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初中4 欧姆定律的应用同步达标检测题
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这是一份初中4 欧姆定律的应用同步达标检测题，共64页。试卷主要包含了如图，电源电压不变等内容，欢迎下载使用。
14.4欧姆定律应用
课后培优练级练
培优第一阶——基础过关练
1．如图电路原来均正常工作，过一会儿，两表中一表示数变大，另一表示数变小，且电路中除了灯泡L和电阻R及其连接外，电路中其他部位连接均无问题，电表也是完好的，则（ ）
A．可能是灯丝短路 B．可能是灯丝断了
C．灯泡可能仍然发光 D．一定是R短路
2．小和用如图甲所示的电路做“探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系”的实验（灯泡L1的电阻R1小于L2的电阻R2）。下列选项中正确的是（ ）
A．此电路中多余一根导线，若不撤掉，将不能完成实验任务
B．撤掉多余导线，分别只闭合开关S1与S2，电流表示数均如图乙所示，则通过灯泡L1与L2的电流均为0.2A
C．同时闭合开关S1、S2，电流表示数如图丙所示，结合乙中所示电流表示数可知，两灯电阻之比为R1∶R2=5∶1
D．完成第一次实验后，应更换不同规格的小灯泡，多次实验求其平均值以减小误差
3．用图甲电路进行伏安法测电阻实验时，小明闭合开关后发现电压表、电流表示数如图乙。他排除某处故障后即能正常实验，则发生故障的位置可能是（ ）
A．①②之间断路 B．②③之间断路
C．①②之间短路 D．②③之间短路
4．在如图甲所示的电路中，电源两端的电压恒为U，定值电阻的阻值为R1，两电流表均有“-”“0.6”“3”三个接线柱。当开关S闭合后，电流表A1、A2的指针均如图乙所示，此时滑动变阻器R2接入电路中的电阻值为RP。下列说法中正确的是（ ）
A．电阻R1两端的电压U1、R2两端的电压U2与U之间满足U>U1=U2
B．通过R2的电流为0.24A
C．电阻R1∶RP=4∶1
D．在滑片向右滑动过程中，电流表A1的示数变大，电流表A2的示数不变
5．如图所示，当体检者站在台面上时，测量仪能自动显示身高和体重。在综合实践活动中，老师要求学生设计此模拟电路，用两电表分别显示身高和体重，且两电表示数随身高、体重增加而变大，下列是学生设计的电路图，其中压敏电阻R的阻值随压力增大而减小，则能满足要求的电路是（ ）
A． B．
C．D．
6．如图，电源电压不变。闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数且等于电源电压。排除故障后，滑动变阻器的滑片P向左移动，下列分析正确的是（ ）
A．灯泡不亮是因为滑动变阻器阻值过大
B．灯泡不亮是因为灯泡短路
C．排除故障后，滑片P向左移动，灯泡变暗
D．排除故障后，滑片P向左移动，电流表和电压表示数均变大
7．我市交通管理部门定期开展交通违法专项治理行动，如图甲是查处饮酒驾驶行为中使用的某酒精测试仪工作原理图，电源电压恒定，R1为定值电阻，R2为气敏电阻，其阻值随气体酒精浓度的变化情况如图乙所示，闭合开关S，下列说法正确的是（ ）
A．气敏电阻主要由超导体材料制成
B．图甲中通过R1的电流保持不变
C．检测气体的酒精浓度越大，R2阻值越大
D．检测气体的酒精浓度越大，电压表示数越大
8．如图所示为油量表示意图，当油量减少时，下列说法正确的是（ ）
A．R不断减小 B．R总不断减小
C．I总不断减小 D．R两端电压不断减小
9．现有四个定值电阻R1、R2、R3、R4，将它们分别接入不同的电路中，测出它们两端的电压U和电流I，将测得的数据在坐标系中通过描点作出对应的点，如图所示，根据图中信息，下列说法中正确的是（ ）
A．四个电阻中，阻值相差最小的两个定值电阻是R1和R2差值为22.5Ω
B．四个电阻中，阻值最大的是阻值最小的10倍
C．将R1和R2串联在同一电路中，R1、R2两端的电压之比为4∶1
D．将R3和R4并联在同一电路中，通过R3、R4中的电流之比为4∶1
10．如图所示电路中，电源电压保持不变，当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P向右移动时，电表的示数变化情况是（ ）
A．电流表示数增大，电压表示数增大
B．电流表示数减小，电压表示数增大
C．电流表示数不变，电压表示数不变
D．电流表示数减小，电压表示数不变
11．用标有“6V，0.5A”的灯泡L1、“6V，1A”的灯泡L2与理想电压表和理想电流表连接成如图甲所示的实验电路。一个实际电源可看成由一个电压为U的理想电源（即内阻为零）和一个电阻r串联组成，图甲中电源电压U＝9V，电源内阻不能忽略。图乙是通过两个灯泡的电流随两端电压变化的曲线。当其中一个灯泡正常发光时，电压表的示数为______V，内阻r＝______Ω。
12．如图所示为分别测量小灯泡L和定值电阻R后得到的I﹣U关系图像。由图可知，灯泡L的电阻随着电压的增大而 ______（选填“增大”或“减小”）。如图，把L和R并联到电压为4V的电路两端，则A1和A2的读数之比为 ______；把L和R串联到电压为5V的电路两端，L两端的电压是 ______V。
13．如图所示为一能粗略反映手对弹簧“握力大小”的电路设计，金属板M、N中间是电阻不计的弹簧，其中N固定不动，M可带动金属指针P在电阻R上的左右滑动。设电源电压保持不变，将两个电学器材（待选“定值电阻”、“电流表”或“电压表”）接入a、b和c、d四个接线柱，则a、b之间应接入___________，c、d之间应接入___________。
14．如图所示，在探究通过导体的电流与电阻的关系实验中，有以下器材：电源电压为6V、滑动变阻器（30Ω 1A）、电流表（0~0.6A量程）、电压表、三个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω）、开关和导线若干，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到最___________端，要完成实验，控制定值电阻两端电压的范围___________V≤U≤___________V；若控制定值电阻两端电压值为1.5V，完成实验需更换最大阻值为___________Ω的滑动变阻器。
15．小明利用电源、电压表、电流表、滑动变阻器、两个小灯泡L1“2.5V 0.3A”和L2“3.8V 0.3A”、导线若干，进行如下实验探究。
（1）连接好电路，闭合开关，发现两灯均不发光，电流表示数为0，电压表V1示数为0，电压表V2示数很大，故障的可能原因是 ___________；此时电压表V2示数如图所示，电压值为 ___________V；
（2）排除故障后，闭合开关，可以通过观察 ___________来比较一定时间内电流做功的多少；此时较亮的灯泡是 ___________（选填“L1”或“L2”）；
（3）小明利用此实验电路，还测量了小灯泡L1的电阻，设计表格并记录三组实验数据，如下表：
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
电阻平均值R/欧姆
1
1
0.12
8.3
10
2
1.5
0.14
10.7
3
2
0.18
11.1
①记录表格在设计上存在的问题是：___________；
②分析数据发现，当电压表V1示数增大时，灯泡L的电阻也会逐渐增大，造成这一现象的原因是 ___________。
16．如图为“伏安法”测电阻的实验：
（1）本实验的实验原理______；
（2）根据图甲电路图，将图乙的电压表连入电路（连线不许交叉）______，连接电路时开关应该是______；
（3）在闭合开关前，滑动变阻器的滑片必须调至如图甲的______端（选填“左”或“右”）；
（4）小华按电路图连接好电路后，闭合开关，发现电流表无示数，电压表指针发生明显偏转，则电路中存在的故障可能是______；
（5）排除故障后，小华进行了三次测量，三次测量结果如表所示，请算出第三次被测电阻的阻值，并填入表中。
实验次数
电压
电流
电阻
1
1.0
0.2
5.0
2
1.6
0.3
5.3
3
2.5
0.5
______
（6）根据3次实验记录数据，待测电阻的阻值应记为______Ω；
（7）本实验要测三组电压和电流值，目的是______。
17．如图所示为自动测量消毒锅温度的电路原理图。电源电压恒为6V；热敏传感器R（阻值随温度发生变化的可变电阻）置于锅内，A为显示温度的仪表（实质是电流表）；R的电阻与温度的关系如表所示：
温度t/℃
80
85
90
95
100
105
110
115
…
电阻R/Ω
120
110
100
90
80
70
60
50
…
（1）锅内温度为115℃时，电流表A的示数是多少？
（2）当电流表A示数为60mA时，锅内的温度为多少？
（3）若锅内温度为90℃，而电源电压减小为0时，导体的电阻为多少？
18．为了锻炼身体，小莉设计了一个电子拉力计，试图用电压表的示数表示出拉力的大小，原理如图（甲）所示。其中，电源电压U＝12V；电压表的量程为3V；R0＝10Ω；R1是一根均匀电阻线（电阻值与长度成正比），总长为10cm，总电阻为50Ω；弹簧右端固定金属片P，并连接拉环，P与R1的左端接触，当拉环受到拉力作用时，弹簧伸长并带动P在R1上滑动，弹簧伸长的长度与所受拉力F的关系如图（乙）所示，弹簧能承受足够大拉力，其电阻值不计。
（1）该电子拉力计能测量的最大拉力是多少？
（2）为了使电子拉力计能测量的最大拉力达到600N，在保持其它元件不变的情况下，R0应改用多大阻值的电阻？
培优第二阶——拓展培优练
1．如图所示的电路中，电源电压为6V且不变，定值电阻R的阻值为20Ω；灯泡L的阻值为10Ω。闭合开关S后，灯泡L不亮，电压表的示数为6V，则下列关于电流表的示数判断正确的是（ ）
A．一定为零 B．可能为0.2A C．可能为0.3A D．可能为0.6A
2．如图是探究“电流与电阻的关系”实验电路图，电源电压保持3V不变，滑动变阻器的规格为“15Ω 1A”。实验中，先后在a、b两点间接入10Ω、20Ω、30Ω的电阻，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表的示保持某一数值不变，记录相应的电流值。若要使3次实验都顺利进行，应使电压表的示数保持为（ ）
A．0.5V B．1V C．1.5V D．2.2V
3．如图所示的电路中，电源两端的电压保持不变。闭合开关S将滑动变阻器的滑片P向右移动，下列说法正确的是（ ）
A．电压表V1与电压表V2的示数之和保持不变B．电压表V2与电流表A的示数之比保持不变
C．电流表A的示数减小，电压表V2的示数增大D．电流表A的示数减小，电压表V1的示数减小
4．如图所示，电源电压保持不变，闭合开关时，滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端，电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．电源电压是9VB．定值电阻R的阻值是6Ω
C．滑动变阻器的阻值范围是0～18ΩD．若定值电阻R出现接触不良时，电流表示数为0
5．如图甲所示是某款手持式电子测温仪。图乙是它工作的原理图，其中电源电压保持不变，R是热敏电阻，用于靠近人体测温，定值电阻R0为保护电阻，显示仪是由电流表或电压表改装而成。在测量人的体温时，显示仪的示数会随被测者体温的升高而变大，则下列分析正确的是（ ）
A．显示仪是由电流表改装成的B．热敏电阻R的阻值随着温度的升高而增大
C．被测温者体温越高，电路中电流越大D．将R0更换为阻值更大的电阻，测相同温度，显示仪示数变大
6．如图所示的是某地下停车场烟雾报警器的简化原理图，电源电压保持不变，R0为定值电阻，光敏电阻的阻值随光照强度的减弱而增大，当电路中的电流减小至某一数值时报警器开始报警。当有烟雾遮挡射向光敏电阻的激光时，电压表的示数将怎样变化？要使报警器在浓度更低的烟雾下报警，对定值电阻的阻值有什么要求？关于这两个问题的答案，下列说法正确的是（ ）
A．增大 更大 B．减小 更小 C．增大 更小 D．减小 更大
7．一导体两端加4V电压时，通过它的电流是0.5A，此导体电阻为 ___________Ω；当通过它的电流为1.2A时，它两端电压则为 ___________V；当导体两端的电压为0时，通过导体的电流为 ___________A，此时导体的电阻为 ___________Ω。
8．如图为某种灯泡的电流I与电压U的关系图像。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 _____A；若把一只这种灯泡与一块电阻并联接在电压为6V的电源上，总电流为2A，则该电阻的阻值为 _____Ω。
9．如图所示的电路中，电源电压保持不变。当开关S闭合，S1断开，甲、乙两表为电流表时，R1和R2是 ___________联的，若两电流表的示数比为2∶3，则R1∶R2=___________；当开关S和S1都闭合，甲、乙两表为电压表时，两电压表示数U甲∶U乙=___________。
10．一位同学设计了一个风力测定仪，如图所示，O是转动轴，OC是金属杆，下面连接着一块受风板。无风时OC是竖直的，风越强，OC杆偏转的角度越大。AB是一段圆弧形电阻，P点是金属杆与弧形电阻相接触的点，电路中接有一个小灯泡，测风力时，闭合开关S。通过分析可知：金属杆OC与弧形电阻AB组合在一起相当于一个_________，观察_________可以粗略地反映风力的大小。若要提高该装置反映风力大小的性能，可采取的方法是_________。
11．两个标有“5Ω 1A”和“10Ω 0.8A”的定值电阻，将他们串联起来使用时等效电阻为______Ω，电源电压最大为______V；若将它们并联时，干路电流最大是______A。
12．小静用如图甲所示电路做“伏安法”测量小灯泡电阻的实验，滑动变阻器标有“50Ω 2A”，小灯泡标有“2.5V”。
（1）请用笔画线代替导线将图甲所示的电路连接完整（要求滑片向右滑动时灯泡变亮）。___________
（2）连接完电路，闭合开关发现小灯泡未亮，电压表指针迅速偏转到最大刻度的右边，出现这种情况的原因可能是小灯泡___________（选填“短路”或“断路”）。
（3）排除故障后，小静闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，记录数据如右表。其中电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，其读数为___________A，则小灯泡正常工作时的电阻为___________Ω。分析数据知小灯泡的电阻是变化的，原因是受___________影响。
次数
第一次
第二次
第三次
电压/V
2
2.5
3
电流/A
0.36
0.42
（4）小静将电源电压调节为6V，将图甲电路中的小灯泡替换为定值电阻进行“探究电流与电阻关系”实验，她依次将三个不同的定值电阻接入电路，并记录对应的数据，根据数据画出了如图丙所示图像。
①分析图像可知：电压一定时，电流与电阻成___________。
②她每次记录数据时，电压表示数为___________V。
③小静最后将40Ω的定值电阻接入电路进行验证，发现无法完成上述探究，请为她提出一条解决问题的方案：___________。
13．小明用如下图所示的实验装置测量未知电阻的阻值；
（1）请指出图中小明在连接电路前，操作中的一处不妥之处______；
（2）用笔画线代替导线将电路补充完整，使滑动变阻器滑片向右移动时电阻增大______；
（3）实验时，将滑动变阻器的滑片从阻值最大处移到最小处的过程中，发现电流表示数逐渐变大但不超过量程，电压表始终无示数。经检查是电压表出现了故障，故障应是电压表发生了______；
（4）闭合开关后，若发现电压表指针向左偏转，原因是______；
（5）闭合开关，发现电流表没有示数，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______；
（6）排除故障后，闭合开关，改变电阻Rx两端的电压，进行了三次测量，在第三次测量中电流表的示数如下图所示，其示数为______A；
（7）下表是小明记录数据的表格，其不足之处是______；根据三次实验数据可得，定值电阻Rx的阻值为______Ω；（结果保留一位小数）
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
1.5
0.31
4.8
2
2
0.4
5
3
2.5
（8）另一组同学进行实验时，根据自己所记录的实验数据绘制了如下图所示的U－I图像；结果发现绘制的U－I图像和其他组绘制的图像不同，你认为其原因是______；根据图像也可计算出待测电阻Rx＝______Ω（实验过程中电源电压保持不变）；
（9）若现有两个滑动变阻R1（5Ω， 3A）、R2（10Ω， 2A）可供选取，则由表中的数据可知，本实验可选用的滑动变阻器是______（选填“R1”或“R2”）；
（10）利用如下图已经连好的电路，还可以完成的实验是______；
（11）若实验中只有一个电压表和一个已知阻值为R0的定值电阻，小明设计了如下图所示的电路，测量未知电阻Rx的阻值，请将下列实验步骤补充完整：
①闭合开关S、断开开关S1，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1；
②闭合开关S、S1，记下此时电压表示数为U；
③请写出未知电阻Rx的阻值表达式；Rx=______（用U、U1，和R0表示）；
（12）若实验中只有一个电流表和一个已知阻值为R0的定值电阻，小明设计了如下图所示的电路。测量未知电阻Rx的阻值，请将下列实验步骤补充|完整：
①保持开关S2断开，闭合开关S、S1，读出并记录电流表示数I1；
②断开开关S1，闭合开关S、S2，读出并记录电流表示数I2；
③请写出未知电阻Rx的阻值表达式：Rx=______。（用I1、I2和R0表示）
14．小明进行了“探究电流与电压、电阻的关系”的实验。选用的实验器材是：电源（4.5V）、电流表（0～0.6A）、电压表（0～3V），定值电阻R1=5Ω、R2=10Ω，R3=20Ω，滑动变阻器（40Ω 2A）、开关、导线若干。
（1）探究电流与电压关系：
①如图甲所示为小明连接的错误电路，请你在需要改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法；
②探究电流与电压的关系时，要保持 ___________不变；
③小明选用5Ω和10Ω的两只电阻分别进行实验后，由实验数据画出的图像如图乙所示，其中M图像对应的是 ___________Ω电阻，由M图像得到的实验结论是 ___________。
（2）探究电流与电阻的关系：
①该电路中定值电阻两端电压的取值范围是 ___________V到 ___________V；
②实验中，如图丙所示，当AB间的电阻R由10Ω换成5Ω时，闭合开关，电压表示数 ___________（选填“变大”、“变小”或“不变”），将滑动变阻器的滑片向 ___________（选填“a”或“b”）移动，目的是 ___________；
（3）小明找来了一个正常发光电流为I0的小灯泡，已知阻值的定值电阻R和最大阻值未知的滑动变阻器，连接如图丁所示的电路想要测出小灯泡正常发光时的电阻；
①闭合开关S2，将滑动变阻器滑片滑至最 ___________（选填“左”或“右”）端，读出此时电流表示数I1，电源电压为 ___________；
②将滑动变阻器滑片重新调至最大后只闭合开关S1，调节滑动变阻器滑片至电流表示数为 ___________，灯泡正常发光；
③只闭合开关S2，滑片P ___________（选填“向左移”、“向右移”或“保持不变”），读出此时电流表示数为I2；
④正常发光时小灯泡两端的电压为 ___________。（用题中所给物理量表示）
15．为了减少食物浪费，某自助餐厅开展了“吃多少，拿多少”的活动，在台上放了一个电子秤，其电路原理如图甲所示，电源电压为6V且保持不变，R1为定值电阻，托盘下方的电阻R2为压敏电阻，经过多次实验，其电阻与盘中食物的质量关系如图乙所示：
（1）由图乙可知，压敏电阻的阻值随所受压力的增大而______；当托盘空载时，R2电阻为______Ω；
（2）若托盘空载时，电流表示数为0.01A，求定值电阻R1的阻值；( )
（3）若托盘中有食物时，电流表示数为0.02A，求托盘中食物的质量。( )
培优第三阶——中考沙场点兵
1．（2022·山东青岛·中考真题）如图所示的电路中，电源电压U保持不变，定值电阻，闭合开关S，通过电阻、和干路的电流分别是、和I；、两端的电压分别是、。下列判断正确的是（ ）
A． B． C． D．
2．（2022·山东东营·中考真题）如图所示，电源电压不变，闭合开关，当滑动变阻器滑片P向左移动时，下列判断正确的是（ ）
A．A示数变大，示数变小，示数不变B．A示数变大，示数变小，示数变大
C．A示数变小，示数变大，示数变小D．A示数变小，示数变小，示数变大
3．（2022·内蒙古通辽·中考真题）如图所示电路，电源电压保持不度，开关S闭合后，在滑动变阻器滑片P向左移动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电压表V1示数变小，电压表V2示数不变，电流表A1示数变小
B．电压表V1示数变小，电压表V2示数变大，电压表V1的示数与电流表A1的示数之比变小
C．电压表V2示数不变，电流表A1示数变大，电压表V1的示数与电流表A1的示数之比变大
D．电压表V1示数变小，电压表V2示数不变，电压表V2的示数与电流表A1的示数之比变小
4．（2022·湖北鄂州·中考真题）如图所示，电源电压不变，闭合开关S，当滑动变阻器R2的滑片由最右端向中点滑动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电压表示数不变，电流表A1示数不变
B．电压表示数变大，电流表A2示数变大
C．电压表示数不变，两个电流表示数的差不变
D．电压表示数变小，电压表与电流表A2示数的比值不变
5．（2022·黑龙江哈尔滨·中考真题）一只灯泡的额定电压是6V，额定电流是0.4A，若将该灯泡接在10V的电源上，为使其正常发光，应___________联一个___________Ω的定值电阻。
6．（2022·四川广元·中考真题）小张根据老师提供的器材设计了如图甲所示的电路，已知电源电压恒定不变，R0=18Ω。当只闭合开关S1时，电流表的示数为0.3A；当开关S1、S2均闭合时，电流表示数如图乙所示。则电源电压为___________V，Rx为___________Ω。
7．（2022·湖北襄阳·中考真题）如图所示电路，电源电压不变，R0为定值电阻。闭合开关S，滑片P向左移动时，电压表示数会变 _____。第一次移动滑片至某位置时电压表的示数为8V；再次移动滑片至另一位置。若前后两次滑动变阻器消耗的电功率相等，两次电路中电流之比为1∶2，则电源电压为 _____V。
8．（2022·四川广元·中考真题）如图所示电路中，a、b、c分别是三只电表（电压表或电流表），R1=10Ω，R2=20Ω，电源电压恒为6V，闭合开关S。当电表a、b为电流表，c为电压表时，电表a的示数为___________A；当电表a、b为电压表，c为电流表，电表b的示数为___________V。
9．（2022·江苏镇江·中考真题）如图1所示，RG是光敏电阻，R是阻值为10kΩ的定值电阻，电源电压U=9V。光敏电阻RG的阻值与光的照度（光照越强，照度越大，单位为Lux）关系如图2所示，当照度增大时，RG的阻值将 ___________。小芳将量程为3V的电压表接入图1电路，将其改装成照度表，为使光的照度增大时电压表的示数也增大，则该电压表应并联在 ___________两端，能够测量的最大照度为 ___________Lux。改装完成后，若小芳将电源换为电压可调电源（调节范围为12V～15V），且将R换为可调电阻（调节范围为5kΩ～20kΩ），则该装置所能测量的最大照度为 ___________Lux。
10．（2022·四川攀枝花·中考真题）为测量某定值电阻Rx的阻值，实验探究小组设计了如图甲所示的电路图，并进行了实验。
（1）请根据实验电路图，用笔画线代替导线将图乙的实物连线图补充完整______；
（2）为不损坏电路元件，在闭合开关S前，调节滑动变阻器，让通过电流表的电流最______（选填“大”或“小”）；
（3）闭合开关S，调节滑动变阻器，记录电压表和电流表的读数，其中某次测量数据如图丙所示，此次电压表读数为______V；
（4）根据实验数据，该小组作出了电压U随电流I的变化图像，如图丁所示，根据图像，可得电阻Rx= ______Ω。
11．（2022·山东潍坊·中考真题）小明利用图甲所示电路测量未知电阻RX的阻值，电源电压保持不变，滑动变阻器铭牌标有“30Ω 2A”字样，RX的阻值约为。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整________（要求滑动变阻器的滑片P向左滑动时，电流表示数变大）；
（2）闭合开关，两电表均无示数；将电压表改接在变阻器两端时，两电表均无示数；将电压表改接在开关两端时，电压表有示数，电流表无示数。则电路故障是_______；
（3）排除故障后，闭合开关，移动变阻器的滑片P至某一位置，此时电压表示数为，电流表示数如图乙所示，则未知电阻RX=__________Ω；
（4）小明利用图甲电路测量另一未知电阻RX′，将RX′正确接入电路，但发现无论如何移动滑片P，电流表示数几乎为0，电压表示数接近，经判断得知RX′阻值较大，利用该电路无法测出RX′阻值。小明查阅资料获知，电压表相当于一个能显示自身两端电压的定值电阻，且阻值较大，于是他找了一个2kΩ的定值电阻，设计了如图丙所示电路，电源电压恒为3V。闭合开关，并进行了如下操作：
①S1接1时，记录电压表示数为2.5V；
②S2接2时，记录电压表示数为2V；
③计算待测电阻RX′=__________Ω。
12．（2022·辽宁朝阳·中考真题）小明利用两节干电池、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、阻值为、和的定值电阻各一个以及导线若干等器材，进行了“探究电流与电阻的关系”的实验：
（1）请用笔画线代替导线将图甲实物图连接完整，要求滑动变阻器的滑片向左移动时电流表示数变大__________；
（2）先把的电阻接入电路中，将滑片移至阻值最大端，闭合开关后，发现电压表有示数且接近电源电压，电流表无示数，其原因可能是___________；
次数
电阻R/Ω
电流I/A
1
5
2
10
0.2
3
20
0.1
（3）排除故障后继续实验，电流表示数如图乙，为___________A；接下来换上的电阻进行实验，闭合开关后，滑片应该向___________端移动，使电压表的示数保持不变；
（4）通过表中实验数据可以得出的结论是：___________；
（5）上述实验完成后，他想测量另一个铭牌模糊不清的滑动变阻器Rx的最大阻值，在保证电路安全的情况下，设计了如图丙所示的电路（电源电压恒定但未知，定值电阻的阻值为R0），请将他的实验步骤补充完整：
①闭合开关S，将滑动变阻器的滑片移至最左端，读出电压表的示数为U1；
②___________，读出电压表的示数为U2；
③滑动变阻器最大阻值Rx＝___________（用已知量和测量量的符号表示）。
13．（2022·西藏·中考真题）“开车不饮酒，酒后不开车”是每一位司机都必须遵守的交通法规。图（甲）是气体中酒精浓度测试仪的原理图，电源电压U＝12V，是气敏电阻，其阻值随气体中酒精浓度的变化规律如图（乙）所示。气体中酒精浓度大于或等于20mg/100mL小于80mg/100mL为酒驾，大于或等于80mg/100mL为醉驾。测试仪使用前应先调零，即当气体中酒精浓度为0时，，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数，调零后的滑片位置保持不变。求：
（1）调零后接入电路中的阻值；
（2）当时，消耗的电功率；
（3）在某次检测中，电流表示数为0.3A，试通过计算分析，判断该司机属于酒驾还是醉驾？
14．（2022·山东滨州·中考真题）如图是某物理兴趣小组，设计的简易坐位体前屈测试仪的测试示意图、简化原理图。在测试中，测试的同学向前推动测试仪的滑块实际上是移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数用来反映被测试者的成绩。电源电压恒为6V，电压表量程0~3V，电流表量程0~0.6A，滑动变阻器标有“15 1A”，滑片P每移动1cm，的电阻变化0.5，定值电阻。求：
（1）当滑片P位于最左端时，电流表的示数；
（2）某同学测试时，从最左端推动滑片P向右移动20cm，此时电压表的示数；
（3）若既能保证电路各元件的安全，又能使滑片P移动到最右端，则选取R2时，其阻值不能小于多少？
14.4欧姆定律应用
课后培优练级练
培优第一阶——基础过关练
1．如图电路原来均正常工作，过一会儿，两表中一表示数变大，另一表示数变小，且电路中除了灯泡L和电阻R及其连接外，电路中其他部位连接均无问题，电表也是完好的，则（ ）
A．可能是灯丝短路 B．可能是灯丝断了
C．灯泡可能仍然发光 D．一定是R短路
【答案】C
【详解】由图可知，电阻R、电灯L和电流表串联，电压表测量R两端的电压，电流表测量电路电流；
A．若灯丝短路，电路的总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，电压表测量的是电源电压，示数变大，故A不符合题意；B．若灯丝断了，则电路中无电流，电流表和电压表均无示数，故B不符合题意；CD．若R短路，电路的总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，电压测量一段导线两端的电压，示数减小为0；若电阻断路，电路中电流表示数为0，电压表测量电源电压，示数变大，故C符合题意，D不符合题意。故选C。
2．小和用如图甲所示的电路做“探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系”的实验（灯泡L1的电阻R1小于L2的电阻R2）。下列选项中正确的是（ ）
A．此电路中多余一根导线，若不撤掉，将不能完成实验任务
B．撤掉多余导线，分别只闭合开关S1与S2，电流表示数均如图乙所示，则通过灯泡L1与L2的电流均为0.2A
C．同时闭合开关S1、S2，电流表示数如图丙所示，结合乙中所示电流表示数可知，两灯电阻之比为R1∶R2=5∶1
D．完成第一次实验后，应更换不同规格的小灯泡，多次实验求其平均值以减小误差
【答案】A
【详解】A．由图可知，该电路为并联电路，实验中需要测量通过两个灯泡的电流，所以灯泡左端连接两个灯泡的连线是多余的，若不撤掉，将不能完成实验任务，故A正确；B．撤掉多余导线，分别只闭合开关S1与S2，电流表示数均如图乙所示，由于灯泡L1的电阻R1小于L2的电阻R2，灯泡两端的电压相同，根据欧姆定律可知，通过灯泡L1与L2的电流是不相同的，故B错误；C．乙图中电流表选用的是小量程，示数为0.2A；同时闭合开关S1、S2，电流表示数如图丙所示，电流表选用的是大量程，示数为1.2A；根据并联电路的电流关系可知，通过其中另一盏灯泡的电流为1.2A-0.2A=1A由于灯泡L1的电阻R1小于L2的电阻R2，电压相同，根据欧姆定律可知，通过灯泡L1的电流大，所以通过灯泡L1的电流为1A，通过灯泡L2的电流为0.2A；根据与并联电路电流与电阻的比值关系可知，两灯电阻之比为R1∶R2=1∶5，故C错误；D．完成第一次实验后，应更换不同规格的小灯泡，多次实验可以获得普遍的规律，故D错误。故选A。
3．用图甲电路进行伏安法测电阻实验时，小明闭合开关后发现电压表、电流表示数如图乙。他排除某处故障后即能正常实验，则发生故障的位置可能是（ ）
A．①②之间断路 B．②③之间断路
C．①②之间短路 D．②③之间短路
【答案】B
【详解】由图甲得，电源电压为3V，电阻丝与滑动变阻器串联，电压表测量电阻丝的电压，电压表的量程为0~3V，电流表测量电路电流。由图乙得，电压表满偏，示数为3V，电流表的示数为0，说明电压表与电源相连接，电压表测量电源电压，电路没有电流，出现开路现象，说明故障应该是与电压表并联的电阻丝断路，即故障是②③之间断路，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。
4．在如图甲所示的电路中，电源两端的电压恒为U，定值电阻的阻值为R1，两电流表均有“-”“0.6”“3”三个接线柱。当开关S闭合后，电流表A1、A2的指针均如图乙所示，此时滑动变阻器R2接入电路中的电阻值为RP。下列说法中正确的是（ ）
A．电阻R1两端的电压U1、R2两端的电压U2与U之间满足U>U1=U2
B．通过R2的电流为0.24A
C．电阻R1∶RP=4∶1
D．在滑片向右滑动过程中，电流表A1的示数变大，电流表A2的示数不变
【答案】C
【详解】A．由电路图可知，电阻R1和滑动变阻器R2并联，电流表A1测干路电流，A2表测支路电流，电压表测电源电压。由于并联电路两端的电压相等且都等于电源电压，所以电阻R1两端的电压U1、R2两端的电压U2与U之间满足U=U1=U2，故A错误；B．并联电路中，干路电流大于支路电流，由于电流表A1测干路电流，所以A1接的是大量程，分度值为0.1A，所以干路电流为1.2A；由于指针指在同一位置时，A2表测通过R1的电流，接的是小量程，分度值为0.02A，故通过R1的电流为0.24A，由并联电路电流特点可知，通过R2的电流为I2=I-I1=1.2A-0.24A=0.96A故B错误；C．通过R1的电流I1=0.24A，通过R2的电流I2=0.96A，此时滑动变阻器R2接入电路中的电阻值为RP，由于并联电路两端的电压相等，所以有I1R1=I2RP带入数据可得故C正确；D．在并联电路中，支路互不影响，所以在滑片向右滑动过程中，电流表A2的示数不变；由于向右移动滑动变阻器接入阻值变大，电压不变，根据可知，通过R2的电流变小，即电流表A1的示数变小，故D错误。故选C。
5．如图所示，当体检者站在台面上时，测量仪能自动显示身高和体重。在综合实践活动中，老师要求学生设计此模拟电路，用两电表分别显示身高和体重，且两电表示数随身高、体重增加而变大，下列是学生设计的电路图，其中压敏电阻R的阻值随压力增大而减小，则能满足要求的电路是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【详解】A．滑动变阻器R0和压敏电阻R以及两个电流表串联。当身高、体重增加时，R0变大，R变小，无法判断总电阻如何变化，故无法判断两个电流表示数如何变化，故A不符合题意；B．滑动变阻器R0和压敏电阻R以及电流表串联，电压表测量R0两端的电压。当身高、体重增加时，R0变大，R变小，无法判断总电阻如何变化，无法判断电流表示数如何变化，故B不符合题意；C．滑动变阻器R0和压敏电阻R并联，两个电流表分别测量两条支路的电流。当身高、体重增加时，R0变小，R变小，根据并联电路电压规律可知两条支路的电压都等于电源电压，即保持不变，根据欧姆定律可知，两条支路的电流变大，故两个电流表示数变大，故C符合题意；D．滑动变阻器R0和压敏电阻R并联，电压表测R0两端电压，电流表测R的电流。当身高、体重增加时，R0变大，R变小，根据并联电路电压规律可知，R0两端电压等于电源电压，故电压表示数不变，根据欧姆定律可知，电流表示数变大，故D不符合题意。故选C。
6．如图，电源电压不变。闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数且等于电源电压。排除故障后，滑动变阻器的滑片P向左移动，下列分析正确的是（ ）
A．灯泡不亮是因为滑动变阻器阻值过大
B．灯泡不亮是因为灯泡短路
C．排除故障后，滑片P向左移动，灯泡变暗
D．排除故障后，滑片P向左移动，电流表和电压表示数均变大
【答案】D
【详解】AB．灯泡不亮且电流表无示数，电压表等于电源电压，所以电路中的故障类型是断路，故AB错误；CD．由图可知，滑片向左移动，滑动变阻器接入电路中的阻值变小，电路中的总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，电流表示数变大，灯泡变亮；根据串联电路分压规律可知，小灯泡两端电压变大，电压表示数变大，故C错误，D正确。故选D。
7．我市交通管理部门定期开展交通违法专项治理行动，如图甲是查处饮酒驾驶行为中使用的某酒精测试仪工作原理图，电源电压恒定，R1为定值电阻，R2为气敏电阻，其阻值随气体酒精浓度的变化情况如图乙所示，闭合开关S，下列说法正确的是（ ）
A．气敏电阻主要由超导体材料制成
B．图甲中通过R1的电流保持不变
C．检测气体的酒精浓度越大，R2阻值越大
D．检测气体的酒精浓度越大，电压表示数越大
【答案】D
【详解】AC．由图乙可知，气敏电阻R2的阻值不为0，且随气体酒精浓度的增大而减小，而超导体的阻值为0，故AC错误；B．由图乙可知，气敏电阻R2的阻值随气体酒精浓度的增大而减小，根据串联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻会改变，而电源电压不变，再根据欧姆定律可知，电路中的电流会改变，故B错误；D．由图乙可知，检测气体的酒精浓度越大，气敏电阻R2的阻值越小，根据串联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻会变小，而电源电压不变，再根据欧姆定律可知，电路中的电流会变大，由公式U=IR可知，定值电阻R1两端的电压变大，而电压表测的就是定值电阻R1两端电压，所以电压表示数变大，故D正确。故选D。
8．如图所示为油量表示意图，当油量减少时，下列说法正确的是（ ）
A．R不断减小 B．R总不断减小
C．I总不断减小 D．R两端电压不断减小
【答案】C
【详解】由电路图可知，R0与R串联，电流表测量电路中的电流。当油量减少时，浮子下降，滑杆右端向上滑动，R接入电阻增大，串联电路中，电路的总电阻等于各个电阻之和，所以电路中总电阻R总增大，根据可知，电压不变时，电流I总减小；R接入电阻增大，根据串联正比分压可知，R两端电压不断增大，故C正确，ABD错误。故选C。
9．现有四个定值电阻R1、R2、R3、R4，将它们分别接入不同的电路中，测出它们两端的电压U和电流I，将测得的数据在坐标系中通过描点作出对应的点，如图所示，根据图中信息，下列说法中正确的是（ ）
A．四个电阻中，阻值相差最小的两个定值电阻是R1和R2差值为22.5Ω
B．四个电阻中，阻值最大的是阻值最小的10倍
C．将R1和R2串联在同一电路中，R1、R2两端的电压之比为4∶1
D．将R3和R4并联在同一电路中，通过R3、R4中的电流之比为4∶1
【答案】C
【详解】A．由公式可得四个电阻的阻值四个电阻中，阻值相差最小的两个定值电阻是R2和R3，它们的差值R3-R2=1Ω-0.75Ω=0.25Ω故A错误；B．四个电阻中，阻值最大的R1是阻值最小的R4的倍数故B错误；C．将R1和R2串联在同一电路中，通过两电阻的电流相同，所以R1、R2两端的电压之比故C正确；D．将R3和R4并联在同一电路中，两电阻两端的电压相等，通过R3、R4中的电流之比故D错误。故选C。
10．如图所示电路中，电源电压保持不变，当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P向右移动时，电表的示数变化情况是（ ）
A．电流表示数增大，电压表示数增大
B．电流表示数减小，电压表示数增大
C．电流表示数不变，电压表示数不变
D．电流表示数减小，电压表示数不变
【答案】A
【详解】由电路图知道，定值电阻R与滑动变阻器串联，电压表V测R两端的电压，电流表测电路中的电流。当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路中的电阻减小，电路中的总电阻减小，由知道，电路中的电流增大，即电流表的示数增大，由U＝IR知道，R两端的电压增大，即电压表的示数增大，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。
11．用标有“6V，0.5A”的灯泡L1、“6V，1A”的灯泡L2与理想电压表和理想电流表连接成如图甲所示的实验电路。一个实际电源可看成由一个电压为U的理想电源（即内阻为零）和一个电阻r串联组成，图甲中电源电压U＝9V，电源内阻不能忽略。图乙是通过两个灯泡的电流随两端电压变化的曲线。当其中一个灯泡正常发光时，电压表的示数为______V，内阻r＝______Ω。
【答案】 2 2
【详解】[1][2]由图像结合灯泡铭牌可知A为灯泡L2的图像，B为灯泡L1的图像，闭合开关，两灯泡串联接入电路，电压表测灯泡L2两端的电压，串联电路各处电流相等，所以通过电路的电流为两灯泡中较小的电流，即I＝0.5A，此时灯泡L1正常发光，由乙图可知当通过灯泡的电流为0.5A时，A对应的电压为2V，B对应的电压为6V，所以当其中一个灯泡正常发光时，电压表的示数为2V；串联电路总电压等于各部分电压之和，则电源内阻的电压为Ur＝U﹣U1﹣U2＝9V﹣6V﹣2V＝1V由欧姆定律可得内阻
12．如图所示为分别测量小灯泡L和定值电阻R后得到的I﹣U关系图像。由图可知，灯泡L的电阻随着电压的增大而 ______（选填“增大”或“减小”）。如图，把L和R并联到电压为4V的电路两端，则A1和A2的读数之比为 ______；把L和R串联到电压为5V的电路两端，L两端的电压是 ______V。
【答案】 大 1∶3 1
【详解】[1]由U﹣I图像可知，随电压U的增大，通过灯泡的电流I增大，但ΔU＞ΔI，根据可知，随着电压的升高，L的阻值逐渐变大；
[2]并联电路中各支路两端的电压相等，将小灯泡L和定值电阻R并联在电源电压为4V的电路中时，它们两端的电压均为4V，由图像可知对应的电流IL＝0.8AIR＝0.4A
根据右图可知，闭合开关后，L、R并联，电流表A1测量通过R的电流，电流表A2测量干路电流，并联电路中干路电流等于各支路电流之和，干路电流I′＝IL+IR＝0.8A+0.4A＝1.2A
则A1和A2的读数之比为
[3]把灯泡和定值串联到电压为5V的电路两端，根据串联电路的电流处处相等，从图中可知，当电路中的电流为0.4A时，L、R两端的电压分别为1V、4V，总电压为5V，符合题目要求，故L两端的电压是1V。
13．如图所示为一能粗略反映手对弹簧“握力大小”的电路设计，金属板M、N中间是电阻不计的弹簧，其中N固定不动，M可带动金属指针P在电阻R上的左右滑动。设电源电压保持不变，将两个电学器材（待选“定值电阻”、“电流表”或“电压表”）接入a、b和c、d四个接线柱，则a、b之间应接入___________，c、d之间应接入___________。
【答案】 电压表 定值电阻
【详解】[1]若a、b之间为电流表时，会造成R被短路，此种情况不可能，若a、b之间为电压表时，定值电阻与滑动变阻器R串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，当握力增大时，滑片右移，变阻器接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，由可知电流表的示数减小，由U=IR可知，定值电阻两端的电压减小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以滑动变阻器两端的电压增大，即电压表的示数增大，则根据电压表示数能反映握力的大小，所以a、b之间应接入电压表。
[2]由电路图可知，c、d之间不能接入电压表，否则会造成电路断路，c、d之间也不能接入电流表，否则握力为零时（即滑片在最左端时），会造成电源短路，所以c、d之间只能是定值电阻，起保护电路的作用。
14．如图所示，在探究通过导体的电流与电阻的关系实验中，有以下器材：电源电压为6V、滑动变阻器（30Ω 1A）、电流表（0~0.6A量程）、电压表、三个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω）、开关和导线若干，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到最___________端，要完成实验，控制定值电阻两端电压的范围___________V≤U≤___________V；若控制定值电阻两端电压值为1.5V，完成实验需更换最大阻值为___________Ω的滑动变阻器。
【答案】 右 2 3 45
【详解】[1]闭合开关前，为了安全，滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处，即最右端。
[2][3]设电压表示数为UV，根据串联电路电压的规律和分压原理有即
左边为一定值，右边也为一定值，故当R取最大值时，变阻器对应为30Ω，可得
故电压表控制的最小电压为UV=2V，因电路中允许通过的最大电流为0.6A，此时电路中的电阻最小，电压为U1=IR=0.6A×5Ω=3V
故要完成实验，控制定值电阻两端电压的范围2V≤U≤3V。
[4]电阻两端的电压始终保持UV′=1.5V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压U滑=6V-1.5V=4.5V
变阻器分得的电压为电压表示数的3倍，根据分压原理，当接入15Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为R滑=3×15Ω=45Ω
15．小明利用电源、电压表、电流表、滑动变阻器、两个小灯泡L1“2.5V 0.3A”和L2“3.8V 0.3A”、导线若干，进行如下实验探究。
（1）连接好电路，闭合开关，发现两灯均不发光，电流表示数为0，电压表V1示数为0，电压表V2示数很大，故障的可能原因是 ___________；此时电压表V2示数如图所示，电压值为 ___________V；
（2）排除故障后，闭合开关，可以通过观察 ___________来比较一定时间内电流做功的多少；此时较亮的灯泡是 ___________（选填“L1”或“L2”）；
（3）小明利用此实验电路，还测量了小灯泡L1的电阻，设计表格并记录三组实验数据，如下表：
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
电阻平均值R/欧姆
1
1
0.12
8.3
10
2
1.5
0.14
10.7
3
2
0.18
11.1
①记录表格在设计上存在的问题是：___________；
②分析数据发现，当电压表V1示数增大时，灯泡L的电阻也会逐渐增大，造成这一现象的原因是 ___________。
【答案】 L2断路 6 灯泡的明暗 L2 设计了求灯丝电阻平均值一栏 灯丝的电阻随温度的升高而增大
【详解】（1）[1][2]根据图可知，该电路为串联电路，电压表V1测量的是灯泡L1两端的电压，电压表V2测量的是灯泡L2两端的电压；两灯均不发光，说明电路出现了断路现象，电压表V1的示数为0，说明电压表V1与电源之间是断开的，电压表V2的示数很大，说明电压表V2与电源之间是接通的，所以故障是L2断路；电压表V2的量程为0～15V，分度值为0.5V，示数为6V。
（2）[3][4]单位时间内电流做功的多少叫做功率，灯泡的亮度越亮，实际功率越大，所以可以根据灯泡的亮度来判定一定时间内做功的多少；两个灯泡的额定电流相同，额定电压不同，根据
可知，灯泡L1的电阻要小于L2的电阻，由
可知，灯泡L2的实际功率大，因此较亮的灯泡是L2。
（3）[5]因为灯丝的电阻随温度的升高而增大，因此不可以求灯丝电阻的平均值，故表格中的不足之处：设计了求灯丝电阻平均值一栏。
[6]当电压表V1示数增大时，灯丝的温度越高，而灯丝的电阻随温度的升高而增大，因此灯丝的电阻越大。
16．如图为“伏安法”测电阻的实验：
（1）本实验的实验原理______；
（2）根据图甲电路图，将图乙的电压表连入电路（连线不许交叉）______，连接电路时开关应该是______；
（3）在闭合开关前，滑动变阻器的滑片必须调至如图甲的______端（选填“左”或“右”）；
（4）小华按电路图连接好电路后，闭合开关，发现电流表无示数，电压表指针发生明显偏转，则电路中存在的故障可能是______；
（5）排除故障后，小华进行了三次测量，三次测量结果如表所示，请算出第三次被测电阻的阻值，并填入表中。
实验次数
电压
电流
电阻
1
1.0
0.2
5.0
2
1.6
0.3
5.3
3
2.5
0.5
______
（6）根据3次实验记录数据，待测电阻的阻值应记为______Ω；
（7）本实验要测三组电压和电流值，目的是______。
【答案】 断开的 右 被测电阻断路 5.0 5.1 减小实验误差
【详解】（1）[1]使用电压表和电流表分别测量待测电阻的电压和电流，根据可计算出电阻，故本实验的实验原理是。
（2）[2]电源电压为3V，故电压表选用小量程与待测电阻并联，注意电流从电压表正接线柱流入，从负接线柱流出，电路连接如图所示：
[3]为保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态。
（3）[4]为保护电路，闭合开关前，应将滑片移至最大阻值处，即如图甲的右端。
（4）[5]待测电阻与滑动变阻器串联，电流表无示数，说明电路可能断路，电压表指针明显偏转，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，则电路中存在的故障可能是被测电阻断路。
（5）[6]根据表中的数据，第3次测量的电压为2.5V，对应的电流为0.5A，被测电阻的阻值为
（6）[7]多次测量取平均值可减小误差，根据3次实验记录的数据，待测电阻的阻值应记为
（7）[8]本实验要测三组电压和电流值，目的是为了减小实验误差。
17．如图所示为自动测量消毒锅温度的电路原理图。电源电压恒为6V；热敏传感器R（阻值随温度发生变化的可变电阻）置于锅内，A为显示温度的仪表（实质是电流表）；R的电阻与温度的关系如表所示：
温度t/℃
80
85
90
95
100
105
110
115
…
电阻R/Ω
120
110
100
90
80
70
60
50
…
（1）锅内温度为115℃时，电流表A的示数是多少？
（2）当电流表A示数为60mA时，锅内的温度为多少？
（3）若锅内温度为90℃，而电源电压减小为0时，导体的电阻为多少？
【答案】（1）0.12A；（2）90℃；（3）100Ω
【详解】（1）由表格数据可知，锅内温度为115℃时，，则电流表A的示数为
（2）当电流表A示数为60mA时，热敏传感器的阻值为
由表格数据可知，锅内的温度为90℃。
（3）当锅内温度为90℃，而电源电压减小为0时，热敏传感器R的材料、长度、横截面积和温度均不变，则其阻值为100Ω不变。
答：（1）锅内温度为115℃时，电流表A的示数是0.12A；
（2）当电流表A示数为60mA时，锅内的温度为90℃；
（3）若锅内温度为90℃，而电源电压减小为0时，导体的电阻为100Ω。
18．为了锻炼身体，小莉设计了一个电子拉力计，试图用电压表的示数表示出拉力的大小，原理如图（甲）所示。其中，电源电压U＝12V；电压表的量程为3V；R0＝10Ω；R1是一根均匀电阻线（电阻值与长度成正比），总长为10cm，总电阻为50Ω；弹簧右端固定金属片P，并连接拉环，P与R1的左端接触，当拉环受到拉力作用时，弹簧伸长并带动P在R1上滑动，弹簧伸长的长度与所受拉力F的关系如图（乙）所示，弹簧能承受足够大拉力，其电阻值不计。
（1）该电子拉力计能测量的最大拉力是多少？
（2）为了使电子拉力计能测量的最大拉力达到600N，在保持其它元件不变的情况下，R0应改用多大阻值的电阻？
【答案】（1）300N；（2）70Ω
【详解】解：（1）由甲图可知，R0与R1串联，电路中的电流为
当电压表的示数为最大值U'＝3V时；滑片P滑过的电阻线的阻值为
电阻线的阻值与长度的比值为
滑片P滑过的长度，即弹簧伸长的长度为
由乙图可知，当时，F＝300N，即电子拉力计最大测量值为300N。
（2）拉力为600N时，由乙图可知，则滑片P滑过的电阻线的电阻为
此时电压表示数为最大值，则电路中的电流为
此时电路总电阻为
此时R0的阻值为
答：（1）该电子拉力计能测量的最大拉力为300N；
（2）R0应改用70Ω的电阻。
培优第二阶——拓展培优练
1．如图所示的电路中，电源电压为6V且不变，定值电阻R的阻值为20Ω；灯泡L的阻值为10Ω。闭合开关S后，灯泡L不亮，电压表的示数为6V，则下列关于电流表的示数判断正确的是（ ）
A．一定为零 B．可能为0.2A C．可能为0.3A D．可能为0.6A
【答案】C
【详解】由图可知，灯泡和电阻串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量电阻两端电压，闭合开关S后，灯泡L不亮，电压表示数等于电源电压，说明R断路或L短路，如果R断路，则电流表示数为零；如果L短路，则电流表示数由此分析可知ABD错误，C正确。故选C。
2．如图是探究“电流与电阻的关系”实验电路图，电源电压保持3V不变，滑动变阻器的规格为“15Ω 1A”。实验中，先后在a、b两点间接入10Ω、20Ω、30Ω的电阻，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表的示保持某一数值不变，记录相应的电流值。若要使3次实验都顺利进行，应使电压表的示数保持为（ ）
A．0.5V B．1V C．1.5V D．2.2V
【答案】D
【详解】探究电流与电阻的关系时，应控制电压表的示数不变，当R＝30Ω时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电压表的示数最小，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流电压表的示数为即实验中应控制电压表的示数不小于2V，结合选项可知D符合题意，ABC不符合题意。故选D。
3．如图所示的电路中，电源两端的电压保持不变。闭合开关S将滑动变阻器的滑片P向右移动，下列说法正确的是（ ）
A．电压表V1与电压表V2的示数之和保持不变
B．电压表V2与电流表A的示数之比保持不变
C．电流表A的示数减小，电压表V2的示数增大
D．电流表A的示数减小，电压表V1的示数减小
【答案】C
【详解】CD．由图可知，闭合开关S后，该电路为R1和R2的串联电路，电流表测电路中的电流，电压表V1测R1和R2两端的电压，即电压表V1测电源电压（电压表V1的示数不变），电压表V2测R2两端的电压。当滑动变阻器的滑片P向右移动时，R2连入电路的阻值变大，电路的总电阻变大，由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R1两端的电压会变小，由串联电路的电压特点可知R2两端的电压变大，即电压表V2的示数变大，故C正确，D错误；A．电压表V1示数不变，V2的示数变大，则电压表V1与电压表V2的示数之和变大，故A错误；B．根据欧姆定律，电压表V2与电流表A的示数之比为R2的阻值，由于R2连入电路的阻值变大，因此电压表V2与电流表A的示数之比变大，故B错误。故选C。
4．如图所示，电源电压保持不变，闭合开关时，滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端，电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．电源电压是9V
B．定值电阻R的阻值是6Ω
C．滑动变阻器的阻值范围是0～18Ω
D．若定值电阻R出现接触不良时，电流表示数为0
【答案】C
【详解】由电路图可知，定值电阻R与滑动变阻器串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。
A．当滑片位于a端时，接入电路中的电阻为零，此时电流表和电压表的示数均最大，由图像可知，电源的电压U＝9V，电路中的电流Ia＝1.5A，故A正确，不符合题意；
B．由可得，定值电阻R的阻值故B正确，不符合题意；C．当滑片位于b端时，接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，电压表的示数最小，由图像可知，电路中的最小电流Ib＝0.5A，R两端的电压UR＝3V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压U滑＝U﹣UR＝9V﹣3V＝6V则滑动变阻器的最大阻值所以，滑动变阻器的阻值范围是0～12Ω，故C错误，符合题意；D．当定值电阻R出现接触不良时，电压表串联在电路中，因电压表的电阻很大，所以电路中的电流非常小，几乎为0，则电流表示数为0，故D正确，不符合题意。故选C。
5．如图甲所示是某款手持式电子测温仪。图乙是它工作的原理图，其中电源电压保持不变，R是热敏电阻，用于靠近人体测温，定值电阻R0为保护电阻，显示仪是由电流表或电压表改装而成。在测量人的体温时，显示仪的示数会随被测者体温的升高而变大，则下列分析正确的是（ ）
A．显示仪是由电流表改装成的
B．热敏电阻R的阻值随着温度的升高而增大
C．被测温者体温越高，电路中电流越大
D．将R0更换为阻值更大的电阻，测相同温度，显示仪示数变大
【答案】B
【详解】A．由图可知，R与R0串联，因显示仪与热敏电阻并联，故显示仪是由电压表改装成的，故A错误；B．当被测者体温较高时，显示仪的示数也会变大，由串联分压原理，热敏电阻的电阻变大，即热敏电阻R的阻值随着温度的升高而增大，故B正确；C．被测者体温越高，电压表示数越大，根据串联电路分压原理可知，热敏电阻的阻值越大，电路的总电阻越大，由可知，电路的电流越小；故C错误；D．温度相同时热敏电阻的阻值不变，将R0更换为阻值更大的电阻，由串联电路分压特点可知，R0两端分得的电压变大，根据串联电路的电压特点可知，R两端的电压越小，因此显示仪示数会变小，故D错误。故选B。
6．如图所示的是某地下停车场烟雾报警器的简化原理图，电源电压保持不变，R0为定值电阻，光敏电阻的阻值随光照强度的减弱而增大，当电路中的电流减小至某一数值时报警器开始报警。当有烟雾遮挡射向光敏电阻的激光时，电压表的示数将怎样变化？要使报警器在浓度更低的烟雾下报警，对定值电阻的阻值有什么要求？关于这两个问题的答案，下列说法正确的是（ ）
A．增大 更大 B．减小 更小 C．增大 更小 D．减小 更大
【答案】A
【详解】由电路图知道，光敏电阻R和定值电阻R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流；因为有烟雾遮挡射向光敏电阻的激光时，光敏电阻的光照强度将减弱，而光敏电阻的阻值随光照强度的减弱而增大，所以，闭合开关，有烟雾遮挡射向光敏电阻的激光时，光敏电阻R的阻值变大，电路的总电阻变大，由知道，电路中的电流变小，即电流表的示数变小；由U＝IR知道，定值电阻R0两端的电压变小；因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R两端的电压变大，即电压表的示数变大；要使报警器在浓度更低的烟雾下报警，说明光照强度增强，则光敏电阻的阻值减小，由欧姆定律知道，电路电流变大，如要保持电流不变则应换用更大的电阻以保持在一定的光照下能及时报警，因此R0应选用更大阻值的电阻，综上所述，A正确，BCD错误。故选A。
7．一导体两端加4V电压时，通过它的电流是0.5A，此导体电阻为 ___________Ω；当通过它的电流为1.2A时，它两端电压则为 ___________V；当导体两端的电压为0时，通过导体的电流为 ___________A，此时导体的电阻为 ___________Ω。
【答案】 8 9.6 0 8
【详解】[1]由可得，此导体的电阻为
[2]电阻是导体本身的一种性质，电阻的大小与导体两端的电压和通过的电流无关，所以，当通过它的电流为1.2A时，其电阻不变，仍为8Ω，由可得，此时导体两端的电压为
[3][4]当导体两端的电压为0V时，通过它的电流为0A，但电阻不变，仍为8Ω。
8．如图为某种灯泡的电流I与电压U的关系图像。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 _____A；若把一只这种灯泡与一块电阻并联接在电压为6V的电源上，总电流为2A，则该电阻的阻值为 _____Ω。
【答案】 0.2 4
【详解】[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
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=2A-0.5A=1.5A
该电阻的阻值
9．如图所示的电路中，电源电压保持不变。当开关S闭合，S1断开，甲、乙两表为电流表时，R1和R2是 ___________联的，若两电流表的示数比为2∶3，则R1∶R2=___________；当开关S和S1都闭合，甲、乙两表为电压表时，两电压表示数U甲∶U乙=___________。
【答案】 并 2∶1 3∶1
【详解】[1]由图可知当开关S闭合，S1断开，甲、乙两表为电流表时，电流有两条路径，因此R1和R2是并联的。
[2]由图可知，当开关S闭合，S1断开时，电流表甲测通过R2的电流，电流表乙测干路的电流。已知甲、乙两电流表的示数比为2∶3，即通过R2的电流与干路电流的比为
则由并联电路的电流特点可知通过R1的电流与通过R2的电流之比为
并联电路各个支路两端的电压相等，由可知，R1与R2的电阻之比为
[3]当开关S和S1都闭合，甲、乙两表为电压表时，该电路为R1和R2的串联电路，电压表甲测电源电压，电压表乙测R2两端的电压；此时R1与R2两端的电压之比为
由此可知电源电压与R2两端的电压之比为
即两电压表的示数之比为
10．一位同学设计了一个风力测定仪，如图所示，O是转动轴，OC是金属杆，下面连接着一块受风板。无风时OC是竖直的，风越强，OC杆偏转的角度越大。AB是一段圆弧形电阻，P点是金属杆与弧形电阻相接触的点，电路中接有一个小灯泡，测风力时，闭合开关S。通过分析可知：金属杆OC与弧形电阻AB组合在一起相当于一个_________，观察_________可以粗略地反映风力的大小。若要提高该装置反映风力大小的性能，可采取的方法是_________。
【答案】 滑动变阻器 灯泡亮度 在电路中串联一个电流表
【详解】[1]无风时OC是竖直的，连入电路的电阻是AB段，有风时，OC杆偏转一定的角度，连入电路的电阻变为BP段，连入电路的电阻随风的大小而改变，风力测定仪相当于滑动变阻器。
[2]风越强，OC杆偏转的角度越大，BP段越小，电阻变小，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路中的电流变大，灯泡越亮，所以通过灯泡的亮度判断风力的大小。
[3]观察灯泡的亮度的微小变化，眼睛不能判断，所以电路中串联一个电流表能准确反映风力的大小，提高风力测定仪的性能。
11．两个标有“5Ω 1A”和“10Ω 0.8A”的定值电阻，将他们串联起来使用时等效电阻为______Ω，电源电压最大为______V；若将它们并联时，干路电流最大是______A。
【答案】 15 12 1.5
【详解】[1]因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以它们串联后的总电阻
[2]把它们串联在同一电路中，因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中允许通过的最大电流
由可得，电路两端允许加的最大电压
[3]它们两端允许所加的最大电压
因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，两者并联时，电路中的最大电压
此时通过R1的电流为1A，通过R2的电流
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路最大电流
12．小静用如图甲所示电路做“伏安法”测量小灯泡电阻的实验，滑动变阻器标有“50Ω 2A”，小灯泡标有“2.5V”。
（1）请用笔画线代替导线将图甲所示的电路连接完整（要求滑片向右滑动时灯泡变亮）。___________
（2）连接完电路，闭合开关发现小灯泡未亮，电压表指针迅速偏转到最大刻度的右边，出现这种情况的原因可能是小灯泡___________（选填“短路”或“断路”）。
（3）排除故障后，小静闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，记录数据如右表。其中电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，其读数为___________A，则小灯泡正常工作时的电阻为___________Ω。分析数据知小灯泡的电阻是变化的，原因是受___________影响。
次数
第一次
第二次
第三次
电压/V
2
2.5
3
电流/A
0.36
0.42
（4）小静将电源电压调节为6V，将图甲电路中的小灯泡替换为定值电阻进行“探究电流与电阻关系”实验，她依次将三个不同的定值电阻接入电路，并记录对应的数据，根据数据画出了如图丙所示图像。
①分析图像可知：电压一定时，电流与电阻成___________。
②她每次记录数据时，电压表示数为___________V。
③小静最后将40Ω的定值电阻接入电路进行验证，发现无法完成上述探究，请为她提出一条解决问题的方案：___________。
【答案】 断路 0.4 6.25 温度 反比 2 换最大阻值更大的滑动变阻器
【详解】（1）[1]滑动变阻器一上一下的串联在电路中，且滑片向右移动，灯泡变亮，说明电路的电流增大，电阻减小，接右下接线柱如图所示
（2）[2]连接完电路，闭合开关发现，小灯泡不亮，说明电路中可能存在断路，电压表指针迅速偏转到最大刻度的右边，说明电压表与电源相连接，所以故障是与电压表并联的小灯泡断路。
（3）[3]由图乙可知，电流表的量程选择为0~0.6A，分度值为0.02A，所以示数为0.4A。
[4]由欧姆定律得，灯泡的电阻为
[5]导电体的电阻会受到温度的影响，一般的电阻随温度的升高而增大。
（4）[6][7]分析丙图可知，当电阻越小时，电流越大；其中电流与电阻的乘积为
电流与电阻的乘积为定值，电压表示数为2V，电压一定时，电流与电阻成反比。
[8]电压保持2V不变，根据串并联电路的电压规律，滑动变阻器两端的电压为
根据串并联电路的分压原理可知
当40Ω电阻接入电路时
原因是滑动变阻器的最大阻值太小，解决问题需要更换最大阻值更大的滑动变阻器。
13．小明用如下图所示的实验装置测量未知电阻的阻值；
（1）请指出图中小明在连接电路前，操作中的一处不妥之处______；
（2）用笔画线代替导线将电路补充完整，使滑动变阻器滑片向右移动时电阻增大______；
（3）实验时，将滑动变阻器的滑片从阻值最大处移到最小处的过程中，发现电流表示数逐渐变大但不超过量程，电压表始终无示数。经检查是电压表出现了故障，故障应是电压表发生了______；
（4）闭合开关后，若发现电压表指针向左偏转，原因是______；
（5）闭合开关，发现电流表没有示数，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______；
（6）排除故障后，闭合开关，改变电阻Rx两端的电压，进行了三次测量，在第三次测量中电流表的示数如下图所示，其示数为______A；
（7）下表是小明记录数据的表格，其不足之处是______；根据三次实验数据可得，定值电阻Rx的阻值为______Ω；（结果保留一位小数）
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
1.5
0.31
4.8
2
2
0.4
5
3
2.5
（8）另一组同学进行实验时，根据自己所记录的实验数据绘制了如下图所示的U－I图像；结果发现绘制的U－I图像和其他组绘制的图像不同，你认为其原因是______；根据图像也可计算出待测电阻Rx＝______Ω（实验过程中电源电压保持不变）；
（9）若现有两个滑动变阻R1（5Ω， 3A）、R2（10Ω， 2A）可供选取，则由表中的数据可知，本实验可选用的滑动变阻器是______（选填“R1”或“R2”）；
（10）利用如下图已经连好的电路，还可以完成的实验是______；
（11）若实验中只有一个电压表和一个已知阻值为R0的定值电阻，小明设计了如下图所示的电路，测量未知电阻Rx的阻值，请将下列实验步骤补充完整：
①闭合开关S、断开开关S1，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1；
②闭合开关S、S1，记下此时电压表示数为U；
③请写出未知电阻Rx的阻值表达式；Rx=______（用U、U1，和R0表示）；
（12）若实验中只有一个电流表和一个已知阻值为R0的定值电阻，小明设计了如下图所示的电路。测量未知电阻Rx的阻值，请将下列实验步骤补充|完整：
①保持开关S2断开，闭合开关S、S1，读出并记录电流表示数I1；
②断开开关S1，闭合开关S、S2，读出并记录电流表示数I2；
③请写出未知电阻Rx的阻值表达式：Rx=______。（用I1、I2和R0表示）
【答案】 开关是闭合的 断路 电压表的正负接线柱接反了 电阻断路 0.48 没有设计电阻的平均值这一栏 5.0 电压表并联在滑动变阻器两端 10 R2 电流与电压的关系
【详解】（1）[1]为保护电路，连接电路时，开关应断开，图中开关是闭合的，是错误的。
（2）[2]滑动变阻器要“一上一下”串联接入电路，要使滑动变阻器滑片向右移动电阻增大，故应将左下接线柱接入电路，如图所示：
（3）[3]将滑动变阻器的滑片从阻值最大处移到最小处的过程中，发现电流表示数逐渐变大但不超过量程，则电路是通路，电压表始终无示数，则电压表断路，电压表不能短路，否则滑动变阻器的滑片从阻值最大处移到最小处的过程中电流表要超过量程。
（4）[4]闭合开关后，发现电压表指针向左偏转，可能是电压表的正负接线柱接反了。
（5）[5]闭合开关，发现电流表没有示数，可能电路中出现断路，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压，可能电压表串联在电路中，故障可能是电阻断路。
（6）[6]由图可知，电流表的量程是0~0.6A，分度值是0.02A，电流表的示数是0.48A。
（7）[7]测电阻要多次测量取平均值减小误差，题中表格没有设计电阻的平均值这一栏。
[8]根据欧姆定律可以计算出第3次实验时电阻的阻值
则定值电阻的阻值
（8）[9]定值电阻与变阻器串联，当电路电流变小时，根据U=IR可知，定值电阻的电压变小，由串联电路电压的规律，变阻器的电压变大，由如图所示的U-I图像知，电流越小，电压表示数越大，可能将电压表并联在滑动变阻器两端了。
[10]当变阻器连入电路的电阻最大时，电压表示数最大，电路的电流最小，由图可知，I1=0.05A，电压表示数为U1=2.5V；根据欧姆定律和串联电路电压的规律，电源电压为U=I1Rx+U1=0.05A×Rx+2.5V------①
当变阻器连入电路的电阻为0时，电压表示数为0，电路的电流最大，由图丁可知，I2=0.3A，电压表示数为U2=0；根据欧姆定律，电源电压为U=I2Rx=0.3A×Rx-----②由①②得Rx=10Ω。
（9）[11]一节干电池的电压约1.5V，电源由三节干电池组成，电源电压是4.5V，由表中数据可知，当电流是0.31A时，电阻两端的电压是1.5V，变阻器两端的电压是U滑=U-U1=4.5V-1.5V=3V
变阻器的阻值
所以滑动变阻器选用R1。
（10）[12]因电压表能测出电阻的电压，电流表可测量出通过电阻的电流，滑动变阻器可以改变电阻两端的电压，不改变上面连好的电路，还可以完成的实验是探究电流跟电压的关系。
（11）[13]在②中，闭合S和S1，R0短路，用电压表测出待测电阻的电压即电源的电压U；在①中，两电阻串联，电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1，根据串联电路电压的规律定值电阻的电压U0=U-U1
根据串联电路分压原理
待测电阻
（12）[14]开关S2断开，闭合开关S、S1，两个电阻并联，电流表测量通过R0的电流，电源电压为U=I1R0
断开开关S1，闭合开关S、S2，两个电阻并联，电流表测量干路中的电流，由并联电路电流的规律可知通过定值电阻Rx的电流Ix=I2-I1
根据并联电路各支路两端的电压相等和欧姆定律得到待测电阻Rx的表达式
14．小明进行了“探究电流与电压、电阻的关系”的实验。选用的实验器材是：电源（4.5V）、电流表（0～0.6A）、电压表（0～3V），定值电阻R1=5Ω、R2=10Ω，R3=20Ω，滑动变阻器（40Ω 2A）、开关、导线若干。
（1）探究电流与电压关系：
①如图甲所示为小明连接的错误电路，请你在需要改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法；( )
②探究电流与电压的关系时，要保持 ___________不变；
③小明选用5Ω和10Ω的两只电阻分别进行实验后，由实验数据画出的图像如图乙所示，其中M图像对应的是 ___________Ω电阻，由M图像得到的实验结论是 ___________。
（2）探究电流与电阻的关系：
①该电路中定值电阻两端电压的取值范围是 ___________V到 ___________V；
②实验中，如图丙所示，当AB间的电阻R由10Ω换成5Ω时，闭合开关，电压表示数 ___________（选填“变大”、“变小”或“不变”），将滑动变阻器的滑片向 ___________（选填“a”或“b”）移动，目的是 ___________；
（3）小明找来了一个正常发光电流为I0的小灯泡，已知阻值的定值电阻R和最大阻值未知的滑动变阻器，连接如图丁所示的电路想要测出小灯泡正常发光时的电阻；
①闭合开关S2，将滑动变阻器滑片滑至最 ___________（选填“左”或“右”）端，读出此时电流表示数I1，电源电压为 ___________；
②将滑动变阻器滑片重新调至最大后只闭合开关S1，调节滑动变阻器滑片至电流表示数为 ___________，灯泡正常发光；
③只闭合开关S2，滑片P ___________（选填“向左移”、“向右移”或“保持不变”），读出此时电流表示数为I2；
④正常发光时小灯泡两端的电压为 ___________。（用题中所给物理量表示）
【答案】 电阻 5 电阻一定时，电流与电压成正比 1.5V 3V 变小 a 控制电阻的电压不变 左 I1R I0 保持不变 I0×[]
【详解】（1）①[1]探究电流与电压关系
原电路中，电流经变阻器直接回到电源负极，两电表和电阻没有连入电路中，电流表应与电阻串联，电压表与电阻并联，改正如下图
②[2]由控制变量法知道，探究电流与电压的关系时，要保持电阻不变。
③[3][4]小明选用5Ω和10Ω的两只电阻分别进行实验后，由图乙作图，如下图
由图知道，当电压相等时，M对应的电流大，由知道，M图像对应的电阻小，故M图像对应的是5Ω；由M图线为过原点的直线，故由M图像得到的实验结论是：电阻一定时，电流与电压成正比。
（2）探究电流与电阻的关系
①[5][6]由串联电路电压的规律和分压原理知道
方程左边为一定值，故右边也为一定值，当变阻器连入的电阻最大时对应的定值电阻也最大，此时电压表的示数最小，即
U=1.5V，即控制的最小电压为1.5V，最大电压为3V，U的取值范围是1.5V～3V。
②[7]根据串联分压原理知道，将定值电阻由10Ω改接成5Ω的电阻，电阻变小，其分得的电压变小。
[8][9]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减小滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应减小滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向a端移动，目的是控制电阻的电压不变。
（3）已知小灯泡的额定电流为I0，已知定值电阻为R。
①[10][11]闭合开关S2，将滑动变阻器滑片滑至最左端，读出此时电流表示数I1，此时只有定值电阻连入电路，所以电源电压U=I1R
②[12]将滑动变阻器滑片重新调至最大后只闭合开关S1，此时滑动变阻器与灯泡串联，调节滑动变阻器滑片至电流表示数为I0，灯泡正常发光。
③[13]只闭合开关S2，保持滑动变阻器滑片不动，读出此时电流表示数为I2；此时滑动变阻器与定值电阻串联，由串联电路特点和欧姆定律可得此时变阻器连入电路的阻值
④ [14]在步骤②中，电路的总电阻
所以灯泡正常发光的电阻
正常发光时小灯泡两端的电压为
15．为了减少食物浪费，某自助餐厅开展了“吃多少，拿多少”的活动，在台上放了一个电子秤，其电路原理如图甲所示，电源电压为6V且保持不变，R1为定值电阻，托盘下方的电阻R2为压敏电阻，经过多次实验，其电阻与盘中食物的质量关系如图乙所示：
（1）由图乙可知，压敏电阻的阻值随所受压力的增大而______；当托盘空载时，R2电阻为______Ω；
（2）若托盘空载时，电流表示数为0.01A，求定值电阻R1的阻值；( )
（3）若托盘中有食物时，电流表示数为0.02A，求托盘中食物的质量。( )
【答案】 减小 500 100Ω 600g
【详解】解：（1）由图乙可知，横轴表示质量，纵轴表示电阻，随着质量的增加，R2电阻在减小，即压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小；当托盘空载时，即质量为零，从图乙可看到，R2电阻为500Ω。
（2）若托盘空载时，R2电阻为500Ω，电流表示数为0.01A，电源电压为6V且保持不变，由欧姆定律可知，电路的总电阻
电路的总电阻为600Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，定值电阻R1的阻值
定值电阻R1的阻值为100Ω。
（3）若托盘中有食物时，电流表示数为0.02A，电路的总电阻
电路的总电阻为300Ω，此时压敏电阻R2的阻值
压敏电阻R2的阻值为200Ω，由图乙可知，托盘中食物的质量为600g。
答：（1）由图乙可知，压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小；当托盘空载时，R2电阻为500Ω；
（2）若托盘空载时，电流表示数为0.01A，定值电阻R1的阻值为100Ω；
（3）若托盘中有食物时，电流表示数为0.02A，托盘中食物的质量为600g。
培优第三阶——中考沙场点兵
1．（2022·山东青岛·中考真题）如图所示的电路中，电源电压U保持不变，定值电阻，闭合开关S，通过电阻、和干路的电流分别是、和I；、两端的电压分别是、。下列判断正确的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【详解】CD．并联电路中各支路两端的电压等于电源电压，故故CD错误；A．因为并联电路中各支路两端的电压等于电源电压，两电阻两端的电压相同，根据，电阻大的R1其电流小，故故A错误；B．在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，即故B正确。故选B。
2．（2022·山东东营·中考真题）如图所示，电源电压不变，闭合开关，当滑动变阻器滑片P向左移动时，下列判断正确的是（ ）
A．A示数变大，示数变小，示数不变
B．A示数变大，示数变小，示数变大
C．A示数变小，示数变大，示数变小
D．A示数变小，示数变小，示数变大
【答案】C
【详解】电路中电阻R1和滑动变阻器R2串联，电流表A测电路电流，电压表V1测滑动变阻器R2两端的电压，电压表V2测电阻R1两端的电压，当滑动变阻器滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路中的总电阻变大，电源电压不变，由可知，电路中的电流变小，所以电流表A的示数变小；由可知，电流变小，电阻R1两端的电压变小，因此电压表V2示数变小；由于串联电路中电源电压等于各用电器两端电压之和，电源电压不变，所以滑动变阻器R2两端的电压变大，电压表V1示数变大。故ABD错误，C正确。故选C。
3．（2022·内蒙古通辽·中考真题）如图所示电路，电源电压保持不度，开关S闭合后，在滑动变阻器滑片P向左移动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电压表V1示数变小，电压表V2示数不变，电流表A1示数变小
B．电压表V1示数变小，电压表V2示数变大，电压表V1的示数与电流表A1的示数之比变小
C．电压表V2示数不变，电流表A1示数变大，电压表V1的示数与电流表A1的示数之比变大
D．电压表V1示数变小，电压表V2示数不变，电压表V2的示数与电流表A1的示数之比变小
【答案】D
【详解】由图可知，滑动变阻器与定值电阻R串联，电压表V1测量滑动变阻器两端的电压，电压表V2测量电源电压，电流表测量电路中的电流；在滑动变阻器滑片P向左移动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变小，由电阻的串联，电路的总电阻变小，由可知，此时电路中的电流变大，即电流表的示数变大。由可知，定值电阻R两端的电压变大，由于串联电路中电源电压等于各用电器两端的电压之和，所以滑动变阻器两端的电压变小，即电压表V1的示数变小；由于电源电压保持不变，所以电压表V2的示数不变。A．电流表A1示数变大，电压表V1示数变小，电压表V2示数不变，故A错误；BC．电压表V1示数变小，电压表V2示数不变，电流表A1示数变大，由欧姆定律，电压表V1的示数与电流表A1的示数之比即变阻器连入电路的电阻，比值变小，故BC错误；D．电压表V2示数不变，电流表A1示数变大，其比值变小，故D正确。故选D。
4．（2022·湖北鄂州·中考真题）如图所示，电源电压不变，闭合开关S，当滑动变阻器R2的滑片由最右端向中点滑动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电压表示数不变，电流表A1示数不变
B．电压表示数变大，电流表A2示数变大
C．电压表示数不变，两个电流表示数的差不变
D．电压表示数变小，电压表与电流表A2示数的比值不变
【答案】A
【详解】由电路图可知，R2与R1并联，电流表A1测R1支路的电流，电流表A2测干路电流，电压表测电源两端的电压。B．电源电压不变，则滑片移动过程中电压表示数不变，故B错误；AC．滑动变阻器R2的滑片P从最右端向中点移动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据欧姆定律可知，通过滑动变阻器的电流变大；并联电流互不影响，则通过R1的电流不变，即电流表A1示数不变；根据并联电流的电流关系可知，干路中的电流变大，即电流表A2示数变大，两个电流表示数的差变大，故A正确，C错误；D．电压表V的示数不变，电流表A2示数变大，其比值变小，故D错误。故选A。
5．（2022·黑龙江哈尔滨·中考真题）一只灯泡的额定电压是6V，额定电流是0.4A，若将该灯泡接在10V的电源上，为使其正常发光，应___________联一个___________Ω的定值电阻。
【答案】 串 10
【详解】[1]因为电源电压大于灯泡的额定电压，则需要串联一个电阻分担电压。
[2]电阻两端的电压为
此时灯泡正常发光，电流等于灯泡的额定电流为0.4A，故电阻阻值为
6．（2022·四川广元·中考真题）小张根据老师提供的器材设计了如图甲所示的电路，已知电源电压恒定不变，R0=18Ω。当只闭合开关S1时，电流表的示数为0.3A；当开关S1、S2均闭合时，电流表示数如图乙所示。则电源电压为___________V，Rx为___________Ω。
【答案】 3.6 12
【详解】[1]当开关S1、S2均闭合时，电流表示数如图乙所示，量程为0—0.6A，分度值为0.02A，该电流表的读数为0.5A，当只闭合开关S1时，只有待测电阻的接入，电流表的示数为0.3A，当开关都闭合时，两电阻并联，通过定值电阻R0的电流为电源电压为
[2]待测电阻的阻值为
7．（2022·湖北襄阳·中考真题）如图所示电路，电源电压不变，R0为定值电阻。闭合开关S，滑片P向左移动时，电压表示数会变 _____。第一次移动滑片至某位置时电压表的示数为8V；再次移动滑片至另一位置。若前后两次滑动变阻器消耗的电功率相等，两次电路中电流之比为1∶2，则电源电压为 _____V。
【答案】 大 12
【详解】[1]由图可知，滑动变阻器与定值电阻R0串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压；滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据串联分压原理可知滑动变阻器两端的电压变大，即电压表示数会变大。
[2]已知前后两次滑动变阻器消耗的电功率相等，两次电路中电流之比为1∶2，设第一次通过电路的电流为I，则第二次通过电路的电流为2I，根据P＝UI可得解得串联电路总电压等于各部分电压之和，根据欧姆定律可得电源电压解得
则电源电压
8．（2022·四川广元·中考真题）如图所示电路中，a、b、c分别是三只电表（电压表或电流表），R1=10Ω，R2=20Ω，电源电压恒为6V，闭合开关S。当电表a、b为电流表，c为电压表时，电表a的示数为___________A；当电表a、b为电压表，c为电流表，电表b的示数为___________V。
【答案】 0.3 4
【详解】[1] 闭合开关S，当电表a、b为电流表，c为电压表时，R1、R2并联，电流表a测R2支路的电流，电流表b测量干路电流;根据并联电路的电压特点可知，R2两端的电压为U2=U=6V
通过R2支路的电流所以电表a的示数为0.3A。
[2]当电表a、b为电压表，c为电流表，R1、R2串联，电压表a测量电源电压，电压表b测量R2两端的电压;根据串联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻R=R1+R2=10Ω+20Ω=30Ω
电路中的电流为
根据串联电路的电流特点可知，通过R2的电流为I2′=I=0.2A
由可知，R2两端的电压为U2′=I2′R2=0.2A×20Ω=4V
所以电表b的示数为4V。
9．（2022·江苏镇江·中考真题）如图1所示，RG是光敏电阻，R是阻值为10kΩ的定值电阻，电源电压U=9V。光敏电阻RG的阻值与光的照度（光照越强，照度越大，单位为Lux）关系如图2所示，当照度增大时，RG的阻值将 ___________。小芳将量程为3V的电压表接入图1电路，将其改装成照度表，为使光的照度增大时电压表的示数也增大，则该电压表应并联在 ___________两端，能够测量的最大照度为 ___________Lux。改装完成后，若小芳将电源换为电压可调电源（调节范围为12V～15V），且将R换为可调电阻（调节范围为5kΩ～20kΩ），则该装置所能测量的最大照度为 ___________Lux。
【答案】 变小 定值电阻R 1.2 1.4
【详解】[1]由图2知道，光敏电阻RG的阻值随光的照度的增大而变小。
[2]由图1知道，两电阻串联，又知道光敏电阻RG的阻值随光的照度的增大而变小，根据串联分压原理，为使光的照度增大时电压表的示数也增大，应将电压表并联在定值电阻R的两端。
[3]当电压表达到3V时，电路中的电流为
RG两端的电压为URG=U﹣UR=9V﹣3V=6V
RG的阻值
对照图2知道，此时的最大照度为1.2Lux。
[4]换成可调电源和可调电阻后，为提高最大照度，应选择较小的电源电压和较小的定值电阻，当电源电压为12V，电阻调至5kΩ时，电压表仍并联在可调电阻的两端，当电压表示数达到3V时，电路中的电流
RG两端的电压为URG′=U′﹣UR′=12V﹣3V=9V
RG的阻值
对照图2知道，此时能测量的最大照度为1.4Lux。
10．（2022·四川攀枝花·中考真题）为测量某定值电阻Rx的阻值，实验探究小组设计了如图甲所示的电路图，并进行了实验。
（1）请根据实验电路图，用笔画线代替导线将图乙的实物连线图补充完整______；
（2）为不损坏电路元件，在闭合开关S前，调节滑动变阻器，让通过电流表的电流最______（选填“大”或“小”）；
（3）闭合开关S，调节滑动变阻器，记录电压表和电流表的读数，其中某次测量数据如图丙所示，此次电压表读数为______V；
（4）根据实验数据，该小组作出了电压U随电流I的变化图像，如图丁所示，根据图像，可得电阻Rx= ______Ω。
【答案】 小
2.2 6
【详解】（1）[1]由图甲可知，电压表并联在滑动变阻器两端，电路连接如图所示：
（2）[2]开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处，避免电路闭合的瞬间，电路中电流过大，烧坏用电器，所以此时电路中电阻最大，电流最小。
（3）[3]由图丙可知，电压表选择0~3V的量程，所以此时电压表的示数为2.2V。
（4）[4]由图甲可知，未知电阻和滑动变阻器串联接入电路中，当电路中的电流为0.5A时，滑动变阻器两端电压为0，电路中只有位置电阻Rx接入电路中，此时电源电压 ①
当电路中电流为0.1A时，滑动变阻器两端电压为2.4V，此时滑动变阻器接入电路中的阻值
此时电源电压 ②
电源电压不变，联立①②可得未知电阻的阻值Rx=6Ω。
11．（2022·山东潍坊·中考真题）小明利用图甲所示电路测量未知电阻RX的阻值，电源电压保持不变，滑动变阻器铭牌标有“30Ω 2A”字样，RX的阻值约为。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整________（要求滑动变阻器的滑片P向左滑动时，电流表示数变大）；
（2）闭合开关，两电表均无示数；将电压表改接在变阻器两端时，两电表均无示数；将电压表改接在开关两端时，电压表有示数，电流表无示数。则电路故障是_______；
（3）排除故障后，闭合开关，移动变阻器的滑片P至某一位置，此时电压表示数为，电流表示数如图乙所示，则未知电阻RX=__________Ω；
（4）小明利用图甲电路测量另一未知电阻RX′，将RX′正确接入电路，但发现无论如何移动滑片P，电流表示数几乎为0，电压表示数接近，经判断得知RX′阻值较大，利用该电路无法测出RX′阻值。小明查阅资料获知，电压表相当于一个能显示自身两端电压的定值电阻，且阻值较大，于是他找了一个2kΩ的定值电阻，设计了如图丙所示电路，电源电压恒为3V。闭合开关，并进行了如下操作：
①S1接1时，记录电压表示数为2.5V；
②S2接2时，记录电压表示数为2V；
③计算待测电阻RX′=__________Ω。
【答案】 开关断路或接触不良 9 5000
【详解】（1）[1]电源电压为3V，则电路中的电流
由电路图知，电流要串联在电路中，选用小量程。滑动变阻器应一上一下与电流表串联，滑片向左滑动时，电流表示数变大，电源电压不变，据欧姆定律知，电路中的总电阻变小，变阻器接入电路的阻值变小，所以变阻器下端应接在左端。作图如下：
（2）[2]由电路图知，电压表测未知电阻两端的电压，电流表测电路中的电流，闭合开关，两电表无示数，则电路中出现断路。则电压表并联之外的电路出现断路。将电压表并联在变阻器两端，现电表仍无示数，则未知电阻及变阻器之外的电路有断开。将电压表并联在开关端，电压表有示数，说明此时电压表并联之外的电路是接通的，所以出现断路的是开关。
（3）[3]实验中，电流表选用小量程，对应的分度值为0.02A，由图乙知，电流表的示数为0.3A。未知电阻的阻值
（4）[4]由图丙知，开关S1接1时，电压表与R0串联连接，R0两端的电压U0=U-UV=3V-2.5V=0.5V
电路中的电流
电压表的电阻
开关拉2时，电压表与RX串联连接，此时电路中的电流
RX两端的电压UX=U-UV′=3V-2V=1V
RX的阻值
12．（2022·辽宁朝阳·中考真题）小明利用两节干电池、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、阻值为、和的定值电阻各一个以及导线若干等器材，进行了“探究电流与电阻的关系”的实验：
（1）请用笔画线代替导线将图甲实物图连接完整，要求滑动变阻器的滑片向左移动时电流表示数变大__________；
（2）先把的电阻接入电路中，将滑片移至阻值最大端，闭合开关后，发现电压表有示数且接近电源电压，电流表无示数，其原因可能是___________；
次数
电阻R/Ω
电流I/A
1
5
2
10
0.2
3
20
0.1
（3）排除故障后继续实验，电流表示数如图乙，为___________A；接下来换上的电阻进行实验，闭合开关后，滑片应该向___________端移动，使电压表的示数保持不变；
（4）通过表中实验数据可以得出的结论是：___________；
（5）上述实验完成后，他想测量另一个铭牌模糊不清的滑动变阻器Rx的最大阻值，在保证电路安全的情况下，设计了如图丙所示的电路（电源电压恒定但未知，定值电阻的阻值为R0），请将他的实验步骤补充完整：
①闭合开关S，将滑动变阻器的滑片移至最左端，读出电压表的示数为U1；
②___________，读出电压表的示数为U2；
③滑动变阻器最大阻值Rx＝___________（用已知量和测量量的符号表示）。
【答案】 定值电阻断路 0.4 右 在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 将滑动变阻器的滑片移至最右端
【详解】（1）[1]
根据要求：滑动变阻器的滑片向左移动时电流表示数变大，所以在接线时要考虑当滑片向左滑动时，接入电路的电阻变小，故接线应该如上图所示。
（2）[2]电流表示数为0，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，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，其原因可能是定值电阻断路。
（3）[3][4]电流表示数如图乙，接线柱在0.6A的位置，表上的示数指在0.4的位置，故此时电流为0.4A。根据电阻分压原理，当定值电阻增大，如果滑动变阻器滑片位置不动，此时定值电阻两端电压要增大，故如果想让电阻两端电压保持不变，需要增大滑动变阻器的电阻，即将滑片向右移动。
（4）[5]从表中实验数据可以得出的结论是：电阻两端电压保持不变时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
（5）[6][7]本实验的目的是要测滑动变阻器的最大电阻，故第二个步骤时应该使滑动变阻器整个接入电路中，故应将滑片移至最右端。移到最右端时，此时的定值电阻R0两端的电压为，电阻Rx两端电压为，根据通过两个电阻的电流相等可得
解上式可得
13．（2022·西藏·中考真题）“开车不饮酒，酒后不开车”是每一位司机都必须遵守的交通法规。图（甲）是气体中酒精浓度测试仪的原理图，电源电压U＝12V，是气敏电阻，其阻值随气体中酒精浓度的变化规律如图（乙）所示。气体中酒精浓度大于或等于20mg/100mL小于80mg/100mL为酒驾，大于或等于80mg/100mL为醉驾。测试仪使用前应先调零，即当气体中酒精浓度为0时，，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数，调零后的滑片位置保持不变。求：
（1）调零后接入电路中的阻值；
（2）当时，消耗的电功率；
（3）在某次检测中，电流表示数为0.3A，试通过计算分析，判断该司机属于酒驾还是醉驾？
【答案】（1）20Ω；（2）1W；（3）醉驾
【详解】解：（1）由甲图可知，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，当气体中酒精浓度为0时，，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数，由欧姆定律可知，电路中的电流为
由串联电路电压规律可知，R2两端的电压为
由欧姆定律可知，调零后接入电路中的阻值为
（2）当时，消耗的电功率为
（3）电流表示数为0.3A，R2两端的电压为
由串联电路电压规律可知，R1两端的电压为
由欧姆定律可知，R1接入电路中的阻值为
由乙图可知，此时气体中酒精浓度为80mg/100mL，属于醉驾。
答：（1）调零后接入电路中的阻值为20Ω；
（2）当时，消耗的电功率为1W；
（3）在某次检测中，电流表示数为0.3A，该司机属于醉驾。
14．（2022·山东滨州·中考真题）如图是某物理兴趣小组，设计的简易坐位体前屈测试仪的测试示意图、简化原理图。在测试中，测试的同学向前推动测试仪的滑块实际上是移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数用来反映被测试者的成绩。电源电压恒为6V，电压表量程0~3V，电流表量程0~0.6A，滑动变阻器标有“15 1A”，滑片P每移动1cm，的电阻变化0.5，定值电阻。求：
（1）当滑片P位于最左端时，电流表的示数；
（2）某同学测试时，从最左端推动滑片P向右移动20cm，此时电压表的示数；
（3）若既能保证电路各元件的安全，又能使滑片P移动到最右端，则选取R2时，其阻值不能小于多少？
【答案】（1）0.3A；（2）2V；（3）15Ω
【详解】解：（1）当滑片P位于最左端时，只有R2接入电路，电流表的示数
（2）某同学测试时，从最左端推动滑片P向右移动20cm，滑动变阻器的接入的阻值
此时总电阻为
电路中的电流为
电压表的示数为
（3）若既能保证电路各元件的安全，要求滑片P移动到最右端，此时滑动变阻器的接入的阻值最大，最大值为15Ω，根据串联分压，电阻越大，其两端的电压也越大，而根据电压表的量程可知，电压表的最大示数为3V，则电阻R2最小分担3V，根据串联分压，此时R2两端的电压是最小值，那么R2的阻值也是最小值，故电阻R2的最小值为15Ω。
答：（1）当滑片P位于最左端时，电流表的示数为0.3A；
（2）某同学测试时，从最左端推动滑片P向右移动20cm，此时电压表的示数为2V；
（3）若既能保证电路各元件的安全，又能使滑片P移动到最右端，则选取R2时，其阻值不能小于15Ω。
14.4欧姆定律应用
课后培优练级练
培优第一阶——基础过关练
1．如图电路原来均正常工作，过一会儿，两表中一表示数变大，另一表示数变小，且电路中除了灯泡L和电阻R及其连接外，电路中其他部位连接均无问题，电表也是完好的，则（ ）
A．可能是灯丝短路 B．可能是灯丝断了
C．灯泡可能仍然发光 D．一定是R短路
2．小和用如图甲所示的电路做“探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系”的实验（灯泡L1的电阻R1小于L2的电阻R2）。下列选项中正确的是（ ）
A．此电路中多余一根导线，若不撤掉，将不能完成实验任务
B．撤掉多余导线，分别只闭合开关S1与S2，电流表示数均如图乙所示，则通过灯泡L1与L2的电流均为0.2A
C．同时闭合开关S1、S2，电流表示数如图丙所示，结合乙中所示电流表示数可知，两灯电阻之比为R1∶R2=5∶1
D．完成第一次实验后，应更换不同规格的小灯泡，多次实验求其平均值以减小误差
3．用图甲电路进行伏安法测电阻实验时，小明闭合开关后发现电压表、电流表示数如图乙。他排除某处故障后即能正常实验，则发生故障的位置可能是（ ）
A．①②之间断路 B．②③之间断路
C．①②之间短路 D．②③之间短路
4．在如图甲所示的电路中，电源两端的电压恒为U，定值电阻的阻值为R1，两电流表均有“-”“0.6”“3”三个接线柱。当开关S闭合后，电流表A1、A2的指针均如图乙所示，此时滑动变阻器R2接入电路中的电阻值为RP。下列说法中正确的是（ ）
A．电阻R1两端的电压U1、R2两端的电压U2与U之间满足U>U1=U2
B．通过R2的电流为0.24A
C．电阻R1∶RP=4∶1
D．在滑片向右滑动过程中，电流表A1的示数变大，电流表A2的示数不变
5．如图所示，当体检者站在台面上时，测量仪能自动显示身高和体重。在综合实践活动中，老师要求学生设计此模拟电路，用两电表分别显示身高和体重，且两电表示数随身高、体重增加而变大，下列是学生设计的电路图，其中压敏电阻R的阻值随压力增大而减小，则能满足要求的电路是（ ）
A． B．
C．D．
6．如图，电源电压不变。闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数且等于电源电压。排除故障后，滑动变阻器的滑片P向左移动，下列分析正确的是（ ）
A．灯泡不亮是因为滑动变阻器阻值过大
B．灯泡不亮是因为灯泡短路
C．排除故障后，滑片P向左移动，灯泡变暗
D．排除故障后，滑片P向左移动，电流表和电压表示数均变大
7．我市交通管理部门定期开展交通违法专项治理行动，如图甲是查处饮酒驾驶行为中使用的某酒精测试仪工作原理图，电源电压恒定，R1为定值电阻，R2为气敏电阻，其阻值随气体酒精浓度的变化情况如图乙所示，闭合开关S，下列说法正确的是（ ）
A．气敏电阻主要由超导体材料制成
B．图甲中通过R1的电流保持不变
C．检测气体的酒精浓度越大，R2阻值越大
D．检测气体的酒精浓度越大，电压表示数越大
8．如图所示为油量表示意图，当油量减少时，下列说法正确的是（ ）
A．R不断减小 B．R总不断减小
C．I总不断减小 D．R两端电压不断减小
9．现有四个定值电阻R1、R2、R3、R4，将它们分别接入不同的电路中，测出它们两端的电压U和电流I，将测得的数据在坐标系中通过描点作出对应的点，如图所示，根据图中信息，下列说法中正确的是（ ）
A．四个电阻中，阻值相差最小的两个定值电阻是R1和R2差值为22.5Ω
B．四个电阻中，阻值最大的是阻值最小的10倍
C．将R1和R2串联在同一电路中，R1、R2两端的电压之比为4∶1
D．将R3和R4并联在同一电路中，通过R3、R4中的电流之比为4∶1
10．如图所示电路中，电源电压保持不变，当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P向右移动时，电表的示数变化情况是（ ）
A．电流表示数增大，电压表示数增大
B．电流表示数减小，电压表示数增大
C．电流表示数不变，电压表示数不变
D．电流表示数减小，电压表示数不变
11．用标有“6V，0.5A”的灯泡L1、“6V，1A”的灯泡L2与理想电压表和理想电流表连接成如图甲所示的实验电路。一个实际电源可看成由一个电压为U的理想电源（即内阻为零）和一个电阻r串联组成，图甲中电源电压U＝9V，电源内阻不能忽略。图乙是通过两个灯泡的电流随两端电压变化的曲线。当其中一个灯泡正常发光时，电压表的示数为______V，内阻r＝______Ω。
12．如图所示为分别测量小灯泡L和定值电阻R后得到的I﹣U关系图像。由图可知，灯泡L的电阻随着电压的增大而 ______（选填“增大”或“减小”）。如图，把L和R并联到电压为4V的电路两端，则A1和A2的读数之比为 ______；把L和R串联到电压为5V的电路两端，L两端的电压是 ______V。
13．如图所示为一能粗略反映手对弹簧“握力大小”的电路设计，金属板M、N中间是电阻不计的弹簧，其中N固定不动，M可带动金属指针P在电阻R上的左右滑动。设电源电压保持不变，将两个电学器材（待选“定值电阻”、“电流表”或“电压表”）接入a、b和c、d四个接线柱，则a、b之间应接入___________，c、d之间应接入___________。
14．如图所示，在探究通过导体的电流与电阻的关系实验中，有以下器材：电源电压为6V、滑动变阻器（30Ω 1A）、电流表（0~0.6A量程）、电压表、三个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω）、开关和导线若干，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到最___________端，要完成实验，控制定值电阻两端电压的范围___________V≤U≤___________V；若控制定值电阻两端电压值为1.5V，完成实验需更换最大阻值为___________Ω的滑动变阻器。
15．小明利用电源、电压表、电流表、滑动变阻器、两个小灯泡L1“2.5V 0.3A”和L2“3.8V 0.3A”、导线若干，进行如下实验探究。
（1）连接好电路，闭合开关，发现两灯均不发光，电流表示数为0，电压表V1示数为0，电压表V2示数很大，故障的可能原因是 ___________；此时电压表V2示数如图所示，电压值为 ___________V；
（2）排除故障后，闭合开关，可以通过观察 ___________来比较一定时间内电流做功的多少；此时较亮的灯泡是 ___________（选填“L1”或“L2”）；
（3）小明利用此实验电路，还测量了小灯泡L1的电阻，设计表格并记录三组实验数据，如下表：
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
电阻平均值R/欧姆
1
1
0.12
8.3
10
2
1.5
0.14
10.7
3
2
0.18
11.1
①记录表格在设计上存在的问题是：___________；
②分析数据发现，当电压表V1示数增大时，灯泡L的电阻也会逐渐增大，造成这一现象的原因是 ___________。
16．如图为“伏安法”测电阻的实验：
（1）本实验的实验原理______；
（2）根据图甲电路图，将图乙的电压表连入电路（连线不许交叉）______，连接电路时开关应该是______；
（3）在闭合开关前，滑动变阻器的滑片必须调至如图甲的______端（选填“左”或“右”）；
（4）小华按电路图连接好电路后，闭合开关，发现电流表无示数，电压表指针发生明显偏转，则电路中存在的故障可能是______；
（5）排除故障后，小华进行了三次测量，三次测量结果如表所示，请算出第三次被测电阻的阻值，并填入表中。
实验次数
电压
电流
电阻
1
1.0
0.2
5.0
2
1.6
0.3
5.3
3
2.5
0.5
______
（6）根据3次实验记录数据，待测电阻的阻值应记为______Ω；
（7）本实验要测三组电压和电流值，目的是______。
17．如图所示为自动测量消毒锅温度的电路原理图。电源电压恒为6V；热敏传感器R（阻值随温度发生变化的可变电阻）置于锅内，A为显示温度的仪表（实质是电流表）；R的电阻与温度的关系如表所示：
温度t/℃
80
85
90
95
100
105
110
115
…
电阻R/Ω
120
110
100
90
80
70
60
50
…
（1）锅内温度为115℃时，电流表A的示数是多少？
（2）当电流表A示数为60mA时，锅内的温度为多少？
（3）若锅内温度为90℃，而电源电压减小为0时，导体的电阻为多少？
18．为了锻炼身体，小莉设计了一个电子拉力计，试图用电压表的示数表示出拉力的大小，原理如图（甲）所示。其中，电源电压U＝12V；电压表的量程为3V；R0＝10Ω；R1是一根均匀电阻线（电阻值与长度成正比），总长为10cm，总电阻为50Ω；弹簧右端固定金属片P，并连接拉环，P与R1的左端接触，当拉环受到拉力作用时，弹簧伸长并带动P在R1上滑动，弹簧伸长的长度与所受拉力F的关系如图（乙）所示，弹簧能承受足够大拉力，其电阻值不计。
（1）该电子拉力计能测量的最大拉力是多少？
（2）为了使电子拉力计能测量的最大拉力达到600N，在保持其它元件不变的情况下，R0应改用多大阻值的电阻？
培优第二阶——拓展培优练
1．如图所示的电路中，电源电压为6V且不变，定值电阻R的阻值为20Ω；灯泡L的阻值为10Ω。闭合开关S后，灯泡L不亮，电压表的示数为6V，则下列关于电流表的示数判断正确的是（ ）
A．一定为零 B．可能为0.2A C．可能为0.3A D．可能为0.6A
2．如图是探究“电流与电阻的关系”实验电路图，电源电压保持3V不变，滑动变阻器的规格为“15Ω 1A”。实验中，先后在a、b两点间接入10Ω、20Ω、30Ω的电阻，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表的示保持某一数值不变，记录相应的电流值。若要使3次实验都顺利进行，应使电压表的示数保持为（ ）
A．0.5V B．1V C．1.5V D．2.2V
3．如图所示的电路中，电源两端的电压保持不变。闭合开关S将滑动变阻器的滑片P向右移动，下列说法正确的是（ ）
A．电压表V1与电压表V2的示数之和保持不变B．电压表V2与电流表A的示数之比保持不变
C．电流表A的示数减小，电压表V2的示数增大D．电流表A的示数减小，电压表V1的示数减小
4．如图所示，电源电压保持不变，闭合开关时，滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端，电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．电源电压是9VB．定值电阻R的阻值是6Ω
C．滑动变阻器的阻值范围是0～18ΩD．若定值电阻R出现接触不良时，电流表示数为0
5．如图甲所示是某款手持式电子测温仪。图乙是它工作的原理图，其中电源电压保持不变，R是热敏电阻，用于靠近人体测温，定值电阻R0为保护电阻，显示仪是由电流表或电压表改装而成。在测量人的体温时，显示仪的示数会随被测者体温的升高而变大，则下列分析正确的是（ ）
A．显示仪是由电流表改装成的B．热敏电阻R的阻值随着温度的升高而增大
C．被测温者体温越高，电路中电流越大D．将R0更换为阻值更大的电阻，测相同温度，显示仪示数变大
6．如图所示的是某地下停车场烟雾报警器的简化原理图，电源电压保持不变，R0为定值电阻，光敏电阻的阻值随光照强度的减弱而增大，当电路中的电流减小至某一数值时报警器开始报警。当有烟雾遮挡射向光敏电阻的激光时，电压表的示数将怎样变化？要使报警器在浓度更低的烟雾下报警，对定值电阻的阻值有什么要求？关于这两个问题的答案，下列说法正确的是（ ）
A．增大 更大 B．减小 更小 C．增大 更小 D．减小 更大
7．一导体两端加4V电压时，通过它的电流是0.5A，此导体电阻为 ___________Ω；当通过它的电流为1.2A时，它两端电压则为 ___________V；当导体两端的电压为0时，通过导体的电流为 ___________A，此时导体的电阻为 ___________Ω。
8．如图为某种灯泡的电流I与电压U的关系图像。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 _____A；若把一只这种灯泡与一块电阻并联接在电压为6V的电源上，总电流为2A，则该电阻的阻值为 _____Ω。
9．如图所示的电路中，电源电压保持不变。当开关S闭合，S1断开，甲、乙两表为电流表时，R1和R2是 ___________联的，若两电流表的示数比为2∶3，则R1∶R2=___________；当开关S和S1都闭合，甲、乙两表为电压表时，两电压表示数U甲∶U乙=___________。
10．一位同学设计了一个风力测定仪，如图所示，O是转动轴，OC是金属杆，下面连接着一块受风板。无风时OC是竖直的，风越强，OC杆偏转的角度越大。AB是一段圆弧形电阻，P点是金属杆与弧形电阻相接触的点，电路中接有一个小灯泡，测风力时，闭合开关S。通过分析可知：金属杆OC与弧形电阻AB组合在一起相当于一个_________，观察_________可以粗略地反映风力的大小。若要提高该装置反映风力大小的性能，可采取的方法是_________。
11．两个标有“5Ω 1A”和“10Ω 0.8A”的定值电阻，将他们串联起来使用时等效电阻为______Ω，电源电压最大为______V；若将它们并联时，干路电流最大是______A。
12．小静用如图甲所示电路做“伏安法”测量小灯泡电阻的实验，滑动变阻器标有“50Ω 2A”，小灯泡标有“2.5V”。
（1）请用笔画线代替导线将图甲所示的电路连接完整（要求滑片向右滑动时灯泡变亮）。___________
（2）连接完电路，闭合开关发现小灯泡未亮，电压表指针迅速偏转到最大刻度的右边，出现这种情况的原因可能是小灯泡___________（选填“短路”或“断路”）。
（3）排除故障后，小静闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，记录数据如右表。其中电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，其读数为___________A，则小灯泡正常工作时的电阻为___________Ω。分析数据知小灯泡的电阻是变化的，原因是受___________影响。
次数
第一次
第二次
第三次
电压/V
2
2.5
3
电流/A
0.36
0.42
（4）小静将电源电压调节为6V，将图甲电路中的小灯泡替换为定值电阻进行“探究电流与电阻关系”实验，她依次将三个不同的定值电阻接入电路，并记录对应的数据，根据数据画出了如图丙所示图像。
①分析图像可知：电压一定时，电流与电阻成___________。
②她每次记录数据时，电压表示数为___________V。
③小静最后将40Ω的定值电阻接入电路进行验证，发现无法完成上述探究，请为她提出一条解决问题的方案：___________。
13．小明用如下图所示的实验装置测量未知电阻的阻值；
（1）请指出图中小明在连接电路前，操作中的一处不妥之处______；
（2）用笔画线代替导线将电路补充完整，使滑动变阻器滑片向右移动时电阻增大______；
（3）实验时，将滑动变阻器的滑片从阻值最大处移到最小处的过程中，发现电流表示数逐渐变大但不超过量程，电压表始终无示数。经检查是电压表出现了故障，故障应是电压表发生了______；
（4）闭合开关后，若发现电压表指针向左偏转，原因是______；
（5）闭合开关，发现电流表没有示数，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______；
（6）排除故障后，闭合开关，改变电阻Rx两端的电压，进行了三次测量，在第三次测量中电流表的示数如下图所示，其示数为______A；
（7）下表是小明记录数据的表格，其不足之处是______；根据三次实验数据可得，定值电阻Rx的阻值为______Ω；（结果保留一位小数）
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
1.5
0.31
4.8
2
2
0.4
5
3
2.5
（8）另一组同学进行实验时，根据自己所记录的实验数据绘制了如下图所示的U－I图像；结果发现绘制的U－I图像和其他组绘制的图像不同，你认为其原因是______；根据图像也可计算出待测电阻Rx＝______Ω（实验过程中电源电压保持不变）；
（9）若现有两个滑动变阻R1（5Ω， 3A）、R2（10Ω， 2A）可供选取，则由表中的数据可知，本实验可选用的滑动变阻器是______（选填“R1”或“R2”）；
（10）利用如下图已经连好的电路，还可以完成的实验是______；
（11）若实验中只有一个电压表和一个已知阻值为R0的定值电阻，小明设计了如下图所示的电路，测量未知电阻Rx的阻值，请将下列实验步骤补充完整：
①闭合开关S、断开开关S1，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1；
②闭合开关S、S1，记下此时电压表示数为U；
③请写出未知电阻Rx的阻值表达式；Rx=______（用U、U1，和R0表示）；
（12）若实验中只有一个电流表和一个已知阻值为R0的定值电阻，小明设计了如下图所示的电路。测量未知电阻Rx的阻值，请将下列实验步骤补充|完整：
①保持开关S2断开，闭合开关S、S1，读出并记录电流表示数I1；
②断开开关S1，闭合开关S、S2，读出并记录电流表示数I2；
③请写出未知电阻Rx的阻值表达式：Rx=______。（用I1、I2和R0表示）
14．小明进行了“探究电流与电压、电阻的关系”的实验。选用的实验器材是：电源（4.5V）、电流表（0～0.6A）、电压表（0～3V），定值电阻R1=5Ω、R2=10Ω，R3=20Ω，滑动变阻器（40Ω 2A）、开关、导线若干。
（1）探究电流与电压关系：
①如图甲所示为小明连接的错误电路，请你在需要改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法；
②探究电流与电压的关系时，要保持 ___________不变；
③小明选用5Ω和10Ω的两只电阻分别进行实验后，由实验数据画出的图像如图乙所示，其中M图像对应的是 ___________Ω电阻，由M图像得到的实验结论是 ___________。
（2）探究电流与电阻的关系：
①该电路中定值电阻两端电压的取值范围是 ___________V到 ___________V；
②实验中，如图丙所示，当AB间的电阻R由10Ω换成5Ω时，闭合开关，电压表示数 ___________（选填“变大”、“变小”或“不变”），将滑动变阻器的滑片向 ___________（选填“a”或“b”）移动，目的是 ___________；
（3）小明找来了一个正常发光电流为I0的小灯泡，已知阻值的定值电阻R和最大阻值未知的滑动变阻器，连接如图丁所示的电路想要测出小灯泡正常发光时的电阻；
①闭合开关S2，将滑动变阻器滑片滑至最 ___________（选填“左”或“右”）端，读出此时电流表示数I1，电源电压为 ___________；
②将滑动变阻器滑片重新调至最大后只闭合开关S1，调节滑动变阻器滑片至电流表示数为 ___________，灯泡正常发光；
③只闭合开关S2，滑片P ___________（选填“向左移”、“向右移”或“保持不变”），读出此时电流表示数为I2；
④正常发光时小灯泡两端的电压为 ___________。（用题中所给物理量表示）
15．为了减少食物浪费，某自助餐厅开展了“吃多少，拿多少”的活动，在台上放了一个电子秤，其电路原理如图甲所示，电源电压为6V且保持不变，R1为定值电阻，托盘下方的电阻R2为压敏电阻，经过多次实验，其电阻与盘中食物的质量关系如图乙所示：
（1）由图乙可知，压敏电阻的阻值随所受压力的增大而______；当托盘空载时，R2电阻为______Ω；
（2）若托盘空载时，电流表示数为0.01A，求定值电阻R1的阻值；( )
（3）若托盘中有食物时，电流表示数为0.02A，求托盘中食物的质量。( )
培优第三阶——中考沙场点兵
1．（2022·山东青岛·中考真题）如图所示的电路中，电源电压U保持不变，定值电阻，闭合开关S，通过电阻、和干路的电流分别是、和I；、两端的电压分别是、。下列判断正确的是（ ）
A． B． C． D．
2．（2022·山东东营·中考真题）如图所示，电源电压不变，闭合开关，当滑动变阻器滑片P向左移动时，下列判断正确的是（ ）
A．A示数变大，示数变小，示数不变B．A示数变大，示数变小，示数变大
C．A示数变小，示数变大，示数变小D．A示数变小，示数变小，示数变大
3．（2022·内蒙古通辽·中考真题）如图所示电路，电源电压保持不度，开关S闭合后，在滑动变阻器滑片P向左移动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电压表V1示数变小，电压表V2示数不变，电流表A1示数变小
B．电压表V1示数变小，电压表V2示数变大，电压表V1的示数与电流表A1的示数之比变小
C．电压表V2示数不变，电流表A1示数变大，电压表V1的示数与电流表A1的示数之比变大
D．电压表V1示数变小，电压表V2示数不变，电压表V2的示数与电流表A1的示数之比变小
4．（2022·湖北鄂州·中考真题）如图所示，电源电压不变，闭合开关S，当滑动变阻器R2的滑片由最右端向中点滑动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电压表示数不变，电流表A1示数不变
B．电压表示数变大，电流表A2示数变大
C．电压表示数不变，两个电流表示数的差不变
D．电压表示数变小，电压表与电流表A2示数的比值不变
5．（2022·黑龙江哈尔滨·中考真题）一只灯泡的额定电压是6V，额定电流是0.4A，若将该灯泡接在10V的电源上，为使其正常发光，应___________联一个___________Ω的定值电阻。
6．（2022·四川广元·中考真题）小张根据老师提供的器材设计了如图甲所示的电路，已知电源电压恒定不变，R0=18Ω。当只闭合开关S1时，电流表的示数为0.3A；当开关S1、S2均闭合时，电流表示数如图乙所示。则电源电压为___________V，Rx为___________Ω。
7．（2022·湖北襄阳·中考真题）如图所示电路，电源电压不变，R0为定值电阻。闭合开关S，滑片P向左移动时，电压表示数会变 _____。第一次移动滑片至某位置时电压表的示数为8V；再次移动滑片至另一位置。若前后两次滑动变阻器消耗的电功率相等，两次电路中电流之比为1∶2，则电源电压为 _____V。
8．（2022·四川广元·中考真题）如图所示电路中，a、b、c分别是三只电表（电压表或电流表），R1=10Ω，R2=20Ω，电源电压恒为6V，闭合开关S。当电表a、b为电流表，c为电压表时，电表a的示数为___________A；当电表a、b为电压表，c为电流表，电表b的示数为___________V。
9．（2022·江苏镇江·中考真题）如图1所示，RG是光敏电阻，R是阻值为10kΩ的定值电阻，电源电压U=9V。光敏电阻RG的阻值与光的照度（光照越强，照度越大，单位为Lux）关系如图2所示，当照度增大时，RG的阻值将 ___________。小芳将量程为3V的电压表接入图1电路，将其改装成照度表，为使光的照度增大时电压表的示数也增大，则该电压表应并联在 ___________两端，能够测量的最大照度为 ___________Lux。改装完成后，若小芳将电源换为电压可调电源（调节范围为12V～15V），且将R换为可调电阻（调节范围为5kΩ～20kΩ），则该装置所能测量的最大照度为 ___________Lux。
10．（2022·四川攀枝花·中考真题）为测量某定值电阻Rx的阻值，实验探究小组设计了如图甲所示的电路图，并进行了实验。
（1）请根据实验电路图，用笔画线代替导线将图乙的实物连线图补充完整______；
（2）为不损坏电路元件，在闭合开关S前，调节滑动变阻器，让通过电流表的电流最______（选填“大”或“小”）；
（3）闭合开关S，调节滑动变阻器，记录电压表和电流表的读数，其中某次测量数据如图丙所示，此次电压表读数为______V；
（4）根据实验数据，该小组作出了电压U随电流I的变化图像，如图丁所示，根据图像，可得电阻Rx= ______Ω。
11．（2022·山东潍坊·中考真题）小明利用图甲所示电路测量未知电阻RX的阻值，电源电压保持不变，滑动变阻器铭牌标有“30Ω 2A”字样，RX的阻值约为。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整________（要求滑动变阻器的滑片P向左滑动时，电流表示数变大）；
（2）闭合开关，两电表均无示数；将电压表改接在变阻器两端时，两电表均无示数；将电压表改接在开关两端时，电压表有示数，电流表无示数。则电路故障是_______；
（3）排除故障后，闭合开关，移动变阻器的滑片P至某一位置，此时电压表示数为，电流表示数如图乙所示，则未知电阻RX=__________Ω；
（4）小明利用图甲电路测量另一未知电阻RX′，将RX′正确接入电路，但发现无论如何移动滑片P，电流表示数几乎为0，电压表示数接近，经判断得知RX′阻值较大，利用该电路无法测出RX′阻值。小明查阅资料获知，电压表相当于一个能显示自身两端电压的定值电阻，且阻值较大，于是他找了一个2kΩ的定值电阻，设计了如图丙所示电路，电源电压恒为3V。闭合开关，并进行了如下操作：
①S1接1时，记录电压表示数为2.5V；
②S2接2时，记录电压表示数为2V；
③计算待测电阻RX′=__________Ω。
12．（2022·辽宁朝阳·中考真题）小明利用两节干电池、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、阻值为、和的定值电阻各一个以及导线若干等器材，进行了“探究电流与电阻的关系”的实验：
（1）请用笔画线代替导线将图甲实物图连接完整，要求滑动变阻器的滑片向左移动时电流表示数变大__________；
（2）先把的电阻接入电路中，将滑片移至阻值最大端，闭合开关后，发现电压表有示数且接近电源电压，电流表无示数，其原因可能是___________；
次数
电阻R/Ω
电流I/A
1
5
2
10
0.2
3
20
0.1
（3）排除故障后继续实验，电流表示数如图乙，为___________A；接下来换上的电阻进行实验，闭合开关后，滑片应该向___________端移动，使电压表的示数保持不变；
（4）通过表中实验数据可以得出的结论是：___________；
（5）上述实验完成后，他想测量另一个铭牌模糊不清的滑动变阻器Rx的最大阻值，在保证电路安全的情况下，设计了如图丙所示的电路（电源电压恒定但未知，定值电阻的阻值为R0），请将他的实验步骤补充完整：
①闭合开关S，将滑动变阻器的滑片移至最左端，读出电压表的示数为U1；
②___________，读出电压表的示数为U2；
③滑动变阻器最大阻值Rx＝___________（用已知量和测量量的符号表示）。
13．（2022·西藏·中考真题）“开车不饮酒，酒后不开车”是每一位司机都必须遵守的交通法规。图（甲）是气体中酒精浓度测试仪的原理图，电源电压U＝12V，是气敏电阻，其阻值随气体中酒精浓度的变化规律如图（乙）所示。气体中酒精浓度大于或等于20mg/100mL小于80mg/100mL为酒驾，大于或等于80mg/100mL为醉驾。测试仪使用前应先调零，即当气体中酒精浓度为0时，，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数，调零后的滑片位置保持不变。求：
（1）调零后接入电路中的阻值；
（2）当时，消耗的电功率；
（3）在某次检测中，电流表示数为0.3A，试通过计算分析，判断该司机属于酒驾还是醉驾？
14．（2022·山东滨州·中考真题）如图是某物理兴趣小组，设计的简易坐位体前屈测试仪的测试示意图、简化原理图。在测试中，测试的同学向前推动测试仪的滑块实际上是移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数用来反映被测试者的成绩。电源电压恒为6V，电压表量程0~3V，电流表量程0~0.6A，滑动变阻器标有“15 1A”，滑片P每移动1cm，的电阻变化0.5，定值电阻。求：
（1）当滑片P位于最左端时，电流表的示数；
（2）某同学测试时，从最左端推动滑片P向右移动20cm，此时电压表的示数；
（3）若既能保证电路各元件的安全，又能使滑片P移动到最右端，则选取R2时，其阻值不能小于多少？
14.4欧姆定律应用
课后培优练级练
培优第一阶——基础过关练
1．如图电路原来均正常工作，过一会儿，两表中一表示数变大，另一表示数变小，且电路中除了灯泡L和电阻R及其连接外，电路中其他部位连接均无问题，电表也是完好的，则（ ）
A．可能是灯丝短路 B．可能是灯丝断了
C．灯泡可能仍然发光 D．一定是R短路
【答案】C
【详解】由图可知，电阻R、电灯L和电流表串联，电压表测量R两端的电压，电流表测量电路电流；
A．若灯丝短路，电路的总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，电压表测量的是电源电压，示数变大，故A不符合题意；B．若灯丝断了，则电路中无电流，电流表和电压表均无示数，故B不符合题意；CD．若R短路，电路的总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，电压测量一段导线两端的电压，示数减小为0；若电阻断路，电路中电流表示数为0，电压表测量电源电压，示数变大，故C符合题意，D不符合题意。故选C。
2．小和用如图甲所示的电路做“探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系”的实验（灯泡L1的电阻R1小于L2的电阻R2）。下列选项中正确的是（ ）
A．此电路中多余一根导线，若不撤掉，将不能完成实验任务
B．撤掉多余导线，分别只闭合开关S1与S2，电流表示数均如图乙所示，则通过灯泡L1与L2的电流均为0.2A
C．同时闭合开关S1、S2，电流表示数如图丙所示，结合乙中所示电流表示数可知，两灯电阻之比为R1∶R2=5∶1
D．完成第一次实验后，应更换不同规格的小灯泡，多次实验求其平均值以减小误差
【答案】A
【详解】A．由图可知，该电路为并联电路，实验中需要测量通过两个灯泡的电流，所以灯泡左端连接两个灯泡的连线是多余的，若不撤掉，将不能完成实验任务，故A正确；B．撤掉多余导线，分别只闭合开关S1与S2，电流表示数均如图乙所示，由于灯泡L1的电阻R1小于L2的电阻R2，灯泡两端的电压相同，根据欧姆定律可知，通过灯泡L1与L2的电流是不相同的，故B错误；C．乙图中电流表选用的是小量程，示数为0.2A；同时闭合开关S1、S2，电流表示数如图丙所示，电流表选用的是大量程，示数为1.2A；根据并联电路的电流关系可知，通过其中另一盏灯泡的电流为1.2A-0.2A=1A由于灯泡L1的电阻R1小于L2的电阻R2，电压相同，根据欧姆定律可知，通过灯泡L1的电流大，所以通过灯泡L1的电流为1A，通过灯泡L2的电流为0.2A；根据与并联电路电流与电阻的比值关系可知，两灯电阻之比为R1∶R2=1∶5，故C错误；D．完成第一次实验后，应更换不同规格的小灯泡，多次实验可以获得普遍的规律，故D错误。故选A。
3．用图甲电路进行伏安法测电阻实验时，小明闭合开关后发现电压表、电流表示数如图乙。他排除某处故障后即能正常实验，则发生故障的位置可能是（ ）
A．①②之间断路 B．②③之间断路
C．①②之间短路 D．②③之间短路
【答案】B
【详解】由图甲得，电源电压为3V，电阻丝与滑动变阻器串联，电压表测量电阻丝的电压，电压表的量程为0~3V，电流表测量电路电流。由图乙得，电压表满偏，示数为3V，电流表的示数为0，说明电压表与电源相连接，电压表测量电源电压，电路没有电流，出现开路现象，说明故障应该是与电压表并联的电阻丝断路，即故障是②③之间断路，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。
4．在如图甲所示的电路中，电源两端的电压恒为U，定值电阻的阻值为R1，两电流表均有“-”“0.6”“3”三个接线柱。当开关S闭合后，电流表A1、A2的指针均如图乙所示，此时滑动变阻器R2接入电路中的电阻值为RP。下列说法中正确的是（ ）
A．电阻R1两端的电压U1、R2两端的电压U2与U之间满足U>U1=U2
B．通过R2的电流为0.24A
C．电阻R1∶RP=4∶1
D．在滑片向右滑动过程中，电流表A1的示数变大，电流表A2的示数不变
【答案】C
【详解】A．由电路图可知，电阻R1和滑动变阻器R2并联，电流表A1测干路电流，A2表测支路电流，电压表测电源电压。由于并联电路两端的电压相等且都等于电源电压，所以电阻R1两端的电压U1、R2两端的电压U2与U之间满足U=U1=U2，故A错误；B．并联电路中，干路电流大于支路电流，由于电流表A1测干路电流，所以A1接的是大量程，分度值为0.1A，所以干路电流为1.2A；由于指针指在同一位置时，A2表测通过R1的电流，接的是小量程，分度值为0.02A，故通过R1的电流为0.24A，由并联电路电流特点可知，通过R2的电流为I2=I-I1=1.2A-0.24A=0.96A故B错误；C．通过R1的电流I1=0.24A，通过R2的电流I2=0.96A，此时滑动变阻器R2接入电路中的电阻值为RP，由于并联电路两端的电压相等，所以有I1R1=I2RP带入数据可得故C正确；D．在并联电路中，支路互不影响，所以在滑片向右滑动过程中，电流表A2的示数不变；由于向右移动滑动变阻器接入阻值变大，电压不变，根据可知，通过R2的电流变小，即电流表A1的示数变小，故D错误。故选C。
5．如图所示，当体检者站在台面上时，测量仪能自动显示身高和体重。在综合实践活动中，老师要求学生设计此模拟电路，用两电表分别显示身高和体重，且两电表示数随身高、体重增加而变大，下列是学生设计的电路图，其中压敏电阻R的阻值随压力增大而减小，则能满足要求的电路是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【详解】A．滑动变阻器R0和压敏电阻R以及两个电流表串联。当身高、体重增加时，R0变大，R变小，无法判断总电阻如何变化，故无法判断两个电流表示数如何变化，故A不符合题意；B．滑动变阻器R0和压敏电阻R以及电流表串联，电压表测量R0两端的电压。当身高、体重增加时，R0变大，R变小，无法判断总电阻如何变化，无法判断电流表示数如何变化，故B不符合题意；C．滑动变阻器R0和压敏电阻R并联，两个电流表分别测量两条支路的电流。当身高、体重增加时，R0变小，R变小，根据并联电路电压规律可知两条支路的电压都等于电源电压，即保持不变，根据欧姆定律可知，两条支路的电流变大，故两个电流表示数变大，故C符合题意；D．滑动变阻器R0和压敏电阻R并联，电压表测R0两端电压，电流表测R的电流。当身高、体重增加时，R0变大，R变小，根据并联电路电压规律可知，R0两端电压等于电源电压，故电压表示数不变，根据欧姆定律可知，电流表示数变大，故D不符合题意。故选C。
6．如图，电源电压不变。闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数且等于电源电压。排除故障后，滑动变阻器的滑片P向左移动，下列分析正确的是（ ）
A．灯泡不亮是因为滑动变阻器阻值过大
B．灯泡不亮是因为灯泡短路
C．排除故障后，滑片P向左移动，灯泡变暗
D．排除故障后，滑片P向左移动，电流表和电压表示数均变大
【答案】D
【详解】AB．灯泡不亮且电流表无示数，电压表等于电源电压，所以电路中的故障类型是断路，故AB错误；CD．由图可知，滑片向左移动，滑动变阻器接入电路中的阻值变小，电路中的总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，电流表示数变大，灯泡变亮；根据串联电路分压规律可知，小灯泡两端电压变大，电压表示数变大，故C错误，D正确。故选D。
7．我市交通管理部门定期开展交通违法专项治理行动，如图甲是查处饮酒驾驶行为中使用的某酒精测试仪工作原理图，电源电压恒定，R1为定值电阻，R2为气敏电阻，其阻值随气体酒精浓度的变化情况如图乙所示，闭合开关S，下列说法正确的是（ ）
A．气敏电阻主要由超导体材料制成
B．图甲中通过R1的电流保持不变
C．检测气体的酒精浓度越大，R2阻值越大
D．检测气体的酒精浓度越大，电压表示数越大
【答案】D
【详解】AC．由图乙可知，气敏电阻R2的阻值不为0，且随气体酒精浓度的增大而减小，而超导体的阻值为0，故AC错误；B．由图乙可知，气敏电阻R2的阻值随气体酒精浓度的增大而减小，根据串联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻会改变，而电源电压不变，再根据欧姆定律可知，电路中的电流会改变，故B错误；D．由图乙可知，检测气体的酒精浓度越大，气敏电阻R2的阻值越小，根据串联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻会变小，而电源电压不变，再根据欧姆定律可知，电路中的电流会变大，由公式U=IR可知，定值电阻R1两端的电压变大，而电压表测的就是定值电阻R1两端电压，所以电压表示数变大，故D正确。故选D。
8．如图所示为油量表示意图，当油量减少时，下列说法正确的是（ ）
A．R不断减小 B．R总不断减小
C．I总不断减小 D．R两端电压不断减小
【答案】C
【详解】由电路图可知，R0与R串联，电流表测量电路中的电流。当油量减少时，浮子下降，滑杆右端向上滑动，R接入电阻增大，串联电路中，电路的总电阻等于各个电阻之和，所以电路中总电阻R总增大，根据可知，电压不变时，电流I总减小；R接入电阻增大，根据串联正比分压可知，R两端电压不断增大，故C正确，ABD错误。故选C。
9．现有四个定值电阻R1、R2、R3、R4，将它们分别接入不同的电路中，测出它们两端的电压U和电流I，将测得的数据在坐标系中通过描点作出对应的点，如图所示，根据图中信息，下列说法中正确的是（ ）
A．四个电阻中，阻值相差最小的两个定值电阻是R1和R2差值为22.5Ω
B．四个电阻中，阻值最大的是阻值最小的10倍
C．将R1和R2串联在同一电路中，R1、R2两端的电压之比为4∶1
D．将R3和R4并联在同一电路中，通过R3、R4中的电流之比为4∶1
【答案】C
【详解】A．由公式可得四个电阻的阻值四个电阻中，阻值相差最小的两个定值电阻是R2和R3，它们的差值R3-R2=1Ω-0.75Ω=0.25Ω故A错误；B．四个电阻中，阻值最大的R1是阻值最小的R4的倍数故B错误；C．将R1和R2串联在同一电路中，通过两电阻的电流相同，所以R1、R2两端的电压之比故C正确；D．将R3和R4并联在同一电路中，两电阻两端的电压相等，通过R3、R4中的电流之比故D错误。故选C。
10．如图所示电路中，电源电压保持不变，当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P向右移动时，电表的示数变化情况是（ ）
A．电流表示数增大，电压表示数增大
B．电流表示数减小，电压表示数增大
C．电流表示数不变，电压表示数不变
D．电流表示数减小，电压表示数不变
【答案】A
【详解】由电路图知道，定值电阻R与滑动变阻器串联，电压表V测R两端的电压，电流表测电路中的电流。当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路中的电阻减小，电路中的总电阻减小，由知道，电路中的电流增大，即电流表的示数增大，由U＝IR知道，R两端的电压增大，即电压表的示数增大，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。
11．用标有“6V，0.5A”的灯泡L1、“6V，1A”的灯泡L2与理想电压表和理想电流表连接成如图甲所示的实验电路。一个实际电源可看成由一个电压为U的理想电源（即内阻为零）和一个电阻r串联组成，图甲中电源电压U＝9V，电源内阻不能忽略。图乙是通过两个灯泡的电流随两端电压变化的曲线。当其中一个灯泡正常发光时，电压表的示数为______V，内阻r＝______Ω。
【答案】 2 2
【详解】[1][2]由图像结合灯泡铭牌可知A为灯泡L2的图像，B为灯泡L1的图像，闭合开关，两灯泡串联接入电路，电压表测灯泡L2两端的电压，串联电路各处电流相等，所以通过电路的电流为两灯泡中较小的电流，即I＝0.5A，此时灯泡L1正常发光，由乙图可知当通过灯泡的电流为0.5A时，A对应的电压为2V，B对应的电压为6V，所以当其中一个灯泡正常发光时，电压表的示数为2V；串联电路总电压等于各部分电压之和，则电源内阻的电压为Ur＝U﹣U1﹣U2＝9V﹣6V﹣2V＝1V由欧姆定律可得内阻
12．如图所示为分别测量小灯泡L和定值电阻R后得到的I﹣U关系图像。由图可知，灯泡L的电阻随着电压的增大而 ______（选填“增大”或“减小”）。如图，把L和R并联到电压为4V的电路两端，则A1和A2的读数之比为 ______；把L和R串联到电压为5V的电路两端，L两端的电压是 ______V。
【答案】 大 1∶3 1
【详解】[1]由U﹣I图像可知，随电压U的增大，通过灯泡的电流I增大，但ΔU＞ΔI，根据可知，随着电压的升高，L的阻值逐渐变大；
[2]并联电路中各支路两端的电压相等，将小灯泡L和定值电阻R并联在电源电压为4V的电路中时，它们两端的电压均为4V，由图像可知对应的电流IL＝0.8AIR＝0.4A
根据右图可知，闭合开关后，L、R并联，电流表A1测量通过R的电流，电流表A2测量干路电流，并联电路中干路电流等于各支路电流之和，干路电流I′＝IL+IR＝0.8A+0.4A＝1.2A
则A1和A2的读数之比为
[3]把灯泡和定值串联到电压为5V的电路两端，根据串联电路的电流处处相等，从图中可知，当电路中的电流为0.4A时，L、R两端的电压分别为1V、4V，总电压为5V，符合题目要求，故L两端的电压是1V。
13．如图所示为一能粗略反映手对弹簧“握力大小”的电路设计，金属板M、N中间是电阻不计的弹簧，其中N固定不动，M可带动金属指针P在电阻R上的左右滑动。设电源电压保持不变，将两个电学器材（待选“定值电阻”、“电流表”或“电压表”）接入a、b和c、d四个接线柱，则a、b之间应接入___________，c、d之间应接入___________。
【答案】 电压表 定值电阻
【详解】[1]若a、b之间为电流表时，会造成R被短路，此种情况不可能，若a、b之间为电压表时，定值电阻与滑动变阻器R串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，当握力增大时，滑片右移，变阻器接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，由可知电流表的示数减小，由U=IR可知，定值电阻两端的电压减小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以滑动变阻器两端的电压增大，即电压表的示数增大，则根据电压表示数能反映握力的大小，所以a、b之间应接入电压表。
[2]由电路图可知，c、d之间不能接入电压表，否则会造成电路断路，c、d之间也不能接入电流表，否则握力为零时（即滑片在最左端时），会造成电源短路，所以c、d之间只能是定值电阻，起保护电路的作用。
14．如图所示，在探究通过导体的电流与电阻的关系实验中，有以下器材：电源电压为6V、滑动变阻器（30Ω 1A）、电流表（0~0.6A量程）、电压表、三个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω）、开关和导线若干，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到最___________端，要完成实验，控制定值电阻两端电压的范围___________V≤U≤___________V；若控制定值电阻两端电压值为1.5V，完成实验需更换最大阻值为___________Ω的滑动变阻器。
【答案】 右 2 3 45
【详解】[1]闭合开关前，为了安全，滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处，即最右端。
[2][3]设电压表示数为UV，根据串联电路电压的规律和分压原理有即
左边为一定值，右边也为一定值，故当R取最大值时，变阻器对应为30Ω，可得
故电压表控制的最小电压为UV=2V，因电路中允许通过的最大电流为0.6A，此时电路中的电阻最小，电压为U1=IR=0.6A×5Ω=3V
故要完成实验，控制定值电阻两端电压的范围2V≤U≤3V。
[4]电阻两端的电压始终保持UV′=1.5V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压U滑=6V-1.5V=4.5V
变阻器分得的电压为电压表示数的3倍，根据分压原理，当接入15Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为R滑=3×15Ω=45Ω
15．小明利用电源、电压表、电流表、滑动变阻器、两个小灯泡L1“2.5V 0.3A”和L2“3.8V 0.3A”、导线若干，进行如下实验探究。
（1）连接好电路，闭合开关，发现两灯均不发光，电流表示数为0，电压表V1示数为0，电压表V2示数很大，故障的可能原因是 ___________；此时电压表V2示数如图所示，电压值为 ___________V；
（2）排除故障后，闭合开关，可以通过观察 ___________来比较一定时间内电流做功的多少；此时较亮的灯泡是 ___________（选填“L1”或“L2”）；
（3）小明利用此实验电路，还测量了小灯泡L1的电阻，设计表格并记录三组实验数据，如下表：
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
电阻平均值R/欧姆
1
1
0.12
8.3
10
2
1.5
0.14
10.7
3
2
0.18
11.1
①记录表格在设计上存在的问题是：___________；
②分析数据发现，当电压表V1示数增大时，灯泡L的电阻也会逐渐增大，造成这一现象的原因是 ___________。
【答案】 L2断路 6 灯泡的明暗 L2 设计了求灯丝电阻平均值一栏 灯丝的电阻随温度的升高而增大
【详解】（1）[1][2]根据图可知，该电路为串联电路，电压表V1测量的是灯泡L1两端的电压，电压表V2测量的是灯泡L2两端的电压；两灯均不发光，说明电路出现了断路现象，电压表V1的示数为0，说明电压表V1与电源之间是断开的，电压表V2的示数很大，说明电压表V2与电源之间是接通的，所以故障是L2断路；电压表V2的量程为0～15V，分度值为0.5V，示数为6V。
（2）[3][4]单位时间内电流做功的多少叫做功率，灯泡的亮度越亮，实际功率越大，所以可以根据灯泡的亮度来判定一定时间内做功的多少；两个灯泡的额定电流相同，额定电压不同，根据
可知，灯泡L1的电阻要小于L2的电阻，由
可知，灯泡L2的实际功率大，因此较亮的灯泡是L2。
（3）[5]因为灯丝的电阻随温度的升高而增大，因此不可以求灯丝电阻的平均值，故表格中的不足之处：设计了求灯丝电阻平均值一栏。
[6]当电压表V1示数增大时，灯丝的温度越高，而灯丝的电阻随温度的升高而增大，因此灯丝的电阻越大。
16．如图为“伏安法”测电阻的实验：
（1）本实验的实验原理______；
（2）根据图甲电路图，将图乙的电压表连入电路（连线不许交叉）______，连接电路时开关应该是______；
（3）在闭合开关前，滑动变阻器的滑片必须调至如图甲的______端（选填“左”或“右”）；
（4）小华按电路图连接好电路后，闭合开关，发现电流表无示数，电压表指针发生明显偏转，则电路中存在的故障可能是______；
（5）排除故障后，小华进行了三次测量，三次测量结果如表所示，请算出第三次被测电阻的阻值，并填入表中。
实验次数
电压
电流
电阻
1
1.0
0.2
5.0
2
1.6
0.3
5.3
3
2.5
0.5
______
（6）根据3次实验记录数据，待测电阻的阻值应记为______Ω；
（7）本实验要测三组电压和电流值，目的是______。
【答案】 断开的 右 被测电阻断路 5.0 5.1 减小实验误差
【详解】（1）[1]使用电压表和电流表分别测量待测电阻的电压和电流，根据可计算出电阻，故本实验的实验原理是。
（2）[2]电源电压为3V，故电压表选用小量程与待测电阻并联，注意电流从电压表正接线柱流入，从负接线柱流出，电路连接如图所示：
[3]为保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态。
（3）[4]为保护电路，闭合开关前，应将滑片移至最大阻值处，即如图甲的右端。
（4）[5]待测电阻与滑动变阻器串联，电流表无示数，说明电路可能断路，电压表指针明显偏转，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，则电路中存在的故障可能是被测电阻断路。
（5）[6]根据表中的数据，第3次测量的电压为2.5V，对应的电流为0.5A，被测电阻的阻值为
（6）[7]多次测量取平均值可减小误差，根据3次实验记录的数据，待测电阻的阻值应记为
（7）[8]本实验要测三组电压和电流值，目的是为了减小实验误差。
17．如图所示为自动测量消毒锅温度的电路原理图。电源电压恒为6V；热敏传感器R（阻值随温度发生变化的可变电阻）置于锅内，A为显示温度的仪表（实质是电流表）；R的电阻与温度的关系如表所示：
温度t/℃
80
85
90
95
100
105
110
115
…
电阻R/Ω
120
110
100
90
80
70
60
50
…
（1）锅内温度为115℃时，电流表A的示数是多少？
（2）当电流表A示数为60mA时，锅内的温度为多少？
（3）若锅内温度为90℃，而电源电压减小为0时，导体的电阻为多少？
【答案】（1）0.12A；（2）90℃；（3）100Ω
【详解】（1）由表格数据可知，锅内温度为115℃时，，则电流表A的示数为
（2）当电流表A示数为60mA时，热敏传感器的阻值为
由表格数据可知，锅内的温度为90℃。
（3）当锅内温度为90℃，而电源电压减小为0时，热敏传感器R的材料、长度、横截面积和温度均不变，则其阻值为100Ω不变。
答：（1）锅内温度为115℃时，电流表A的示数是0.12A；
（2）当电流表A示数为60mA时，锅内的温度为90℃；
（3）若锅内温度为90℃，而电源电压减小为0时，导体的电阻为100Ω。
18．为了锻炼身体，小莉设计了一个电子拉力计，试图用电压表的示数表示出拉力的大小，原理如图（甲）所示。其中，电源电压U＝12V；电压表的量程为3V；R0＝10Ω；R1是一根均匀电阻线（电阻值与长度成正比），总长为10cm，总电阻为50Ω；弹簧右端固定金属片P，并连接拉环，P与R1的左端接触，当拉环受到拉力作用时，弹簧伸长并带动P在R1上滑动，弹簧伸长的长度与所受拉力F的关系如图（乙）所示，弹簧能承受足够大拉力，其电阻值不计。
（1）该电子拉力计能测量的最大拉力是多少？
（2）为了使电子拉力计能测量的最大拉力达到600N，在保持其它元件不变的情况下，R0应改用多大阻值的电阻？
【答案】（1）300N；（2）70Ω
【详解】解：（1）由甲图可知，R0与R1串联，电路中的电流为
当电压表的示数为最大值U'＝3V时；滑片P滑过的电阻线的阻值为
电阻线的阻值与长度的比值为
滑片P滑过的长度，即弹簧伸长的长度为
由乙图可知，当时，F＝300N，即电子拉力计最大测量值为300N。
（2）拉力为600N时，由乙图可知，则滑片P滑过的电阻线的电阻为
此时电压表示数为最大值，则电路中的电流为
此时电路总电阻为
此时R0的阻值为
答：（1）该电子拉力计能测量的最大拉力为300N；
（2）R0应改用70Ω的电阻。
培优第二阶——拓展培优练
1．如图所示的电路中，电源电压为6V且不变，定值电阻R的阻值为20Ω；灯泡L的阻值为10Ω。闭合开关S后，灯泡L不亮，电压表的示数为6V，则下列关于电流表的示数判断正确的是（ ）
A．一定为零 B．可能为0.2A C．可能为0.3A D．可能为0.6A
【答案】C
【详解】由图可知，灯泡和电阻串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量电阻两端电压，闭合开关S后，灯泡L不亮，电压表示数等于电源电压，说明R断路或L短路，如果R断路，则电流表示数为零；如果L短路，则电流表示数由此分析可知ABD错误，C正确。故选C。
2．如图是探究“电流与电阻的关系”实验电路图，电源电压保持3V不变，滑动变阻器的规格为“15Ω 1A”。实验中，先后在a、b两点间接入10Ω、20Ω、30Ω的电阻，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表的示保持某一数值不变，记录相应的电流值。若要使3次实验都顺利进行，应使电压表的示数保持为（ ）
A．0.5V B．1V C．1.5V D．2.2V
【答案】D
【详解】探究电流与电阻的关系时，应控制电压表的示数不变，当R＝30Ω时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电压表的示数最小，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流电压表的示数为即实验中应控制电压表的示数不小于2V，结合选项可知D符合题意，ABC不符合题意。故选D。
3．如图所示的电路中，电源两端的电压保持不变。闭合开关S将滑动变阻器的滑片P向右移动，下列说法正确的是（ ）
A．电压表V1与电压表V2的示数之和保持不变
B．电压表V2与电流表A的示数之比保持不变
C．电流表A的示数减小，电压表V2的示数增大
D．电流表A的示数减小，电压表V1的示数减小
【答案】C
【详解】CD．由图可知，闭合开关S后，该电路为R1和R2的串联电路，电流表测电路中的电流，电压表V1测R1和R2两端的电压，即电压表V1测电源电压（电压表V1的示数不变），电压表V2测R2两端的电压。当滑动变阻器的滑片P向右移动时，R2连入电路的阻值变大，电路的总电阻变大，由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R1两端的电压会变小，由串联电路的电压特点可知R2两端的电压变大，即电压表V2的示数变大，故C正确，D错误；A．电压表V1示数不变，V2的示数变大，则电压表V1与电压表V2的示数之和变大，故A错误；B．根据欧姆定律，电压表V2与电流表A的示数之比为R2的阻值，由于R2连入电路的阻值变大，因此电压表V2与电流表A的示数之比变大，故B错误。故选C。
4．如图所示，电源电压保持不变，闭合开关时，滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端，电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．电源电压是9V
B．定值电阻R的阻值是6Ω
C．滑动变阻器的阻值范围是0～18Ω
D．若定值电阻R出现接触不良时，电流表示数为0
【答案】C
【详解】由电路图可知，定值电阻R与滑动变阻器串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。
A．当滑片位于a端时，接入电路中的电阻为零，此时电流表和电压表的示数均最大，由图像可知，电源的电压U＝9V，电路中的电流Ia＝1.5A，故A正确，不符合题意；
B．由可得，定值电阻R的阻值故B正确，不符合题意；C．当滑片位于b端时，接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，电压表的示数最小，由图像可知，电路中的最小电流Ib＝0.5A，R两端的电压UR＝3V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压U滑＝U﹣UR＝9V﹣3V＝6V则滑动变阻器的最大阻值所以，滑动变阻器的阻值范围是0～12Ω，故C错误，符合题意；D．当定值电阻R出现接触不良时，电压表串联在电路中，因电压表的电阻很大，所以电路中的电流非常小，几乎为0，则电流表示数为0，故D正确，不符合题意。故选C。
5．如图甲所示是某款手持式电子测温仪。图乙是它工作的原理图，其中电源电压保持不变，R是热敏电阻，用于靠近人体测温，定值电阻R0为保护电阻，显示仪是由电流表或电压表改装而成。在测量人的体温时，显示仪的示数会随被测者体温的升高而变大，则下列分析正确的是（ ）
A．显示仪是由电流表改装成的
B．热敏电阻R的阻值随着温度的升高而增大
C．被测温者体温越高，电路中电流越大
D．将R0更换为阻值更大的电阻，测相同温度，显示仪示数变大
【答案】B
【详解】A．由图可知，R与R0串联，因显示仪与热敏电阻并联，故显示仪是由电压表改装成的，故A错误；B．当被测者体温较高时，显示仪的示数也会变大，由串联分压原理，热敏电阻的电阻变大，即热敏电阻R的阻值随着温度的升高而增大，故B正确；C．被测者体温越高，电压表示数越大，根据串联电路分压原理可知，热敏电阻的阻值越大，电路的总电阻越大，由可知，电路的电流越小；故C错误；D．温度相同时热敏电阻的阻值不变，将R0更换为阻值更大的电阻，由串联电路分压特点可知，R0两端分得的电压变大，根据串联电路的电压特点可知，R两端的电压越小，因此显示仪示数会变小，故D错误。故选B。
6．如图所示的是某地下停车场烟雾报警器的简化原理图，电源电压保持不变，R0为定值电阻，光敏电阻的阻值随光照强度的减弱而增大，当电路中的电流减小至某一数值时报警器开始报警。当有烟雾遮挡射向光敏电阻的激光时，电压表的示数将怎样变化？要使报警器在浓度更低的烟雾下报警，对定值电阻的阻值有什么要求？关于这两个问题的答案，下列说法正确的是（ ）
A．增大 更大 B．减小 更小 C．增大 更小 D．减小 更大
【答案】A
【详解】由电路图知道，光敏电阻R和定值电阻R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流；因为有烟雾遮挡射向光敏电阻的激光时，光敏电阻的光照强度将减弱，而光敏电阻的阻值随光照强度的减弱而增大，所以，闭合开关，有烟雾遮挡射向光敏电阻的激光时，光敏电阻R的阻值变大，电路的总电阻变大，由知道，电路中的电流变小，即电流表的示数变小；由U＝IR知道，定值电阻R0两端的电压变小；因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R两端的电压变大，即电压表的示数变大；要使报警器在浓度更低的烟雾下报警，说明光照强度增强，则光敏电阻的阻值减小，由欧姆定律知道，电路电流变大，如要保持电流不变则应换用更大的电阻以保持在一定的光照下能及时报警，因此R0应选用更大阻值的电阻，综上所述，A正确，BCD错误。故选A。
7．一导体两端加4V电压时，通过它的电流是0.5A，此导体电阻为 ___________Ω；当通过它的电流为1.2A时，它两端电压则为 ___________V；当导体两端的电压为0时，通过导体的电流为 ___________A，此时导体的电阻为 ___________Ω。
【答案】 8 9.6 0 8
【详解】[1]由可得，此导体的电阻为
[2]电阻是导体本身的一种性质，电阻的大小与导体两端的电压和通过的电流无关，所以，当通过它的电流为1.2A时，其电阻不变，仍为8Ω，由可得，此时导体两端的电压为
[3][4]当导体两端的电压为0V时，通过它的电流为0A，但电阻不变，仍为8Ω。
8．如图为某种灯泡的电流I与电压U的关系图像。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 _____A；若把一只这种灯泡与一块电阻并联接在电压为6V的电源上，总电流为2A，则该电阻的阻值为 _____Ω。
【答案】 0.2 4
【详解】[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
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=2A-0.5A=1.5A
该电阻的阻值
9．如图所示的电路中，电源电压保持不变。当开关S闭合，S1断开，甲、乙两表为电流表时，R1和R2是 ___________联的，若两电流表的示数比为2∶3，则R1∶R2=___________；当开关S和S1都闭合，甲、乙两表为电压表时，两电压表示数U甲∶U乙=___________。
【答案】 并 2∶1 3∶1
【详解】[1]由图可知当开关S闭合，S1断开，甲、乙两表为电流表时，电流有两条路径，因此R1和R2是并联的。
[2]由图可知，当开关S闭合，S1断开时，电流表甲测通过R2的电流，电流表乙测干路的电流。已知甲、乙两电流表的示数比为2∶3，即通过R2的电流与干路电流的比为
则由并联电路的电流特点可知通过R1的电流与通过R2的电流之比为
并联电路各个支路两端的电压相等，由可知，R1与R2的电阻之比为
[3]当开关S和S1都闭合，甲、乙两表为电压表时，该电路为R1和R2的串联电路，电压表甲测电源电压，电压表乙测R2两端的电压；此时R1与R2两端的电压之比为
由此可知电源电压与R2两端的电压之比为
即两电压表的示数之比为
10．一位同学设计了一个风力测定仪，如图所示，O是转动轴，OC是金属杆，下面连接着一块受风板。无风时OC是竖直的，风越强，OC杆偏转的角度越大。AB是一段圆弧形电阻，P点是金属杆与弧形电阻相接触的点，电路中接有一个小灯泡，测风力时，闭合开关S。通过分析可知：金属杆OC与弧形电阻AB组合在一起相当于一个_________，观察_________可以粗略地反映风力的大小。若要提高该装置反映风力大小的性能，可采取的方法是_________。
【答案】 滑动变阻器 灯泡亮度 在电路中串联一个电流表
【详解】[1]无风时OC是竖直的，连入电路的电阻是AB段，有风时，OC杆偏转一定的角度，连入电路的电阻变为BP段，连入电路的电阻随风的大小而改变，风力测定仪相当于滑动变阻器。
[2]风越强，OC杆偏转的角度越大，BP段越小，电阻变小，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路中的电流变大，灯泡越亮，所以通过灯泡的亮度判断风力的大小。
[3]观察灯泡的亮度的微小变化，眼睛不能判断，所以电路中串联一个电流表能准确反映风力的大小，提高风力测定仪的性能。
11．两个标有“5Ω 1A”和“10Ω 0.8A”的定值电阻，将他们串联起来使用时等效电阻为______Ω，电源电压最大为______V；若将它们并联时，干路电流最大是______A。
【答案】 15 12 1.5
【详解】[1]因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以它们串联后的总电阻
[2]把它们串联在同一电路中，因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中允许通过的最大电流
由可得，电路两端允许加的最大电压
[3]它们两端允许所加的最大电压
因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，两者并联时，电路中的最大电压
此时通过R1的电流为1A，通过R2的电流
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路最大电流
12．小静用如图甲所示电路做“伏安法”测量小灯泡电阻的实验，滑动变阻器标有“50Ω 2A”，小灯泡标有“2.5V”。
（1）请用笔画线代替导线将图甲所示的电路连接完整（要求滑片向右滑动时灯泡变亮）。___________
（2）连接完电路，闭合开关发现小灯泡未亮，电压表指针迅速偏转到最大刻度的右边，出现这种情况的原因可能是小灯泡___________（选填“短路”或“断路”）。
（3）排除故障后，小静闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，记录数据如右表。其中电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，其读数为___________A，则小灯泡正常工作时的电阻为___________Ω。分析数据知小灯泡的电阻是变化的，原因是受___________影响。
次数
第一次
第二次
第三次
电压/V
2
2.5
3
电流/A
0.36
0.42
（4）小静将电源电压调节为6V，将图甲电路中的小灯泡替换为定值电阻进行“探究电流与电阻关系”实验，她依次将三个不同的定值电阻接入电路，并记录对应的数据，根据数据画出了如图丙所示图像。
①分析图像可知：电压一定时，电流与电阻成___________。
②她每次记录数据时，电压表示数为___________V。
③小静最后将40Ω的定值电阻接入电路进行验证，发现无法完成上述探究，请为她提出一条解决问题的方案：___________。
【答案】 断路 0.4 6.25 温度 反比 2 换最大阻值更大的滑动变阻器
【详解】（1）[1]滑动变阻器一上一下的串联在电路中，且滑片向右移动，灯泡变亮，说明电路的电流增大，电阻减小，接右下接线柱如图所示
（2）[2]连接完电路，闭合开关发现，小灯泡不亮，说明电路中可能存在断路，电压表指针迅速偏转到最大刻度的右边，说明电压表与电源相连接，所以故障是与电压表并联的小灯泡断路。
（3）[3]由图乙可知，电流表的量程选择为0~0.6A，分度值为0.02A，所以示数为0.4A。
[4]由欧姆定律得，灯泡的电阻为
[5]导电体的电阻会受到温度的影响，一般的电阻随温度的升高而增大。
（4）[6][7]分析丙图可知，当电阻越小时，电流越大；其中电流与电阻的乘积为
电流与电阻的乘积为定值，电压表示数为2V，电压一定时，电流与电阻成反比。
[8]电压保持2V不变，根据串并联电路的电压规律，滑动变阻器两端的电压为
根据串并联电路的分压原理可知
当40Ω电阻接入电路时
原因是滑动变阻器的最大阻值太小，解决问题需要更换最大阻值更大的滑动变阻器。
13．小明用如下图所示的实验装置测量未知电阻的阻值；
（1）请指出图中小明在连接电路前，操作中的一处不妥之处______；
（2）用笔画线代替导线将电路补充完整，使滑动变阻器滑片向右移动时电阻增大______；
（3）实验时，将滑动变阻器的滑片从阻值最大处移到最小处的过程中，发现电流表示数逐渐变大但不超过量程，电压表始终无示数。经检查是电压表出现了故障，故障应是电压表发生了______；
（4）闭合开关后，若发现电压表指针向左偏转，原因是______；
（5）闭合开关，发现电流表没有示数，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______；
（6）排除故障后，闭合开关，改变电阻Rx两端的电压，进行了三次测量，在第三次测量中电流表的示数如下图所示，其示数为______A；
（7）下表是小明记录数据的表格，其不足之处是______；根据三次实验数据可得，定值电阻Rx的阻值为______Ω；（结果保留一位小数）
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
1.5
0.31
4.8
2
2
0.4
5
3
2.5
（8）另一组同学进行实验时，根据自己所记录的实验数据绘制了如下图所示的U－I图像；结果发现绘制的U－I图像和其他组绘制的图像不同，你认为其原因是______；根据图像也可计算出待测电阻Rx＝______Ω（实验过程中电源电压保持不变）；
（9）若现有两个滑动变阻R1（5Ω， 3A）、R2（10Ω， 2A）可供选取，则由表中的数据可知，本实验可选用的滑动变阻器是______（选填“R1”或“R2”）；
（10）利用如下图已经连好的电路，还可以完成的实验是______；
（11）若实验中只有一个电压表和一个已知阻值为R0的定值电阻，小明设计了如下图所示的电路，测量未知电阻Rx的阻值，请将下列实验步骤补充完整：
①闭合开关S、断开开关S1，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1；
②闭合开关S、S1，记下此时电压表示数为U；
③请写出未知电阻Rx的阻值表达式；Rx=______（用U、U1，和R0表示）；
（12）若实验中只有一个电流表和一个已知阻值为R0的定值电阻，小明设计了如下图所示的电路。测量未知电阻Rx的阻值，请将下列实验步骤补充|完整：
①保持开关S2断开，闭合开关S、S1，读出并记录电流表示数I1；
②断开开关S1，闭合开关S、S2，读出并记录电流表示数I2；
③请写出未知电阻Rx的阻值表达式：Rx=______。（用I1、I2和R0表示）
【答案】 开关是闭合的 断路 电压表的正负接线柱接反了 电阻断路 0.48 没有设计电阻的平均值这一栏 5.0 电压表并联在滑动变阻器两端 10 R2 电流与电压的关系
【详解】（1）[1]为保护电路，连接电路时，开关应断开，图中开关是闭合的，是错误的。
（2）[2]滑动变阻器要“一上一下”串联接入电路，要使滑动变阻器滑片向右移动电阻增大，故应将左下接线柱接入电路，如图所示：
（3）[3]将滑动变阻器的滑片从阻值最大处移到最小处的过程中，发现电流表示数逐渐变大但不超过量程，则电路是通路，电压表始终无示数，则电压表断路，电压表不能短路，否则滑动变阻器的滑片从阻值最大处移到最小处的过程中电流表要超过量程。
（4）[4]闭合开关后，发现电压表指针向左偏转，可能是电压表的正负接线柱接反了。
（5）[5]闭合开关，发现电流表没有示数，可能电路中出现断路，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压，可能电压表串联在电路中，故障可能是电阻断路。
（6）[6]由图可知，电流表的量程是0~0.6A，分度值是0.02A，电流表的示数是0.48A。
（7）[7]测电阻要多次测量取平均值减小误差，题中表格没有设计电阻的平均值这一栏。
[8]根据欧姆定律可以计算出第3次实验时电阻的阻值
则定值电阻的阻值
（8）[9]定值电阻与变阻器串联，当电路电流变小时，根据U=IR可知，定值电阻的电压变小，由串联电路电压的规律，变阻器的电压变大，由如图所示的U-I图像知，电流越小，电压表示数越大，可能将电压表并联在滑动变阻器两端了。
[10]当变阻器连入电路的电阻最大时，电压表示数最大，电路的电流最小，由图可知，I1=0.05A，电压表示数为U1=2.5V；根据欧姆定律和串联电路电压的规律，电源电压为U=I1Rx+U1=0.05A×Rx+2.5V------①
当变阻器连入电路的电阻为0时，电压表示数为0，电路的电流最大，由图丁可知，I2=0.3A，电压表示数为U2=0；根据欧姆定律，电源电压为U=I2Rx=0.3A×Rx-----②由①②得Rx=10Ω。
（9）[11]一节干电池的电压约1.5V，电源由三节干电池组成，电源电压是4.5V，由表中数据可知，当电流是0.31A时，电阻两端的电压是1.5V，变阻器两端的电压是U滑=U-U1=4.5V-1.5V=3V
变阻器的阻值
所以滑动变阻器选用R1。
（10）[12]因电压表能测出电阻的电压，电流表可测量出通过电阻的电流，滑动变阻器可以改变电阻两端的电压，不改变上面连好的电路，还可以完成的实验是探究电流跟电压的关系。
（11）[13]在②中，闭合S和S1，R0短路，用电压表测出待测电阻的电压即电源的电压U；在①中，两电阻串联，电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1，根据串联电路电压的规律定值电阻的电压U0=U-U1
根据串联电路分压原理
待测电阻
（12）[14]开关S2断开，闭合开关S、S1，两个电阻并联，电流表测量通过R0的电流，电源电压为U=I1R0
断开开关S1，闭合开关S、S2，两个电阻并联，电流表测量干路中的电流，由并联电路电流的规律可知通过定值电阻Rx的电流Ix=I2-I1
根据并联电路各支路两端的电压相等和欧姆定律得到待测电阻Rx的表达式
14．小明进行了“探究电流与电压、电阻的关系”的实验。选用的实验器材是：电源（4.5V）、电流表（0～0.6A）、电压表（0～3V），定值电阻R1=5Ω、R2=10Ω，R3=20Ω，滑动变阻器（40Ω 2A）、开关、导线若干。
（1）探究电流与电压关系：
①如图甲所示为小明连接的错误电路，请你在需要改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法；( )
②探究电流与电压的关系时，要保持 ___________不变；
③小明选用5Ω和10Ω的两只电阻分别进行实验后，由实验数据画出的图像如图乙所示，其中M图像对应的是 ___________Ω电阻，由M图像得到的实验结论是 ___________。
（2）探究电流与电阻的关系：
①该电路中定值电阻两端电压的取值范围是 ___________V到 ___________V；
②实验中，如图丙所示，当AB间的电阻R由10Ω换成5Ω时，闭合开关，电压表示数 ___________（选填“变大”、“变小”或“不变”），将滑动变阻器的滑片向 ___________（选填“a”或“b”）移动，目的是 ___________；
（3）小明找来了一个正常发光电流为I0的小灯泡，已知阻值的定值电阻R和最大阻值未知的滑动变阻器，连接如图丁所示的电路想要测出小灯泡正常发光时的电阻；
①闭合开关S2，将滑动变阻器滑片滑至最 ___________（选填“左”或“右”）端，读出此时电流表示数I1，电源电压为 ___________；
②将滑动变阻器滑片重新调至最大后只闭合开关S1，调节滑动变阻器滑片至电流表示数为 ___________，灯泡正常发光；
③只闭合开关S2，滑片P ___________（选填“向左移”、“向右移”或“保持不变”），读出此时电流表示数为I2；
④正常发光时小灯泡两端的电压为 ___________。（用题中所给物理量表示）
【答案】 电阻 5 电阻一定时，电流与电压成正比 1.5V 3V 变小 a 控制电阻的电压不变 左 I1R I0 保持不变 I0×[]
【详解】（1）①[1]探究电流与电压关系
原电路中，电流经变阻器直接回到电源负极，两电表和电阻没有连入电路中，电流表应与电阻串联，电压表与电阻并联，改正如下图
②[2]由控制变量法知道，探究电流与电压的关系时，要保持电阻不变。
③[3][4]小明选用5Ω和10Ω的两只电阻分别进行实验后，由图乙作图，如下图
由图知道，当电压相等时，M对应的电流大，由知道，M图像对应的电阻小，故M图像对应的是5Ω；由M图线为过原点的直线，故由M图像得到的实验结论是：电阻一定时，电流与电压成正比。
（2）探究电流与电阻的关系
①[5][6]由串联电路电压的规律和分压原理知道
方程左边为一定值，故右边也为一定值，当变阻器连入的电阻最大时对应的定值电阻也最大，此时电压表的示数最小，即
U=1.5V，即控制的最小电压为1.5V，最大电压为3V，U的取值范围是1.5V～3V。
②[7]根据串联分压原理知道，将定值电阻由10Ω改接成5Ω的电阻，电阻变小，其分得的电压变小。
[8][9]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减小滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应减小滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向a端移动，目的是控制电阻的电压不变。
（3）已知小灯泡的额定电流为I0，已知定值电阻为R。
①[10][11]闭合开关S2，将滑动变阻器滑片滑至最左端，读出此时电流表示数I1，此时只有定值电阻连入电路，所以电源电压U=I1R
②[12]将滑动变阻器滑片重新调至最大后只闭合开关S1，此时滑动变阻器与灯泡串联，调节滑动变阻器滑片至电流表示数为I0，灯泡正常发光。
③[13]只闭合开关S2，保持滑动变阻器滑片不动，读出此时电流表示数为I2；此时滑动变阻器与定值电阻串联，由串联电路特点和欧姆定律可得此时变阻器连入电路的阻值
④ [14]在步骤②中，电路的总电阻
所以灯泡正常发光的电阻
正常发光时小灯泡两端的电压为
15．为了减少食物浪费，某自助餐厅开展了“吃多少，拿多少”的活动，在台上放了一个电子秤，其电路原理如图甲所示，电源电压为6V且保持不变，R1为定值电阻，托盘下方的电阻R2为压敏电阻，经过多次实验，其电阻与盘中食物的质量关系如图乙所示：
（1）由图乙可知，压敏电阻的阻值随所受压力的增大而______；当托盘空载时，R2电阻为______Ω；
（2）若托盘空载时，电流表示数为0.01A，求定值电阻R1的阻值；( )
（3）若托盘中有食物时，电流表示数为0.02A，求托盘中食物的质量。( )
【答案】 减小 500 100Ω 600g
【详解】解：（1）由图乙可知，横轴表示质量，纵轴表示电阻，随着质量的增加，R2电阻在减小，即压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小；当托盘空载时，即质量为零，从图乙可看到，R2电阻为500Ω。
（2）若托盘空载时，R2电阻为500Ω，电流表示数为0.01A，电源电压为6V且保持不变，由欧姆定律可知，电路的总电阻
电路的总电阻为600Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，定值电阻R1的阻值
定值电阻R1的阻值为100Ω。
（3）若托盘中有食物时，电流表示数为0.02A，电路的总电阻
电路的总电阻为300Ω，此时压敏电阻R2的阻值
压敏电阻R2的阻值为200Ω，由图乙可知，托盘中食物的质量为600g。
答：（1）由图乙可知，压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小；当托盘空载时，R2电阻为500Ω；
（2）若托盘空载时，电流表示数为0.01A，定值电阻R1的阻值为100Ω；
（3）若托盘中有食物时，电流表示数为0.02A，托盘中食物的质量为600g。
培优第三阶——中考沙场点兵
1．（2022·山东青岛·中考真题）如图所示的电路中，电源电压U保持不变，定值电阻，闭合开关S，通过电阻、和干路的电流分别是、和I；、两端的电压分别是、。下列判断正确的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【详解】CD．并联电路中各支路两端的电压等于电源电压，故故CD错误；A．因为并联电路中各支路两端的电压等于电源电压，两电阻两端的电压相同，根据，电阻大的R1其电流小，故故A错误；B．在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，即故B正确。故选B。
2．（2022·山东东营·中考真题）如图所示，电源电压不变，闭合开关，当滑动变阻器滑片P向左移动时，下列判断正确的是（ ）
A．A示数变大，示数变小，示数不变
B．A示数变大，示数变小，示数变大
C．A示数变小，示数变大，示数变小
D．A示数变小，示数变小，示数变大
【答案】C
【详解】电路中电阻R1和滑动变阻器R2串联，电流表A测电路电流，电压表V1测滑动变阻器R2两端的电压，电压表V2测电阻R1两端的电压，当滑动变阻器滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路中的总电阻变大，电源电压不变，由可知，电路中的电流变小，所以电流表A的示数变小；由可知，电流变小，电阻R1两端的电压变小，因此电压表V2示数变小；由于串联电路中电源电压等于各用电器两端电压之和，电源电压不变，所以滑动变阻器R2两端的电压变大，电压表V1示数变大。故ABD错误，C正确。故选C。
3．（2022·内蒙古通辽·中考真题）如图所示电路，电源电压保持不度，开关S闭合后，在滑动变阻器滑片P向左移动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电压表V1示数变小，电压表V2示数不变，电流表A1示数变小
B．电压表V1示数变小，电压表V2示数变大，电压表V1的示数与电流表A1的示数之比变小
C．电压表V2示数不变，电流表A1示数变大，电压表V1的示数与电流表A1的示数之比变大
D．电压表V1示数变小，电压表V2示数不变，电压表V2的示数与电流表A1的示数之比变小
【答案】D
【详解】由图可知，滑动变阻器与定值电阻R串联，电压表V1测量滑动变阻器两端的电压，电压表V2测量电源电压，电流表测量电路中的电流；在滑动变阻器滑片P向左移动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变小，由电阻的串联，电路的总电阻变小，由可知，此时电路中的电流变大，即电流表的示数变大。由可知，定值电阻R两端的电压变大，由于串联电路中电源电压等于各用电器两端的电压之和，所以滑动变阻器两端的电压变小，即电压表V1的示数变小；由于电源电压保持不变，所以电压表V2的示数不变。A．电流表A1示数变大，电压表V1示数变小，电压表V2示数不变，故A错误；BC．电压表V1示数变小，电压表V2示数不变，电流表A1示数变大，由欧姆定律，电压表V1的示数与电流表A1的示数之比即变阻器连入电路的电阻，比值变小，故BC错误；D．电压表V2示数不变，电流表A1示数变大，其比值变小，故D正确。故选D。
4．（2022·湖北鄂州·中考真题）如图所示，电源电压不变，闭合开关S，当滑动变阻器R2的滑片由最右端向中点滑动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电压表示数不变，电流表A1示数不变
B．电压表示数变大，电流表A2示数变大
C．电压表示数不变，两个电流表示数的差不变
D．电压表示数变小，电压表与电流表A2示数的比值不变
【答案】A
【详解】由电路图可知，R2与R1并联，电流表A1测R1支路的电流，电流表A2测干路电流，电压表测电源两端的电压。B．电源电压不变，则滑片移动过程中电压表示数不变，故B错误；AC．滑动变阻器R2的滑片P从最右端向中点移动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据欧姆定律可知，通过滑动变阻器的电流变大；并联电流互不影响，则通过R1的电流不变，即电流表A1示数不变；根据并联电流的电流关系可知，干路中的电流变大，即电流表A2示数变大，两个电流表示数的差变大，故A正确，C错误；D．电压表V的示数不变，电流表A2示数变大，其比值变小，故D错误。故选A。
5．（2022·黑龙江哈尔滨·中考真题）一只灯泡的额定电压是6V，额定电流是0.4A，若将该灯泡接在10V的电源上，为使其正常发光，应___________联一个___________Ω的定值电阻。
【答案】 串 10
【详解】[1]因为电源电压大于灯泡的额定电压，则需要串联一个电阻分担电压。
[2]电阻两端的电压为
此时灯泡正常发光，电流等于灯泡的额定电流为0.4A，故电阻阻值为
6．（2022·四川广元·中考真题）小张根据老师提供的器材设计了如图甲所示的电路，已知电源电压恒定不变，R0=18Ω。当只闭合开关S1时，电流表的示数为0.3A；当开关S1、S2均闭合时，电流表示数如图乙所示。则电源电压为___________V，Rx为___________Ω。
【答案】 3.6 12
【详解】[1]当开关S1、S2均闭合时，电流表示数如图乙所示，量程为0—0.6A，分度值为0.02A，该电流表的读数为0.5A，当只闭合开关S1时，只有待测电阻的接入，电流表的示数为0.3A，当开关都闭合时，两电阻并联，通过定值电阻R0的电流为电源电压为
[2]待测电阻的阻值为
7．（2022·湖北襄阳·中考真题）如图所示电路，电源电压不变，R0为定值电阻。闭合开关S，滑片P向左移动时，电压表示数会变 _____。第一次移动滑片至某位置时电压表的示数为8V；再次移动滑片至另一位置。若前后两次滑动变阻器消耗的电功率相等，两次电路中电流之比为1∶2，则电源电压为 _____V。
【答案】 大 12
【详解】[1]由图可知，滑动变阻器与定值电阻R0串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压；滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据串联分压原理可知滑动变阻器两端的电压变大，即电压表示数会变大。
[2]已知前后两次滑动变阻器消耗的电功率相等，两次电路中电流之比为1∶2，设第一次通过电路的电流为I，则第二次通过电路的电流为2I，根据P＝UI可得解得串联电路总电压等于各部分电压之和，根据欧姆定律可得电源电压解得
则电源电压
8．（2022·四川广元·中考真题）如图所示电路中，a、b、c分别是三只电表（电压表或电流表），R1=10Ω，R2=20Ω，电源电压恒为6V，闭合开关S。当电表a、b为电流表，c为电压表时，电表a的示数为___________A；当电表a、b为电压表，c为电流表，电表b的示数为___________V。
【答案】 0.3 4
【详解】[1] 闭合开关S，当电表a、b为电流表，c为电压表时，R1、R2并联，电流表a测R2支路的电流，电流表b测量干路电流;根据并联电路的电压特点可知，R2两端的电压为U2=U=6V
通过R2支路的电流所以电表a的示数为0.3A。
[2]当电表a、b为电压表，c为电流表，R1、R2串联，电压表a测量电源电压，电压表b测量R2两端的电压;根据串联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻R=R1+R2=10Ω+20Ω=30Ω
电路中的电流为
根据串联电路的电流特点可知，通过R2的电流为I2′=I=0.2A
由可知，R2两端的电压为U2′=I2′R2=0.2A×20Ω=4V
所以电表b的示数为4V。
9．（2022·江苏镇江·中考真题）如图1所示，RG是光敏电阻，R是阻值为10kΩ的定值电阻，电源电压U=9V。光敏电阻RG的阻值与光的照度（光照越强，照度越大，单位为Lux）关系如图2所示，当照度增大时，RG的阻值将 ___________。小芳将量程为3V的电压表接入图1电路，将其改装成照度表，为使光的照度增大时电压表的示数也增大，则该电压表应并联在 ___________两端，能够测量的最大照度为 ___________Lux。改装完成后，若小芳将电源换为电压可调电源（调节范围为12V～15V），且将R换为可调电阻（调节范围为5kΩ～20kΩ），则该装置所能测量的最大照度为 ___________Lux。
【答案】 变小 定值电阻R 1.2 1.4
【详解】[1]由图2知道，光敏电阻RG的阻值随光的照度的增大而变小。
[2]由图1知道，两电阻串联，又知道光敏电阻RG的阻值随光的照度的增大而变小，根据串联分压原理，为使光的照度增大时电压表的示数也增大，应将电压表并联在定值电阻R的两端。
[3]当电压表达到3V时，电路中的电流为
RG两端的电压为URG=U﹣UR=9V﹣3V=6V
RG的阻值
对照图2知道，此时的最大照度为1.2Lux。
[4]换成可调电源和可调电阻后，为提高最大照度，应选择较小的电源电压和较小的定值电阻，当电源电压为12V，电阻调至5kΩ时，电压表仍并联在可调电阻的两端，当电压表示数达到3V时，电路中的电流
RG两端的电压为URG′=U′﹣UR′=12V﹣3V=9V
RG的阻值
对照图2知道，此时能测量的最大照度为1.4Lux。
10．（2022·四川攀枝花·中考真题）为测量某定值电阻Rx的阻值，实验探究小组设计了如图甲所示的电路图，并进行了实验。
（1）请根据实验电路图，用笔画线代替导线将图乙的实物连线图补充完整______；
（2）为不损坏电路元件，在闭合开关S前，调节滑动变阻器，让通过电流表的电流最______（选填“大”或“小”）；
（3）闭合开关S，调节滑动变阻器，记录电压表和电流表的读数，其中某次测量数据如图丙所示，此次电压表读数为______V；
（4）根据实验数据，该小组作出了电压U随电流I的变化图像，如图丁所示，根据图像，可得电阻Rx= ______Ω。
【答案】 小
2.2 6
【详解】（1）[1]由图甲可知，电压表并联在滑动变阻器两端，电路连接如图所示：
（2）[2]开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处，避免电路闭合的瞬间，电路中电流过大，烧坏用电器，所以此时电路中电阻最大，电流最小。
（3）[3]由图丙可知，电压表选择0~3V的量程，所以此时电压表的示数为2.2V。
（4）[4]由图甲可知，未知电阻和滑动变阻器串联接入电路中，当电路中的电流为0.5A时，滑动变阻器两端电压为0，电路中只有位置电阻Rx接入电路中，此时电源电压 ①
当电路中电流为0.1A时，滑动变阻器两端电压为2.4V，此时滑动变阻器接入电路中的阻值
此时电源电压 ②
电源电压不变，联立①②可得未知电阻的阻值Rx=6Ω。
11．（2022·山东潍坊·中考真题）小明利用图甲所示电路测量未知电阻RX的阻值，电源电压保持不变，滑动变阻器铭牌标有“30Ω 2A”字样，RX的阻值约为。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整________（要求滑动变阻器的滑片P向左滑动时，电流表示数变大）；
（2）闭合开关，两电表均无示数；将电压表改接在变阻器两端时，两电表均无示数；将电压表改接在开关两端时，电压表有示数，电流表无示数。则电路故障是_______；
（3）排除故障后，闭合开关，移动变阻器的滑片P至某一位置，此时电压表示数为，电流表示数如图乙所示，则未知电阻RX=__________Ω；
（4）小明利用图甲电路测量另一未知电阻RX′，将RX′正确接入电路，但发现无论如何移动滑片P，电流表示数几乎为0，电压表示数接近，经判断得知RX′阻值较大，利用该电路无法测出RX′阻值。小明查阅资料获知，电压表相当于一个能显示自身两端电压的定值电阻，且阻值较大，于是他找了一个2kΩ的定值电阻，设计了如图丙所示电路，电源电压恒为3V。闭合开关，并进行了如下操作：
①S1接1时，记录电压表示数为2.5V；
②S2接2时，记录电压表示数为2V；
③计算待测电阻RX′=__________Ω。
【答案】 开关断路或接触不良 9 5000
【详解】（1）[1]电源电压为3V，则电路中的电流
由电路图知，电流要串联在电路中，选用小量程。滑动变阻器应一上一下与电流表串联，滑片向左滑动时，电流表示数变大，电源电压不变，据欧姆定律知，电路中的总电阻变小，变阻器接入电路的阻值变小，所以变阻器下端应接在左端。作图如下：
（2）[2]由电路图知，电压表测未知电阻两端的电压，电流表测电路中的电流，闭合开关，两电表无示数，则电路中出现断路。则电压表并联之外的电路出现断路。将电压表并联在变阻器两端，现电表仍无示数，则未知电阻及变阻器之外的电路有断开。将电压表并联在开关端，电压表有示数，说明此时电压表并联之外的电路是接通的，所以出现断路的是开关。
（3）[3]实验中，电流表选用小量程，对应的分度值为0.02A，由图乙知，电流表的示数为0.3A。未知电阻的阻值
（4）[4]由图丙知，开关S1接1时，电压表与R0串联连接，R0两端的电压U0=U-UV=3V-2.5V=0.5V
电路中的电流
电压表的电阻
开关拉2时，电压表与RX串联连接，此时电路中的电流
RX两端的电压UX=U-UV′=3V-2V=1V
RX的阻值
12．（2022·辽宁朝阳·中考真题）小明利用两节干电池、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、阻值为、和的定值电阻各一个以及导线若干等器材，进行了“探究电流与电阻的关系”的实验：
（1）请用笔画线代替导线将图甲实物图连接完整，要求滑动变阻器的滑片向左移动时电流表示数变大__________；
（2）先把的电阻接入电路中，将滑片移至阻值最大端，闭合开关后，发现电压表有示数且接近电源电压，电流表无示数，其原因可能是___________；
次数
电阻R/Ω
电流I/A
1
5
2
10
0.2
3
20
0.1
（3）排除故障后继续实验，电流表示数如图乙，为___________A；接下来换上的电阻进行实验，闭合开关后，滑片应该向___________端移动，使电压表的示数保持不变；
（4）通过表中实验数据可以得出的结论是：___________；
（5）上述实验完成后，他想测量另一个铭牌模糊不清的滑动变阻器Rx的最大阻值，在保证电路安全的情况下，设计了如图丙所示的电路（电源电压恒定但未知，定值电阻的阻值为R0），请将他的实验步骤补充完整：
①闭合开关S，将滑动变阻器的滑片移至最左端，读出电压表的示数为U1；
②___________，读出电压表的示数为U2；
③滑动变阻器最大阻值Rx＝___________（用已知量和测量量的符号表示）。
【答案】 定值电阻断路 0.4 右 在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 将滑动变阻器的滑片移至最右端
【详解】（1）[1]
根据要求：滑动变阻器的滑片向左移动时电流表示数变大，所以在接线时要考虑当滑片向左滑动时，接入电路的电阻变小，故接线应该如上图所示。
（2）[2]电流表示数为0，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，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，其原因可能是定值电阻断路。
（3）[3][4]电流表示数如图乙，接线柱在0.6A的位置，表上的示数指在0.4的位置，故此时电流为0.4A。根据电阻分压原理，当定值电阻增大，如果滑动变阻器滑片位置不动，此时定值电阻两端电压要增大，故如果想让电阻两端电压保持不变，需要增大滑动变阻器的电阻，即将滑片向右移动。
（4）[5]从表中实验数据可以得出的结论是：电阻两端电压保持不变时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
（5）[6][7]本实验的目的是要测滑动变阻器的最大电阻，故第二个步骤时应该使滑动变阻器整个接入电路中，故应将滑片移至最右端。移到最右端时，此时的定值电阻R0两端的电压为，电阻Rx两端电压为，根据通过两个电阻的电流相等可得
解上式可得
13．（2022·西藏·中考真题）“开车不饮酒，酒后不开车”是每一位司机都必须遵守的交通法规。图（甲）是气体中酒精浓度测试仪的原理图，电源电压U＝12V，是气敏电阻，其阻值随气体中酒精浓度的变化规律如图（乙）所示。气体中酒精浓度大于或等于20mg/100mL小于80mg/100mL为酒驾，大于或等于80mg/100mL为醉驾。测试仪使用前应先调零，即当气体中酒精浓度为0时，，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数，调零后的滑片位置保持不变。求：
（1）调零后接入电路中的阻值；
（2）当时，消耗的电功率；
（3）在某次检测中，电流表示数为0.3A，试通过计算分析，判断该司机属于酒驾还是醉驾？
【答案】（1）20Ω；（2）1W；（3）醉驾
【详解】解：（1）由甲图可知，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，当气体中酒精浓度为0时，，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数，由欧姆定律可知，电路中的电流为
由串联电路电压规律可知，R2两端的电压为
由欧姆定律可知，调零后接入电路中的阻值为
（2）当时，消耗的电功率为
（3）电流表示数为0.3A，R2两端的电压为
由串联电路电压规律可知，R1两端的电压为
由欧姆定律可知，R1接入电路中的阻值为
由乙图可知，此时气体中酒精浓度为80mg/100mL，属于醉驾。
答：（1）调零后接入电路中的阻值为20Ω；
（2）当时，消耗的电功率为1W；
（3）在某次检测中，电流表示数为0.3A，该司机属于醉驾。
14．（2022·山东滨州·中考真题）如图是某物理兴趣小组，设计的简易坐位体前屈测试仪的测试示意图、简化原理图。在测试中，测试的同学向前推动测试仪的滑块实际上是移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数用来反映被测试者的成绩。电源电压恒为6V，电压表量程0~3V，电流表量程0~0.6A，滑动变阻器标有“15 1A”，滑片P每移动1cm，的电阻变化0.5，定值电阻。求：
（1）当滑片P位于最左端时，电流表的示数；
（2）某同学测试时，从最左端推动滑片P向右移动20cm，此时电压表的示数；
（3）若既能保证电路各元件的安全，又能使滑片P移动到最右端，则选取R2时，其阻值不能小于多少？
【答案】（1）0.3A；（2）2V；（3）15Ω
【详解】解：（1）当滑片P位于最左端时，只有R2接入电路，电流表的示数
（2）某同学测试时，从最左端推动滑片P向右移动20cm，滑动变阻器的接入的阻值
此时总电阻为
电路中的电流为
电压表的示数为
（3）若既能保证电路各元件的安全，要求滑片P移动到最右端，此时滑动变阻器的接入的阻值最大，最大值为15Ω，根据串联分压，电阻越大，其两端的电压也越大，而根据电压表的量程可知，电压表的最大示数为3V，则电阻R2最小分担3V，根据串联分压，此时R2两端的电压是最小值，那么R2的阻值也是最小值，故电阻R2的最小值为15Ω。
答：（1）当滑片P位于最左端时，电流表的示数为0.3A；
（2）某同学测试时，从最左端推动滑片P向右移动20cm，此时电压表的示数为2V；
（3）若既能保证电路各元件的安全，又能使滑片P移动到最右端，则选取R2时，其阻值不能小于15Ω。
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