专题02-欧姆定律-【新题速递】冲刺2023年中考物理复习模拟新题选编（2023年5月）

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专题02-欧姆定律-【新题速递】冲刺2023年中考物理复习模拟新题选编（2023年5月）（解析版）

目录
一、单选题 1
二、多选题 5
三、实验题 5
四、计算题 30
五、综合题 35
六、填空题 36

一、单选题
1．（2023·广东清远·校联考一模）如图所示的电路，下列说法不正确的是（　　）

A．开关S拨到a，向左移动R1的滑片，电流表示数增大
B．电路中R2的作用是保护电路
C．开关S由a拨到b，调节R1使电流表示数不变，则螺线管磁性不变
D．开关S由a拨到b，小磁针静止时A端仍为S极
【答案】C。
【解析】A．根据电路图可知，定值电阻、滑动变阻器与电磁铁串联，电流表测量电路中的电流。开关S拨到a，滑动变阻器的滑片向左滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，即电流表示数增大，故A正确，不符合题意；
B．当滑动变阻器电阻被短路时，电路中R2可以防止电流过大保护电路，故B正确，不符合题意；
C．电磁铁的磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关，将开关S由a换到b时，调节变阻器的滑片P，保持电流表的示数不变，即电流不变，将开关S由a换到b时，线圈匝数减少，则电磁铁的磁性减弱，故C错误，符合题意；
D．从图可知，当开关S拨到a时，电流从电磁铁的右端流入，左端流出，根据安培定则可知，电磁铁左端是N极，右端是S极；由磁极间的相互作用可知，小磁针静止时B端为N极、A端为S极，开关S拨到b时，电磁铁磁性变弱，但极性不变，所以小磁针静止时A端仍为S极，故D正确，不符合题意。
2．（2023·陕西安康·统考一模）如图甲所示的智能照明电路，该电路可实现生态节能，天暗时灯L自动发光，天亮时自动熄灭，其中R1为光敏电阻，其阻值会随着光照强度的变化而变化，R2为滑动变阻器，电磁铁线圈电阻不计。若保持光照强度不变，闭合S后，将滑片P从下端移至上端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示，则下列说法正确的是（　　）

A．电磁铁是利用电磁感应原理工作的
B．工作电路中导线A应连接家庭电路中的零线
C．滑动变阻器的最大阻值是100Ω
D．若想照明灯L在傍晚发光的时间提前，可将滑动变阻器滑片上移
【答案】C。
【解析】A．电磁铁通电后具有磁性，是利用电流的磁效应来工作的，故A错误；
B．在照明电路中，开关必须接在火线上，工作电路中导线A应连接家庭电路中的火线，故B错误；
C．控制电路中，滑动变阻器和光敏电阻串联，电压表测光敏电阻两端的电压，电流表测电路中的电流，当滑片位于最上端时，变阻器接入电路中的电阻为零，此时电路中的电流最大，电压表测电源的电压，由图乙可知电源的电压U=12V；当滑片位于最下端时，变阻器接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，由图乙可知，光敏电阻两端的电压U2=2V，电路中的电流I=0.1A，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，此时滑动变阻器两端的电压
U1=U-U2=12V-2V=10V
由可得，滑动变阻器的最大阻值

故C正确；
D．若想L在傍晚发光的时间提前，电流需减小达到一定数值，灯L所在电路闭合，因为控制电路中电源电压恒定，若将电流减小，应将总电阻增大，滑片应向下移动，故D错误。
3．（2023·重庆·重庆南开中学校考一模）如图甲所示，是小南设计的测量物体重力的电子秤，电源电压为3V，是阻值为100Ω的定值电阻，R是压力敏感电阻，其阻值随压力变化如图乙所示，R能承受的最大压力是400N，O是杠杆支点，，托盘、杠杆和压杆质量不计。下列选项正确的是（　　）

A．物重越小，电压表的示数越大 B．空载时，电压表的示数为0V
C．电压表的最大示数是2V D．电压表示数为1V时，物重是250N
【答案】C。
【解析】由图甲可知，电阻R0与R串联，电压表测量定值电阻R0两端的电压；

A．由图乙可知，压敏电阻R的阻值随压力增大而减小，物重越小，压敏电阻受到的压力越小，则R的阻值越大，串联电路中的总电阻增大，电路中的电流变小，由可知，R0两端的电压变小，即电压表的示数变小，故A错误；
B．空载时压力为0，由图乙可知此时压敏电阻为450Ω，此时电路中的电流为


R0两端电压为

故B错误；

C．由串联分压规律可知，当秤达到最大称量时，压敏电阻阻值最小，电路中电流最大，定值电阻两端电压最大，电压表的示数最大。压力最大为400N时，由图象可知压力传感器R=50Ω，电路电流


R0两端电压


故C正确；

D．当电压表的示数为1V时，电路电流


压力传感器R的阻值


由图象可知，当压力传感器R"=200Ω时，所受压力F=250N，由杠杆平衡条件得
F·OA=G·OB
解得物重


故D错误。
4．（2023·安徽淮北·统考一模）关于厨房中的物理知识，下列判断正确的是（　　）
A．抽油烟机是利用流体在流速越快的地方压强越小的原理工作的
B．燃气在燃烧的过程中热值逐渐变小
C．相同加热条件下加热相同质量的水和食用油，水温度升高较慢，说明食用油吸热能力强
D．若可以实现常温下的超导，则用超导体做电饭锅的加热盘，效果会更好
【答案】A。
【解析】A．在流体中，流速越大的位置压强越小，抽油烟机是利用流速快的地方压强小把油烟抽出厨房的，故A正确；
B．热值与燃料的种类有关，燃气在燃烧的过程中热值不变，故B错误；
C．由知，相同加热条件下加热相同质量的水和食用油，水温度升高较慢，比热容越大，说明水的吸热能力强，故C错误；
D．超导体的电阻为零，而电饭锅利用电流的热效应工作的，故不能用超导体做电饭锅的加热盘，它不会发热，故D错误。
二、多选题
5．（2023·天津·统考一模）图是某兴趣小组设计的一个能够测定柱状油箱内油量的装置。为了可以直接读出油箱中的油量，需要把电流表（量程为）刻度盘改为相应的油量体积数。已知电源电压恒为6V，R0的阻值为10Ω，滑动变阻器R的最大阻值为40Ω；当油箱内无油时，金属滑片P在B端；油箱装满5L油时，P移至A端；若滑动变阻器接入的阻值随浮子升降均匀变化，则（　　）

A．电流表零刻度处应改为0L B．电流表0.6A刻度处应改为5L
C．电流表0.2A刻度处应改为2.5L D．电流表0.3A刻度处应改为2.5L
【答案】BC。
【解析】A．定值电阻与滑动变阻器串联，R0的阻值为10Ω，滑动变阻器R的最大阻值为40Ω；当油箱内无油时，金属滑片P在B端；此时电路中的电流

电流表0.12A刻度处应改为0L，故A不符合题意；
B．油箱装满5L油时，P移至A端，此时电路中只有R0，电路中的电流

电流表0.6A刻度处应改为5L，故B符合题意；
CD．若滑动变阻器接入的阻值随浮子升降均匀变化，滑片P在中点时油箱中装入2.5L，此时的电流

电流表0.2A刻度处应改为2.5L，故C符合题意，D不符合题意。
三、实验题
6．（2023·河南驻马店·统考一模）小明在做“测定小灯泡电阻”的实验时，小灯泡的额定电压U额=2.5V。

（1）请你用笔画线代替导线，将如图甲所示的实物电路连接完整________；
（2）电路连接好后，闭合开关，小明发现小灯泡发出微弱的光；且电流表和电压表均有示数，移动滑片小灯泡亮度不变，原因可能是______；
（3）排除问题后小明继续进行实验，记录的部分数据如表所示，其中第1次实验小灯泡正常发光时电流表的示数如图乙所示，电流表示数为______A，则小灯泡正常发光时的电阻是______（保留1位小数）；第2次实验时，小明需要将滑片继续向______（选填“左”或“右”）移动，才能使电压表的示数如图丙所示；
（4）三次实验中，小明发现灯的亮度越来越暗，接着通过计算三组数据发现小灯泡的电阻不是定值，请你分析此现象的原因是______；
次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
2.5


2

0.36

3
0.6
0.28

（5）完成上述实验后小明进一步思考，提出问题：在没有电流表的情况下能否测量小灯泡正常发光时的电阻呢？他利用一个定值电阻R0设计的电路如图丁所示。
调节滑动变阻器滑片使电压表示数为______；
接着保持滑片位置不变，将电压表______（选填“A”或“B”）点的接线改接到C点，记录电压表示数为U；
小灯泡正常发光时的电阻为R=______（用已知量和测量量表示）。
【答案】 滑动变阻器连入下面两个接线柱 0.48
5.2Ω 左 灯丝电阻随温度的降低而减小 2.5V B
【解析】（1）[1]在测定小灯泡电阻的实验中，灯泡、滑动变阻器和电流表串联；小灯泡的额定电压是2.5V，故电压表选用小量程并联在灯泡两端，如下图所示：

（2）[2]闭合开关，发现小灯泡发光很微弱，电流表和电压表均有示数，说明此时电路是通路，且电路中的电阻很大，移动滑动变阻器的滑片，小灯泡亮度不变，说明滑动变阻器没有变阻的作用，故原因可能是滑动变阻器连入下面两个接线柱。
（3）[3][4]由图甲可知，电流表选用小量程，当小灯泡正常发光时电流表的示数如图乙所示，电流表分度值0.02A，其示数为0.48A，则小灯泡正常发光时的电阻为


[5]由图甲可知，电压表选用小量程，电压表分度值0.1V，其示数为1.5V，小于灯泡额定电压2.5V，说明灯泡两端电压减小，根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端电压增大，滑动变阻器接入电路的阻值变大，故第2次实验时，小明需要将滑片继续向左移动，才能使电压表的示数如图丙所示。
（4）[6]由表中数据可知，当灯泡两端电压减小，通过灯泡的电流也减小，根据P=UI可知，灯泡功率变小，温度降低，灯丝电阻随温度的降低而减小，故小灯泡的电阻不是定值。
（5）[7][8][9]调节滑动变阻器滑片使电压表示数为2.5V，此时灯泡正常发光；接着保持滑片位置不变，将电压表B点的接线改接到C点，观察并记录电压表示数为U，因为各个电阻的大小和电压大小都不变，灯泡仍然正常发光，根据串联电路的电压规律，定值电阻两端的电压为

由欧姆定律，通过定值电阻的电流

根据串联电路的电流规律，通过定值电阻的电流即为小灯泡的额定电流，则小灯泡正常发光时的电阻为

7．（2023·江苏淮安·统考一模）两个学习小组根据所给实验器材不同，设计测量定值电阻阻值的方案也要求不同，其它小组进行评估：
方案一
方案二
器材：一只电压表，一个阻值为的固定电阻、未知电阻、电源、开关和导线若干。
器材：一只电压表、一个已知最大阻值的滑动变阻器，未知电阻、电源、开关和导线若干。
步骤一、请你在图虚线框中画出实验时所需的电路图，并连接电路。
步骤二、将电压表______在两端，闭合开关，读出电压表的示数；
步骤三、将电压表______在两端，闭合开关，读出电压表的示数；
步骤四、根据你设计的电路的特点和实验所测得的物理量，写出的表达式______。（用符号表示）
请你在图虚线框中画出实验所需的电路图______。
评估交流
从实验操作角度看，以上两个方案中，方案______更好。
理由：______。（写出一条）

【答案】 并联 并联 二 方案二中在测量电压时无需换接电压表，测量电压更方便
【解析】方案一：
[1]步骤一、在没有电流表的情况下，电压表与定值电阻R应起到电流表的测量作用，可以让待测电阻与定值电阻串联，将电压表分别与电阻和待测电阻并联，如图所示：

步骤二、将电压表并联在两端，闭合开关，读出电压表的示数；
[2]步骤三、将电压表并联在两端，闭合开关，读出电压表的示数；
[3]步骤四、在步骤二中，电压表测两端的电压，则两端的电压为，
在步骤三中，电压表测两端的电压，则两端的电压为，
由串联电路的电流特点可知，通过的电流：，由欧姆定律可知，的表达式为

方案二：
[4]在没有电流表的情况下，电压表与滑动变阻器的最大阻值R应起到电流表的测量作用，可以让待测电阻与滑动变阻器串联，将电压表与待测电阻并联，如图所示

[5][6]当滑片在最右端时，变阻器接入电路的阻值为零，电压表测电源的电压U；
当滑片在最左端时，变阻器接入电路的阻值最大，电压表测待测电阻两端的电压，由串联电路的电压特点可知，此时滑动变阻器两端的电压为，由串联电路的电流特点可知，通过的电流为

由欧姆定律可知，的表达式为

评估交流：由于方案一需要拆接电压表，不便于操作，而方案二只需要将滑动变阻器分别调到阻值最大处和阻值为零处即可，因此从实验操作角度看，以上两个方案中，方案二更好。
8．（2023·安徽合肥·统考二模）如图所示为“测量小灯泡电阻”的实验电路图，电源电压恒为3V，小灯泡的额定电压为2.5V。

（1）连接好电路，闭合开关后，缓慢移动滑动变阻器的滑片P，当电压表的示数如图所示时，若要测得小灯泡的正常发光时的电阻，接下来的操作是_________并计算小灯泡正常发光时的电阻；
（2）小明移动滑动变阻器使电压表示数为2.8V时，小灯泡发出很亮的光然后灯丝烧断了，此时电压表的示数为_________V；
（3）实验时，另一组同学发现电流表损坏，他们从滑动变阻器的铭牌上知道了其最大阻值为，他们闭合开关后移动变阻器分别读出滑片在最左端A和最右端B时电压表的示数、（移动滑片时灯泡未被烧杯），然后计算出小灯泡的阻值为，他们的方案是错误的原因是_________。
【答案】 向左移动滑动变阻器，直到电压表示数为2.5V，记录电流表示数 3 小灯泡电阻会随电压变化而变化，容易受到温度的影响，这种方案不可行
【解析】（1）[1]由于要测量小灯泡正常发光时的电阻，所以小灯泡两端的电压需为额定电压2.5V，则需要的操作为向左移动滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为2.5V，记录电流表示数
（2）[2]当灯丝烧断了，此时电路处于断路状态，电压表测电源电压，故此时电压表的电压为3V。
（3）[3]小灯泡的电阻会随着电压的变化而变化，容易受到温度的影响，所以这种方案不可行。
9．（2023·江苏南京·校联考模拟预测）小土和小金为“测量小灯泡的电阻”准备了如下器材：电源（电压恒为6V）、开关、电压表、电流表、一个额定电压为2.5V的待测小灯泡、一个最大阻值为40Ω的滑动变阻器和若干导线。

（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整；( )
（2）小土连接完电路，闭合开关前发现电压表的指针如图乙所示，其原因是_____________；
（3）故障排除后，将滑动变阻器的滑片移到___________（选填“A”或“B”）端，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使灯泡正常发光，电压表示数应为___________V，电流表的示数如图丙所示，则小灯泡正常发光时的电阻为___________Ω；
（4）在测量过程中，小土发现灯丝的电阻随温度的升高而增大，又了解到生活中电器里的热敏电阻有两类：正温度系数热敏电阻（PTC）—它的阻直随温度的升高而增大，负温度系数热敏电阻（NTC）—它的阻值随温度的升高而减小。小土用一个铭牌模糊的热敏电阻去替换图甲中的灯泡，接下来___________（写具体操作），通过观察电流表示数的变化可以判断该热敏电阻的类型；
（5）小金同学为了验证电流跟电阻的关系，他又准备了五个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω），其余器材不变。用定值电阻更换图甲中的灯泡，其余电路连接不变，控制定值电阻两端电压为2V不变，则能完成该实验的定值电阻有___________个；通过只改变“定值电阻两端设定的电压值“或“电源电压”或“滑动变阻器的最大阻值的方法”，来完成上述5个电阻的实验，最终正确测得的数据中，整个电路总功率的最小值为___________W。
【答案】 电压表指针未调零 A 2.5 12.5 改变热敏电阻的温度 4 0.416
【解析】（1）[1]由于小灯泡的额定电压为2.5V，故电压表选用小量程并联在灯泡两端，如下图所示

（2）[2]闭合开关前电流表的指针如图乙所示，电压表指针偏向零刻度先左侧，说明闭合开关前电压表指针未调零。
（3）[3][4][5]故障排除后，将滑动变阻器的滑片移到阻值最大位置，即A端。由于小灯泡的额定电压为2.5V，而连接电路时，滑动变阻器的滑片位于阻值最大位置处，故闭合开关，滑动变阻器的滑片应向B端移动，使电压表的示数达到2.5V，根据图丙可知，当电压表的示数为2.5V时，流过小灯泡的电流为0.2A，由可知，小灯泡正常发光时的电阻为

（4）[6]由于要观察热敏电阻随温度的变化，其电阻的变化，则应该改变热敏电阻的温度，从而观察电流表的示数变化，来判断热敏电阻的类型。
（5）[7]由于定值电阻与滑动变阻器串联，根据串联电路电流相同，可得电阻之比等于电压之比，而需要保持定值电阻两端的电压为2V，则滑动变阻器两端的电压为4V，则有滑动变阻器的最大阻值需为定值电阻的两倍，又滑动变阻器的最大阻值为40Ω，则定值电阻需小于等于20Ω，可得能完成该实验的定值电阻有4个。
[8]通过只改变“定值电阻两端设定的电压值”或“电源电压”或“滑动变阻器的最大阻值的方法”，来完成上述5个电阻的实验。则
①只改变“定值电阻两端设定的电压值”，电源电压不变，则电路最大总电阻为
R总=25Ω+40Ω=65Ω
电路的总功率
≈0.55W
②保持电源电压不变、定值电阻两端电压不变，增大滑动变阻器最大阻值，则

可得滑动变阻器最大阻值为
RP=50Ω
电路的总功率

③采用改变电源电压的方法，保持定值电阻两端设定的电压值不变，则

则电源电压U’=5.2V,根据公式可得，当电阻为25Ω，整个电路的总功率为

故可得，采用不同的方式来完成上述5个电阻的实验，电路的最小总功率为0.416W。
10．（2023·福建·校联考模拟预测）实验小组用如图甲所示的电路来“探究电流跟电压、电阻的关系”，图中R为电阻箱（阻值可调且能读数）。电源电压恒为6V，滑动变阻器标有“30Ω 1A”的字样。

（1）按电路图正确连接好实物电路，闭合开关后，发现电压表有示数、电流表无示数，经检查，电流表、电压表连接无误，则电路存在的故障可能是 ___________；
（2）排除故障后，将电阻箱的阻值分别调为R1、R2，调节滑动变阻器，得到电流表与电压表示数变化图象如图乙所示，由图象可以得到的结论是：电阻一定时，电流与电压成 ___________。实验中的R1___________R2（填“>”或“<”）；
（3）小组同学想利用R1、R2的测量结果继续探究电流与电阻的关系，于是将电阻箱的阻值调为R3（R3的阻值大于R1、R2的阻值），滑动变阻器的滑片调到最大阻值，闭合开关，电流表的示数如图丙所示为 ___________A，为完成此次实验，控制的电压不能低于 ___________V。若控制的电压为3V，则此次实验应调节到滑动变阻器连入电路的阻值为 ___________Ω。
【答案】 电阻箱断路 正比 < 0.12 2.4 20
【解析】（1）[1]按电路图正确连接好实物电路，闭合开关后，电流表无示数，电路可能断路，电压表有示数，则电压表与电源连通、经检查，电流表、电压表连接无误，则电路存在的故障可能是电阻箱断路。
（2）[2]如图乙所示，因电流表与电压表示数变化图象为过原点的直线，由图象可以得到的结论是：电阻一定时，电流与电压成正比。
[3]根据图可知，当两电阻的电压为3V时，通过R1的电流较大，根据可知，实验中的R1 （3）[4]闭合开关，电流表（选用小量程）的示数如图丙所示，电流表分度值为0.02A，电流为0.12A。
[5]根据串联电路的规律及欧姆定律可知，此时电阻箱的电阻为

当变阻器最大电阻连入电路中时，对应的电阻箱阻值也最大，这时电压表控制的电压最小，控制的最小电压为
U′=I3R3=0.12A×20Ω=2.4V
故为完成此次实验，控制的电压不能低于2.4V。
[6]若控制的电压为3V，根据串联电路电压的规律，则变阻器的分得的电压为
U滑=6V﹣3V=3V
变阻器的电压与电阻的电压相等，根据分压原理，则此次实验应调节到滑动变阻器连入电路的阻值为20Ω。
11．（2023·北京石景山·统考一模）某同学测量额定电压为2.5V的灯泡L正常发光时的电阻，电源电压保持不变。

（1）请用笔画线代替导线，将图甲所示的实物图连接完整______；
（2）正确连接电路后，将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大处，闭合开关S，观察到灯泡L不亮，无论怎样移动滑片P，电压表的示数始终接近于电源电压，电流表无示数，则电路出现的故障可能是灯泡L______（选填“短路”或“断路”）；
（3）排除故障后，再次闭合开关S，发现灯泡L发光较暗，要使其正常发光，应进行的操作是：______；
（4）正确完成上述操作后，电流表的示数如图乙所示，则灯泡L正常发光时的电阻约为______Ω。（结果保留一位小数）
【答案】 断路 向B端移动滑动变阻器的滑片P，直到电压表的示数是2.5V 8.3
【解析】（1）[1]滑动变阻器按“一上一下”的原则串联在电路中，如图所示：

（2）[2]灯泡不亮，电流表无示数，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，与电压表并联的小灯泡断路了。
（3）[3]排除故障后，再次闭合开关S，发现灯泡L发光较暗，说明灯泡两端的电压小于灯泡的额定电压2.5V，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压的规律，应减小滑动变阻器两端的电压，由分压原理可知，应减小滑动变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向B端移动，直到电压表示数为灯泡的额定电压2.5V。
（4）[4]由图甲可知电流表的量程是0~0.6A，由图乙可知，分度值为0.02A，示数为0.3A，灯泡L正常发光时的电阻

12．（2023·广东广州·统考一模）小昕在“探究电流与电阻关系”的实验时

（1）根据题图甲的实物图，请在答题卡的方框中画出对应的电路图________；
（2）小昕连接完实物图后，闭合开关，发现电压表、电流表示数均为零，她列出了以下原因，其中不可能的原因是_______
A．电阻短路    B．电阻断路    C．滑动变阻器短路    D．滑动变阻器断路
（3）排除故障后，闭合开关前应将滑动变阻器滑片移至最大阻值处，开始实验。小昕根据测得的实验数据绘制出电流I随电阻R的变化图象，如乙图所示，其中阴影面积的物理意义_______，其数值为_______；
（4）在某次实验中，电流表读数为0.3A，根据图乙可知电阻为_______Ω；如果将电阻更换成15Ω，闭合开关，应将滑片向_______（选填“左”或“右”）端移动．若实验过程中，电源电压保持4.5V不变，实验中R的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω，则滑动变阻器的最大阻值至少是_______Ω。
【答案】 ABC 电阻两端的电压 3V 10 左 12.5
【解析】（1）[1]根据实物电路知，从电源的正极依次连接开关、电阻、电流表、滑动变阻器，最后回到电源的负极。电压表与电阻并联，电路图如下图所示：

（2）[2] A．闭合开关，若电阻短路，电路是通路，电流表有示数，电压表无示数，故A符合题意；
B．若电阻断路，电流表无示数，电压表有示数，故B符合题意；
C．若滑动变阻器短路，电压表、电流表均有示数，故C符合题意；
D．若滑动变阻器断路，电压表、电流表均无示数，故D不符合题意；
【答案】ABC。
（3）[3][4]根据I-R图象可知，图中阴影面积为长方形的面积，其面积等于IR，由欧姆定律得U=IR，阴影面积表示的物理量是电阻两端的电压，其数值为
Uv=IR=0.2A×15Ω=3V
（4）[5]由图乙可知，当电流表读数为0.3A时，电阻的阻值为10Ω。
[6]实验中，当把10Ω的电阻换成15Ω的电阻后，根据分压原理，电阻两端的电压变大，研究电流与电阻关系时要控制电压不变，根据串联电路电压的规律，要增大滑动变阻器两端的电压，由分压原理，要增大滑动变阻器电阻阻值，故应把滑动变阻器滑片向左端移动。
[7]实验中使用的定值电阻阻值最大为25Ω，定值电阻两端的电压始终保持Uv=3V，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分得的电压
U滑=U-Uv=4.5V-3V=1.5V
滑动变阻器分得的电压为电压表示数的

根据分压原理，当接入25Ω电阻时，滑动变阻器连入电路中的电阻为
R滑= 0.5×25Ω=12.5Ω
即所选择的滑动变阻器的最大阻值不能小于12.5Ω。
13．（2023·江苏无锡·统考一模）3D打印机使一种可快速成型的机器，它的原理是把数据和原料放进3D打印机中，通过逐层打印的方式来构造物体，小明家用3D打印机所使用的丝材原料是PLA塑料，其比热容。

（1）3D打印机喷头主要是利用了电流的______效应。100g的PLA塑料从30℃加热到80℃，吸收的热量为________；
（2）在没有其它用电器工作的情况下，该3D打印机工作40min，图乙中的家用电能表指示灯闪烁了500次，则该打印机的实际功率为多少________？
（3）3D打印机利用温度传感器可实现对打印机喷头温度的精确测量。
①图丙中，U1=9V，电磁铁的线圈电阻为40Ω，当电磁继电器线圈的电流达到100mA时，衔铁被吸下来。温度传感器R1的阻值随温度的变化情况如下表所示。当设置喷头的最高温度是180℃时，滑动变阻器R2的阻值应该为_______Ω；
温度/℃
30
60
90
120
150
180
电阻/Ω
140
90
58
40
35
30
②由于滑动变阻器无法直接读出电阻大小，现用一只电阻箱对上述电路进行调试，使喷头最高温度为180℃。为此，还需要经过三个关键的调试步骤才嗯那个完成。在图丙中：
第一步：断开开关，将滑动变阻器调到阻值最大处，用电阻箱替换热敏电阻R1，并将电阻箱的阻值调为_______Ω；
第二步：闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到_______；
第三步：断开开关，保持滑动变阻器滑片不动，用热敏电阻R1替换电阻箱，完成电路调试。
【答案】 热 8000J 250W 20 30 电流表示数为100mA
【解析】（1）[1]根据3D打印机的工作原理可知，3D打印机喷头主要是利用了电流的热效应。
[2]根据可得，100g的PLA塑料从30℃加热到80℃，吸收的热量为

（2）[3]图乙中的家用电能表指示灯闪烁了500次，打印机消耗的电能为

打印机的实际功率为

（3）①[4]当设置喷头的最高温度是180℃时，此时电路中的总电阻为

此时热敏电阻，所以滑动变阻器的电阻为

②[5]第一步：断开开关，将滑动变阻器调到阻值最大处，用电阻箱替换热敏电阻R1，并将电阻箱的阻值调到30Ω。
[6]第二步：闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到电流表的示数为100mA。
14．（2023·福建·校联考模拟预测）小明在“探究通过导体中的电流与电阻的关系”的实验中，实验器材有电源（6V）、电流表、电压表、定值电阻R1（5Ω、10Ω、20Ω各一个）、开关、滑动变阻器R2（“50Ω  1A”）、导线若干。

（1）请用笔画线代替导线将如图甲所示电路连接完整。要求：滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表示数变大_______；
（2）小明先将5Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压，电流表始终无示数，造成这一现象的原因可能是_______。排除故障后继续实验，移动滑动变阻器的滑片，电流表示数如图乙所示，为________A；
（3）根据实验数据，小明作出电流I与电阻倒数的图像如图丙所示，由图像可得结论：_______；
（4）实验过程中，电源电压不变，更换阻值不同的定值电阻R1，并调节滑动变阻器R2接入电路的阻值，记录每次实验中电压表示数U和电流表示数I，下列关于I、U、R1和R2的关系图像正确的是( )
A． B．
C． D．
（5）为了增加实验结论的可靠性，小明又拿来了一个30Ω的电阻接入电路，它发现无论如何调节滑片都无法使电压表达到预设值，小华建议可以串联一个阻值不低于_____Ω的定值电阻即可完成实验。
【答案】 定值电阻断路 0.4 电压不变时，电流与电阻成反比 D 10
【解析】（1）[1]滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表示数变大，由可知电路的总电阻变小，由电阻的串联可知变阻器连入电路的电阻变小，故变阻器右下接线柱连入电路中，如图所示：

（2）[2]闭合开关后，电流表没有示数，电路可能断路，电压表有示数，则电压表与电源连通，故原因可能是R断路。
[3]由图乙可知，电流表的量程是0~0.6A，分度值是0.02A，电流表的示数是0.4A。
（3）[4]根据图丙可知，电流与电阻倒数关系为一过原点的直线，即电流与电阻倒数成正比，故得出：电压一定时，电流与电阻成反比。
（4）[5]A．探究“导体中电流跟电阻的关系”时应控制R1两端电压保持不变，根据串联电路电压的规律，变阻器R2两端的电压也不变，由欧姆定律可知I和R2乘积不变，是反比例函数，故A错误；
B．由图可知，R1、R2、电流表串联在电路中，电流表测电路中的电流；电压表测R1两端电压，因电压不变时，导体中电流跟电阻的关系成反比，故B错误；
C．探究“导体中电流跟电阻的关系”时应控制R1两端电压保持不变，根据串联电路电压的规律，变阻器R2两端的电压也不变，故C错误；
D．探究“导体中电流跟电阻的关系”时应控制R1两端电压保持不变，根据串联电路电压的规律，变阻器的电压也不变，由分压原理，两电阻之比为一定值，故图像为过原点的直线（或延长线过原点），故D正确。
故选D。
（5）[6]由欧姆定律可知，本实验中控制的定值电阻两端的电压为
UV=I1R1=0.2A×10Ω=2V
由串联电路电压的规律，变阻器分得的电压
U滑=U-UV=6V-2V=4V
变阻器分得的电压为电压表示数的2倍，根据分压原理，当接入30Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为
R滑=3×20Ω=60Ω
故为了完成整个实验，所用的滑动变阻器的最大阻值应不小于60Ω，滑动变阻器R2的最大阻值是50Ω，所以串联一个阻值不低于
60Ω-50Ω=10Ω
15．（2023·重庆大渡口·二模）小红同学用“伏安法”测量小灯泡正常发光时的电阻，选用的小灯泡标有“2.5V”字样，他连接的实物电路如图甲所示，电源电压3V保持不变滑动变阻器的规格为“20Ω  2A”。

（1）如图甲所示，闭合开关，发现电压表的指针刚好满偏，电流表无示数，仔细检查后，发现只有一根导线连接错误，请你在图甲中错误的导线上画“×”，并补上一条正确的导线______；
（2）纠正错误后闭合开关，电压表无示数，电流表有示数，电路中存在的故障可能是______；
A．电流表内部断路了        B．灯座内部出现了短路        C．灯泡的灯丝断了
（3）排除故障后，移动滑动变阻器的滑片P到某处时，电压表示数为2.0V，若他想让小灯泡正常发光，应将滑片P向______调节（选填“左”或“右”）；
（4）小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，小灯泡正常发光的电阻为______Ω（结果保留一位小数），此时电流通过滑动变阻器的功率为______W。通过实验发现，当小灯泡两端电压逐渐增大时，灯泡亮度会逐渐变亮，说明小灯泡的亮度与______功率（选填“额定”或“实际”）有关；
（5）小红用下面表格中实验数据计算小灯泡的灯丝电阻值时，发现灯丝电阻随着其两端电压的升高而增大。小红反思：电阻是导体的一种性质，决定和影响导体阻值大小的因素中并没有电压这一因素，那么导体两端电压的变化可能引起了某个因素发生变化，这个因素就是______；
实验次数
1
2
3
4
5
电压表示数U/V
1.0
1.5
2.0
2.5
2.8
电流表示数I/A
0.18
0.22
0.26

0.3
（6）小红还想进一步测出小灯泡在0.5V电压下电阻，但是当电路闭合时，发现无论如何移动滑片，小灯泡两端的电压都无法调到0.5V。请你利用电学实验中常见的器材（或元件），对原电路进行改进，使小灯泡两端电压能达到0.5V（要求简要写出你所选用的器材名称以及器材接入原电路中的连接方式和位置）。答：______。
【答案】 B 右 8.9 0.14 实际 温度 在电路中与小灯泡串联一只阻值合适的定值电阻
【解析】（1）[1]测量小灯泡正常发光时的电阻，滑动变阻器、电流表、小灯泡应串联在电路中，电压表并联在小灯泡两端，图甲中小灯泡与滑动变阻器连接的导线错误，应改接在电压表的负接线柱上，如图所示：

（2）[2]闭合开关，电流表有示数，说明电路是通路；电压表无示数，是因为与电压表并联的小灯被短路，故B符合题意，AC不符合题意。
【答案】B。
（3）[3]小灯泡的额定电压为2.5V，所以想让小灯泡正常发光，需增大小灯泡两端的电压，根据串联电路电压特点可知，应减小滑动变阻器两端的电压，根据分压原理可知，需要减小滑动变阻器连入电路的电阻值，应将滑片P向右调节。
（4）[4]如图乙，电流表选用的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，读数为0.28A，则小灯泡正常发光的电阻为

[5]此时滑动变阻器两端的电压为
UR=U-UL=3V-2.5V=0.5V
滑动变阻器的功率为
PR=URI=0.5V×0.28A=0.14W
[6]小灯泡的额定功率不变。当小灯泡两端电压逐渐增大时，根据公式可知，灯泡的实际功率变大，灯泡亮度会逐渐变亮，说明小灯泡的亮度与实际实际功率有关。
（5）[7]灯丝温度随着灯泡两端电压的增大而升高，而温度越高，灯丝的电阻越大。
（6）[8]无论如何移动滑片，小灯泡两端的电压都无法调到0.5V，是因为滑动变阻器的最大阻值太小，分压太小。可以在电路中与小灯泡串联一只阻值合适的定值电阻分压，再调节滑动变阻器使灯泡电压达到0.5V。
16．（2023·安徽·模拟预测）小明同学利用如图甲所示电路探究“电流与电压的关系”，电源电压为3V。
（1）图甲电路中，导线a应该连接电流表的______（选填“0.6”或“3”）接线柱；
（2）小明正确连接电路并检查无误后闭合开关，观察到电压表有示数，电流表无示数，则原因可能______（选填序号）；
A．定值电阻短路
B．滑动变阻器短路
C．定值电阻断路
（3）排除故障后，小明闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电流表的示数为0.4A时，电压表的数如图乙所示，为______V，记录数据后，接下来他的操作是______；
（4）小明根据实验数据作出的I-U图像如图丙所示，小明仔细分析后得出：电阻一定时，通过电阻电流与电压成正比。得出该结论的依据是：______。

【答案】 0.6 C 2 保持定值电阻不变，移动滑动变阻器滑片，进行多次实验 延长I-U图像后为一条过原点的直线
【解析】（1）[1]从图丙可知，实验过程中电流不超过0.6A，为了减小测量误差，电流表应选择0～0.6A量程，故导线a应连接0.6接线柱。
（2）[2]电流表无示数，说明电路可能存在断路故障，电压表有示数，则故障可能是与电压表并联的定值电阻断路；故C符合题意，AB不符合题意。
故选C。
（3）[3]由图乙可知，电压表选用小量程，分度值为0.1V，故示数为2V。
[4]探究电流与电压的关系时，采用的是控制变量法，应控制定值电阻的阻值不变，且为了得出普遍规律，应多次实验，即小明接下来的操作应该是保持定值电阻不变，移动滑片，进行多次实验。
（4）[5]分析图丙数据：①图像法：延长I-U图像后为一条过原点的直线，说明二者成正比关系；②比值法，计算出每组电压与电流的比值，均为5Ω，说明二者成正比关系。
17．（2023·江苏南京·统考一模）各小组用如图所示的电路测量定值电阻的阻值，所用器材规格不完全相同。

（1）第一小组将调至0，调至，电压表示数，，则_________；
（2）第二小组将调至__________，调整，直至________，则；
（3）第三小组将电阻箱和分别调至和，电压表和的电压分别为和，用表示的阻值为_________，为了多次测量减小误差_________；
A．必须同时改变和
B．只能改变电阻大小
C．只能改变电阻大小
D．改变和其中一个，或两个同时改变
（4）第四小组用第三小组的方案进行了两次测量，但均忘记记录的阻值，只知道其中一次的阻值是另一次的2倍，请根据表格中的数据计算出的阻值为_________。
序号




①
1
8

40
②
3
6

16
【答案】 20 0 两电压表示数相同 D 2
【解析】（1）[1]第一小组将调至0，调至，待测电阻与串联，电压表Va测待测电阻的电压，Vb测的电压，已知电压表示数，，根据分压原理有

则

（2）[2][3]第二小组将调至0，调整，直至两电压表示数相同，根据分压原理，则有。
（3）[4]第三小组将电阻箱和分别调至和，电压表和的电压分别为和，电压表表和分别测与的电压和及的电压，由欧姆定律可知，电路的电流为

根据串联电阻的规律及欧姆定律，的阻值为

[5]的阻值测量过程中，两个电阻箱同时改变连入电路的电阻；若只改变其中一个电阻箱连入电路的电阻，也可类似得出待测电阻的大小，从而多次测量取平均值减小误差，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
（4）[6]在第一次测量中， Vb的示数为Va的8倍，根据分压原理有

故有
  ①
在第二次测量中， Vb的示数为Va的2倍，根据分压原理有

故有
  ②
已知其中一次的阻值是另一次的2倍，①②可知
Ra2=2Ra1 ③
由①②③可得出
Ra1=3Ω
代入①可得出的阻值为
Rx4=5Ω-3Ω=2Ω
18．（2023·江苏南京·统考一模）在验证“电流与电阻关系”的实验中，电源电压恒为，滑动变阻器，电流表，电压表，定值电阻三个

（1）按要求将实物图连接完整（要求：滑片向右滑动时，电流表示数增大）。_______
（2）在连接电路的过程中，开关必须处于_________状态，滑动变阻器的滑片应放在阻值最大端。
（3）实验过程中，将电阻换成时，应使滑动变阻器接入电路的阻值变________，从而控制定值电阻两端电压不变。
（4）用如图所示电路，更换定值电阻完成三次实验，控制定值电阻两端电压的范围是________。
（5）正确实验后，得到的结论是__________。
【答案】 断开 大 导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体电阻成反比
【解析】(1)[1]变阻器滑片向右移动时，使电流表示数增大，即要使电路中的总电阻减小。故用变阻器电阻丝右端接线柱将变阻器连入电路，电路连接如下

(2)[2]在连接过程中，为防止误连导致电流过大损坏元件，开关应该是断开的。
(3)[3]在研究电流与电阻关系时，应该控制定值电阻两端电压不变。在电源电压不变的情况下，将定值电阻更换为较大阻值的电阻后，按串联电路的分压特点可以知道，定值电阻两端电压增大。为将定值电阻两端电压减小到控制的电压值，应减小通过它的电流，即将变阻器连入电路的阻值变大。
(4)[4]当变阻器连入电路的电阻为0时，其两端电压为0，此时定值电阻两端电压为3V。当变阻器连入电路的电阻为最大阻值20Ω时，且定值电阻也为最大阻值的电阻，此时变阻器分担的电压最小，为


此时定值电阻两端电压为


故本实验中，可以控制定值电阻两端电压在1.5V~3V间
(5)[5]电流与电阻的关系为：在电压不变的情况下，导体中的电流与导体的电阻成反比。
19．（2023·广东深圳·校联考二模）物理课上，同学们分成若干小组完成“伏安法测电阻”实验，有如下器材：电压表、电流表、开关、电压为6V的电源，“3.8V 0.4A”的小灯泡若干、未知阻值的定值电阻若干；标有“20Ω 1.5A”的滑动变阻器、导线若干。

（1）小组1的同学选用小灯泡作为待测导体，接好最后一根导线，灯泡立即发出耀眼的光并很快熄灭，则他一定是将导线接在了如图乙中滑动变阻器的_______（选填“A”或“B”）接线柱上了，此外他们还存在一个不当的实验操作：_______；
（2）小组2的同学，按如图甲所示的实验电路图正确连接电路，进行实验，某次实验中电压表示数、电流表示数如图丙所示，则此次测量被测电阻Rx=_______Ω；
（3）小组3的同学，按照如图甲所示电路正确连接电路，进行多次实验，实验数据记录在表格中，根据实验数据判断这组同学选择的待测导体是_______（填“定值电阻”或“小灯泡”），理由是_______。
实验次数
1
2
3
4
电压/V
0.5
1
1.5
2
电流/A
0.1
0.18
0.28
0.4
电阻/Ω
5
5.6
5.4
5

【答案】 A 连接电路时，没有断开开关 8 定值电阻 见解析
【解析】（1）[1]选用小灯泡作为待测导体，接好最后一根导线，灯泡立即发出耀眼的光并很快熄灭，说明灯泡可能是因为电路中电流太大导致灯泡被烧坏，故最可能的原因是定制电阻接了A接线柱，导致电路中电阻太小，电流太大，导致灯泡被烧坏。
[2]此外连接电路时，接好最后一根导线，灯泡立即发出耀眼的光，说明连接电路时，没有断开开关。
（2）[3]由丙可知此时电压表的示数是2.4V，电流表的示数是0.3A，根据欧姆定律可得电阻为

（3）[4][5]根据实验表格中的数据分析可得：如果是小灯泡，电阻会随着电压的增大而增大，但是由表中数据可知测量出的阻值几乎没怎么变化，故选择的待测导体应该是定值电阻。
20．（2023·北京通州·统考一模）小明利用如图所示的器材，探究“电流与电阻的关系”。

（1）如图是小明连接的实物电路，请你用笔画线代替导线，完成电路连接_______。闭合开关前，将滑动变阻器的滑片P移动到最______（选填“左”或“右”）端；
（2）小明先用一个定值电阻R进行实验，调节滑动变阻器使电压表示数为2V，记录此时R和电流I的值；
（3）实验中，小明更换了另一个阻值不同的定值电阻后，为了控制变量，他应该采取的操作是_________。
【答案】 左 调节滑动变阻器使电压表示数为2V，记下此时电流表的示数
【解析】（1）[1]滑动变阻器上下各选一个接线柱串联在电路中，如下图所示：

[2]为了保护电路，闭合开关前，将滑动变阻器的滑片P移动到阻值最大处，即最左端。
（3）[3]实验中，当更换了另一个阻值不同的定值电阻后，根据分压原理，确定电阻两端的电压变化，研究电流与电阻关系时，要控制电压不变，根据串联电路电压的规律和分压原理，调节滑动变阻器使电压表示数为2V，记下此时电流表的示数。
四、计算题
21．（2023·重庆巴南·二模）我国的基建事业位列世界前茅。某兴趣小组模拟建筑工地的起吊机自制了一个起吊模型，如图甲所示，重为19N的重物挂在滑轮组下方，并在电动机的作用下以0.02m/s的速度匀速提升10s。电动机所在的电路如图乙所示，已知电源电压为6V，电阻，在匀速提升过程中电压表示数为1V。（不计绳重与摩擦）
（1）求滑轮组提升重物的有用功；
（2）求电动机消耗的电能；
（3）已知电动机线圈电阻，求动滑轮的质量。（提示：电动机消耗的电能=电动机产生的热量+电动机输出的机械能）

【答案】（1）3.8J；（2）5J；（3）0.1kg
【解析】解：（1）由题意可知，物体移动的距离为

滑轮组提升重物的有用功

（2）由图乙可知，该电路为串联电路，电路中的电流

电动机两端的电压

电动机消耗的电能

（3）电动机输出的机械能

由图甲可知，滑轮组绳子的段数为3段，绳子移动的距离为

绳子的拉力

由可得

解得

动滑轮的质量

答：（1）滑轮组提升重物的有用功为3.8J；
（2）电动机消耗的电能为5J；
（3）动滑轮的质量为0.1kg。
22．（2023·重庆·重庆一中校考一模）如图甲所示，水平地面上放着一足够高的薄壁柱形容器，在其底部紧密嵌入一个力敏电阻Rx（上表面涂有薄的绝缘漆并与容器底内表面相平），其阻值大小与所受液体压强p的关系如图乙所示），R0为阻值为60Ω的定值电阻。B是底面积50cm2、高20cm、重力为20N的长方体，通过轻质弹簧挂于杠杆D点；物体A是重力为40N、边长为10cm的正方体，通过细线挂于杠杆C点。该轻质杠杆支点为O，lOC∶lOD=2∶1。现向容器中缓慢加入一定量的水使B部分浸入水中，此时容器中水深12cm，B浸入水中的深度为8cm，电流表的示数为0.04A，杠杆始终处于水平平衡状态。已知电流表的量程为0~0.06A，电压表的量程为0~3V，弹簧受到的力每改变1N，其长度就改变1cm（弹簧形变均在弹性限度内）。求：
（1）B受到的浮力；
（2）电源电压；
（3）若再向容器中缓慢加入一定量的水，杠杆始终处于水平平衡状态，在保证电路安全的情况下，物体A对水平地面的最大压强。

【答案】（1）4N；（2）6V；（3）3350Pa
【解析】解：（1）由题意可得，B排开液体的体积为
V排=Sh=50cm2×8cm=400cm3=4×10-4m3
由浮力计算公式可得

（2）由题意及图可得，此时压敏电阻所受到液体的压强为

由表中数据可得，此时的电阻为
Rx1=90Ω
由题意及欧姆定律可得，电源电压为

（3）电压表测定值电阻两端电压，当电压表示数最大为3V时，电路中电流为

即在保证电路安全的情况下，电压表满偏，此时压敏电阻所分电压为

压敏电阻的阻值与定值电阻大小相等，即

由表中数据可得，压敏电阻的液体压强为2100Pa，则液面深度为

假设B位置不变，则浸入水的深度为

由于水面上升，浮力变大，弹簧测力计示数变小，弹簧缩短的长度为Δh，则此时B的浮力为
F浮B=ρV排g=ρgS(h3-Δh)=1.0×103kg/m3×10N/kg×50×10-4m2×(0.17m-Δh)①
B的重力为20N，之前受到的浮力为4N，由题知，弹簧受到的力每改变1N，其长度就改变1cm，则现在弹簧拉力减小了100Δh，则B受到的浮力为
F浮B=F浮+100Δh=4N+100Δh②
由①②解得
Δh=0.03m=3cm
则此时B的浮力为
F浮B=ρgS(h3-Δh)=1.0×103kg/m3×10N/kg×50×10-4m2×(0.17m-0.03m)=7N
B对弹簧的拉力为
F拉=GB-F浮B=20N-7N=13N
则杠杆D点受到的拉力为13N，由杠杆平衡条件可得
F=F
杠杆C点受到的拉力为

则细线对A的拉力为6.5N，那么A对地面的压力为
F压=GA-FA=40N-6.5N=33.5N
则A对地面的压强为

答：（1）浮力为4N；
（2）电源电压为6V；
（3）最大压强为3350Pa。
23．（2023·重庆·校联考模拟预测）打造成渝地区双城经济圈，新建智慧公园中的智能座椅有供暖、提供5G等功能，如图甲所示。其中供暖部分主要由坐垫和靠背组成，其发热电路如图乙所示，供电电压恒为30V。坐垫内的电热丝R1、R2、R3的阻值分别为5Ω、20Ω、10Ω，靠背内的电热丝R4的阻值为40Ω。闭合开关S1，调节开关S2，可使坐垫分别处于“低暖”“中暖”“高暖”三挡。求：
（1）开关S2接c时，电路中的电流；
（2）10秒内智能座椅能够产生的最大电热；
（3）调节开关S2，坐垫在“高暖”挡时消耗的功率。

【答案】（1）0.6A；（2）200J；（3）5W
【解析】解：（1）开关S2接c时，电热丝R4和R3串联，此时电路中的电流

（2）开关S2接a时，电热丝R4和R1串联，电路的总电阻减小，由可知此时智能座椅的电功率最大，10秒内智能座椅能够产生的最大电热

（3）由题，闭合开关S1，调节开关S2，可使坐垫分别处于“低暖”“中暖”“高暖”三挡。设P1、P2、P3分别为开关S2 接a、b、c时坐垫的电功率，则有






有P2＞P3＞P1，故坐垫的暖挡是开关S2接b时，此时坐垫的最大电功率为

答：（1）开关S2接c时，电路中的电流是0.6A；
（2）10秒内智能座椅能够产生的最大电热是200J；
（3）调节开关S2，坐垫在“高暖”挡时消耗的功率是5W。
24．（2023·安徽合肥·统考二模）许多公共场所都有饮水机，此类饮水机有加热和保温两档，它的简化电路图如图所示，饮水机的额定电压为220V，R1和R2均为电热丝，R1阻值为440Ω，R2阻值为156Ω，求：
（1）该饮水机在额定电压下保温时，通过R1的电流；
（2）与饮水机相连的电能表标有“3000r/ (kW·h)”字样，若电能表所接的其它用电器都不工作，只有此饮水机工作，该电能表转盘在5min内转了240转，求饮水机此时的实际功率。

【答案】（1）0.37A；（2）960W
【解析】解：（1）饮水机保温时，电流最小，故S打到b处，电路R1和R2串联，电路中的总电阻

由欧姆定律可得

由串联电路电流的特点，通过R1的电流

（2）饮水机在5min内消耗的电能

饮水机的实际功率

答：（1）该饮水机在额定电压下保温时，通过R1的电流为0.37A；
（2）饮水机此时的实际功率为960W。
五、综合题
25．（2023·河南郑州·二模）某工业园区利用红外测温智能机器人（如图甲所示）监控园区温度，消除火灾隐患。机器人装有高清摄像头和红外测温仪，若检测到温度过高，机器人会即时发出警报。如图乙是简化的智能测温报警电路，当电路中的电流超过30mA时，报警器发出警报。图中电源电压为24V，R0为变阻器，Rt为热敏电阻，其阻值随温度变化的图像如图丙所示。

（1）热敏电阻是______（选填“导体”"半导体”或“超导体”）材料制成的；监测中心与智能机器人是通过______传递信息的；
（2）当所测温度达到或超过60℃时，报警器报警，不计报警器电阻，此时变阻器R0的阻值为多大______?
（3）长时间工作后，电源电压有所降低，为了使报警器仍然正常工作，请你写出一条可行的措施______。
【答案】 半导体 电磁波 400Ω 应减小变阻器R0的阻值
【解析】（1）[1]热敏电阻器是电阻值对温度极为敏感的一种电阻器，也叫半导体热敏电阻器。它可由单晶、多晶以及玻璃、塑料等半导体材料制成。
[2]电磁波可以传信息也可以传能量，抗干扰能力强，监测中心与智能机器人是通过电磁小波传递信息的。
（2）[3]报警电流为
I＝30mA＝0.03A
此时电路总电阻为

由丙图可知温度到达60℃时热敏电阻的阻值为Rt＝400Ω，此时变阻器的阻值为
R0＝R﹣Rt＝800Ω﹣400Ω＝400Ω
（3）[4]电路中报警电流是一定的，当电源电压降低时，根据可知，应减小变阻器R0的阻值。
六、填空题
26．（2023·四川绵阳·统考模拟预测）如图所示，，电源电压为6V，A、B、C是三个接线柱，S闭合后当AB间接入学生电流表，BC间接入学生电压表时，我们一般认为电流不经过电阻___________（选填“”“R2”或“和”）。当AB间接入学生电压表，BC间接入学生电流表时，电流表示数为___________A。

【答案】 R1 0.2
【解析】[1]S闭合后当AB间接入学生电流表，BC间接入学生电压表时，电压表与电阻R1串联，由于电压表电阻非常大，故我们一般认为电流不经过电压表和电阻R1。
[2]当AB间接入学生电压表，BC间接入学生电流表时，两电阻串联，电压表测量R1两端电压，电路中电流处处相等，则电流表示数为

27．（2023·江苏南京·校联考模拟预测）如图甲是家用网线“双纹线”的内部结构图，每组网线由两根导线缠绕而成，生活中常用它来传输弱电信号。按如图乙所示电路，使用其中一组网线连接信号发射器和信号接收器，能实现信号的传输。传输信号时，发射器产生3V的稳定电压。为了避免各种干扰，传输电流不得小于5mA，如果信号接收器两端的电压U收≥2V，信号就能被成功识别。
（1）在传输信号过程中，网线和信号接收器______（串联/并联）在电路中。为了保证信号能被成功识别，传输信号的网线电阻最大为______Ω；
（2）若连接发射器和接收器的这组网线电阻为20Ω，则为了避免信号干扰且能被成功识别，信号接收器的最小电阻值为______Ω，最大电阻值为______Ω。

【答案】 串联 200 40 580
【解析】（1）[1]由图乙可知，信号发射器、网线和信号接收器串联接入电路中。
[2]根据串联电路的电压特点可得，网线的两端最大电压为

根据欧姆定律可得，网线的最大电阻为

（2）[3][4]根据串联分压原理可得

网线电阻为20Ω，则信号接收器的最小电阻值为

根据欧姆定律可得，电路的最大总电阻为

根据串联电路的电阻特点可得，信号接收器的最大电阻为

28．（2023·河南·统考一模）某品牌家用电热水壶的简化电路图如图甲所示，当只闭合开关S1时电热水壶将以______（选填“高温”或“低温”）挡加热。已知电阻R1的阻值为220Ω，电阻R2的阻值为55Ω，当接通电源并闭合开关S1和S2时，家用电热水壶的工作电流为______A；若关闭家中的其他用电器，仅使用该电热水壶的高温挡烧水6min，电能表（如图乙）的表盘要转 ______转。

【答案】 低温 5 132
【解析】[1]单独闭合开关S1时，只有R1接入电路；同时闭合开关S1、S2时，两电阻并联，根据并联电路的电阻特点可知，并联电路的总电阻小于任一并联的电阻，由可知，只闭合开关S1时电热水壶功率最小，以低温挡加热。
[2]当接通电源并闭合开关S1和S2时，两电阻并联，由


可得，电路的总电阻为

电热水壶的工作电流为

[3]用该电热水壶的高温挡烧水时其功率为

若关闭家中的其他用电器，仅使用该电热水壶的高温挡烧水6min，根据得，该电热水壶消耗的电能为

根据图乙数据可知，电能表的表盘要转的转数为
r
29．（2023·安徽淮北·统考一模）甲、乙、丙是同种材料制成的三段电阻丝，现将三段电阻丝并联在电压为U的电路中，相同时间内消耗电能最多的是_______。
导体
长度/cm
横截面积/
甲
5
1
乙
10
1
丙
5
2
【答案】丙
【解析】甲乙丙三段电阻丝并联，电压相等，电阻的阻值与长度成正比，与横截面积成反比，由表格中数据得，乙电阻丝阻值最大，丙电阻丝阻值最小，由得，相同时间内消耗电能最多的是丙。