物理九年级全册第2节 欧姆定律习题

这是一份物理九年级全册第2节 欧姆定律习题，共28页。试卷主要包含了3A，则R0=______Ω等内容，欢迎下载使用。

专题17.9 《欧姆定律》单元核心素养达标拔高测试题
满分100分，答题时间90分钟
一、选择题（本大题有6道小题，每小题3分，共计18分）
1. 伏安法测电阻实验中，电路连接如图所示，两表的读数分别为10V和0.1A，电流表的内阻为0.2Ω，那么有关待测电阻Rx的说法中，正确的是（ ）
A．Rx的真实值为100Ω
B．Rx的测量值偏小
C．要使Rx的测量值更接近真实值可减小电流表的阻值
D．电压表的示数等于Rx两端的电压
2. 小林同学利用如图所示的电路先进行“测量定值电阻阻值”的实验，再利用这个实验电路做了“探究电流与电压的关系”的实验。测出通过定值电阻的不同电流和对应的电压值如表所示。实验时，准备了以下器材：两节新干电池、电流表（安）、电压表（伏）、滑动变阻器（欧）。下列有关叙述正确的是（ ）
A．第1、6次实验数据是错误的
B．可以将定值电阻换成小灯泡
C．两个实验通过滑动变阻器调节进行多次测量的目的是相同的
D．由表可知，通过定值电阻的电流与其两端电压成正比
3．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
4.如图所示，R0为定值电阻，R1为滑动变阻器，A1，A2为实验室用电流表（接线柱上标有“﹣”，“0.6”，“3”），闭合开关后，调节滑片P．使两电流表指针所指位置相同。下列说法正确的是（ ）
A.电流表A1与A2的示数之比为1：4 B.通过R0与R1的电流之比为4：1
C.R0与R1两端的电压之比为1：4 D.R0与R1的阻值之比为4：1
5. （2022四川内江）如图是利用数字化电压—电流传感器测量电阻后绘出的不同电阻的图像。由图可知，以下判断正确的是（ ）
A. B.
C. D. 无法比较、、大小
6．如图所示，当开关S断开，甲、乙两表都是电流表时，两表示数之比是2：5；当S闭合，甲、乙两表都是电压表时，则甲、乙两表示数之比是（ ）
A．5：2B．5：3C．2：3D．3：2
二、填空题（本大题有9道小题，每空1分，共18分）
1.一定值电阻两端电压为3V时，通过的电流为0.2V，则该定值电阻的阻值为 Ω，当两端电压为0时，该定值电阻的阻值为 Ω．
2. （2022四川成都）图是小华探究电流与电阻关系的实验电路，AB间可以换接多个不同阻值的电阻。在每次换接电阻后，他应调节滑动变阻器滑片控制AB间______不变。换接电阻多次实验，是为了______。
如图所示是一种测定油箱内油量装置的示意图。当油箱中油量改变时，浮子带动滑杆，滑杆带动滑片
在电阻片R上滑动，从而改变电路中电流表的示数。当油量逐渐减少时，电流表的示数______（选填“增大”“减小”或“不变”）。已知电源电压15V保持不变，R的规格为“20Ω 1A”。当油量最多时，滑片在A端；当油量最少时，滑片在B端，此时电流表示数为0.3A，则R0=______Ω。
4. 如图所示，电源电压恒为6V，定值电阻R1＝20Ω．闭合开关S，电流表A2的示数为0.9A，则电流表A1的示数为 A，定值电阻R2的阻值为 Ω。
5．如图甲所示的电路中，当开关S闭合，甲、乙两表是电压表时，示数之比是U甲∶U乙=3∶2，当开关S断开，甲乙两表都是电流表时，则甲、乙两表示数之比______。
6. （2022辽宁锦州）如图所示电路，电源电压恒定，定值电阻R2阻值为20Ω，电流表A1和A2的量程均为0~0.6A。闭合开关S，当滑动变阻器R1的滑片从最左端向右移动的过程中，两个电流表的示数之差始终为0.2A。则电压表的示数为______V，滑动变阻器R1允许接入电路的最小阻值为______Ω。
7. （2022辽宁阜新）如图所示，电源电压恒定，只闭合开关S2，电流表示数为0.3A，电压表示数为3V，R2阻值为 _____Ω；再断开开关S2，闭合开关S1、S3，电流表示数______（填“变大”“变小”或“不变”）；当闭合开关S1、S2，断开开关S3时，电压表示数为______V。
8.如图甲所示的电路中，电源电压恒定不变，图乙是小灯泡L和定值电阻R1的电流与电压关系的图象。当只闭合S1、S2时，电压表示数为2V；当只闭合S2、S3时，电压表示数为4V．则电源电压U= V，R2= Ω。

9. 有一只标有“2V”字样的小灯泡L和一个定值电阻，如图甲所示是小灯泡L和电阻R的I—U图像，由图像可知定值电阻R的阻值为_______；若将小灯泡L和定值电阻R接入图乙所示的电路中，电源电压最大为_____V。
三、实验题（本大题有3道小题，共36分）1．（14分）如图甲所示是小明“探究电流与电压、电阻的关系”的实验电路图。选用的实验器材是：电源（3V）、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探究电流与电压的关系时，要保持 不变，采用的科学方法是 。
②小明在实验中进行多组数据测量的目的是什么？
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象如图乙所示，其中M图象对应的是哪只电阻？ 由M图象得到的实验结论是什么？
（2）探究电流与电阻的关系：
①小明在实验中，首先确定一个保持不变的电压值U，当AB间的电阻R由5Ω换成10Ω时，闭合开关，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“a”或“b”）移动，才能使电压表示数变为U。
②当AB间换接20Ω的电阻时，小明无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数都无法达到U．请你告诉他，为完成实验，U的取值范围是 。
2．（14分）小明探究铅笔芯的电阻大小与长度的关系时，找来一支铅笔芯，测量其长度，并用两枚金属回形针夹住其两端进行实验。
（1）图甲是测铅笔芯电阻的电路，请用笔画线代替导线将其连接完整。
①闭合开关，发现两电表均无示数，为排查故障他将电压表改接在变阻器两端，发现电压表有示数，则电路故障可能是 。
②排除故障，移动滑片P，电流表示数为0.14A时，电压表示数如图乙，为 V，测出的电阻为 Ω。
（2）移动回形针，改变并测量铅笔芯接入电路的长度，实验时发现电流表损坏，他又设计了图丙电路测量电阻。
①正确连好电路，闭合开关S，将开关S1先拨至b。移动滑动变阻器滑片P，使电压表示数为U。
②再将S1拨至a，调节电阻箱旋钮至图丁位置，观察到电压表示数略大于U，他把“×1”档的旋钮又旋了一格，发现电压表示数略小于U，此时他 （选填“应”或“不应”）再调节滑动变阻器，以使电压表的示数恰好为U。
③推断铅笔芯接入电路的阻值 （填写范围）。
（3）小明由上述两次实验，得出铅笔芯电阻与长度的关系。请评价他在探究过程中的不足之处： 。
3.（8分） （2022广西贵港）小华做测量定值电阻Rx阻值的实验，现有器材：待测电阻Rx、两节干电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干。
（1）请按图甲所示的电路图，以笔画线代替导线，将图乙中的电路连接完整；
（2）连接电路时，开关断开，并将滑动变阻器滑片置于阻值_____处；
（3）正确连接电路，闭合开关，发现无论怎样移动滑片P，电流表都没有示数，而电压表示数接近3V，则故障可能是_______（选填标号）；
A．滑动变阻器断路
B．Rx断路
C．Rx短路
（4）排除故障后，当电压表示数为1.3V时，电流表示数如图丙所示，则通过Rx的电流大小为_____A，它的阻值是_______Ω；
（5）本实验要多次测量取平均值，目的是_________；
（6）小华对实验进行进一步拓展，利用电源（电压未知但恒定不变）、阻值为R0的定值电阻、电流表、开关等器材，设计了如图丁所示的电路也能测出Rx的阻值，请你完成下列实验步骤：
①按电路图正确连接电路，闭合开关S，断开开关S1，读出电流表示数I1；
②___________，读出电流表示数I2；
③根据实验数据，计算出待测电阻Rx=___________。（用R0、I1、I2表示）
四、综合应用题（本大题有3道小题，共28分）
1．（9分）如图所示，电源电压为6V且保持不变，滑动变阻器R2允许通过的最大电流为3A。当变阻器滑片P位于最大阻值处，闭合开关S，电流表A和A1示数如图中表盘所示。在保证电路安全工作的前提下，求：
（1）电阻R1的阻值；
（2）滑动变阻器R2的最大阻值；
（3）滑动变阻器R2连入电路中最小电阻。
2.（9分）亮亮设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路．其电路原理图如图（a）所示．其中，电源两端电压U=4V（恒定不变）．电压表的量程为0～3V，R0是定值电阻，R0=300Ω，R1是热敏电阻，其电阻随环境温度变化的关系如图（b）所示．闭合开关S后．求：
V
R1
R0
S
20
40
60
80
100
120
300
250
200
150
100
50
R1/Ω
t/℃
O
（a）
（b）
（1）当环境温度为40℃时，热敏电阻R1的阻值是多少？
（2）当环境温度为40℃时，电压表的示数是多少？
（3）电压表两端电压不能超过其最大测量值，则此电路所允许的最高环境温度是多少？
3．（10分）在公园有一种测量瞬间打击力的游戏机，其原理示意图如图（a）所示，游戏人手戴拳击手套，击打可水平移动的A装置，A通过压杆与压力传感器接触，压力传感器的电阻值R会随所受压力大小发生变化。电压表的示数可反映出打击力的大小，已知电阻。压力传感器的电阻值随所受压力变化的图像如图（b）所示，若在某次游戏过程中，游戏人用2000N的力击中装置，此时电压表的示数为1.5V。设电源电压恒定不变，求：
（1）通电，电流在上做的功是多少？
（2）电源电压是多少？
（3）当装置A不受打击力作用时，电压表的示数是多少？
2023-2024学年度物理九年级全一册同步（拓展）学讲练测大讲义（人教版通用）
第十七章 欧姆定律
专题17.9 《欧姆定律》单元核心素养达标拔高测试题
满分100分，答题时间90分钟
一、选择题（本大题有6道小题，每小题3分，共计18分）
1. 伏安法测电阻实验中，电路连接如图所示，两表的读数分别为10V和0.1A，电流表的内阻为0.2Ω，那么有关待测电阻Rx的说法中，正确的是（ ）
A．Rx的真实值为100Ω
B．Rx的测量值偏小
C．要使Rx的测量值更接近真实值可减小电流表的阻值
D．电压表的示数等于Rx两端的电压
【答案】C
【解析】AB．根据欧姆定律可得，Rx的电阻测量值为
Rx的实际电阻为100Ω-0.2Ω=99.8Ω
即Rx的电阻测量值比实际值大，故AB错误；
C．由于电压表与电流表示数之比为被测电阻和电流表阻值之和，所以要使Rx的测量值更接近真实值可减小电流表的阻值，故C正确；
D．由题图可知，电阻Rx与电流表串联后与电压表并联，电流表测通过Rx的电流，电压表测电阻Rx和电流表两端的电压之和，即电压表示数等于Rx和电流表两端的电压之和，故D错误。
2. 小林同学利用如图所示的电路先进行“测量定值电阻阻值”的实验，再利用这个实验电路做了“探究电流与电压的关系”的实验。测出通过定值电阻的不同电流和对应的电压值如表所示。实验时，准备了以下器材：两节新干电池、电流表（安）、电压表（伏）、滑动变阻器（欧）。下列有关叙述正确的是（ ）
A．第1、6次实验数据是错误的
B．可以将定值电阻换成小灯泡
C．两个实验通过滑动变阻器调节进行多次测量的目的是相同的
D．由表可知，通过定值电阻的电流与其两端电压成正比
【答案】D
【解析】A．由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测定值电阻两端的电压，在第1次实验中，因为电源由两节新干电池组成，即电源电压为，当电压表示数为时，电路中电流为，根据串联电路的电压规律可知，滑动变阻器两端电压为
由欧姆定律可得
而滑动变阻器最大阻值才20欧，所以第1次实验数据是错误的；当滑动变阻器滑片移到端时，滑动变阻器接入电路的电阻为0，且电源电压为，故可以得到第6次实验数据，故A错误；
B．本实验是做“探究电流与电压的关系”，需要控制导体的电阻不变，而小灯泡的电阻受温度影响较大，不符合实验要求，故B错误；
C．“测量定值电阻阻值”的实验中多次测量的目的是取平均值，减小误差；“探究电流与电压的关系”的实验多次测量的目的是寻找普遍规律，两个实验中多次测量的目的是不同的，故C错误；
D．由表中数据可知，电压与电流的比值不变，即通过定值电阻的电流与其两端电压成正比，故D正确。
故选D。
3．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
【解析】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。
4.如图所示，R0为定值电阻，R1为滑动变阻器，A1，A2为实验室用电流表（接线柱上标有“﹣”，“0.6”，“3”），闭合开关后，调节滑片P．使两电流表指针所指位置相同。下列说法正确的是（ ）
A.电流表A1与A2的示数之比为1：4 B.通过R0与R1的电流之比为4：1
C.R0与R1两端的电压之比为1：4 D.R0与R1的阻值之比为4：1
【答案】D
【解析】由电路图可知，R0与R1并联，电流表A1测R0中的电流，电流表A2测干路电流，因并联电路中总电流等于各支路电流之和，且两电流表指针所指位置相同，所以，电流表A1的量程为0～0.6A，电流表A2的量程为0～3A，因指针位置相同时大量程示数是小量程示数的5倍，所以，电流表A1与A2示数之比为1：5，即I=5I0，A错误；由并联电路的电流特点可得，通过R0与R1的电流之比：===，B错误；因并联电路两端的电压都相等，所以R0与R1两端的电压之比为1：1，C错误；根据并联电路的分流特点可知，R0与R1的阻值之比：==，D正确。
5. （2022四川内江）如图是利用数字化电压—电流传感器测量电阻后绘出的不同电阻的图像。由图可知，以下判断正确的是（ ）
A. B.
C. D. 无法比较、、大小
【答案】B
【解析】由图像可知，当电压一定时，通过R1、R2、R3的电流关系大小为
I1根据欧姆定律可得
所以三个电阻的大小关系为
故ACD错误，B正确。故选B。
6．如图所示，当开关S断开，甲、乙两表都是电流表时，两表示数之比是2：5；当S闭合，甲、乙两表都是电压表时，则甲、乙两表示数之比是（ ）
A．5：2B．5：3C．2：3D．3：2
【答案】B
【解析】当开关S断开，两表都是电流表时，R1与R2并联，电流表甲测通过R1的电流，电流表乙测干路中的电流，因为并联电路干路中的电流等于各支路电流之和，且两电流表的示数之比为，所以通过R1、R2的电流之比为
并联电路中R1、R2的阻值之比为
当开关S闭合，两表都是电压表时，R1与R2串联，电压表甲测R1、R2两端的总电压，电压表乙测R1两端的电压，R1、R2两端的电压之比为
串联电路总电压等于各部分电路两端的电压之和，所以两电压表的示数之比为
故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
二、填空题（本大题有9道小题，每空1分，共18分）
1.一定值电阻两端电压为3V时，通过的电流为0.2V，则该定值电阻的阻值为 Ω，当两端电压为0时，该定值电阻的阻值为 Ω．
【答案】15；15．
【解析】知道电压和电流，根据欧姆定律求出电阻；电阻是导体的一种属性，大小和导体的材料、长度、横截面积有关，和导体两端的电压无关．
由I=可得，定值电阻的阻值：R===15Ω；
电阻是导体的一种属性，电阻的大小和导体的材料、长度、横截面积有关，和导体两端的电压无关，所以当两端电压为0时，该定值电阻的阻值仍为15Ω．
2. （2022四川成都）图是小华探究电流与电阻关系的实验电路，AB间可以换接多个不同阻值的电阻。在每次换接电阻后，他应调节滑动变阻器滑片控制AB间______不变。换接电阻多次实验，是为了______。
【答案】 电压 寻找普遍规律
【解析】探究电流与电阻关系的实验中，在更换电阻的过程中需控制电阻两端的电压保持不变，即控制AB间电压保持不变。
在AB间更换不同的电阻进行多次实验，得出多组数据，根据多组数据进行分析，得出电流与电阻关系，这样得出的结论具有普遍性。所以换接电阻多次实验，是为了寻找普遍规律。
如图所示是一种测定油箱内油量装置的示意图。当油箱中油量改变时，浮子带动滑杆，滑杆带动滑片
在电阻片R上滑动，从而改变电路中电流表的示数。当油量逐渐减少时，电流表的示数______（选填“增大”“减小”或“不变”）。已知电源电压15V保持不变，R的规格为“20Ω 1A”。当油量最多时，滑片在A端；当油量最少时，滑片在B端，此时电流表示数为0.3A，则R0=______Ω。
【答案】 减小 30
【解析】由电路图可知，R与R0串联，电流表测电路中的电流。当油量逐渐减少时，滑杆上移，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电路总电阻变大，电源电压不变，根据可知电流表的示数减小。
当油量最少时，滑片在B端，变阻器接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流I=0.3A，根据欧姆定律可知此时电路的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以R0的阻值
4. 如图所示，电源电压恒为6V，定值电阻R1＝20Ω．闭合开关S，电流表A2的示数为0.9A，则电流表A1的示数为 A，定值电阻R2的阻值为 Ω。
【答案】0.3；10。
【解析】由电路图可知，R1与R2并联，电流表A1测R1支路的电流，电流表A2测干路电流，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，通过R1即电流表A1的示数：
I1＝＝＝0.3A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过定值电阻R2的电流：
I2＝I﹣I1＝0.9A﹣0.3A＝0.6A，
则定值电阻R2的阻值：R2＝＝＝10Ω。
5．如图甲所示的电路中，当开关S闭合，甲、乙两表是电压表时，示数之比是U甲∶U乙=3∶2，当开关S断开，甲乙两表都是电流表时，则甲、乙两表示数之比______。
【答案】1∶3
【解析】当甲、乙均为电压表时，闭合开关S，R1和R2串联，甲电压表测电源电压，乙电压表测R2两端的电压，因为U甲∶U乙=3∶2，即
由数学知识得
串联电路中各处的电流相等，R1、R2的阻值之比

当甲、乙均为电流表时，断开开关S，R1和R2并联，甲电流表测通过R2的电流，乙电流表测干路电流，并联电路中各个支路的电压相等，通过两个电阻的电流之比
则由数学知识得两表的示数之比为
6. （2022辽宁锦州）如图所示电路，电源电压恒定，定值电阻R2阻值为20Ω，电流表A1和A2的量程均为0~0.6A。闭合开关S，当滑动变阻器R1的滑片从最左端向右移动的过程中，两个电流表的示数之差始终为0.2A。则电压表的示数为______V，滑动变阻器R1允许接入电路的最小阻值为______Ω。
【答案】 4 10
【解析】由电路图知，开关闭合后，两个电阻并联在电路中，电流表A1测通过R1的电流，A2测通过干路的电流。电压表测电源电压。因为电源电压不变，所以通过定值电阻R2的电流不变，滑片从最左端向右移动的过程，两个电流表的示数之差始终为0.2A，说明通过R2的电流为0.2A。所以电源电压，即电压表示数
U=I2R2=0.2A×20Ω=4V
[2]当变阻器接入电路的阻值最小时，干路的电流最大，为0.6A，因为两个电流表选用的都是小量程。此时通过变阻器的最大电流
I1=I-I2=0.6A-0.2A=0.4A
变阻器允许接入电路的最小阻值
7. （2022辽宁阜新）如图所示，电源电压恒定，只闭合开关S2，电流表示数为0.3A，电压表示数为3V，R2阻值为 _____Ω；再断开开关S2，闭合开关S1、S3，电流表示数______（填“变大”“变小”或“不变”）；当闭合开关S1、S2，断开开关S3时，电压表示数为______V。
【答案】 10 变大 0
【解析】只闭合开关S2时，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，电压表测R2两端的电压，由可得，R2的阻值
再断开开关S2，闭合开关S1、S3时，R1与R2并联，电压表测电源两端的电压，电流表测干路电流，因串联电路中总电阻大于任何一个分电阻，并联电路中总电阻小于任何一个分电阻，所以，R串˃R并，由可知，电路的总电流变大，即电流表的示数变大。
当闭合开关S1、S2，断开开关S3时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，此时R2和电压表被短路，则电压表的示数为0。
8.如图甲所示的电路中，电源电压恒定不变，图乙是小灯泡L和定值电阻R1的电流与电压关系的图象。当只闭合S1、S2时，电压表示数为2V；当只闭合S2、S3时，电压表示数为4V．则电源电压U= V，R2= Ω。

【答案】8；5
【解析】（1）由电路图可知，当只闭合S1、S2时，R1与L串联，电压表测灯泡两端电压，
由图象知，灯泡两端电压为2V时的电流为0.6A，串联电路中电流处处相等，即通过R1的电流也为0.6A，R1的电流为0.2A时，电压为2V，R1的电流与电压成正比，所以R1的电流为0.6A，它两端电压为6V，所以电源电压U=UL+U1=2V+6V=8V；
（2）当只闭合S2、S3时，R2与L串联，电压表仍测灯泡两端电压，
灯泡两端电压为4V，由图象知，此时通过灯泡的电流为0.8A，
由串联电路特点可知，I2=IL=0.8A，
U2=U﹣UL=8V﹣4V=4V，
由欧姆定律可得R2的阻值：
R2=U2/I2=4V/0.8A=5Ω。
9. 有一只标有“2V”字样的小灯泡L和一个定值电阻，如图甲所示是小灯泡L和电阻R的I—U图像，由图像可知定值电阻R的阻值为_______；若将小灯泡L和定值电阻R接入图乙所示的电路中，电源电压最大为_____V。
【答案】10 7
【解析】由图甲可知，当R两端电压为2V时，电流为0.2A，则定值电阻R的阻值
小灯泡L标有“2V”的字样，所以灯泡两端电压最大为2V，由由图甲可知，当灯泡两端电压为2V时，通过灯泡的电流为0.5A，由于小灯泡L和定值电阻串联，所以通过定值电阻的电流也是0.5A，则定值电阻两端电压
有串联电路的电压规律可得电源电压
三、实验题（本大题有3道小题，共36分）
1．（14分）如图甲所示是小明“探究电流与电压、电阻的关系”的实验电路图。选用的实验器材是：电源（3V）、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探究电流与电压的关系时，要保持 不变，采用的科学方法是 。
②小明在实验中进行多组数据测量的目的是什么？
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象如图乙所示，其中M图象对应的是哪只电阻？ 由M图象得到的实验结论是什么？
（2）探究电流与电阻的关系：
①小明在实验中，首先确定一个保持不变的电压值U，当AB间的电阻R由5Ω换成10Ω时，闭合开关，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“a”或“b”）移动，才能使电压表示数变为U。
②当AB间换接20Ω的电阻时，小明无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数都无法达到U．请你告诉他，为完成实验，U的取值范围是 。
【答案】（1）①电阻；控制变量法；②得出普遍性的结论；③5Ω；电阻一定时，电流与电压成正比；（2）①b；②1V～3V
【解析】（1）探究电流与电压关系：
①探究电流与电压的关系时，要保持电阻不变，采用的科学方法是控制变量法；
②小明在实验中进行多组数据测量的目的是得出普遍性的结论；
③小明选用5Ω和10Ω的两只电阻分别进行实验后，由图乙作图如下所示：
由图可知，当电压相等时，M对应的电流大，由欧姆定律，R＝，M图象对应的电阻小，故M图象对应的是5Ω；
由M图线为过原点的直线，故由M图象得到的实验结论是：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根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向b端移动，才能使电压表示数变为U；
②由串联电路电压的规律和分压原理有：
＝，
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＝1V，即控制的最小电压为1V，最大电压为3V，U的取值范围是1V～3V。
2．（14分）小明探究铅笔芯的电阻大小与长度的关系时，找来一支铅笔芯，测量其长度，并用两枚金属回形针夹住其两端进行实验。
（1）图甲是测铅笔芯电阻的电路，请用笔画线代替导线将其连接完整。
①闭合开关，发现两电表均无示数，为排查故障他将电压表改接在变阻器两端，发现电压表有示数，则电路故障可能是 。
②排除故障，移动滑片P，电流表示数为0.14A时，电压表示数如图乙，为 V，测出的电阻为 Ω。
（2）移动回形针，改变并测量铅笔芯接入电路的长度，实验时发现电流表损坏，他又设计了图丙电路测量电阻。
①正确连好电路，闭合开关S，将开关S1先拨至b。移动滑动变阻器滑片P，使电压表示数为U。
②再将S1拨至a，调节电阻箱旋钮至图丁位置，观察到电压表示数略大于U，他把“×1”档的旋钮又旋了一格，发现电压表示数略小于U，此时他 （选填“应”或“不应”）再调节滑动变阻器，以使电压表的示数恰好为U。
③推断铅笔芯接入电路的阻值 （填写范围）。
（3）小明由上述两次实验，得出铅笔芯电阻与长度的关系。请评价他在探究过程中的不足之处： 。
【答案】（1）如图所示； ①变阻器断路； ②2.8； 20； （2）②不应； ③14Ω＜R铅＜15Ω； （3）第一次只测了一组数据，具有偶然性、误差大； 第二次不能测出铅笔芯具体的阻值，只能是一个范围值。
【解析】（1）根据测量电阻的要求，铅笔芯应串联接入电路，由题图甲，开关的右接线柱连接铅笔芯的右边的金属回形针。根据电源电压2节干电池（3V），则电压表的“3”接线柱连接铅笔芯的右边金属回形针：
①由题意，将电压表改接在变阻器两端，电压表有示数，说明此时电压表能与电源正负极相连通，故电路故障可能是变阻器断路；
②根据电压表应用的“3V”量程，乙图电压表的读数为2.8V，由欧姆定律，测出电阻为：
R＝＝＝20Ω；
（2）如题图丙，当S闭合，S1拨至b时，R铅与滑动变阻器R串联，电压表测R铅两端的电压。再将S1拨至a，电阻箱R0与滑动变阻器R串联，电压表测R0两端的电压。如题图丁，电阻箱读数为15Ω，电压表的示数大于U，根据串联电路的分压原理可得：R铅＜15Ω；当把“×1”挡旋转一格，即电阻箱接入的阻值为14Ω或16Ω，电压表的示数小于U，则电阻箱接入的阻值为14Ω，得R铅＞14Ω，此时不能调节滑动变阻器，故铅笔芯接入的阻值是14Ω＜R铅＜15Ω；
（3）第一次实验，只测了一组数据，就测出铅笔芯的阻值，使误差太大，应多测出几组数据，分别计算出铅笔芯的阻值，最后计算平均值；第二次实验，电阻箱接入电路的阻值是跳跃的，只能测出铅笔芯阻值的一个范围，不能测出具体的阻值。
3.（8分） （2022广西贵港）小华做测量定值电阻Rx阻值的实验，现有器材：待测电阻Rx、两节干电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干。
（1）请按图甲所示的电路图，以笔画线代替导线，将图乙中的电路连接完整；
（2）连接电路时，开关断开，并将滑动变阻器滑片置于阻值_____处；
（3）正确连接电路，闭合开关，发现无论怎样移动滑片P，电流表都没有示数，而电压表示数接近3V，则故障可能是_______（选填标号）；
A．滑动变阻器断路
B．Rx断路
C．Rx短路
（4）排除故障后，当电压表示数为1.3V时，电流表示数如图丙所示，则通过Rx的电流大小为_____A，它的阻值是_______Ω；
（5）本实验要多次测量取平均值，目的是_________；
（6）小华对实验进行进一步拓展，利用电源（电压未知但恒定不变）、阻值为R0的定值电阻、电流表、开关等器材，设计了如图丁所示的电路也能测出Rx的阻值，请你完成下列实验步骤：
①按电路图正确连接电路，闭合开关S，断开开关S1，读出电流表示数I1；
②___________，读出电流表示数I2；
③根据实验数据，计算出待测电阻Rx=___________。（用R0、I1、I2表示）
【答案】 （1） （2）最大 （3）B （4）0.26 5 （5）减小误差 （6）再闭合开关S1
【解析】（1）滑动变阻器要采取“一上一下”的连接方式，与待测电阻串联，如图
（2）为保护电路，连接电路时，开关断开，并将滑动变阻器滑片置于阻值最大处。
（3）A．若滑动变阻器断路，电路断路，电流表、电压表都无示数，故A不符合题意；
B．电流表示数没有，说明电路断开，电压表示数接近电源电压，说明电压表、电流表、滑动变阻器、开关与电源两极连通，所以电路故障可能是定值电阻断路，故B符合题意；
C．若Rx短路，电压表与Rx并联，电压表无示数，电流表有示数，故C不符合题意。
故选B。
（4）由图知，电流表量程为，分度值为0.02A，读数为0.26A。
则待测电阻
（5）为了使结果更加准确，应多测几组电流、电压值，计算出多组Rx的值，然后求平均值，这样可以减小误差。
（6）①按电路图正确连接电路，闭合开关S，断开开关S1，读出电流表示数I1，此时电阻R0两端的电压即为电源电压
②再闭合开关S1，电阻R0、Rx并联，读出电流表示数为电路总电流，因为电源电压不变，所以流过电阻R0电流不变，根据并联电路电流特点，流过电阻Rx的电流
③电阻Rx的值
四、综合应用题（本大题有3道小题，共28分）
1．（9分）如图所示，电源电压为6V且保持不变，滑动变阻器R2允许通过的最大电流为3A。当变阻器滑片P位于最大阻值处，闭合开关S，电流表A和A1示数如图中表盘所示。在保证电路安全工作的前提下，求：
（1）电阻R1的阻值；
（2）滑动变阻器R2的最大阻值；
（3）滑动变阻器R2连入电路中最小电阻。
【答案】（1）20Ω；（2）5Ω；（3）2.22Ω
【解析】（1）由电路图可知，闭合开关后，电阻R1与滑动变阻器R2并联接在电源两端，电流表A1测R1的电流，电流表A测干路电流，由图可知，两电流表的指针偏转角度相同，则电流表A1所选量程为0~0.6A，电流表A所选量程为0~3A，流过电阻R1的电流为I1=0.3A，流过干路的电流为I=1.5A，由欧姆定律可知，电阻R1的阻值为
（2）由（1）中分析可知，当滑动变阻器的滑片P位于最大阻值处时，此时流过滑动变阻器的电流为
由欧姆定律可知，滑动变阻器的最大阻值为
（3）因并联电路中各支路互不影响，因此当滑动变阻器接入电路阻值发生变化时通过定值电阻R1的电流I1不变，仍为0.3A，由电流表A的量程可知，流过干路的电流最大为I0=3A，此时流过滑动变阻器的最大电流为
由欧姆定律可知，此时滑动变阻器连入电路中的最小阻值为
2.（9分）亮亮设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路．其电路原理图如图（a）所示．其中，电源两端电压U=4V（恒定不变）．电压表的量程为0～3V，R0是定值电阻，R0=300Ω，R1是热敏电阻，其电阻随环境温度变化的关系如图（b）所示．闭合开关S后．求：
V
R1
R0
S
20
40
60
80
100
120
300
250
200
150
100
50
R1/Ω
t/℃
O
（a）
（b）
（1）当环境温度为40℃时，热敏电阻R1的阻值是多少？
（2）当环境温度为40℃时，电压表的示数是多少？
（3）电压表两端电压不能超过其最大测量值，则此电路所允许的最高环境温度是多少？
【答案】（1）200Ω；（2）2.4V；（3）80℃．
【解析】（1）根据图b可读出环境温度为40℃时对应的R1的阻值为200Ω；
（2）环境温度为40℃时，根据电阻的串联特点可知：
R总=R0+R1=300Ω+200Ω=500Ω，
则I=U/R总=4V/500Ω=0.008A
由欧姆定律得：R0两端的电压U0=IR0=0.008A×300Ω=2.4V；
（3）由题意可知电压表示数允许最大值为3V，且此时电路能够测量的温度最高；
∴此时电路中的电流为：I=U0/R0=3V/300Ω=0.01A
∵串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和，
∴U1′=U﹣U0′=4V﹣3V=1V，
由欧姆定律得：此时热敏电阻的阻值R=U1/I=100Ω
根据图b可查得热敏电阻的阻值为100Ω时对应温度为80℃，即最高温度为80℃．
3．（10分）在公园有一种测量瞬间打击力的游戏机，其原理示意图如图（a）所示，游戏人手戴拳击手套，击打可水平移动的A装置，A通过压杆与压力传感器接触，压力传感器的电阻值R会随所受压力大小发生变化。电压表的示数可反映出打击力的大小，已知电阻。压力传感器的电阻值随所受压力变化的图像如图（b）所示，若在某次游戏过程中，游戏人用2000N的力击中装置，此时电压表的示数为1.5V。设电源电压恒定不变，求：
（1）通电，电流在上做的功是多少？
（2）电源电压是多少？
（3）当装置A不受打击力作用时，电压表的示数是多少？
【答案】（1）11.25J；（2）6V；（3）1V
【解析】由电路图可知，电阻R与串联，电压表测量两端的电压；
（1）用力的力击中装置A，此时电压表的示数为1.5V，则电路中的电流
通电，电流在上做的功
（2）由b图可以看出当压力为2000N时，对应的电阻为，由可得，电阻R两端的电压
因串联电路两端总电压等于各部分电路两端电压之和，所以电源电压
（3）由图象可知，当装置A不受打击力时，电阻，因串联电路的总电阻等于各部分电阻之和，所以此时电路中的电流
则电压表的示数
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6