科学八年级上册（2024）第4节 欧姆定律及其应用优秀精练

这是一份科学八年级上册（2024）第4节 欧姆定律及其应用优秀精练，共23页。试卷主要包含了选择题，填空题，实验与探究题，综合题等内容，欢迎下载使用。
1．如图所示为“胜哥”探究电流与电阻关系的电路图，R为定值电阻，R' 为滑动变阻器。下列说法中，错误的是( )
A．实验过程中要更换电阻R，以改变电阻大小
B．调节R' 的目的是控制R两端电压不变
C．R' 的滑片向左移动时，电压表的示数会变大
D．本实验得出的结论是电阻与电流成反比
2．“胜哥”利用如图甲所示的电路进行实验，电源电压恒为 3V，更换 5 个定值电阻 Rx， 得 到如图乙所示的图像。以下有关叙述正确的是（ ）
A．该同学研究的是电流和电压的关系
B．实验中电压表的示数保持 0.5V 不变
C．实验时，将滑动变阻器滑片向右移时，电压表示数将变大
D．按图乙 5 个定值电阻对应滑动变阻器阻值变化范围为 1～5Ω
3．如图所示是“胜哥”研究电流与电压的关系的实验电路图，实验过程中应保持电阻不变，当进行“保持电阻不变”这一步实验时应（ ）
A．保持R2滑片的位置不动
B．保持R2两端的电压不变
C．保持R1不变，调节R2的滑片到不同的位置
D．保持电路中的电流不变
4．在“探究电流与电阻关系”的实验中，“胜哥”连接了如图所示的电路。他先在电路的A、B间接入10 Ω的电阻，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，读出电压表与电流表的示数；记录数据后，改用15 Ω的电阻替换10 Ω的电阻，闭合开关，接下来他的实验操作应该是（ ）
A．观察电压表，向右移动滑片，读取电流数据
B．观察电流表，向右移动滑片，读取电压数据
C．观察电压表，向左移动滑片，读取电流数据
D．观察电流表，向左移动滑片，读取电压数据
5．“胜哥”利用如图所示的电路先进行“测量定值电阻阻值”的实验，再利用这个实验电话做了“探究电流与电压的关系”的实验。测出通过定值电阻Rx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(0~0.6安)、电压衣(0~3伏)、滑动变阻器(20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Rx的电流与其两端电压成正比
6．比较法是一种科学研究方法，是通过观察、分析，找出研究对象的相同点和不同点。它是认识事物的一种基本方法。为了帮助同学们理解，“胜哥”对“探究电流跟电阻的关系”和“伏安法测量电阻”的这两个实验进行比较，下列说法不正确的是（ ）
A．两个实验采用的都是控制变量的研究方法
B．两实验的实验电路在教科书中是相同的
C．前者收集多组数据的目的，是为了得出电流跟电阻的定量关系
D．后者收集多组数据的目的，是为了取电阻的平均值，减小误差
7．“胜哥”用如图所示的电路进行“探究电流与电阻的关系”的实验。电源电压恒为4.5伏，分别接入阻值为5欧、10欧、15欧、20欧和25欧的定值电阻R。移动滑动变阻器滑片，完成实验并绘制出图乙所示的图像。下列说法正确的是（ ）
A．本实验中控制R两端的电压为2V
B．实验中选择的滑动变阻器最大阻值应该不小于20欧
C．将15欧的定值电阻替换为20欧的定值电阻，闭合开关后应向A端移动滑片
D．实验结论：在导体两端电压一定时，导体中的电阻与导体的电流成反比
8．“胜哥”在研究电流与电阻的关系时，电路如图所示。电源电压恒为3V，滑动变阻器上标有“15Ω 1A”的字样。在a、b间先后接入不同阻值的定值电阻R，移动滑片P，使电压表的示数为1.5V，读出电流表的示数。将20Ω的电阻接入a、b间时，电压表示数始终无法达到1.5V，为使电压表示数能达到1.5V，下列方案可行的是（ ）
A．减小电源电压B．减小滑动变阻器的阻值
C．换最大阻值更大的滑动变阻器D．在电路中串联一个电阻
9．如图所示的电路，电源电压保持不变，R1为定值电阻。闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片P向右滑动的过程中，关于电压表和电流表的示数变化，判断正确的是（ ）
A．电压表示数变小，电流表示数不变
B．电压表示数不变，电流表示数变大
C．电压表示数变大，电流表示数不变
D．电压表示数不变，电流表示数变小
10．如图当“胜哥”闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P在图示位置时，小灯泡正常发光，电流表、电压表有示数。若突然发现电压表的示数变大了，则发生的情况是（ ）
A．一定是滑动变阻器的滑片P向左移动
B．一定是滑动变阻器发生了断路
C．可能是灯泡发生了断路
D．可能是灯泡发生了短路
11．如图所示电路中，电源电压恒定。闭合开关，电路正常工作一段时间后，灯泡L突然熄灭，电路中两个电表一个示数变大、一个示数变小。电阻R或灯泡L仅有一个出现了故障，其它元件均完好。下列说法中正确的是（ ）
①可能灯泡L断路 ②可能灯泡L短路
③可能电阻R断路 ④可能电阻R短路
A．只有①③正确B．只有③④正确
C．只有②④正确D．只有①②正确
12．如图所示，电源电压保持不变，开关S由断开到闭合时，电流表、电压表示数变化正确的是（ ）
A．都变大B．电流表变大，电压表变小
C．都变小D．电流表变小，电压表变大
二、填空题
13．如图所示的电路中，已知电阻R1：R2=2：3。
（1）如果甲、乙两表均为电压表，S闭合时，两表的示数U甲： U乙= 。
（2）如果甲、乙两表均为电流表，S断开，R1与R2的连接方式是 联，两表的示数之比I甲： I乙= 。
14．如图为甲、乙两电器元件的电流与电压关系图。
（1）随着电流增大，甲元件的电阻 （选填“增大”、“不变”或“减小”）。
（2）当将甲、乙两元件并联在6V电源电压下，则电路中总电流为 A。
15．如图甲所示的电路，开关闭合以后，将滑动变阻器的滑片从最左端移到最右端，得到电路中两个电压表的示数随电流变化的图像，如图乙所示，则电源电压为 V，滑动变阻器的最大阻值为 Ω，其中 （填“A”或“B”）是电压表V2的示数随电流变化的图像。
16．“胜哥”设计了一种电子秤，实际上是压力测量仪，可用它来称量物体的重力，其原理结构如图所示。图中A为金属片，B为金属板，R1=24Ω，R2是最大值为72Ω的滑动变阻器，电源电压为12V不变。图中的重力表应该是用 表改装而成的，R1的主要作用是 ，当称量物体重力达到最大值时，重力表的示数所对应的电压为 ；当金属片A上放重物、开关S闭合时，请说明电子秤称量物体重量的原理 。
17．如图是某电子秤的结构示意图，电子秤的刻度表是一个电流表，它的示数越大说明所称物体的质量越 。秤盘内不放物体时，刻度表无示数，说明与滑动变阻器的滑片P接触的A端的黑体部分是 （填“导体”或“绝缘体”）。
三、实验与探究题
18．如图是探究“电流与电阻的关系”的实验电路。已知电源电压为5V，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”，选择的定值电阻阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω。
（1）根据图甲所示实物图在虚线框内丙图中画出电路图； （学生电源符号用电池组符号表示）
（2）小科正确连接电路后，闭合开关S时，发现电流表、电压表指针均指向零刻度；假设电路只有一处故障，出现这一现象的原因可能是____（选填字母）；
A．定值电阻短路B．定值电阻断路
C．滑动变阻器断路D．滑动变阻器短路
（3）排除故障后，小科测出多组数据并绘制成图乙；实验过程中，当定值电阻由5Ω换成10Ω后，接下来的操作是 ，再读出电流表的示数；
（4）“胜哥”对小科所绘制的图乙提出质疑，他指出其中一组数据与事实不符，请分析说明“胜哥”的判断依据是： 。
19．“胜哥”用如图甲所示装置探究电流与电压的关系，电源电压3V恒定不变，滑动变阻器规格为“30Ω 2A”。
（1）请用笔画线代替导线。在图甲中完成电路连接，要求滑片P向右滑动时，电流表的示数变小。
（2）实验时R的阻值应 (填“保持不变”或“改变”)。
（3）连接好电路闭合开关后，移动滑片发现，电流表无示数，电压表有示数，则出现该故障的原因可能是 。
（4）排除故障后，改变滑片位置，记录实验数据如下表，空白处的电流如图乙所示，请将数据填写到下面的表格中，根据表中数据可归纳得出结论： 。
20．为了探究“通过导体电流与电阻的关系”，小明利用以下器材进行实验：电源(电压为3V)、定值电阻(R1=5Ω， R2=10Ω， R3=15Ω)、滑动变阻器(规格分别有“5Ω0.1A” “10Ω0.5A”“20Ω1A”和“50Ω0.1A”) 、 电压表、 电流表、开关。导线等。
①将定值电阻R1按图甲接入电路。
②闭合开关S，移动滑动变阻器滑片，当电压表示数为2V时，记录电流表示数为I1。
③用R2替换 R1，重复步骤②，记录电流表示数为I2。
④用R3替换R2，重复步骤②，记录电流表示数为I3。
⑤分析实验数据，得出结论。
（1）为使实验结果更精确，实验中电流表量程应选择 (选填“0-0.6A”或“0-3A”)。
（2）在图乙中画出R1两端电压为2V时指针的位置。
（3） 3次实验中电流I1、I2、I3的大小关系为 。
（4）为保证每次实验能安全进行，滑动变阻器应选择的规格是 。
21．完成下列测量未知电阻的相关实验内容。
（1）要测定一只电阻的阻值，根据欧姆定律的变形公式 ，只要用 测出电阻两端的电压，用 测出此电压下通过电阻的电流，就可以计算出电阻的阻值。
（2）根据实验原理将你设计的电路图画在下面的方框内，并用笔画线表示导线，连接图中的实物。
（3）在本次实验中，电压表、电流表示数如图2所示。那么，通过未知电阻的电流是
安，电阻两端的电压是 伏，未知电阻的阻值为 欧。
（4）从实验步骤看，实验的主要缺陷是 ，因而不够精确。
（5）滑动变阻器的主要作用是 。
四、综合题
22．如图所示的电路中，电源电压恒为30V，电阻R1为15Ω。同时闭合开关S1、S2时，电流表的示数为2.5A。求：
（1）通过电阻R1的电流。
（2）电阻R2的阻值。
23．近年来“低头族”越来越多，颈部热敷仪(如图甲)逐渐风靡起来。“胜哥”想探究它的原理，查看说明书后发现：该热敷仪由6伏电源供电， R1、R2为发热电阻 (R1=6欧， R2=4欧) ，实际电路如图乙所示。通过三个开关来控制低、中、高三挡温度。 (已知通过发热电阻的电流越大，温度越高)
（1） 当 S1、S2断开， S3闭合时，热敷仪处于中温挡，此时电路中的电流为 安。
（2） 当 (填开关状态)时，热敷仪处于低温挡，此时 R1两端的电压为 伏。
（3）计算当热敷仪处于高温挡时，电路的总电流为多大? (写出计算过程)
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】 （1）根据控制变量法知要探究电流与电阻关系，需要控制电阻两端的电压不变，改变电路的电阻；
（2）判断出当R'滑片向左移时滑动变阻器接入电路电阻的变化，由串联电路电阻的规律判断出电路总电阻的变化，由欧姆定律判断出电路中的电流以及定值电阻R两端电压的变化，进而判断出电压表示数的变化。
【解答】 AB.根据控制变量法知要探究电流与电阻关系，需要控制电阻两端的电压不变，改变电路的电阻，故AB正确不合题意；
C.当R'滑片向左移时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电路的总电阻变小，由I=UR知电路中的电流变大，电压表示数会变大，由串联电路电压的规律知定值电阻R两端的电压变大，电压表的示数变大，故C正确不合题意；
D.本实验得出的结论是在电压不变时，通过导体的电流与导体的电阻成反比，故D错误符合题意。
故选D。
2．【答案】D
【知识点】变阻器的原理及其使用；欧姆定律及其应用；探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】（1）根据控制变量法的要求判断；
（2）从图像乙中找到一组对应的电流和电阻值，然后根据U=IR计算出电压表的示数；
（3）根据欧姆定律判断电压表的示数变化；
（4）根据乙图确定通过变阻器的最大电流和最小电流，然后根据U变=U总-U计算出变阻器的电压，最后根据欧姆定律计算变阻器的阻值变化范围即可。
【解答】A.探究电流和电压的关系时，应该控制电阻不变，而改变电压，题目中变化的是电阻，保持不变的是电压，故A错误；
B.根据乙图可知，当电阻为5Ω时，通过它的电流为0.5A，那么电压表的示数：U=IR=0.5A×5Ω=2.5V，故B错误；
C.根据甲图可知，定值电阻与变阻器串联，电压表测定值电阻的电压。当滑片右移时，变阻器的阻值变大，通过电路的电流变小，根据U=IR可知，电压表的示数变小，故C错误；
D.变阻器的电压为：U变=U总-U=3V-2.5V=0.5V；
当电流为0.5A时，变阻器的电阻为：R变=U变I大=Ω；
当电流为0.1A时，变阻器的电阻为：R变'=U变I小=Ω.；
那么变阻器接入的阻值范围为1~5Ω。
3．【答案】C
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】根据控制变量法的要求分析判断。
【解答】当探究电流与电压的关系的实验中，要控制定值电阻的阻值不变，而改变它两端的电压，即调节变阻器的滑片在不同位置，然后记录对应的电流即可，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
4．【答案】C
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】根据控制变量法和串联电路的分压规律判断。
【解答】探究电流与电阻关系的实验中，要控制电压相同而改变电阻，并记录对应的电流。当电压表的示数保持不变时，根据U总=U1+U2可知，变阻器两端的电压也保持不变，那么二者电压的比值保持不变。在串联电路中，电压的分配与电阻成正比，即UU变=RR变，当比值不变时，如果定值电阻的阻值增大，那么变阻器接入的阻值也要增大，即向左移动滑片，直到电压表的示数达到预定值，并记录对应的电流即可，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
5．【答案】D
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】（1）根据欧姆定律计算分析；
（2）注意小灯泡的电阻是否保持不变；
（3）根据两个实验的设计思想判断；
（4）根据表格数据分析电流与电压的关系。
【解答】A.第1次实验时当电压表的示数为0.5V时，变阻器的电压为：U变=U总-U=3V-0.5V=2.5V，此时变阻器接入的阻值为：R变=U变I变=Ω>20Ω，此时大于变阻器的最大阻值，因此是错误的。
第6次实验时，当变阻器的阻值为零时，它的电压为零，此时定值电阻的电压为3V，此时电流为0.6A，则定值电阻的阻值为R=UI=3V0.6A=5Ω，是正确的，故A错误；
B.灯丝的电阻随温度的升高而增大，而这个实验要保持电阻不变，故B错误；
C.在“测量定值电阻阻值”的实验中，多次测量求平均值减小误差。在“探究电流与电压的关系”的实验中，多次测量是为了寻找普遍规律，故C错误；
D.根据表格数据可知，电压表的示数增大多少倍，电流表的示数也增大多少倍，即：通过定值电阻Rx的电流与其两端电压成正比，故D正确。
故选D。
6．【答案】A
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验；伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】这两个实验都需要测量出通过电阻的电流和其两端的电压，实验电路图都是相同的，在做“探究电流跟电阻的关系”时，要控制电阻两端的电压不变；伏安法测量电阻实验要采用多次测量取平均值的办法来减小误差。
【解答】A、在“探究电流跟电阻的关系”时需要采用控制（电压不变）变量法，而“伏安法测量电阻”时不需要利用控制变量法，故A符合题意；
B、这两个实验的实验电路图都相同，故B不符合题意；
C、探究电流与电压的关系实验，进行多次测量的目的是分析多组数据，得出电流跟电阻的关系，故C不符合题意；
D、伏安法测电阻阻值实验，后者多次测量的目的是取电阻的平均值，减小误差，故D不符合题意。
故选：A。
7．【答案】B
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】A.根据乙图，利用公式U=IR计算电压表保持不变的示数；
B.根据乙图确定电路的最小电流，根据R总=U总I总计算出总电阻，根据R滑=R总−R计算变阻器接入的最大阻值即可；
C.根据串联电路的分压规律分析变阻器接入阻值的变化即可；
D.根据乙图确定电流和电阻的乘积大小，进而确定二者的数量关系。
【解答】A．根据乙图可知，U=I1R1=0.5A×5Ω=0.1A×25Ω=2.5V，即本实验中控制R两端的电压为2.5V，故A错误；
B．如乙图所示，当接入25Ω电阻时，电路中最小电流为0.1A，
此时总电阻为R总=U总I总=Ω；
故滑动变阻器接入电阻至少为R滑=R总−R=45Ω−25Ω=20Ω
则滑动变阻器最大电阻至少为20Ω，故B正确；
C．将15欧的定值电阻替换为20欧的定值电阻，根据串联电路分压的规律，定值电阻两端电压变大，接下来的步骤为闭合开关后向B端移动滑动变阻器的滑片，以增大滑动变阻器两端的电压、减小定值电阻两端的电压，使电压表的示数为2.5V时，读出电流表的示数，故C错误；
D.根据乙图可知，电流与电阻的乘积为一个定值，故可得出结论：电压一定时，通过导体的电流与电阻成反比。不能说成导体中的电阻与导体的电流成反比，故D错误。
故选B。
8．【答案】A,C,D
【知识点】串、并联电路的电流特点；串、并联电路的电压特点；探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】串联电路电阻越大，分压越大，电压表无法达到1.5V指的是电压表示数大于1.5V，原因是滑动变阻器的最大阻值过小，分压能力太弱。【解答】BCD、当20Ω的电阻接入a、b间时，电压表示数始终无法达到1.5V，即为当变阻器最大电阻连入电路中时，电压表示数大于1.5V，因电源电压为U=3V，电压表示数为U表=1.5V时，变阻器分得的电压为U滑=U-U表=3V-1.5V=1.5V，
根据分压原理，变阻器连入电路中的电阻大小等于定值电阻的大小，当定值电阻阻值为20Ω；变阻器的最大电阻至少为20Ω，而题中变阻器最大电阻为15Ω，需要换最大阻值更大的滑动变阻器或者在电路中串联一个电阻，故CD符合题意，B不符合题意；
A、由分压原理得到
U'−滑R
上式左边为定值，右边也应为定值，对应的定值电阻最大为20Ω，变阻器应达到最大值为15Ω时，由串联分压得到
U'−Ω20Ω
电源电压最小值U'=2.625V，可以减小电源电压，故A符合题意。
故答案为：ACD。
9．【答案】D
【知识点】串、并联电路的电流特点；串、并联电路的电压特点；欧姆定律及其应用
【解析】【分析】首先确定电路的串并联关系以及电表所测的物理量，然后确定变阻器的阻值变化，根据欧姆定律和串并联电路的特点分析判断。
【解答】根据图片可知，定值电阻R1与变阻器R2并联，电压表测总电压，电流表测总电流。
闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片P向右滑动的过程中，变阻器的阻值增大，则总电阻增大，而电压表的示数保持不变，根据I=UR可知，电流表的示数变小。
故选D。
10．【答案】D
【知识点】电流表、电压表在判断电路故障中的应用
【解析】【分析】分析电压表示数变大的原因，再与各个选项的内容进行比较即可。
【解答】根据图片可知，灯泡与变阻器串联，电压表与变阻器并联测变阻器的电压，电流表测总电流。
①如果灯泡发生短路，那么灯泡两端的电压为零，根据U总=UL+U变可知，此时变阻器的电压等于电源电压，即变大了；
②如果变阻器发生断路，那么电压表就与电源并联，它的示数等于电源电压，即变大了。
③在串联电路中，电压与电阻成正比；如果变阻器的滑片P向左移动，那么变阻器的阻值增大，根据串联电路的分压规律可知，电压表的示数增大。
故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
11．【答案】D
【知识点】电流表、电压表在判断电路故障中的应用
【解析】【分析】 电路正常工作时，R与灯泡L串联，电流表测量电路中的电流，电压表V测电源两端的电压，电压表V测L两端的电压；由各选项给出的故障分析电表的变化则可得出正确答案。
【解答】由图可知，电路正常工作时，电阻R与灯泡L串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量灯L两端的电压。
①若干灯泡L断路，则电压表串联在电路中，电压表测量电源电压，电压表示数变大。由于电压表的内阻很大，此时电路中无电流，即电流表示数变小，故①正确；
②若灯泡L短路，则电压表同时被短路，那么电压表示数为0，电压表示数变小。电路中阻值变小，根据I=UR可知，电路中电流变大，即电流表示数变大，故②正确；
③若电阻R断路，电路中无电流，电流表和电压表示数都为零，故③错误；
④若电阻R短路，电路中阻值变小，根据I=UR可知，电路中电流变大，即电流表示数变大，电压表测量电源电压，电压表示数变大，故④错误。
故选D。
12．【答案】A
【知识点】电压的测量及电压表的使用；电路的动态分析
【解析】【分析】（1）串联电路的总电压等于各处电压之和；
（2）当电压不变时，通过电路的电流与电阻成反比；
（3）首先分析开关闭合前后串并联关系的变化，然后判断电表所测的物理量，最后结合串并联的电路特点进行分析即可。
【解答】当开关S断开时，电阻R2与电阻R1串联，
电压表测R2的电压，那么这时电压表的示数小于U总；
电流表测串联电路的电流，即：U总R总；
当开始S闭合时，电阻R1被短路，只有R2自己工作，
此时电压表仍然测量R2的电压，但是等于电源电压U总，
因此电压表的示数变大了；
此时电流表的示数为：U总R2；
因为电阻变小了，所以电流表的示数变大了。
故选A。
13．【答案】（1）2∶5
（2）并；5∶3
【知识点】串、并联电路的电流特点；串、并联电路的电压特点；欧姆定律及其应用
【解析】【分析】电压表相当于断路，电流表相当于导线，据此对电路的串并联关系和电表测量的物理量进行判断，然后利用欧姆定律和串并联电路特点分析计算即可。
【解答】（1）如果两个都是电压表，则R1与R2串联，电压表甲测R1的电压，乙测总电压。
在串联电路中，电压的分配与电阻成正比，
即U1U2=R1R2=23；
则两个电压表的示数之比：U甲U乙=U1U1+U2=25.
（2）如果过两个电表都是电流表，则R1与R2并联，电流表甲测总电流，乙测R1的电流。
在并联电路中，电流与电阻成反比，
即I1I2=R2R1=32；
则两个电流表的示数之比：I甲I乙=I总I1=I1+I2I1=3+23=53。
14．【答案】（1）不变
（2）0.8A
【知识点】串、并联电路的电流特点；欧姆定律及其应用
【解析】【分析】（1）根据图像分析甲元件的电阻随电流的变化规律；
（2）首先根据图片确定电压为6V时通过两个电阻的电流，再根据并联电路电流I总=I甲+I乙计算即可。
【解答】（1）根据图像可知，随着电流增大，甲元件的电压也在增大。由于二者变化的图像为一条通过坐标原点的斜线，因此甲的电流与电阻成正比，即比值一定。根据R=UI可知，甲元件的电阻不变。
（2）当电压为6V时，通过甲的电流为0.2A，通过乙的电流为0.6A，
则通过电路的总电流为：I总=I甲+I乙=0.2A+0.6A=0.8A。
15．【答案】9；20；A
【知识点】串、并联电路的电压特点；欧姆定律及其应用
【解析】【分析】（1）在串联电路中，电路两端的总电压保持不变，据此确定电源电压的大小；
（2）当滑片在最左端时，R2的阻值为0，只有R1，此时电流最大，根据乙图和电源电压计算出R1的阻值；当滑片在最右端时，R2与R1串联，此时电流表的示数最小，根据乙图和电源电压计算出总电阻，再根据R总=R1+R2计算出变阻器的最大阻值；
（3）根据U=IR判断电阻两端电压的变化规律，然后与乙图对照即可。
【解答】（1）根据甲图可知，电阻R1与R2串联，电压表V测总电压，V1测R1的电压，V2测R2的电压；
当变阻器的滑片移动时，电源电压保持不变，
根据乙图可知，图像B就是电压表V的图像，因此电源电压为9V；
（2）当滑片在最左端时，R2的阻值为0，只有R1，此时电流最大，即为0.9A，
那么电阻R1的阻值为：R1=U1I1=9V0.9A=10Ω；
当滑片在最右端时，R2与R1串联，此时电流表的示数最小，即为0.3A，
那么总电阻为：R总=U总I总=9V0.3A=30Ω；
变阻器的阻值为：R2=R总-R1=30Ω-10Ω=20Ω；
（3）当滑片从左向右移动的过程中，变阻器的阻值变大，总电阻变大，总电流变小；根据U=IR可知，电压表V1的示数变小；根据U总=U1+U2可知，电压表V2的示数增大，因此乙图中A是电压表V1的示数随电流变化的图像。
16．【答案】电压；保护电路；9V；物体的重力越大，弹簧的形变越大，滑片下移使得滑动变阻器的电阻越大，分得的电压越大
【知识点】电路的动态分析
【解析】【分析】 （1）电流表应串联在电路中，电压表应并联在电路中，根据电路图判断重量表是电压表还是电流表；分析不称量时电路中的电流情况得出R1的主要作用；
（2）当称量物体重力达到最大值时，R2的阻值达到最大值，根据串联电路的电阻特点和欧姆定律求出电路中的电流，进一步根据欧姆定律求出R2两端的电压。根据串联分压规律分析解答。
【解答】由电路图可知，重量表与滑动变阻器R2并联，由于电压表与被测电路并联，因此重量表是电压表改装而成的。
当不称量时，滑片位于最上端，此时接入电路中的电阻为零，电路中的电流最大，若电路中没有R1，会造成电源短路，烧坏电源，所以R1的主要作用是保护电路。
由电路图可知，R1与R2串联，当称量物体重量达到最大值时，滑动变阻器R2阻值全部接入电路，由于串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以此时电路中的电流I=UR1+R2=12V24Ω+72Ω=0.125A
则R2两端的电压即重量表的示数U2=IR2=0.125A×72Ω=9V
电子秤称量物体重量的原理：当物体的重力越大，弹簧的形变越大，滑片下移使得滑动变阻器的电阻越大，则滑动变阻器分得的电压越大，则重量表的示数越大。
17．【答案】大；绝缘体
【知识点】电路的动态分析
【解析】【分析】根据电流表要串联在电路中，电压表要并联在电路中，判断电子秤刻度盘是电流表。P和金属片AB构成了一个滑动变阻器，温控开关S闭合，秤盘内不放物体时，滑片在A端，电子秤刻度表示数为0，说明电路是断路，A端是绝缘的；在秤盘内放入物体时，就可以从电子秤刻度表上读出该物体的质量；盘中放入的物体质量越大，连入电路的电阻越小，电路中的电流越大，电子秤示数越大；根据W=UIt可知电路消耗电能的变化。
【解答】被称的物体质量越大，金属弹簧受到的越大，弹簧长度变小，变阻器滑片向下滑动，变阻器连入电路的阻值减小，在电源电压不变时，电路 中电流增大，电流表示数增大。
电路中电流表示数为0时，说明电路中没有电流通过。电源提供电压，但电路中没有电流，说明电路是断路。故黑体部分是绝缘体。
18．【答案】（1）
（2）C
（3）将滑动变阻器的滑片应向B端移动，使电压表的示数为2.5V
（4）滑动变阻器的最大电阻为20Ω，定值阻值最大为25Ω，则电路的电阻最大值为R大=20Ω+25Ω=45Ω那么电路中的最小电流为I=UR大=5V45Ω≈0.11A>0.10A所以图乙中数据中定值电阻为25Ω时，电流大小为0.1A与事实不符。
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】（1）根据实物图画出电路图；
（2）若闭合开关S时，发现电流表指针不动，说明电路可能断路；电压表指针不动，说明故障原因可能是滑动变阻器断路；
（3）10Ω定值电阻接入电路，根据图乙可知对应的电流，根据欧姆定律得出电阻的电压；根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻的电压不变，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向；
（4）根据电阻的串联求出电路中的最大电阻，由欧姆定律求电路中的最小电流。
【解答】（1）根据实物图可知，电压表与定值电阻R并联，电流表、定值电阻和滑动变阻器串联，所以作出电路图，如下图所示：
（2）若闭合开关S时，发现电流表指针指向零刻度，说明电路可能断路；电压表指针不动，说明故障原因可能是滑动变阻器断路，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
（3）由图乙可知，实验中定值电阻两端保持的电压为U=0.5A×5Ω=0.1A×25Ω=2.5V
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，则定值电阻两端的电压增大；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，应增大滑动变阻器两端的电压，由串联分压原理可知，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以将滑动变阻器的滑片应向B端移动，使电压表的示数为2.5V，再读出电流表的示数。
（4）滑动变阻器的最大电阻为20Ω，定值阻值最大为25Ω，则电路的电阻最大值为R大=20Ω+25Ω=45Ω
那么电路中的最小电流为I=UR大=5V45Ω≈0.11A>0.10A
所以图乙中数据中定值电阻为25Ω时，电流大小为0.1A与事实不符。
（1）根据实物图可知，电压表与定值电阻R并联，电流表、定值电阻和滑动变阻器串联，所以作出电路图，如下图所示：
（2）若闭合开关S时，发现电流表指针指向零刻度，说明电路可能断路；电压表指针不动，说明故障原因可能是滑动变阻器断路，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
（3）由图乙可知，实验中定值电阻两端保持的电压为U=0.5A×5Ω=0.1A×25Ω=2.5V
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，则定值电阻两端的电压增大；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，应增大滑动变阻器两端的电压，由串联分压原理可知，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以将滑动变阻器的滑片应向B端移动，使电压表的示数为2.5V，再读出电流表的示数。
（4）滑动变阻器的最大电阻为20Ω，定值阻值最大为25Ω，则电路的电阻最大值为R大=20Ω+25Ω=45Ω
那么电路中的最小电流为I=UR大=5V45Ω≈0.11A>0.10A
所以图乙中数据中定值电阻为25Ω时，电流大小为0.1A与事实不符。
19．【答案】（1）
（2）保持不变
（3）定值电阻R断路
（4）电阻一定时，电流跟电压成正比
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】（1）根据电流表的示数变化分析变阻器接入阻值的变化，进而确定变阻器的接线情况；
（2）根据控制变量法的要求分析；
（3）当定值电阻断路时，电压表串联在电路中，此时它测电源电压，因此有示数。由于电压表的内阻很大，因此电流表几乎没有示数；
（4）分别计算出电压和对应电流的比值，根据比值大小分析结论。
【解答】（1）当滑片向右移动时，电流表的示数变小，那么变阻器接入的阻值变大，应该将左下角的C接线柱与开关右端相连即可，如下图所示：
（2）根据控制变量法的要求可知，探究电流与电压的关系时，要保持电阻R的阻值不变；
（3）连接好电路闭合开关后，移动滑片发现，电流表无示数，电压表有示数，则出现该故障的原因可能是：定值电阻R断路；
（4）经过计算可知，每组数据中电压与电流的比值相等，那么得到结论： 电阻一定时，电流跟电压成正比 。
20．【答案】（1）0-0.6A
（2）
（3）I1>I2>I3
（4）10Ω， 0.5A 和 20Ω， 1A
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】（1）电流表的量程越小，分度值越小，则测量越准确；
（2）根据乙图确定电压表的量程和分度值，根据电压值确定指针的位置即可；
（3）根据I=UR比较电流大小即可；
（4）根据欧姆定律确定变阻器接入的最大阻值，以及电路的最大电流，据此确定变阻器的选择情况。
【解答】（1） 为使实验结果更精确，实验中电流表量程应选择小量程0-0.6A，它的分度值为0.02A更小；
（2）根据乙图可知，电压表的量程为0-3V，分度值为0.1V，则2V应该在的刻度数：2V0.2A=10，如下图所示：
（3）根据题意可知，电压表的示数保持2V不变，电阻R1I3 ；
（4）当定值电阻为15Ω时，
根据串联电路电压与电阻成正比得到：15ΩR变=2V3V−2V；
解得：R变=7.5Ω；
电路的最大电流为：I大=UR1=2V5Ω=0.4A；
则变阻器的最大阻值要大于7.5Ω，额定电流要大于0.4A；
故选10Ω， 0.5A 和 20Ω， 1A 。
21．【答案】（1）R=UI；电压表；电流表
（2）
（3）0.28；1.45；5
（4）没有多次测量求平均值
（5）改变电阻两端电压及电路中的电流，得以多次测量
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】（1）根据欧姆定律I=UR得到变形式R=UI，据此确定要测量的物理量，选择合适的测量工具。
（2）根据实验目的确定电器元件的串并联关系，注意变阻器接线一上一下，还有电表的量程和接线柱的选择，据此连接实物，画出电路图。
（3）根据图片确定电表的量程和分度值，根据指针的位置分别读出电流和电压值，最后根据R=UI计算它的阻值。
（4）在科学探究中，往往需要多次进行测量，从而收集多组数据，这样得到的结论会更加客观，具有普遍意义；
（5）根据实验过程确定滑动变阻器的作用。
【解答】（1）要测定一只电阻的阻值，根据欧姆定律的变形公式R=UI，只要用电压表测出电阻两端的电压，用电流表测出此电压下通过电阻的电流，就可以计算出电阻的阻值。
（2）在伏安法测电阻的实验中，除了电压表与待测电阻并联，其它的都是串联。即电流从正极出发，依次经过开关，电流表、待测电阻和变阻器，然后回到电源负极，最后将电压表与待测电阻并联即可，如下图所示：
（3）根据甲图可知，电流表选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.28A；
电压表选择量程0~3V，分度值为0.1V，示数为1.4V，
则未知电阻的阻值：R=UI=Ω。
（4）从实验步骤看，实验的主要缺陷是没有多次测量求平均值，因而不够精确。
（5）滑动变阻器的主要作用是改变电阻两端电压及电路中的电流，得以多次测量。
22．【答案】（1） 通过电阻R1的电流I1=U1R1=30V15Ω=2A；
（2）同时闭合开关S1和S2，电阻R1与R2并联，电流表测干路电流；
通过电阻R2的电流I2=I总-I1=2.5A-2A=0.5A；
电阻R2的阻值R2=U2I2=30V0.5A=60Ω。
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】（1）已知电压和电阻根据公式I1=U1R1计算通过电阻R1的电流；
（2）同时闭合开关S1和S2，电阻R1与R2并联，电流表测干路电流；首先根据公式I2=I总-I1计算出通过电阻R2的电流，然后根据公式R2=U2I2计算电阻R2的阻值。
23．【答案】（1）1
（2）S1和 S3断开， S2闭合；3.6
（3）当 S1 、S3闭合， S2断开时， R1和 R2并联， 电路的总电阻最小， 电流最大， 为高温挡，并联电路总电阻的倒数等于各分电阻的倒数之和，则两电阻并联后的总电阻R =R1R2R1+R2=6欧×4欧6欧+4欧=2.4欧，高温挡时电路的总电流 I'=UR=6伏2.4欧=2.5安。
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】 （1）当S1、S2断开，S3闭合时，电路为R1的简单电路，根据欧姆定律可得此时通过电路的电流；
（2）根据P=U2R分析开关在不同闭合情况下总功率大小，从而确定对应的工作状态。当S1、S3断开，S2闭合时热敷仪处于低温挡，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律计算热敷仪处于低温挡时通过电路的电流，根据U=IR计算此时R1两端的电压；
（3）根据并联电路电阻规律计算两电阻并联后的总电阻，根据欧姆定律计算热敷仪处于高温挡时电路中的电流。
【解答】 （1）当S1、S2断开，S3闭合时，电路为R1的简单电路，
根据欧姆定律可得此时通过电路的电流：I1=UR1=6V6Ω=1A；
（2）当S1、S3闭合，S2断开时，两电阻并联接入电路，当S1、S3断开，S2闭合时，两电阻串联接入电路，并联电路总电阻小于任何一个分电阻，串联电路总电阻大于任何一个分电阻，根据
P=U2R可知当S1、S3闭合，S2断开时热敷仪处于高温挡，当S1、S3断开，S2闭合时热敷仪处于低温挡，
此时通过电路的电流：I=UR1+R2=6V6Ω+4Ω=0.6A，
此时R1两端的电压为：U1=IR1=0.6A×6Ω=3.6V。
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压U/伏
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流I/安
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
电压U/伏
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流I/安
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60