2025年福建各地市中考物理模拟题分类精选考点16 探究电路（Word版附解析）

这是一份2025年福建各地市中考物理模拟题分类精选考点16 探究电路（Word版附解析），共106页。

A．电源电压是7.5V
B．R1的阻值是10Ω
C．R2的最大阻值为60Ω
D．当电流表的示数是0.45A时，R2接入电路的阻值是30Ω
2．（2025•三明一模）如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻，当滑动变阻器R2的滑片P从某点a点移到b点时，滑动变阻器的U﹣I线如图乙所示，则电源电压和定值电阻R1的阻值分别是（ ）
A．9V、10ΩB．9V、30ΩC．18V、30ΩD．18V、10Ω
3．（2025•福建模拟）在家庭电路中，下列做法符合安全用电的是（ ）
A．更换灯泡时不需要断开开关
B．及时更换绝缘皮破损的电线
C．电路着火可以立即用水扑灭
D．用正在充电的电热水袋取暖
4．（2025•南安市模拟）如图是一个简单的电路实物图，当开关闭合后电路可以正常工作。关于该电路，下列说法中正确的是（ ）
A．灯泡L与定值电阻R是串联的
B．开关S控制整个电路
C．开关S断开后，电流表的示数会减小
D．开关S断开后，电压表的示数会变大
5．（2025•南安市模拟）如图甲是一款温度测量仪的简易电路图，电源电压恒为12V，定值电阻R0为10Ω，Rt为热敏电阻，Rt阻值随温度t的增大而减小，显示仪由量程为0～0.6A电流表改装，电流表示数的倒数1I与热敏电阻温度t的关系图象如图乙。则（ ）
A．当热敏电阻Rt的温度为0℃时，阻值为60Ω
B．该款温度测量仪能测量的最高温度为100℃
C．减小定值电阻R0的阻值，可增大该温度测量仪的量程
D．电流表示数的倒数1I为3A⁻1时，热敏电阻Rt的温度为50℃
6．（2025•龙岩一模）“安全用电，珍惜生命”，图中有关安全用电的做法中，正确的是（ ）
A．开关接在火线上
B．冰箱金属外壳不接地
C．在高压线下放风筝
D．边充电边使用手机
7．（2025•三元区三模）小明家所在的小区安装了自动售水机，售水机既可以通过刷卡闭合“感应开关S1”，接通供水电机取水，也可以通过投币闭合“投币开关S2”，接通供水电机取水；光线较暗时“光控开关S3”自动闭合，接通灯泡提供照明。以下如图简化电路符合要求的是（ ）
A．B．
C．D．
8．（2025•莆田模拟）应变片是一种检测物体形变的器件，其结构如图甲所示。将它接入图乙的电路，电源电压不变，R为定值电阻。闭合开关S，当被检测物体发生拉伸形变时，应变片内的金属丝会被拉长变细，则（ ）
A．应变片内的金属丝电阻变小
B．电流表示数变大
C．电压表示数变小
D．电压表与电流表示数之比变大
9．（2025•泉港区一模）学完电路知识后，同学们热情很高，争相设计电路，如图是同学们设计出来的四个电路，你认为可以达到目的电路是（ ）
A．抢答器电路：选择哪一个答案就按哪一个按钮（相当于闭合开关），对应的灯就亮
B．电子秤电路：人的体重越大，电压表的示数越大
C．保密室电路：只有两道门都关上了（相当于开关闭合），值班室的灯才会亮
D．卫生间照明灯和换气扇电路：照明和换气扇的工作互不影响
10．（2025•海沧区二模）小海设计了一个环境湿度监测装置，当湿度增大时电表示数增大。已知电源电压不变，R0为定值电阻，湿敏电阻R的阻值随湿度的增大而增大。图中符合要求的是（ ）
A．B．
C．D．
11．（2025•泉州模拟）小明为自己家的养牛场设计了一款补水提示器，其工作原理如图所示，水量减少时滑片上移，下列分析正确的是（ ）
A．与电压表相比，选择电流表设计电路更节能
B．如果选择电流表，R0可以在水太多时保护电路
C．如果选择电压表，水量增多时电表示数变小
D．如果选择电流表，水量增多时电表示数变小
12．（2025•泉州模拟）如图，电源电压恒定不变，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻。闭合开关S，当R1的滑片P向右移动的过程中（ ）
A．电压表V与电流表A1的示数之比变大
B．电压表V与电流表A2的示数之比变大
C．电流表A1的示数变小，电压表V的示数变小
D．电流表A1的示数变大，电流表A2的示数变小
13．（2025•福建一模）如图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关S，当滑动变阻器R3的滑片向下移动时，五个理想电表的示数都发生了变化，电表A、V1、V2、V3和V4的示数变化量大小分别用ΔI、ΔU1、ΔU2、ΔU3和ΔU4表示，下列比值中最大的是（ ）
A．ΔU1ΔIB．ΔU2ΔIC．ΔU3ΔID．ΔU4ΔI
14．（2025•泉港区一模）如图是家庭电路中的一部分，下列说法正确的是（ ）
A．站在地上的人若用手直接接触 A 点，则会有触电危险
B．若电路中的保险丝烧了，可以用铜线或铁线代替
C．为用电安全，要安装一个带开关的插座，应在甲处安装两孔插座，乙处安装开关
D．电冰箱接入三孔插座后其外壳与零线相连
15．（2025•泉州模拟）科技工作人员用湿敏电阻R附着在土壤表面上，可测土壤中含水量的变化，土壤中含水量变低，R的阻值变小。如图所示的电路中，电源电压恒定不变，R0为定值电阻。当土壤中含水量变低，电表的示数也变小，符合要求的电路是（ ）
A．B．
C．D．
16．（2025•泉州模拟）如图，电源电压恒定不变，灯泡L灯丝的阻值不随温度变化。闭合开关S，当滑片P向B端移动时（ ）
A．电流表A的示数变大，灯泡L变暗
B．电流表A的示数变小，灯泡L变亮
C．电压表V2的示数不变，灯泡L变暗
D．电压表V1的示数变小，灯泡L变亮
17．（2025•泉州模拟）在图示电路中，电源电压保持不变。闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P自左向右滑动，则（ ）
A．电流表A的示数减小
B．电压表V2的示数不变
C．电压表V1与电流表A的示数比值减小
D．电压表V2与电流表A的示数比值增大
二．填空题（共7小题）
18．（2025•龙岩模拟）如图所示的电路中电源电压恒定，当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，两表读数之比为4：1；当开关S断开，甲、乙两表为电流表时，两表的读数之比为 。
19．（2025•三明一模）在图示电路中，电源电压保持不变。闭合开关S后，若开关S1由断开到闭合，电流表A1示数 ，（填“变大”“变小”“不变”，下同），电流表A示数 。
20．（2025•南安市模拟）如图甲，电源电压为6V，电流表允许通过的最大电流为0.02A，滑动变阻器R的铭牌上标有“200Ω 0.3A”字样，R1为热敏电阻，其阻值随环境温度变化关系如图乙，热敏电阻的阻值随温度升高而 ；闭合开关S，图甲所示的电路可以正常工作的最高环境温度为 ℃。
21．（2025•仓山区模拟）坐位体前屈体质测试原理如图所示，电源电压恒定不变，电阻丝R2粗细均匀，总长度为30cm。闭合开关，挡板P在B端时，坐位体前屈成绩为0，电流表示数为0.05A；挡板P在A端时，坐位体前屈成绩为30cm。挡板P由B端向A端滑动时，电流表示数 ，电压表示数与电流表示数之比 。（均填变化情况）
22．（2025•泉港区一模）如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑片P位于最右端时，电流表的示数为I1；当滑片P位于中点时，电流表的示数为I2，电压表的示数为7.2V。若I1：I2＝5：8，则R1与R2的阻值之比为 ，电源电压为 V。
23．（2025•漳州模拟）如图甲所示的电路中，电源电压恒定，图乙是电压表与电流表示数的关系图像，则R0的阻值是 Ω当滑动变阻器的滑片P在中点时，电流表的示数是 A。
24．（2025•漳州一模）如图所示的电路中电源电压3V不变，滑动变阻器标有“20Ω，1A”，定值电阻R1＝10Ω，R2＝5Ω。若只闭合开关S2，滑片P从最左端向右移，电压表示数 ；滑片P移到最左端，闭合S1、S2和S3，电流表A1和A2的示数之比为 。
三．作图题（共5小题）
25．（2025•厦门三模）如图所示，根据图中信息在图中将灯泡、开关接入线路。
26．（2025•同安区模拟）请在图中把吊扇按安全用电原则接入家庭电路，要求当调速开关滑片顺时针转动时，可以减慢吊扇转速。
27．（2025•泉州模拟）如图所示，是彬彬家将要在墙上安装的一个带有USB接口的三孔插座，其内部简化电路如图乙所示。当闭合开关S时，指示灯发光，插座和USB接口才能正常使用。请你在图中将未完成的电路补充完整。
28．（2025•泉州模拟）图甲为一个带开关的五孔插座，开关闭合，插座可以提供工作电压。请在图乙中，将电路连接完整，要求符合安全用电原则。
29．（2025•集美区二模）如图所示为家庭电路的一部分，请按要求将电路连接完整。要求：①开关S1控制灯泡L1；②三孔插座因需要使用大功率电器，需自带保险丝。
四．实验探究题（共22小题）
30．（2025•石狮市一模）在“探究影响电阻大小的因素”的实验中，某实验小组同学利用如图所示的电路分别对“导体电阻跟它的材料、长度、横截面积有关”的猜想进行实验探究。实验中使用4根电阻丝，规格、材料如下表所示。
（1）实验中通过观察 来比较电阻的大小；
（2）分别将 （填编号）两根电阻丝接入电路，可初步探究出的结论是：导体的材料、长度相同时，横截面积越小，电阻越大；
（3）若依次把A、B两根电阻丝接入电路，闭合开关记录电流表的示数。分析比较这两根电阻丝的电阻大小，探究的是电阻跟导体 的关系；
（4）将电阻丝D对折后接入电路中，发现电流表的示数与将电阻丝D全部接入电路时对比变大了，由此得出结论：导体的横截面积越大，电阻越小。这种做法 （选填“正确”或“错误”），理由是： ；
（5）某同学认为将图中电流表换成小灯泡实验现象更明显，请你对他的方案作出评价： 。
31．（2025•福建模拟）为测定一只标有“2.5V”字样的小灯泡正常工作时的电阻，某同学准备了下列器材，待测小灯泡、干电池2节、滑动变阻器、电流表、电压表、开关、导线若干。
（1）请用笔画线代替导线将图甲中的电路补充充整。
（2）连接电路时，开关应 。
（3）将滑片P置于阻值最大位置，闭合开关S，发现无论怎样移动滑片P电流表的示数始终为零，电压表示数接近电源电压，则电路中存表的故障可能是 。
（4）排除故障后，闭合开关，滑片P位于某一位置时，电压表示数如图乙所示，为 V。为了让小灯泡正常发光，应将滑动之阻器的滑片P向 端移动。
（5）滑片P调整到适当位置，电压表示数为2.5V，此时电流表示数为0.2A，则该小灯泡正常工作时的电阻为 Ω。
（6）设计如图丙所示的电路也能测出额定电压为U额的小灯泡正常发光时的阻值，定值电阻阻值为R0。电源电压未知且恒定不变。请将实验步骤补充完整（用U额、I、R0表示）：
①闭合S、S2，断开S1、移动滑片P，使电流表示数为 时，小灯泡正常发光；
②闭合S、S1，断开S2，保持滑片P位置不变，读出电流表的示数为I；
③小灯泡正常发光时的电阻RL＝ 。
32．（2025•三明二模）小明从旧电器上拆下一个标识不清的定值电阻R1，为了测出它的阻值，他选择了电压恒为3V的电源、一个滑动变阻器R2、电表、开关、导线等器材，实验电路如图乙所示。
（1）图乙中的a处接 表。
（2）正确连接电路，闭合开关后，发现电流表示数几乎为零，电压表指示3V，电路故障可能是 。
（3）排除故障继续实验。第4次实验时的电压表示数如图丙，此时R1两端电压为 V。
（4）通过四次实验绘制出的I﹣U图象如图丁所示，其中第 次实验数据有误，最终测得R1的阻值为 Ω。
（5）他们又对实验进行了拓展，利用电源（电压未知且恒定不变）、阻值为R0的定值电阻、电压表、开关等器材，设计了如图戊所示的电路，也测出了Rx的阻值，请你完成下列实验步骤：
①闭合开关S1，断开S2，读出电压表的示数U1；
②闭合开关 ，读出电压表的示数U2；
③待测电阻阻值的表达式Rx＝ 。
33．（2025•南安市模拟）某实验小组利用图甲所示电路测量自来水电阻Rx阻值，其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上阀门K可以控制管内自来水的水量，玻璃管两端接有导电活塞（活塞电阻可忽略）。电源电压约为3V，滑动变阻器铭牌标有“30Ω 2A”字样。
（1）实验前，发现电压表指针指向“0”刻度的左侧，接下来应该进行的操作是 ；
（2）连接图甲所示电路，闭合开关前发现有一根导线连接错误，请在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确；
（3）正确连接电路后，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移至 （选填“A”或“B”）端；
（4）实验中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3V，检查发现各电路元件完好。出现该现象的原因可能是 。
（5）为能正确测出玻璃管内自来水的电阻，某同学利用定值电阻R1（阻值4kΩ）、定值电阻R2（阻值3kΩ）、电阻箱R（可以改变电阻值，并能显示连入电路的阻值大小，最大阻值9999Ω）、单刀双掷开关S、两个相同的电压表（量程为0～3V）等器材，连接了如图乙所示电路，进行了如下实验操作。
①把S拨到1位置，记录电压表V1示数为U0；
②把S拨到2位置， ，使电压表V2示数也为U0，记录此时电阻箱的阻值为R＝5kΩ；
③计算玻璃管内自来水的电阻值Rx，则Rx＝ kΩ。
（6）用图乙装置还可以探究自来水的电阻大小与自来水的 是否有关。
34．（2025•龙岩一模）小岩利用以下器材探究电流与电阻的关系，器材有：电源（恒为5V）、电流表、电压表、滑动变阻器、电阻R（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω）、开关及导线若干。
（1）请用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整（要求：滑动变阻器滑片P向左移动，电流表示数变大）。
（2）连接好电路，闭合开关发现电压表示数接近于电源电压，电流表几乎无示数，则故障可能是定值电阻R 。
（3）排除故障后，移动滑片P到某一位置时电流表示数如图乙所示，此时通过电阻的电流为 A。若要增大电阻两端的电压，应将滑片P向 端移动。
（4）不改变滑动变阻器滑片的位置，将定值电阻由5Ω换成10Ω，闭合开关后，为保证电压表示数与更换前相同，滑片P应向 端移动。
（5）小岩根据测得的数据绘制出I﹣R图像如图丙所示，由图像可得：在电压一定时，电流与电阻成 比。
（6）小岩又用图甲所示电路测量未知电阻Rx的阻值，并将实验数据通过描点作出其U﹣I图像如图丁所示，但其延长线不过原点，由此分析电压表未调零，且调零前指针在零刻线 （选填“左”或“右”）侧。将电压表调零后重做实验，将正确的数据在图26中描出A、B、C三点，由此可知待测电阻Rx为 Ω。
35．（2025•莆田模拟）在“测量小灯泡电阻”的实验中，准备了以下器材：电源、小灯泡（额定电压为2.5V）、电流表、电压表、规格为“20Ω，1A”的滑动变阻器、开关、导线若干。
（1）请在甲图中用笔画线代替导线将实物电路连接完整，要求：导线不能交叉，滑片向右移动时，灯泡变暗；
（2）闭合开关前，发现电流表的指针偏转如图乙所示，可能的原因是 ；
（3）闭合开关，移动滑片P，灯泡始终不亮，电压表无示数，电流表有示数，则电路故障可能是 ；
（4）故障排除后，进行多次测量，作出了小灯泡的I﹣U图像，如图丙，小灯泡正常发光时电阻为 Ω；
（5）如图丁，用该灯泡和电流表测未知电阻Rx的阻值步骤如下：
①断开S1，闭合S、S2，移动滑片，使电流表示数为0.2A；
②保持滑片位置不变， ，读出电流表示数为0.3A；
③Rx的阻值为 Ω。
36．（2025•南平二模）实验室有一只额定电压为2.5V的小灯泡，为测量小灯泡的电阻，小闽设计电路如图甲，电源电压为3V。
（1）用笔画线代替导线将图甲的电路连接完整，要求滑动变阻器滑片向左移动时电流表示数变大。
（2）滑动变阻器的滑片处于某位置时，电压表示数如图乙，为 V，需将滑片向 移动，小灯泡才能正常发光。
（3）小闽记录了三次实验数据如图丙，请在他设计的表格中，将①、②位置的内容补充完整。
（4）小灯泡正常发光时，电流表的示数为0.28A，可计算小灯泡的电阻为 Ω（结果保留一位小数），小灯泡的额定功率为 W。
37．（2025•龙岩模拟）小明利用图甲所示的电路探究电流与电阻的关系。器材有4节新干电池组成的电源，阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω定值电阻各一个，滑动变阻器有两个，分别为R1“20Ω 1A”和R2“50Ω 2A”，电压表和电流表各一个，导线若干。
（1）请将图甲所示的实物电路连接完整，要求滑片向右移动，电流表示数变大。
（2）闭合开关后，发现电流表无示数，电压表指针超过量程，则故障可能是 。
（3）实验中多次改变R的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，记下电流表的示数得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图像，为了完成整个实验，应该选择的滑动变阻器是 。
（4）小红想将定值电阻换成小灯泡来探究电流与电压的关系，她的实验方案 （填“可行”或“不可行”）。
（5）小组同学还想测量未知电阻Rx的阻值，设计的电路图如图丙所示（滑动变阻器的最大阻值为20Ω，电源电压未知且不变）。请将下列实验步骤补充完整：
①闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到b端，记录电流表的示数为0.3A；
②闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到a端，电流表的示数如图丁所示为 A；
③求出待测电阻Rx的值：Rx＝ Ω。
38．（2025•仓山区模拟）在“测量额定电压为2.5V的小灯泡正常发光时的电阻”实验中，实验器材有两节新干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和若干导线。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整（要求：当滑片P向右移动时小灯泡变暗）。
（2）连接好电路并正确检查电路后，闭合开关S，发现小灯泡不亮，电流表和电压表均有较小示数，造成这一现象的原因可能是 。
（3）正确进行实验，移动滑片P，使电压表示数为 V，小灯泡正常发光，观察到此时电流表示数如图乙所示，为 A，则小灯泡正常发光时的电阻为 Ω（结果保留一位小数）。
（4）通过移动滑片P，进行多次测量记录数据，并绘制出小灯泡的I﹣U图像如图丙所示，小灯泡的I﹣U图像不是一条直线的原因是小灯泡的电阻受 的影响。
（S）因实验中电流表出现故障，同学们交流后选用一个阻值为R。的定值电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图丁所示的实验电路，测出了小灯泡正常发光时的电阻，请将实验步骤补充完整：
①闭合开关S1，将开关S2拨到触点 （选填“1”或“2”），移动滑片直至电压表示数为U额；
②保持滑片不动，再将开关S2拨到另一触点，读出电压表示数为U0；
③小灯泡正常发光时的电阻的表示式：R＝ （用U额、U0、R0表示）。
39．（2025•三明二模）在“探究电流与电阻的关系”实验中，提供的器材有：电压恒为3V的电源，阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的四个电阻，标有“20Ω，1A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关各1个，导线若干。
（1）用笔画线代替导线把如图1所示的电路连接完整。
（2）电路连接完毕，闭合开关S，发现电流表无示数，电压表示数接近3V，则电路故障可能是 。
（3）排除电路故障后闭合开关，先将5Ω的定值电阻接入电路，调节滑片P，使电压表的示数为某一值时，电流表的示数为 A（如图2所示）。接着用10Ω电阻替换5Ω电阻，此时应将变阻器的滑片P向 调，使电压表示数为 V，记录电流表示数。
（4）接着将15Ω、20Ω的电阻先后接入电路，进行实验，获得数据如表：
分析实验数据可得出的结论是： 。
（5）甲、乙、丙三组同学分别做了实验探究，并根据实验数据在同一坐标纸上用描点法画出电流I随电阻倒数1R变化的关系图像，如图3，可知三组同学控制电阻两端电压最小的是 组。实验中发现，甲、乙、丙三组同学中有一个小组需更换变阻器才能完成实验，则该小组更换后的变阻器最大阻值至少为 Ω。
40．（2025•南安市模拟）图甲是“探究电流与电阻的关系”实验装置，电源电压恒为3V，定值电阻分别有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲的实物图连接完整，使滑片P向左移动时，电流表的示数变大。
（2）连接电路时，开关应 ；正确连接电路，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现电流表指针有偏转，电压表示数为零，则故障原因可能是定值电阻R 。
（3）用20Ω的定值电阻做完实验后，接着换15Ω的定值电阻接入电路，闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P应向 （选填“A”或“B”）端适当调节，使电压表示数保持不变。
（4）图乙是根据实验数据绘制的I﹣R关系图像，则实验时电压表示数保持 V不变；分析图像，可得到结论：当导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 。
（5）如图丙，对实验过程进一步分析、论证，绘制了实验过程中“电流与定值电阻、电流与滑动变阻器阻值、电流与总电阻”之间的图像，则图中阴影部分面积表示的具体物理含义是 。
41．（2025•漳州模拟）在“测量小灯泡电阻的实验”中，按图甲所示电路进行实验，其中，电源电压为3V，滑动变阻器的规格为“20Ω，1A”，小灯泡标有“2.5V”字样。
（1）请用笔画线代替导线，在图甲中将实验电路连接完整。
（2）闭合开关前，发现电流表的指针指在零刻度线左侧，原因是 。
（3）闭合开关后，发现灯泡不亮，电流表没示数，电压表示有示数，则故障可能是 ；
（4）排除故障后，进行实验，并得到如图乙所示的图像，可知小灯泡正常发光时的电阻为 Ω。
（5）①测量热敏电阻在某一温度下的阻值。选用如图丙所示的器材，将温控室的温度设置好，电阻箱R0调为某一阻值R01，闭合开关S，调节滑动变阻器R1，使电压表和电流表的指针偏转到某一位置，记录此时电阻箱的阻值R01，断开开关S。
②将电压表和热敏电阻C端间的导线改接到D端，闭合开关S，反复调节 （选填“R0”、“R1”或“R0和R1”），使电压表和电流表的示数与上述记录的示数相同，记录此时电阻箱的阻值R02，则热敏电阻的阻值RT＝ 。
42．（2025•思明区模拟）探究电流与电阻的关系，实验装置如图甲，电源电压恒为6V，电阻箱R0（0～9999Ω），滑动变阻器R（20Ω，1A）。
（1）用笔画线代替导线将图甲电路连接完整。
（2）闭合开关前，滑片P应移至 端。
（3）将电阻箱调至R0＝20Ω，闭合开关，发现两电表示数均为零，于是将一根完好的导线一端接在电源正极，另一端依次接在开关的E、F及滑动变阻器的D、A接线柱上，发现只有接在A接线柱上时，两电表有示数，则故障原因可能是 。
（4）排除故障后继续实验，数据记录在表中。将电阻箱调至10Ω，调节滑片P，直至电压表示数为 V。电流表示数如图乙所示，为 A。
（5）分析实验数据，得出结论： 。
（6）本实验，电阻箱应在 Ω范围内调节。
43．（2025•涵江区模拟）在“探究电流与电阻的关系”实验中，电压恒为4.5V的电源，5个定值电阻R1（5Ω）、R2（10Ω）、R3（15Ω）、R4（20Ω）、R5（25Ω）滑动变阻器R，电压表、电流表、开关，导线若干。
（1）将R1接入电路，开关闭合前，需将滑动变阻器的滑片P移到最 端；
（2）若保持滑片P位置不变，断开开关，用R2替换R1，闭合开关发现电压表示数 2.5V（选填“大于”、“小于”或“等于”），滑片P应向 使电压表示数调为2.5V；
（3）重复（2）中的实验步骤。根据数据绘制出I﹣R图像如图乙，由图像可得出的结论是：导体两端电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成 ；
（4）用R5替换R4，调节滑片使电压表示数为2.5V后，再观察并读取电流表示数用时8s，在这8s内，滑动变阻器R消耗的电能是 J；为完成该实验的全部探究，滑动变阻器的最大电阻至少为 Ω。
44．（2025•宁德一模）在探究“电流与电压关系”的实验中。
（1）用笔画线代替导线将图甲电路连接完整（要求：滑片P向右移动时电阻变小）；
（2）检查电路连接无误，闭合开关后发现电压表示数接近于电源电压，电流表示数几乎为0，则故障可能是定值电阻R ；
（3）排除故障后，记录数据如下表。第2次电压表示数如图乙所示，电压表示数为 V；
（4）请根据表格中的数据在图丙的坐标纸中描点，并画出图象；
（5）结合以上信息可知，定值电阻R＝ Ω；根据丙图可得出，导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成 ；
（6）为了使结论更具有普遍性，实验小组同学提出以下两种实施方案，其中合理的方案是 （填字母）；
A.使用原有的实验器材增加实验次数
B.换用不同的定值电阻重复前面的实验
（7）评估交流时，发现另一小组所画出的图象如图丁所示，请你分析该小组实验中可能存在的问题是 。
45．（2025•石狮市模拟）某小灯泡的额定电压为2.5V，图甲是测量该灯泡电阻的实验电路。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整（要求：电路连好后，闭合开关，不调节滑片P，电流表示数较小）。
（2）调节滑片P，电压表示数为2V，再将滑片向 移动，可使灯泡正常发光，当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则此时小灯泡的电阻为 Ω。
（3）小明设计了图丙的电路测量导体电阻，将电压表的电压刻度值标注为电阻值后就可直接读出MN间所接导体电阻的大小，电路中使用的电压表表盘如图丁所示，已知电源电压恒为6V。
①将电压表的电压表示数标注为电阻示数。
步骤一：调节电阻箱R的阻值至60Ω。
步骤二：将0Ω标注在电压表 V处，该电路所能测出的最大阻值是 Ω。
步骤三：通过分析，将所有刻度标注完毕。
②在MN间接入30Ω的R0时，图丁中的指针应指在 （选填“a位置”“a位置左侧”或“a位置右侧）。
③使用一段时间后，电源电压会降低，此时该电路测得的电阻阻值偏 。
46．（2025•石狮市模拟）在“探究电流与电阻关系”的实验中，小明设计了如图甲所示的电路，电源电压恒为6V确认电路连接无误后，分别更换5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω几个不同的定值电阻R，例时移动滑动变阻器的滑片，记录相关数据并得到如图乙所示的图象。
（1）根据甲图连接电路时开关处于断开状态，闭合开关前应将滑片P置于最 端。
（2）闭合开关后，发现电压表的指针如图乙所示，该问题如何解决： 。实验中用10Ω定督电阻代替5Ω后，应向 端移动滑片直至电压表示数为 V，再记录数据。
（3）根据图丙得到结论是：导体两端的电压一定时， 。
（4）小明要顺利完成整个实验，所用的滑动变阻器最大阻值至少为 Ω。
（5）他又用本次实验器材探究电流与电压关系时，根据实验数据做出了如图丁的图像，图中的阴影面积表示物理量是： 。
47．（2025•集美区二模）在探究“电流与电压和电阻的关系”实验中：
（1）根据设计的电路图，用笔画线代替导线，在图甲中完成电路的连接；
（2）闭合开关，发现电压表和电流表均无示数。小静利用另一只完好的电压表进行检测，要把电压表分别接在a、b之间和b、c之间，电压表示数均为3V；接在a、c之间，电压表无示数。如果电路连接完好，只有一个元件有故障，该故障是 ；
（3）排除故障后，移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表示数为1.2V时，电流表示数如图丙所示，可计算出电阻Rx＝ Ω；
（4）继续移动滑片，记录数据，在I﹣U坐标系中描点，如图丁。
①根据所描的点在图坐标系中作出电阻Rx的I﹣U图象，分析数据得出结论： ；
②图中阴影部分的面积表示 。
（5）在第5次实验的基础上，进一步探究电流与电阻关系。
①断开开关，保持滑片P不动，将定值电阻换成10Ω，再闭合开关，应将滑动变阻器的滑片P向 移动（选填“A”或“B”），使电压表的示数为 V时，记录电流表示数。
②断开开关，再次更换定值电阻，重复步骤①。
③分析数据得出结论，完成该实验探究。
48．（2025•翔安区模拟）为防止天然气（密度比空气小）泄漏带来安全隐患，小华准备安装燃气泄漏报警器。
（1）预防：燃气报警器应安装在燃气灶附近的 （选填“上”或“下”）方区域；
（2）报警：燃气泄漏报警器需要用气敏电阻，小明用如图甲所示的装置测量气敏电阻Rx阻值与天然气浓度的关系。
①开关S闭合前，滑片P应移至 端；闭合开关，发现电压表指针迅速指向最大电压值，电流表指针几乎不动，故障可能是 。
②排除故障后，进行实验，收集数据。天然气浓度与气敏电阻Rx的关系如下表所示。移动滑片P，当天然气浓度为7%时，电压表示数如图乙所示，结合表格，判断Rx的阻值为 Ω，电流表示数 A。
③制作报警器：小明设计了一个燃气泄漏报警器，如图丙所示。其中控制电路有：电源电压U、开关、气敏电阻Rx、定值电阻R0。当电流达到I0报警器报警，若要求闭合开关S，天然气浓度高于H0时报警，定值电阻R0的阻值表达式 （用U、I0、H0表示）；若要使报警器在天然气浓度更低时报警，可以采用的方法有 （写出一种即可，报警器电阻不计）。
49．（2025•厦门模拟）请按要求把下面实验报告①～⑤空格填写完整。
实验：探究电流与电压关系
【实验目的】探究电流与电压关系。
【实验电路】
【实验器材】电源（电压3V），定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω），电流表（0～0.6A），电压表（0～3V），滑动变阻器（20Ω 2A），开关，导线。
【实验步骤】连接电路时，开关应① 。
……
【实验数据】
序号5电流表示数如上图所示
【实验结论】分析数据可得实验结论：④ 。
【实验评估】其他小组提出质疑：序号为⑤ 的实验数据不真实，无法得到。
50．（2025•厦门模拟）用伏安法测量小灯泡正常工作时的电阻。实验器材包括：学生电源、小灯泡L（额定电流0.3A，电阻约10Ω）、滑动变阻器R（20Ω 2A）、电流表1个、电压表1个，开关2个（S1、S2），导线若干。
（1）用笔画线代替导线，将图1中的实物图连接完整。要求：滑片P向右移动时，电路中的电流变小。
（2）将滑片P移到最大阻值处，闭合开关S1，灯不亮，电流表无示数，电压表指针快速偏转到最右边后损坏，则电路故障可能是 。排除故障，继续实验。
（3）不使用电压表，利用现有器材完成实验；
①将图2方框中的电路补充完整。
②闭合开关S1，调节滑片P直至 ，小灯泡正常发光。
③闭合开关S2，记录电流表示数为I1。 ，记录电流表示数为I2。
④测得I1＝0.5A、I2＝0.3A，则小灯泡正常工作时的电阻为 Ω。
51．（2025•泉州模拟）图甲是测量小灯泡灯丝电阻的电路，小灯泡的额定电压2.5V，电源电压恒为3V。
（1）用笔画线代替导线，将图甲的电路连接完整。
（2）闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应置于 端。
（3）连接好电路，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，发现灯L不亮，电压表有示数，电流表无示数，则原因可能是 。
（4）排除故障后，闭合开关S，移动滑片P到某个位置时，电压表的示数为2.2V，若要使小灯泡正常发光，则应将滑片P向 端移动，使电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，为 A，则小灯泡正常发光时灯丝的电阻为 Ω。
（5）若只用电压表，也能测量额定电压为U额的小灯泡正常发光时的电阻RL，实验电路如图丙，R为电阻箱，实验步骤如下：
①闭合开关S和S2，断开S1，读出此时电压表的示数为U；
②闭合开关S和S1，断开S2，调节电阻箱的阻值，使电压表的示数为U﹣U额，读出此时电阻箱的阻值为R1；
③RL的表达式为：RL＝ 。（用U额、U、R1表示）
五．简答题（共1小题）
52．（2025•南安市模拟）为了防止电流过大将用电器核心部件烧毁，很多用电器都装有保险管，如图甲所示。图乙、图丙分别是两个保险管的截面图，若两管内保险丝的材料相同，长度相同，粗细不同。
（1）保险管接在零线上好还是接在火线上好；
（2）比较图乙、丙中两保险管内保险丝的电阻大小并用所学知识说明理由。
六．计算题（共6小题）
53．（2025•宁德一模）图甲为一种抗压检测器电路。某次检测时将所需要检测的材料样品（不计质量）水平放在压力传感器上，闭合开关S，将一重物从样品正上方由静止释放，1s后重物撞击样品并最终静止在样品上。此过程电流表示数I随时间t变化情况如图乙所示，压力传感器的电阻R随压力F变化情况如图丙所示。已知电源电压保持不变，定值电阻R0＝10Ω，求：
（1）重物撞击样品前，压力传感器的电阻；
（2）电源电压；
（3）重物撞击样品时，样品受到的最大压力。
54．（2025•海沧区二模）科技创新小组设计了如图甲所示的装置，用于探究不同深度液体压强对密闭气体体积的影响。该装置由一个倒扣的薄壁柱形玻璃杯与金属球B通过细线相连组成，用细线A将整个装置悬挂起来使其浸没于水中，杯内有密闭气体，细线A上方有一拉力传感器。已知玻璃杯重力为12N，底面积S＝200cm2，金属球的体积V＝200cm3，拉力传感器电路中电源电压为3V，力敏电阻R阻值的倒数1R与其受到的拉力F的变化关系如图乙所示。初态时，装置恰好浸没，此时杯内密闭气体高度L＝8cm，细线A的拉力为3N，电流表示数为0.15A（杯内空气质量、细线体积均忽略不计）。
（1）求定值电阻R0的阻值。
（2）求金属球的密度。
（3）某次探测时，将装置竖直下放至一定深度，电流表示数变为0.2A，求此时杯内密闭气体的体积相较于初态时的变化量。
55．（2025•洛江区模拟）某种电子秤的构造及工作原理电路如图所示，其中R0为定值电阻，R1为压敏电阻，R1的阻值与所受压力之间满足关系式F＝﹣5R1+1210（关系式中压力F的单位是N，电阻R1的单位是Ω），电子秤称量由量程为0～3V的电压表改装而成。已知：定值电阻R0的阻值为30Ω，空载时R1的阻值为240Ω，电源电压保持9V不变。求：
（1）空载时电压表的示数为多少？
（2）电子秤的最大称量值为多少千克？
（3）若要使电子秤的最大称量值变为100kg，在不改变电源电压和电压表量程下，R0的阻值应变为多少？
56．（2025•龙岩模拟）科技创新小组利用电压表改装成“电子秤”，用于测量物体质量，原理如图所示。托盘与滑片P、浮筒A用细轻杆相连，能一起上下移动，滑片重力及摩擦力忽略不计。已知托盘和浮筒A的总质量为200g，圆柱形浮筒A底面积为100cm2，高为10cm，漂浮在底面积为200cm2且足够深的装水容器中。R0是定值电阻，BC是长为8cm、最大阻值为16Ω的均匀电阻丝。电源电压恒为6V，电压表量程为0～3V。当托盘中无重物时，滑片P恰好位于R的最上端，闭合开关S，电压表示数为1.2V。求：
（1）R0的阻值。
（2）托盘中无重物时，浮筒A浸入水中的深度。
（3“电子秤”的量程。
57．（2025•仓山区校级模拟）如图所示是小明利用压敏电阻R2设计的一个能测量水深的电路。已知定值电阻R1＝2Ω，压敏电阻R2的阻值随所受液体压力F的变化关系如图2所示，电源电压保持6V不变，将此压敏电阻用绝缘薄膜包好后放在一个硬质的凹形绝缘盒内，并将其放入水中保持受力面水平，且只有一个面积为0.02m2的面承受水压力。（已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3）
（1）当R2所处水深为100m时，受到的水的压强；
（2）当R2所处水深为100m时，电路中的电流。
（3）若电流表的量程为0﹣0.6A，则该测力计能测出的最大水深度是多少？
58．（2025•漳州模拟）如图甲所示，是某力传感器的原理图，R1＝10Ω，电流表的量程为0～0.6A，R2是标有“30Ω，0.5A”的力敏电阻，其阻值与力的线性关系如下表。当力传感器示数为0时，电流表示数为0.15A。现将该力传感器固定在一轻质细杆上端，细杆下端与物块M连接，如图乙所示。力传感器的示数与加入容器中水的深度关系如图丙所示。求：
（1）电源电压；
（2）物块的下方刚接触水面时，容器底部受到水的压强；
（3）物块M浸没时受到的浮力；
（4）根据此力传感器的原理图，求该传感器测的范围。
七．解答题（共2小题）
59．（2025•福建模拟）实验小组利用压力传感器设计水库水位报警电路，如图甲所示。压力传感器（可等效为可变电阻R1）安放在水库水底，感应受压面积为20cm2，其阻值与压力的关系如图乙所示，R2是定值电阻。当水位为15m时，R1的阻值为1200Ω，电压表示数等于4V，引发低水位预警；当水位为60m时，电压表示数等于1V，引发高水位预警。求：
（1）当水位为60m时：
①压力传感器受到水的压强是多大？
②传感器感应到的压力是多大？
（2）电源电压与定值电阻的阻值为多少？
（3）若使用一段时间，电源电压减小，则预警水位变化的情况将如何变化？
60．（2025•厦门模拟）科技创新小组设计了一台测量液体密度的仪器，简化电路如图甲所示。电源电压U总恒为5.4V，电压表的量程（0～3V），定值电阻R0＝30Ω，RF为力敏电阻，其阻值RF随压力F变化如图乙。容器的容积为V，质量忽略不计，测量时需装满待测液体。
（1）设计思路：在如图中①②处填写相关物理量的关系式；测量时，读出电压表示数为U，推导待测液体密度ρ的表达式（用上述物理量符号表示）。
（2）参数标定：将容器中装满水，电压表示数U＝2.7V，在表盘标注1.0g/cm3。求可测液体密度的最小值。
（3）产品优化：请分析该仪器存在的不足，提出其中任意1个，设计相应的解决方案并说明理由。补充备选器材：定值电阻R1（20Ω）、定值电阻R2（50Ω）、电流表。
考点16 探究电路
参考答案与试题解析
一．选择题（共17小题）
一．选择题（共17小题）
1．（2025•泉州模拟）如图甲，电源电压恒定不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S，R2的滑片P从最右端滑至最左端的过程中，电压表与电流表的示数变化关系图像如图乙，则下列说法正确的是（ ）
A．电源电压是7.5V
B．R1的阻值是10Ω
C．R2的最大阻值为60Ω
D．当电流表的示数是0.45A时，R2接入电路的阻值是30Ω
【答案】B
【解答】解：由电路图可知，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。
AB、当滑片位于最左端时，电路电流最大，根据图乙可知：Imax＝0.9A，
由欧姆定律可得，电源电压：U＝ImaxR1＝0.9A×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当滑片位于最右端时，电路电流最小，电压表示数最大，根据图乙可知：Imin＝0.15A，UR＝7.5V，
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：U＝U2+IminR1＝7.5V+0.15A×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
联立①②可得，R1＝10Ω，U＝9V，故A错误，B正确；
C、由欧姆定律可得，滑动变阻器的最大阻值：R2=U2Imin=Ω，故C错误；
D、当电流表的示数是0.45A时，
R1两端的电压：U′1＝I′R1＝0.45A×10Ω＝4.5V，
R2两端的电压：U′2＝U﹣U′1＝9V﹣4.5V＝4.5V，
R2接入电路的阻值是：R2=U'2I'=Ω，故D错误。
故选：B。
2．（2025•三明一模）如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻，当滑动变阻器R2的滑片P从某点a点移到b点时，滑动变阻器的U﹣I线如图乙所示，则电源电压和定值电阻R1的阻值分别是（ ）
A．9V、10ΩB．9V、30ΩC．18V、30ΩD．18V、10Ω
【答案】C
【解答】解；当S闭合时，R1和R2串联，电流表测量电路中的电流，电压表测R2两端的电压；
由乙图可知，滑动变阻器的滑片滑到a点时，电压表示数为9V，电路中电流为0.3A，
根据串联电流电流规律和欧姆定律知：
电源电压：
U＝0.3A×R1+9V，
滑动变阻器滑片在b端时，由乙图可知，电压表示数为6V，电路中电流为0.4A，则电源电压：
U＝0.4A×R1+6V，
联立解之得：
R1＝30Ω，U＝18V，
故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
3．（2025•福建模拟）在家庭电路中，下列做法符合安全用电的是（ ）
A．更换灯泡时不需要断开开关
B．及时更换绝缘皮破损的电线
C．电路着火可以立即用水扑灭
D．用正在充电的电热水袋取暖
【答案】B
【解答】解：A、更换灯泡时，要先断开开关，避免触电，不符合题意。
B、绝缘皮破损的电线要及时更换。容易漏电，人接触时不安全，符合安全用电原则。
C、发现电路失火时，不要直接去救援，因为人在救援时可能直接或间接接触火线，发生触电事故，一定先切断电源。然后救火，生活用水易导电，不要用水扑火，不符合题意。
D、电热水袋在充电过程中可能会出现漏电等安全隐患，容易引发触电事故，这种操作是错误的，不符合题意。
故选：B。
4．（2025•南安市模拟）如图是一个简单的电路实物图，当开关闭合后电路可以正常工作。关于该电路，下列说法中正确的是（ ）
A．灯泡L与定值电阻R是串联的
B．开关S控制整个电路
C．开关S断开后，电流表的示数会减小
D．开关S断开后，电压表的示数会变大
【答案】C
【解答】解：由电路图可知，开关S闭合后，灯泡L和电阻R并联，电流表测量干路的电流，电压表测量电源电压，开关与定值电阻串联，则开关只控制该支路的通断，故AB错误；
开关S断开后，定值电阻所在支路断开，电流表只测量小灯泡这一支路的电流，根据并联电路的电流特点可知电流表的示数会减小，而电压表仍然测量电源电压，所以电压表示数不变，故C正确，D错误。
故选：C。
5．（2025•南安市模拟）如图甲是一款温度测量仪的简易电路图，电源电压恒为12V，定值电阻R0为10Ω，Rt为热敏电阻，Rt阻值随温度t的增大而减小，显示仪由量程为0～0.6A电流表改装，电流表示数的倒数1I与热敏电阻温度t的关系图象如图乙。则（ ）
A．当热敏电阻Rt的温度为0℃时，阻值为60Ω
B．该款温度测量仪能测量的最高温度为100℃
C．减小定值电阻R0的阻值，可增大该温度测量仪的量程
D．电流表示数的倒数1I为3A⁻1时，热敏电阻Rt的温度为50℃
【答案】B
【解答】解：A、由乙图可知温度为0℃时电流表示数的倒数1I1=5A⁻1，电路中的电流：I1=15A-1=0.2A，
根据欧姆定律可得，电路的总电阻R总=UI1=12V0.2A=60Ω，
由串联电路电阻规律可得，此时热敏电阻的阻值：Rt1＝R总﹣R0＝60Ω﹣10Ω＝50Ω，故A错误；
B、由乙图可知电流表示数的倒数1I与温度t的关系图象为一条直线，故电流表示数的倒数1I与温度的函数关系为一次函数，
函数关系式表示为：1I=kt+b；
温度为t1＝0℃时，由乙图可知对应的电流表示数的倒数1I1=5A⁻1，
所以，5A⁻1＝k×0℃+b，
解得：b＝5A⁻1，
温度为t2＝90℃时，由乙图可知对应的电流表示数的倒数1I2=2A⁻1，
所以，2A⁻1＝k×90℃+b＝k×90℃+5A⁻1，
解得：k=-130A⁻1/℃，
因此电流表示数的倒数1I与温度t的函数关系式为：1I=-130A⁻1/℃×t+5A⁻1；
由电流表的量程可知，电路中的最大电流I大＝0.6A，则电流表示数的倒数的最小值：1I大=10.6A=10.6A⁻1，
根据函数关系式可得，10.6A⁻1=-130A⁻1/℃×t高+5A⁻1，
解得，款温度测量仪能测量的最高温度：t高＝100℃，故B正确；
C、由题可知，热敏电阻Rt的阻值随温度t的增大而减小；
电流表的量程一定，即电路中的最大电流一定，由欧姆定律可知电路的最小总电阻一定，若减小定值电阻R0的阻值，根据电阻的串联规律可知热敏电阻Rt的阻值会增大，即所测温度将降低，所以，减小定值电阻R0的阻值，并不能增大该温度测量仪的量程，故C错误；
（4）当电流表示数的倒数1I3=3A⁻1时，根据函数关系式可得：3A⁻1=-130A⁻1/℃×t3+5A⁻1，
解得热敏电阻Rt的温度：t3＝60℃，故D错误。
故选：B。
6．（2025•龙岩一模）“安全用电，珍惜生命”，图中有关安全用电的做法中，正确的是（ ）
A．开关接在火线上
B．冰箱金属外壳不接地
C．在高压线下放风筝
D．边充电边使用手机
【答案】A
【解答】解：A、开关和电灯之间是串联的，且开关应连接在灯泡与火线之间，这样才能保证断开开关时，灯泡处不会再发生触电事故，故A符合安全用电的原则；
B、家用电器金属外壳要接地，可防止外壳漏电发生触电事故，故B不符合安全用电的原则；
C、在高压线下放风筝，非常容易造成触电事故，故C不符合安全用电的原则；
D、边充电边使用手机，容易发生触电事故，故D不符合安全用电的原则。
故选：A。
7．（2025•三元区三模）小明家所在的小区安装了自动售水机，售水机既可以通过刷卡闭合“感应开关S1”，接通供水电机取水，也可以通过投币闭合“投币开关S2”，接通供水电机取水；光线较暗时“光控开关S3”自动闭合，接通灯泡提供照明。以下如图简化电路符合要求的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】D
【解答】解：由题知，售水机既可以通过刷卡闭合“感应开关S1”，接通供水电机取水，也可以通过投币闭合“投币开关S2”，这说明刷卡和投币互不影响，故感应开关S1和投币开关S2应是并联的，S1、S2都能控制电动机；光线较暗时“光控开关S3”自动闭合，接通灯泡提供照明，这说明灯泡能独立工作，故灯泡与电动机是并联的；只有D图符合题意。
故选：D。
8．（2025•莆田模拟）应变片是一种检测物体形变的器件，其结构如图甲所示。将它接入图乙的电路，电源电压不变，R为定值电阻。闭合开关S，当被检测物体发生拉伸形变时，应变片内的金属丝会被拉长变细，则（ ）
A．应变片内的金属丝电阻变小
B．电流表示数变大
C．电压表示数变小
D．电压表与电流表示数之比变大
【答案】D
【解答】解：由图2可知，应变片与定值电阻R串联，电流表测电路中的电流，电压表测应变片两端的电压；
AD、因电压表测应变片两端的电压，电流表测电路中的电流，则由欧姆定律可知电压表和电流表示数的比值等于应变片中金属丝的电阻，因为应变片塑料中的金属丝会被拉长变细时，其电阻会变大，所以电压表和电流表示数的比值变大，故A错误，D正确；
BC．闭合开关S，当应变片随被检测物体发生拉伸形变时，金属丝会被拉长变细，导致其电阻变大，总电阻变大，根据欧姆定律可知电路中的电流变小，即电流表示数变小；应变片的电阻变大，根据串联电路的分压规律可知，应变片分得的电压变大，即电压表示数变大，故BC错误。
故选：D。
9．（2025•泉港区一模）学完电路知识后，同学们热情很高，争相设计电路，如图是同学们设计出来的四个电路，你认为可以达到目的电路是（ ）
A．抢答器电路：选择哪一个答案就按哪一个按钮（相当于闭合开关），对应的灯就亮
B．电子秤电路：人的体重越大，电压表的示数越大
C．保密室电路：只有两道门都关上了（相当于开关闭合），值班室的灯才会亮
D．卫生间照明灯和换气扇电路：照明和换气扇的工作互不影响
【答案】C
【解答】解：A、电路图中，两只开关断开，灯泡都不发光，上面开关闭合，下面灯泡发光，下面开关闭合，两只灯泡都发光，不能达到目的，故A错误；
B、因为电压表直接测量的是电源电压，而且不会随着秤盘中物重的变化而改变，不能达到目的，故B错误；
C、由设计电路图可知，两道门都关上，即两个开关都闭合时，灯才会亮，说明两个开关相互影响，不能独立控制灯的亮与灭，因此两开关应串联，能达到目的，故C正确；
D、由电路图可知，照明灯和换气扇并联，灯可以独立工作，但是换气扇不能单独工作，互相影响，不能达到目的，故D错误。
故选：C。
10．（2025•海沧区二模）小海设计了一个环境湿度监测装置，当湿度增大时电表示数增大。已知电源电压不变，R0为定值电阻，湿敏电阻R的阻值随湿度的增大而增大。图中符合要求的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】C
【解答】解：由题知，湿敏电阻R的阻值随湿度的增大而增大，则湿度增大时R的阻值，电表示数增大；
A、图中两电阻串联，电压表测R0两端电压，湿度增大时R的阻值增大，根据串联电路的分压原理知，R两端电压变大，电压表示数变小，不合题意；
B、图中电流表将R0短路，电路为R的简单电路，湿度增大时R的阻值增大，根据欧姆定律可知电路中电流变小，即电流表示数变小，不合题意；
C、图中两电阻串联，电压表测R两端电压，湿度增大时R的阻值增大，根据串联电路的分压原理知，R两端电压变大，即电压表示数变大，符合题意；
D、图中两电阻并联，电流表测R支路的电流，湿度增大时R的阻值增大，根据欧姆定律可知R的电流变小，即电流表示数变小，不合题意；
故选：C。
11．（2025•泉州模拟）小明为自己家的养牛场设计了一款补水提示器，其工作原理如图所示，水量减少时滑片上移，下列分析正确的是（ ）
A．与电压表相比，选择电流表设计电路更节能
B．如果选择电流表，R0可以在水太多时保护电路
C．如果选择电压表，水量增多时电表示数变小
D．如果选择电流表，水量增多时电表示数变小
【答案】B
【解答】解：
A．如果选择电压表，R的最大阻值与R0串联，电路的总电阻最大，由P＝UI=U2R可知，电路的总功率最小，在时间相同时最节能，则可知选择电流表设计电路不节能，故A错误；
B．如果选择电流表，在水太多时，变阻器R接入电路中的电阻太小，电路中的电流太大，若电路中没有R0，可能会烧坏电源和电流表，所以R0可以在水太多时保护电路，故B正确。
C．如果选择电压表，R与R0串联，电压表测滑片P上方电阻丝两端的电压，由电压表的内阻很大、在电路中相当于断路可知，滑片移动时，变阻器接入电路中的电阻不变，总电阻不变，由I=UR可知，电路中的电流不变，由题意可知当水量增多时，滑片下移，滑片P上方电阻丝的长度变长、其阻值变大，由U＝IR可知，滑片P上方电阻丝两端的电压变大，即电压表的示数变大，故C错误；
D．如果选择电流表，滑片P上方电阻丝被短路，变阻器下方的电阻丝与R0串联，电流表测电路中的电流，当水量增多时，滑片下移，变阻器R接入电路中的电阻变小，电路的总电阻变小，由I=UR可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大，故D错误。
故选：B。
12．（2025•泉州模拟）如图，电源电压恒定不变，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻。闭合开关S，当R1的滑片P向右移动的过程中（ ）
A．电压表V与电流表A1的示数之比变大
B．电压表V与电流表A2的示数之比变大
C．电流表A1的示数变小，电压表V的示数变小
D．电流表A1的示数变大，电流表A2的示数变小
【答案】A
【解答】解：由图可知，R1、R2并联，电流表A1测干路的电流，电流表A2测通过R2的电流，电压表测电源电压；
CD、由于电源电压不变，所以电压表示数不变；当滑动变阻器的滑片P向右移动时，变阻器连入电路的电阻变大，由欧姆定律I=UR可知，通过滑动变阻器的电流变小；由并联电路各支路互不影响，通过R2的电流不变，电流表A2示数不变；根据并联电路的电流规律可知，干路中的电流变小，电流表A1示数变小，故CD错误；
A、电压表示数不变，电流表A1示数变小，所以电压表示数与电流表A1示数的比值变大，故A正确；
B、电压表示数不变，电流表A2示数不变，所以电压表示数与电流表A2示数的比值不变，故B错误。
故选：A。
13．（2025•福建一模）如图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关S，当滑动变阻器R3的滑片向下移动时，五个理想电表的示数都发生了变化，电表A、V1、V2、V3和V4的示数变化量大小分别用ΔI、ΔU1、ΔU2、ΔU3和ΔU4表示，下列比值中最大的是（ ）
A．ΔU1ΔIB．ΔU2ΔIC．ΔU3ΔID．ΔU4ΔI
【答案】C
【解答】解：由电路图可知，R1、R2、R3串联，V1测R1两端电压，V2测R2两端的电压，V3测R3两端的电压，V4测R2和R3两端的电压，电流表测电路中电流；
P向下滑动时，R2电阻变大，电路中总电阻变大；
设电压表V1两次示数分别为U1、U′1，对应的电流分别为I、I′，
ΔU1ΔI=U1'-U1I'-I=I'R1-IR1I'-I=R1；
ΔU2ΔI=R2；
ΔU3ΔI=U3'-U3I'-I=U-U12'-(U-U12)I'-I=U12-U12'I'-I=R1+R2；
ΔU4ΔI=U4'-U4I'-I=U1-U1'I'-I=R1，故ΔU3ΔI的变化量最大。
故选：C。
14．（2025•泉港区一模）如图是家庭电路中的一部分，下列说法正确的是（ ）
A．站在地上的人若用手直接接触 A 点，则会有触电危险
B．若电路中的保险丝烧了，可以用铜线或铁线代替
C．为用电安全，要安装一个带开关的插座，应在甲处安装两孔插座，乙处安装开关
D．电冰箱接入三孔插座后其外壳与零线相连
【答案】A
【解答】解：
A、站在地上的人若用手直接接触A点时，接触了火线，会有触电危险，故A正确；
B、保险丝是用电阻率大、熔点低的材料制成的，而铜的熔点高，不能及时熔断，故B错误；
C、在家庭电路中，为了用电安全，开关应接在插座（用电器）与火线之间，所以图中甲处应装开关，乙处应装插座，故C错误；
D、电冰箱接入三孔插座能使电冰箱金属外壳接地，防止由于冰箱的外壳漏电而使人发生触电事故，故D错误。
故选：A。
15．（2025•泉州模拟）科技工作人员用湿敏电阻R附着在土壤表面上，可测土壤中含水量的变化，土壤中含水量变低，R的阻值变小。如图所示的电路中，电源电压恒定不变，R0为定值电阻。当土壤中含水量变低，电表的示数也变小，符合要求的电路是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】C
【解答】解：土壤中含水量变低，R的阻值变小；
A、两个电阻串联，电流表测量电路中的电流，当R阻值变小，总电阻减小，电流变大，电流表示数变大，故A错误；
BC、两个电阻串联，当R减小时，根据串联分压规律，R分得的电压减小，故R的电压减小，R0的电压增大，故C正确，B错误；
D、电压表测量电源电压保持不变，故D错误。
故选：C。
16．（2025•泉州模拟）如图，电源电压恒定不变，灯泡L灯丝的阻值不随温度变化。闭合开关S，当滑片P向B端移动时（ ）
A．电流表A的示数变大，灯泡L变暗
B．电流表A的示数变小，灯泡L变亮
C．电压表V2的示数不变，灯泡L变暗
D．电压表V1的示数变小，灯泡L变亮
【答案】D
【解答】解：闭合开关，滑动变阻器和灯泡串联，电流表测电路中的电流，电压表V2测电源电压，电压表V1测滑动变阻器两端电压；
由于电源电压不变，所以电压表V2示数不变；
闭合开关S，当滑片P向B端移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变小，因串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以电路的总电阻变小，由I=UR可得，电路电流变大，即电流表的示数变大；
由U＝IR可知，灯泡两端电压变大；因串联电路两端电压等于各部分电压值，且电源电压不变，所以滑动变阻器两端电压变小，即电压表V1示数变小；
由P＝I2R可知，灯泡的实际功率变大，故小灯泡的亮度变亮；
综上所述，D正确。
故选：D。
17．（2025•泉州模拟）在图示电路中，电源电压保持不变。闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P自左向右滑动，则（ ）
A．电流表A的示数减小
B．电压表V2的示数不变
C．电压表V1与电流表A的示数比值减小
D．电压表V2与电流表A的示数比值增大
【答案】C
【解答】解：
由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表V1测滑动变阻器两端的电压，电压表V2测定值电阻两端的电压，电流表测电路中的电流，
将滑动变阻器的滑片自左向右滑动时，接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，由I=UR可知，电路中的电流变大，即电流表A的示数增大，由U＝IR可知，定值电阻两端的电压变大，即电压表V2的示数增大，故AB错误；
电压表V1与电流表A的示数比值为滑动变阻器的电阻，电阻减小，比值减小，故C正确；
电压表V2与电流表A的示数比值为定值电阻的阻值，阻值不变，比值不变，故D错误。
故选：C。
二．填空题（共7小题）
18．（2025•龙岩模拟）如图所示的电路中电源电压恒定，当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，两表读数之比为4：1；当开关S断开，甲、乙两表为电流表时，两表的读数之比为 3：4 。
【答案】3：4。
【解答】解：
若甲、乙均为电压表时，闭合开关S，R1和R2串联，电压表甲测电源电压，电压表乙测R2的电压，
已知U甲：U乙＝4：1，即U：U2＝4：1，
因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以R1与R2两端的电压之比：U1U2=U-U2U2=4-11=31，
因串联电路处处电流相等，所以由I=UR可得，R1与R2的阻值之比：R1R2=U1IU2I=U1U2=31；
若甲、乙均为电流表时，断开开关S，R1和R2并联，电流表乙测干路电流，电流表甲测R2的电流，
因并联电路各支路两端电压相等，所以由I=UR可得，通过R1和R2的电流之比：I1I2=UR1UR2=R2R1=13，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以两表的读数之比：I甲I乙=I2I1+I2=31+3=34。
故答案为：3：4。
19．（2025•三明一模）在图示电路中，电源电压保持不变。闭合开关S后，若开关S1由断开到闭合，电流表A1示数 不变 ，（填“变大”“变小”“不变”，下同），电流表A示数 变大 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：从图可知，闭合开关S，断开开关S1，电路中只有灯泡L1，电流表A和A1测量的是通过电阻灯泡L1中的电流，
则电流表A和A1的示数为：I＝I1=UR1。
当开关S、S1都闭合后，灯泡L1和灯泡L2并联，而此时电流表A测量的是干路中的总电流，电流表A1测量通过灯泡L1的电流，由并联电路电流的特点可知此时干路中的总电流变大，即电流表A的示数变大。
故答案为：不变；变大。
20．（2025•南安市模拟）如图甲，电源电压为6V，电流表允许通过的最大电流为0.02A，滑动变阻器R的铭牌上标有“200Ω 0.3A”字样，R1为热敏电阻，其阻值随环境温度变化关系如图乙，热敏电阻的阻值随温度升高而 减小 ；闭合开关S，图甲所示的电路可以正常工作的最高环境温度为 50 ℃。
【答案】减小；50。
【解答】解：由图乙可知，热敏电阻的阻值随温度升高减小；
电流表允许通过的最大电流为0.02A，则电路中的最小电阻为R小=UI大=6V0.02A=300Ω，
滑动变组的最大阻值为200Ω，热敏电阻的最小阻值Rt＝R小﹣R滑大＝300Ω﹣200Ω＝100Ω，
热敏电阻的阻值为100Ω时，由图乙可知其工作的最高环境温度50℃。
故答案为：减小；50。
21．（2025•仓山区模拟）坐位体前屈体质测试原理如图所示，电源电压恒定不变，电阻丝R2粗细均匀，总长度为30cm。闭合开关，挡板P在B端时，坐位体前屈成绩为0，电流表示数为0.05A；挡板P在A端时，坐位体前屈成绩为30cm。挡板P由B端向A端滑动时，电流表示数 不变 ，电压表示数与电流表示数之比 变大 。（均填变化情况）
【答案】不变；变大。
【解答】解：闭合开关，R1和R2串联，电压表测量与R2并联部分两端的电压，电流表测量电路电流，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，挡板P由B端向A端滑动时，电阻丝R2接入电路的电阻不变，电压表并联部分的电阻变大，由欧姆定律可知挡板移动过程中，电路中电流不变，即电流表示数不变；
挡板P由B端向A端滑动时，与电压表并联部分的电阻变大，根据欧姆定律可知电压表示数与电流表示数之比即与电压表并联部分的电阻，故电压表示数与电流表示数之比变大。
故答案为：不变；变大。
22．（2025•泉港区一模）如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑片P位于最右端时，电流表的示数为I1；当滑片P位于中点时，电流表的示数为I2，电压表的示数为7.2V。若I1：I2＝5：8，则R1与R2的阻值之比为 1：3 ，电源电压为 12 V。
【答案】1：3；12。
【解答】解：由图可知，R1、R2串联，电压表测量R2两端的电压，
当滑片P位于最右端时，R2全部接入电路，此时电路中的总电阻为：R＝R1+R2，根据欧姆定律可知，电流表的示数为：I1=UR=UR1+R2；
当滑片P位于中点时，R2一半接入电路，此时电路中的总电阻为：R′＝R1+12R2，根据欧姆定律可知，电流表的示数为：I2=UR'=UR1+12R2；
则I1I2=UR1+R2UR1+12R2=R1+12R2R1+R2=58，
解得：R2＝3R1，即：R1R2=R13R1=13，
此时R2两端的电压U2＝7.2V，
根据串联分压的特点可得：U1U2=R112R2=R112×3R1=23，
则R1两端的电压为：U1=23U2=23×7.2V＝4.8V，
根据串联电路的电压规律可知，电源电压为：U＝U1+U2＝4.8V+7.2V＝12V。
故答案为：1：3；12。
23．（2025•漳州模拟）如图甲所示的电路中，电源电压恒定，图乙是电压表与电流表示数的关系图像，则R0的阻值是 15 Ω当滑动变阻器的滑片P在中点时，电流表的示数是 0.15 A。
【答案】15；0.15。
【解答】解：由图甲可知R0和滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，电压表测滑动变阻器两端的电压；
（1）由图乙可知，当滑动变阻器两端的电压为0时，电路中的电流最大为I大＝0.3A，
根据欧姆定律可知，电源电压为：U＝I大R0＝0.3A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当滑动变阻器两端的电压为3V时，电路中的电流I＝0.1A，
根据串联电路的特点和欧姆定律可知，电源电压U＝U滑+IR0＝3V+0.1A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
联立①②解得：定值电阻R0＝15Ω，电源电压U＝4.5V；
（2）当电压表示数为3V时，通过电路中的电流为0.2A，
由欧姆定律可知，滑动变阻器连入电路的最大阻值为：R滑大=U滑I=3V0.1A=30Ω，
当滑片P在中点时，则滑动变阻器接入电路的电阻为：R′=12RP=12×30Ω＝15Ω，则电路的总阻值为：R总＝R0+R′＝15Ω+15Ω＝30Ω，
则电流表的示数为：I=UR总=4.5V30Ω=0.15A。
故答案为：15；0.15。
24．（2025•漳州一模）如图所示的电路中电源电压3V不变，滑动变阻器标有“20Ω，1A”，定值电阻R1＝10Ω，R2＝5Ω。若只闭合开关S2，滑片P从最左端向右移，电压表示数 不变 ；滑片P移到最左端，闭合S1、S2和S3，电流表A1和A2的示数之比为 1：4 。
【答案】不变；1：4。
【解答】解：（1）若只闭合开关S2，电阻R1与滑动变阻器串联在电路中，电压表测量电源电压，所以滑片P移动，电压表示数不变；
（2）滑片P移到最左端，闭合S1、S2和S3，滑动变阻器与R2并联，电流表A1测量通过滑动变阻器的电流，电流表A2测量通过R2的电流，
则电流表A1和A2的示数之比为：IA1：IA2=UR：UR2=3V20Ω：3V5Ω=1：4。
故答案为：不变；1：4。
三．作图题（共5小题）
25．（2025•厦门三模）如图所示，根据图中信息在图中将灯泡、开关接入线路。
【答案】
【解答】解：由图可知，测电笔接触上方的线发光，说明上方导线是火线，则中间导线是零线，下方导线是地线。
灯泡接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套，如图所示：
26．（2025•同安区模拟）请在图中把吊扇按安全用电原则接入家庭电路，要求当调速开关滑片顺时针转动时，可以减慢吊扇转速。
【答案】
【解答】解：调速开关滑片顺时针转动时，吊扇风速减慢，说明接入电路的电阻值变大，应将中间和右侧接线柱接入电路；吊扇在连接时要注意左端接火线、上端接地线、右端接零线，如图所示：
27．（2025•泉州模拟）如图所示，是彬彬家将要在墙上安装的一个带有USB接口的三孔插座，其内部简化电路如图乙所示。当闭合开关S时，指示灯发光，插座和USB接口才能正常使用。请你在图中将未完成的电路补充完整。
【答案】
【解答】解：由题意可知，开关S控制整个电路，所以开关S在干路上；插座、USB接口与指示灯互不影响，所以插座、USB接口与指示灯并联；如下图：
28．（2025•泉州模拟）图甲为一个带开关的五孔插座，开关闭合，插座可以提供工作电压。请在图乙中，将电路连接完整，要求符合安全用电原则。
【答案】
【解答】解：三孔插座的接法：上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线，为了用电的安全，开关接在右孔与火线之间，如图所示：
29．（2025•集美区二模）如图所示为家庭电路的一部分，请按要求将电路连接完整。要求：①开关S1控制灯泡L1；②三孔插座因需要使用大功率电器，需自带保险丝。
【答案】。
【解答】解：开关和灯泡串联后接在火线上，三孔插座的正确接法是左零右火上接地；保险丝要接在火线上。如图所示：
。
四．实验探究题（共22小题）
30．（2025•石狮市一模）在“探究影响电阻大小的因素”的实验中，某实验小组同学利用如图所示的电路分别对“导体电阻跟它的材料、长度、横截面积有关”的猜想进行实验探究。实验中使用4根电阻丝，规格、材料如下表所示。
（1）实验中通过观察 电流表的示数大小 来比较电阻的大小；
（2）分别将 B、C （填编号）两根电阻丝接入电路，可初步探究出的结论是：导体的材料、长度相同时，横截面积越小，电阻越大；
（3）若依次把A、B两根电阻丝接入电路，闭合开关记录电流表的示数。分析比较这两根电阻丝的电阻大小，探究的是电阻跟导体 材料 的关系；
（4）将电阻丝D对折后接入电路中，发现电流表的示数与将电阻丝D全部接入电路时对比变大了，由此得出结论：导体的横截面积越大，电阻越小。这种做法 错误 （选填“正确”或“错误”），理由是： 没有控制电阻丝的长度不变 ；
（5）某同学认为将图中电流表换成小灯泡实验现象更明显，请你对他的方案作出评价： 当接入电路中电阻丝的阻值变化不大时，通过灯泡的亮度无法判定电阻的大小 。
【答案】（1）电流表的示数大小；（2）B、C；（3）材料；（4）错误；没有控制电阻丝的长度不变；（5）当接入电路中电阻丝的阻值变化不大时，通过灯泡的亮度无法判定电阻的大小
【解答】解：
（1）在该实验中，电阻的大小是通过电流的大小来体现的，电流越小说明电阻越大，这种方法是转换法。
（2）由表中数据可知，将B、C两根合金丝接入电路，B、C合金线的材料、长度相同，而横截面积不同，并且C合金丝的横截面积小于B的横截面积，发现接入C合金丝时，电流表的示数比接入B合金丝时更小，说明C合金丝的电阻比B合金丝的电阻大，由此初步得出结论：导体的材料、长度相同时，横截面积越小，电阻越大；
（3）若依次把A、B两根电阻丝接入电路，这两根电阻丝的材料不同，长度和横截面积相同，探究的是电阻跟导体材料的关系；
（4）实验中电阻丝的长度和横截面积均发生了改变，即探究导体与电阻关系时没有控制电阻丝的长度相同，因此该结论是错误的；
（5）若将图中电流表换成小灯泡，通过小灯泡的亮度可以判定电阻的大小，但当接入电路中电阻丝的阻值变化不大时，通过灯泡的亮度无法判定电阻的大小。
故答案为：（1）电流表的示数大小；（2）B、C；（3）材料；（4）错误；没有控制电阻丝的长度不变；（5）当接入电路中电阻丝的阻值变化不大时，通过灯泡的亮度无法判定电阻的大小。
31．（2025•福建模拟）为测定一只标有“2.5V”字样的小灯泡正常工作时的电阻，某同学准备了下列器材，待测小灯泡、干电池2节、滑动变阻器、电流表、电压表、开关、导线若干。
（1）请用笔画线代替导线将图甲中的电路补充充整。
（2）连接电路时，开关应 断开 。
（3）将滑片P置于阻值最大位置，闭合开关S，发现无论怎样移动滑片P电流表的示数始终为零，电压表示数接近电源电压，则电路中存表的故障可能是 灯泡断路 。
（4）排除故障后，闭合开关，滑片P位于某一位置时，电压表示数如图乙所示，为 2.3 V。为了让小灯泡正常发光，应将滑动之阻器的滑片P向 右 端移动。
（5）滑片P调整到适当位置，电压表示数为2.5V，此时电流表示数为0.2A，则该小灯泡正常工作时的电阻为 12.5 Ω。
（6）设计如图丙所示的电路也能测出额定电压为U额的小灯泡正常发光时的阻值，定值电阻阻值为R0。电源电压未知且恒定不变。请将实验步骤补充完整（用U额、I、R0表示）：
①闭合S、S2，断开S1、移动滑片P，使电流表示数为 U额R0 时，小灯泡正常发光；
②闭合S、S1，断开S2，保持滑片P位置不变，读出电流表的示数为I；
③小灯泡正常发光时的电阻RL＝ U额R0IR0-U额 。
【答案】（1）；
（2）断开；
（3）灯泡断路；
（4）2.3；右；
（5）12.5；
（6）U额R0；U额R0IR0-U额。
【解答】解：（1）图中滑动变阻器没有接入电路，根据滑动变阻器一上一下串联接入电路，如图所示：
；
（2）连接电路时，为了保护电路，开关应断开；
（3）无论怎样移动滑片P，电流表的示数始终为零，电路可能断路，因电压表示数接近电源电压，可知电压表与电源连通，故电压表并联部分断路，即灯泡断路；
（4）根据电压表选用小量程，分度值为0.1V，读数为2.3V，小于电源电压，为了能达到2.5V，应该减小滑动变阻器的电压，根据串联分压规律知，应该减小滑动变阻器的电阻，故滑片向右移动；
（5）电压表示数为2.5V，此时电流表示数为0.2A，则该小灯泡正常工作时的电阻R=UI=Ω；
（6）闭合S、S2，断开S1，灯泡与定值电阻并联，电流表测量定值电阻的电流，根据并联各支路两端的电压相等，移动滑片P，使电流表示数为I=U0R0=U额R0；
闭合S、S1，断开S2，保持滑片P位置不变，电流表测量干路电流，读出电流表的示数为I；灯泡的额定电流I额＝I-U额R0；
电阻为RL=U额I额=U额I-U额R0=U额R0IR0-U额。
故答案为：（1）；
（2）断开；
（3）灯泡断路；
（4）2.3；右；
（5）12.5；
（6）U额R0；U额R0IR0-U额。
32．（2025•三明二模）小明从旧电器上拆下一个标识不清的定值电阻R1，为了测出它的阻值，他选择了电压恒为3V的电源、一个滑动变阻器R2、电表、开关、导线等器材，实验电路如图乙所示。
（1）图乙中的a处接 电流 表。
（2）正确连接电路，闭合开关后，发现电流表示数几乎为零，电压表指示3V，电路故障可能是 R1断路 。
（3）排除故障继续实验。第4次实验时的电压表示数如图丙，此时R1两端电压为 2.8 V。
（4）通过四次实验绘制出的I﹣U图象如图丁所示，其中第 ① 次实验数据有误，最终测得R1的阻值为 5 Ω。
（5）他们又对实验进行了拓展，利用电源（电压未知且恒定不变）、阻值为R0的定值电阻、电压表、开关等器材，设计了如图戊所示的电路，也测出了Rx的阻值，请你完成下列实验步骤：
①闭合开关S1，断开S2，读出电压表的示数U1；
②闭合开关 S1、S2 ，读出电压表的示数U2；
③待测电阻阻值的表达式Rx＝ U1-U2U2R0 。
【答案】（1）电流；（2）R1断路；（3）2.8；（4）①；5；（5）S1、S2； U1-U2U2R0。
【解答】解；（1）电流表应串联在电路中使用，而电压表并联接入电路使用，乙图中a处与电源串联，应是电流表；
（2）正确连接电路，闭合开关后，发现电流表示数几乎为零，说明电路发生断路，电压表指示3V，则可能是定值电阻R1发生断路，电压表串联接在电路中测电源电压；
（3）丙图中电压表的量程是0～3V，分度值是0.1V，读数为2.8V；
（4）由丁图知道，后三次用描点法测量得的定值电阻的几个I−U值和其对应的三点连线基本在一条直线上，符合定值电阻的I−U规律，而第①点偏离该直线较远，应为实验数据有误造成的。最终由后三次测得的R1阻值的平均值为R=++Ω；
（5）据图可知，闭合开关S1，断开S2，电压表串联接在电路，测电源电压，此时电压表的示数为U1，即电源电压是U1；闭合开关S1、S2，此时电路为两电阻串联，电压表测R0两端电压，电压表的示数U2，则Rx两端电压为Ux＝U1﹣U2，
电路中的电流为待测电阻的阻值为Rx=UxIx=U1-U2U2R0=(U1-U2)R0U2。
故答案为：（1）电流；（2）R1断路；（3）2.8；（4）①；5；（5）S1、S2； U1-U2U2R0。
33．（2025•南安市模拟）某实验小组利用图甲所示电路测量自来水电阻Rx阻值，其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上阀门K可以控制管内自来水的水量，玻璃管两端接有导电活塞（活塞电阻可忽略）。电源电压约为3V，滑动变阻器铭牌标有“30Ω 2A”字样。
（1）实验前，发现电压表指针指向“0”刻度的左侧，接下来应该进行的操作是 对电压表进行校零 ；
（2）连接图甲所示电路，闭合开关前发现有一根导线连接错误，请在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确；
（3）正确连接电路后，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移至 B （选填“A”或“B”）端；
（4）实验中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3V，检查发现各电路元件完好。出现该现象的原因可能是 自来水的阻值太大 。
（5）为能正确测出玻璃管内自来水的电阻，某同学利用定值电阻R1（阻值4kΩ）、定值电阻R2（阻值3kΩ）、电阻箱R（可以改变电阻值，并能显示连入电路的阻值大小，最大阻值9999Ω）、单刀双掷开关S、两个相同的电压表（量程为0～3V）等器材，连接了如图乙所示电路，进行了如下实验操作。
①把S拨到1位置，记录电压表V1示数为U0；
②把S拨到2位置， 调整电阻箱阻值 ，使电压表V2示数也为U0，记录此时电阻箱的阻值为R＝5kΩ；
③计算玻璃管内自来水的电阻值Rx，则Rx＝ 2.4 kΩ。
（6）用图乙装置还可以探究自来水的电阻大小与自来水的 横截面积 是否有关。
【答案】（1）对电压表进行校零；
（2）
（3）B；
（4）自来水的阻值太大；
（5）2.4；
（6）横截面积。
【解答】解：（1）实验前，发现电压表指针指向“0”刻度的左侧，接下来应该进行的操作是将电压表校零；
（2）根据图示可知，此时的自来水电阻Rx没有接入电路中，即Rx右端与电源之间的导线的接法是错误的，应接在左端，如图所示：
（3）为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该滑到阻值最大处，即B端；
（4）各元件完好，实验中发现无论如何移动滑片P，电流表示数几乎为0，这说明电路中的电流很小，电阻很大，电压表示数接近3V，电压表分压很大，滑动变阻器分压几乎为0，说明自来水的阻值太大；
（5）设把S拨到1位置时，电压表V1示数为U0，则此时电路电流为I=U0R1，电源电压为：U总=U0R1×Rx+U0；
当把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表V2示数与电压表V1示数相同也为U0，则此时电路中的电流为：I'=U0R，电源电压为：U总′=U0R×R2+U0；
由于两次总电压相等，都等于电源电压，可得：U0R1×Rx+U0=U0R×R2+U0，解得Rx=R1R2R=4kΩ×3kΩ5kΩ=2.4kΩ；
（6）因为电阻的大小与导体的材料、长度以及横截面积有关，如果倒掉一些自来水再进行测量，相当于自来水的横截面积减小，因此可以探究自来水的电阻大小与自来水的横截面积是否有关。
故答案为：（1）对电压表进行校零；（2）见解答图；（3）B；（4）自来水的阻值太大；（5）2.4；（6）横截面积。
34．（2025•龙岩一模）小岩利用以下器材探究电流与电阻的关系，器材有：电源（恒为5V）、电流表、电压表、滑动变阻器、电阻R（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω）、开关及导线若干。
（1）请用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整（要求：滑动变阻器滑片P向左移动，电流表示数变大）。
（2）连接好电路，闭合开关发现电压表示数接近于电源电压，电流表几乎无示数，则故障可能是定值电阻R 断路 。
（3）排除故障后，移动滑片P到某一位置时电流表示数如图乙所示，此时通过电阻的电流为 0.5 A。若要增大电阻两端的电压，应将滑片P向 左 端移动。
（4）不改变滑动变阻器滑片的位置，将定值电阻由5Ω换成10Ω，闭合开关后，为保证电压表示数与更换前相同，滑片P应向 右 端移动。
（5）小岩根据测得的数据绘制出I﹣R图像如图丙所示，由图像可得：在电压一定时，电流与电阻成 反 比。
（6）小岩又用图甲所示电路测量未知电阻Rx的阻值，并将实验数据通过描点作出其U﹣I图像如图丁所示，但其延长线不过原点，由此分析电压表未调零，且调零前指针在零刻线 左 （选填“左”或“右”）侧。将电压表调零后重做实验，将正确的数据在图26中描出A、B、C三点，由此可知待测电阻Rx为 10 Ω。
【答案】（1）；（2）断路；（3）0.5；左；（4）右；（5）反；（6）左；10。
【解答】解：（1）滑动变阻器滑片P向左移动时，电路中的电流变大，说明电路中的总电阻减小，故滑动变阻器的左下端接线柱串联接入电路，如图所示：
；
（2）闭合开关，电流表几乎无示数，说明电路中有断路，发现电压表示数接近于电源电压，说明除与电压表并联的电阻之外的电路处于通路，电压表被串连在电路中，故定值电阻断路；
（3）小明排除故障后，移动滑片P到某一位置时电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，此时通过电阻的电流为0.5A；若要增大电阻两端的电压，根据串联分压，应减小滑动变阻器连段电压，故应减小变阻器连入电路的电阻，故应将滑片P向左端移动；
（4）实验中，当把5Ω的电阻换成10Ω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右端滑动；
（5）根据图像知：导体的电流与电阻的乘积为一定值，说明了在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；
（6）根据U﹣I图像所示，其延长线与横轴交点是正数，说明电压表示数为0V就有电流，说明电压表调零前指针在零刻线左侧。
电压表调零后重做实验，将正确的数据在图乙中描点A、B、C，由图像中数据与欧姆定律得R=UI=6V0.6A=4V0.4A=2V0.2A=10Ω
由此可知待测电阻Rx为Rx=10Ω+10Ω+10Ω3=10Ω。
故答案为：（1）；（2）断路；（3）0.5；左；（4）右；（5）反；（6）左；10。
35．（2025•莆田模拟）在“测量小灯泡电阻”的实验中，准备了以下器材：电源、小灯泡（额定电压为2.5V）、电流表、电压表、规格为“20Ω，1A”的滑动变阻器、开关、导线若干。
（1）请在甲图中用笔画线代替导线将实物电路连接完整，要求：导线不能交叉，滑片向右移动时，灯泡变暗；
（2）闭合开关前，发现电流表的指针偏转如图乙所示，可能的原因是 电流表使用前没有调零 ；
（3）闭合开关，移动滑片P，灯泡始终不亮，电压表无示数，电流表有示数，则电路故障可能是 小灯泡短路 ；
（4）故障排除后，进行多次测量，作出了小灯泡的I﹣U图像，如图丙，小灯泡正常发光时电阻为 10 Ω；
（5）如图丁，用该灯泡和电流表测未知电阻Rx的阻值步骤如下：
①断开S1，闭合S、S2，移动滑片，使电流表示数为0.2A；
②保持滑片位置不变， 断开S2闭合S、S1 ，读出电流表示数为0.3A；
③Rx的阻值为 15 Ω。
【答案】（1）如上所示；（2）电流表使用前没有调零；（3）小灯泡短路；（4）10；（5）断开S2闭合S、S1；15。
【解答】解：（1）滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变暗，即电流变小，电阻变大，故滑片以右电阻连入电路中与灯串联，如下所示：
；
（2）在测量A处的电流时，闭合开关前，由图乙可知，电流表的指针没有指在零刻度线，可能电流表电流表使用前没有调零；
（3）经分析，闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表无示数，电流表有示数，电路故障原因可能是小灯泡短路；
（4）如图丙，小灯泡正常发光时，电压为2.5V，电流为0.25A，小灯泡电阻R=UI=Ω；
（4）未知电阻R x 阻值的计算：断开S1，闭合S、S2时，只有灯泡L接入电路，此时电流表示数为0.2A，根据图丙可知，灯泡两端的电压为1.5V。保持滑片位置不变，断开S2，闭合S、S1时，灯泡与Rx并联，此时电流表测干路电流，示数为0.3A，通过Rx的电流Ix＝I−I1＝0.3A−0.2A＝0.1A。由于并联电路各支路电压相等，所以Rx=UIx=Ω。
故答案为：（1）如上所示；（2）电流表使用前没有调零；（3）小灯泡短路；（4）10；（5）断开S2闭合S、S1；15。
36．（2025•南平二模）实验室有一只额定电压为2.5V的小灯泡，为测量小灯泡的电阻，小闽设计电路如图甲，电源电压为3V。
（1）用笔画线代替导线将图甲的电路连接完整，要求滑动变阻器滑片向左移动时电流表示数变大。
（2）滑动变阻器的滑片处于某位置时，电压表示数如图乙，为 2 V，需将滑片向 左 移动，小灯泡才能正常发光。
（3）小闽记录了三次实验数据如图丙，请在他设计的表格中，将①、②位置的内容补充完整。
（4）小灯泡正常发光时，电流表的示数为0.28A，可计算小灯泡的电阻为 8.9 Ω（结果保留一位小数），小灯泡的额定功率为 0.7 W。
【答案】（1）；（2）2；左；（3）电压U/V；电流I/A；（4）8.9；0.7。
【解答】解：（1）测量小灯泡电阻的实验中，滑动变阻器按一上一下接入电路，要求滑动变阻器滑片向左移动时电流表示数变大，即滑动变阻器接入电路的电阻减小，滑动变阻器应接左下接线柱，电路如下图：
（2）从图乙可知，电压表选用小量程，分度值0.1V，所以读数为2V；小灯泡的额定电压为2.5V，要使小灯泡才能正常发光，增大灯泡两端的电压，需要减小滑动变阻器两端的电压，根据串联分压可知，需要减小滑动变阻器的电阻，因此需将滑片向左移动，使电压表的示数为2.5V。
（3）测量小灯泡的电阻需测量灯泡两端的电压和通过灯泡的电流，用R=UI计算灯泡的电阻，因此①是灯泡两端的电压U/V，②是通过灯泡的电流I/A。
（4）小灯泡正常发光时，电流表的示数为0.28 A，可计算小灯泡的电阻为R=UI=≈8.9Ω
小灯泡的额定功率为P＝UI＝2.5V×0.28A＝0.7W。
故答案为：（1）；（2）2；左；（3）电压U/V；电流I/A；（4）8.9；0.7。
37．（2025•龙岩模拟）小明利用图甲所示的电路探究电流与电阻的关系。器材有4节新干电池组成的电源，阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω定值电阻各一个，滑动变阻器有两个，分别为R1“20Ω 1A”和R2“50Ω 2A”，电压表和电流表各一个，导线若干。
（1）请将图甲所示的实物电路连接完整，要求滑片向右移动，电流表示数变大。
（2）闭合开关后，发现电流表无示数，电压表指针超过量程，则故障可能是 R断路 。
（3）实验中多次改变R的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，记下电流表的示数得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图像，为了完成整个实验，应该选择的滑动变阻器是 R2 。
（4）小红想将定值电阻换成小灯泡来探究电流与电压的关系，她的实验方案 不可行 （填“可行”或“不可行”）。
（5）小组同学还想测量未知电阻Rx的阻值，设计的电路图如图丙所示（滑动变阻器的最大阻值为20Ω，电源电压未知且不变）。请将下列实验步骤补充完整：
①闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到b端，记录电流表的示数为0.3A；
②闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到a端，电流表的示数如图丁所示为 0.5 A；
③求出待测电阻Rx的值：Rx＝ 30 Ω。
【答案】（1）见解答图；（2）R断路；（3）R2；（4）不可行；（5）②0.5；③30。
【解答】解：（1）滑片向右滑动时，电流表示数变大，说明滑动变阻器连入电路的电阻变小，故滑动变阻器右下接线柱连入电路中，如图所示：
（2）闭合开关后，电流表无示数，说明电路可能断路；电压表指针超过量程，说明电压表与电源两极直接相连，所以故障可能是定值电阻R断路。
（3）由图乙可知，当R＝25Ω时，I＝0.1A，此时电阻两端电压UR＝IR＝0.1A×25Ω＝2.5V，
4节干电池，则电源电压U总＝4×1.5V＝6V，
根据串联电路电压特点，滑动变阻器两端电压U滑＝U总﹣UR＝6V﹣2.5V＝3.5V，
由I=UR可得，此时滑动变阻器接入电路的电阻R滑=U滑I=Ω，
超过了20Ω，所以应选择“50Ω 2A”的滑动变阻器R2。
（4）探究电流与电压的关系时，要控制电阻不变，而小灯泡的电阻随温度的变化而变化，不是定值，所以小红的实验方案不可行。
（5）②由图丁可知，电流表量程为0～0.6A，分度值为0.02A，则读数为0.5A；
③当滑片P移到b端时，只有滑动变阻器接入电路，且R滑＝20Ω，I1＝0.3A，根据I=UR可得，电源电压U＝I1R滑＝0.3A×20Ω＝6V，
当滑片P移到a端时，滑动变阻器与Rx并联，此时通过滑动变阻器的电流I滑=UR滑=6V20Ω=0.3A，
通过Rx的电流Ix＝I﹣I滑＝0.5A﹣0.3A＝0.2A，
由I=UR可得，Rx=UIx=6V0.2A=30Ω。
故答案为：（1）见解答图；（2）R断路；（3）R2；（4）不可行；（5）②0.5；③30。
38．（2025•仓山区模拟）在“测量额定电压为2.5V的小灯泡正常发光时的电阻”实验中，实验器材有两节新干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和若干导线。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整（要求：当滑片P向右移动时小灯泡变暗）。
（2）连接好电路并正确检查电路后，闭合开关S，发现小灯泡不亮，电流表和电压表均有较小示数，造成这一现象的原因可能是 小灯泡的实际功率太小 。
（3）正确进行实验，移动滑片P，使电压表示数为 2.5 V，小灯泡正常发光，观察到此时电流表示数如图乙所示，为 0.24 A，则小灯泡正常发光时的电阻为 10.4 Ω（结果保留一位小数）。
（4）通过移动滑片P，进行多次测量记录数据，并绘制出小灯泡的I﹣U图像如图丙所示，小灯泡的I﹣U图像不是一条直线的原因是小灯泡的电阻受 温度 的影响。
（S）因实验中电流表出现故障，同学们交流后选用一个阻值为R。的定值电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图丁所示的实验电路，测出了小灯泡正常发光时的电阻，请将实验步骤补充完整：
①闭合开关S1，将开关S2拨到触点 2 （选填“1”或“2”），移动滑片直至电压表示数为U额；
②保持滑片不动，再将开关S2拨到另一触点，读出电压表示数为U0；
③小灯泡正常发光时的电阻的表示式：R＝ U额U0-U额R0 （用U额、U0、R0表示）。
【答案】（1）见解答图；（2）小灯泡的实际功率太小；（3）2.5；0.24；10.4；（4）温度；（5）2；U额U0-U额R0。
【解答】解：（1）额定电压为2.5V的小灯泡，电压表接小量程，当滑片P向右移动时，小灯泡变暗，电阻变大，滑动变阻器接左下接线柱，将图甲中的电路连接如下：
；
（2）连接好电路并正确检查电路后，闭合开关S，发现小灯泡不亮，电流表和电压表均有较小示数，造成这一现象的原因小灯泡的实际功率太小；
（3）根据题意知道，电压表示数为2.5V，小灯泡正常发光，所以，进行实验，移动滑片P，应使电压表示数为2.5V。
小灯泡正常发光时，由图乙所示电流表知道，电流表接小量程，分度值为0.02A，示数为0.24A，则小灯泡正常发光时的电阻为R=UI=≈10.4Ω
（4）由图丙所示I﹣U图像知道，不是一条直线，说明小灯泡的电阻受温度的影响，随着温度的升高而增大，不是一个定值。
（5）由图丁所示的实验电路知道，测出了已知额定电压为U额的小灯泡正常发光时的电阻，请将实验步骤补充完整：
①闭合开关S1，灯泡、定值电阻、滑动变阻器串联，将开关S2拨到触点2，电压表测灯泡两端的电压，移动滑片P直至电压表示数为U额；
②保持滑片P不动，再将开关S2拨到另一触点1，电压表测灯泡与定值电阻串联的总电压，读出电压表示数为U0；
③灯泡正常工作的电流为I正=U0-U额R0，
小灯泡正常发光时的电阻的表示式R=U额I正=U额U0-U额R0。
故答案为：（1）见解答图；（2）小灯泡的实际功率太小；（3）2.5；0.24；10.4；（4）温度；（5）2；U额U0-U额R0。
39．（2025•三明二模）在“探究电流与电阻的关系”实验中，提供的器材有：电压恒为3V的电源，阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的四个电阻，标有“20Ω，1A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关各1个，导线若干。
（1）用笔画线代替导线把如图1所示的电路连接完整。
（2）电路连接完毕，闭合开关S，发现电流表无示数，电压表示数接近3V，则电路故障可能是 电阻R断路 。
（3）排除电路故障后闭合开关，先将5Ω的定值电阻接入电路，调节滑片P，使电压表的示数为某一值时，电流表的示数为 0.4 A（如图2所示）。接着用10Ω电阻替换5Ω电阻，此时应将变阻器的滑片P向 左 调，使电压表示数为 2 V，记录电流表示数。
（4）接着将15Ω、20Ω的电阻先后接入电路，进行实验，获得数据如表：
分析实验数据可得出的结论是： 在电压一定时，通过导体的电流与这段导体的电阻成反比 。
（5）甲、乙、丙三组同学分别做了实验探究，并根据实验数据在同一坐标纸上用描点法画出电流I随电阻倒数1R变化的关系图像，如图3，可知三组同学控制电阻两端电压最小的是 丙 组。实验中发现，甲、乙、丙三组同学中有一个小组需更换变阻器才能完成实验，则该小组更换后的变阻器最大阻值至少为 40 Ω。
【答案】（1；（2）电阻R断路；（3）0.4；左；2；（4）在电压一定时，通过导体的电流与这段导体的电阻成反比；（5）丙；40。
【解答】解：（1）在探究电流与电阻的关系实验中，滑动变阻器应“一上一下”串联接入电路，已接了下面一个接线柱，可将上面任意一个接线柱与定值电阻右接线柱相连；电流表串联在电路中，电压表并联在定值电阻两端，其正接线柱与定值电阻右接线柱相连。电路如下图所示：
（2）闭合开关S，电流表无示数，说明电路可能存在断路；电压表示数接近3V（电源电压），说明电压表与电源正负极之间是通路，所以电路故障可能是R1断路；
（3）由图可知，电流表量程为0−0.6A，分度值为0.02A，故电流表的示数为0.4A；
用10Ω电阻替换5Ω电阻后，根据串联分压原理U1：U2＝R1：R2，电阻增大，其两端电压增大。要探究电流与电阻的关系，需控制电阻两端电压不变，所以应增大滑动变阻器接入电路的电阻，将变阻器的滑片P向左调，使电压表示数仍为2V；根据欧姆定律I＝RU，当R＝5Ω，I＝0.4A时，电阻两端电压U＝IR＝0.4A×5Ω＝2V；
（4）分析实验数据，电阻两端电压始终控制为2V不变，电阻增大时，电流减小，可得出的结论是：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；
（5）由图3知，1R=0.1，对应的电阻R为10Ω，根据U＝IR，所以三组同学控制电阻两端电压分别为：U甲＝0.2A×10Ω＝2V；U乙＝0.15A×10Ω＝1.5V；U丙＝0.1A×10Ω＝1V，所以三组同学控制电阻两端电压最小的是丙组；
电源电压为3V，丙组接入20Ω电阻时，控制定值电阻两端电压为1V，则滑动变阻器两端电压为2V，滑动变阻器两端电压是定值电阻两端电压的2倍，滑动变阻器连入的阻值应该等于定值电阻阻值的2倍，R滑＝2R＝40Ω，所以，丙组需要换滑动变阻器，更换后的变阻器最大阻值至少为40Ω。
故答案为：（1；（2）电阻R断路；（3）0.4；左；2；（4）在电压一定时，通过导体的电流与这段导体的电阻成反比；（5）丙；40。
40．（2025•南安市模拟）图甲是“探究电流与电阻的关系”实验装置，电源电压恒为3V，定值电阻分别有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲的实物图连接完整，使滑片P向左移动时，电流表的示数变大。
（2）连接电路时，开关应 断开 ；正确连接电路，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现电流表指针有偏转，电压表示数为零，则故障原因可能是定值电阻R 短路 。
（3）用20Ω的定值电阻做完实验后，接着换15Ω的定值电阻接入电路，闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P应向 A （选填“A”或“B”）端适当调节，使电压表示数保持不变。
（4）图乙是根据实验数据绘制的I﹣R关系图像，则实验时电压表示数保持 2 V不变；分析图像，可得到结论：当导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 反比 。
（5）如图丙，对实验过程进一步分析、论证，绘制了实验过程中“电流与定值电阻、电流与滑动变阻器阻值、电流与总电阻”之间的图像，则图中阴影部分面积表示的具体物理含义是 滑动变阻器两端的电压 。
【答案】（1）见解答图；（2）断开；短路；（3）A；（4）2；反比；（5）滑动变阻器两端的电压。
【解答】解：（1）滑片向左滑动时，电流表示数变大，说明滑动变阻器连入电路的电阻变小，故滑动变阻器左下接线柱连入电路中，如图所示：
；
（2）为了保护电路，连接电路时开关应断开；电流表指针有偏转，说明电路不是断路，电压表无示数，可能是与电压表并联的电路短路，因此故障可能是与电压表并联的定值电阻R短路；（3）根据串联电路的分压原理可知，将定值电阻由20Ω改接成15Ω的电阻，电阻减小，其分得的电压减小；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，根据串联电路电压的规律可知，为了保持定值电阻两端电压不变，应减小滑动变阻器分得的电压，由串联分压的分压原理可知，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，使电压表的示数保持不变；
（4）由图乙可知，实验时电压表的示数：UV＝IR＝0.1A×20Ω＝…＝0.4A×5Ω＝2V，为一定值，故由图像可以得出结论：当导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；
（5）实验中定值电阻两端的电压为2V，滑动变阻器两端的电压为U滑＝U﹣UV＝3V﹣2V＝1V，由串联电路电压规律知，滑动变阻器接入电路的阻值小于定值电阻。根据欧姆定律可知，电流与电阻的乘积为电压，三线中IR乘积最大的c线为电流与总电阻的图像，三线中IR乘积最小的a线为电流与滑动变阻器的图像，三线中IR乘积中间的b线为电流与定值电阻的图像；由图可知，阴影部分的面积等于c线IR的乘积与b线IR的乘积之差，根据串联电路电压规律可知，阴影部分的面积表示滑动变阻器两端的电压。
故答案为：（1）见解答图；（2）断开；短路；（3）A；（4）2；反比；（5）滑动变阻器两端的电压。
41．（2025•漳州模拟）在“测量小灯泡电阻的实验”中，按图甲所示电路进行实验，其中，电源电压为3V，滑动变阻器的规格为“20Ω，1A”，小灯泡标有“2.5V”字样。
（1）请用笔画线代替导线，在图甲中将实验电路连接完整。
（2）闭合开关前，发现电流表的指针指在零刻度线左侧，原因是 电流表没有调零 。
（3）闭合开关后，发现灯泡不亮，电流表没示数，电压表示有示数，则故障可能是 灯泡断路 ；
（4）排除故障后，进行实验，并得到如图乙所示的图像，可知小灯泡正常发光时的电阻为 10 Ω。
（5）①测量热敏电阻在某一温度下的阻值。选用如图丙所示的器材，将温控室的温度设置好，电阻箱R0调为某一阻值R01，闭合开关S，调节滑动变阻器R1，使电压表和电流表的指针偏转到某一位置，记录此时电阻箱的阻值R01，断开开关S。
②将电压表和热敏电阻C端间的导线改接到D端，闭合开关S，反复调节 R0和R1 （选填“R0”、“R1”或“R0和R1”），使电压表和电流表的示数与上述记录的示数相同，记录此时电阻箱的阻值R02，则热敏电阻的阻值RT＝ R01﹣R02 。
【答案】（1）见解答图；（2）电流表没有调零；（3）灯泡断路；（4）10；（5）R0和R1；R01﹣R02。
【解答】解：（1）滑动变阻器上下各选一个接线柱与灯泡串联在电路中，如下图所示：
；
（2）闭合开关前，发现电流表的指针指在零刻度线左侧，说明电流表在使用前没有调零；
（3）闭合开关后，发现灯泡不亮，电流表没示数，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表与电源连通，电压表被串联在电路中，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，即故障可能是灯泡断路；
（4）由图乙可知，灯泡额定电压对应的额定电流为0.25A，则小灯泡正常发光时的电阻为：
R=ULIL=Ω；
（5）闭合开关，热敏电阻、滑动变阻器、电阻箱串联接入电路，电压表测电阻箱两端的电压，电流表测通过电路的电流；
断开开关，将电压表和热敏电阻C端间的导线改接到D端，闭合开关，此时电压表测电阻箱和热敏电阻两端的电压之和；要使电压表和电流表的示数与上述记录的示数相同，而电源电压不变，由R总=U总I可知此时总电阻与第一步中相同，根据题意可知一定要调节电阻箱R0的阻值，且仍然是3个电阻元件串联，所以还需要调节滑动变阻器R1才能使总电阻不变，才能使电流表示数不变，记录此时电阻箱的阻值R02，断开开关；
因两表的示数与第一步中相同，则根据欧姆定律可知R01＝R02+RT，则热敏电阻的阻值RT＝R01﹣R02。
故答案为：（1）见解答图；（2）电流表没有调零；（3）灯泡断路；（4）10；（5）R0和R1；R01﹣R02。
42．（2025•思明区模拟）探究电流与电阻的关系，实验装置如图甲，电源电压恒为6V，电阻箱R0（0～9999Ω），滑动变阻器R（20Ω，1A）。
（1）用笔画线代替导线将图甲电路连接完整。
（2）闭合开关前，滑片P应移至 B 端。
（3）将电阻箱调至R0＝20Ω，闭合开关，发现两电表示数均为零，于是将一根完好的导线一端接在电源正极，另一端依次接在开关的E、F及滑动变阻器的D、A接线柱上，发现只有接在A接线柱上时，两电表有示数，则故障原因可能是 滑动变阻器断路 。
（4）排除故障后继续实验，数据记录在表中。将电阻箱调至10Ω，调节滑片P，直至电压表示数为 3.6 V。电流表示数如图乙所示，为 0.36 A。
（5）分析实验数据，得出结论： 电压一定时，电流与电阻成反比 。
（6）本实验，电阻箱应在 6﹣30 Ω范围内调节。
【答案】（1）见解答图；（2）B；（3）滑动变阻器断路；（4）3.6；0.36；（5）电压一定时，电流与电阻成反比；（6）6﹣30。
【解答】解：（1）将电压表和电阻箱并联，电流表串联在电路中，如图所示：
（2）为保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器移至阻值最大处；
（3）闭合开关，两电表示数都为0，电路可能断路，用一条导线检查电路故障，将该导线的导线一端接在电源正极，另一端依次接在开关的E、F及滑动变阻器的A、D接线柱上，发现只有接在A接线柱上时，两电表有示数，说明EF、ED之外的电路有断路，当接到A接线柱上时，两电表都有示数，则正接线柱与A接线柱之外的电路为通路，则由此可以判断故障是：滑动变阻器断路；
（4）由表格数据可知，探究电流与电阻的关系时，应控制定值电阻两端电压不变，定值电阻两端电压UV＝IR＝0.24A×15Ω＝0.18A×20Ω＝0.36V；
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0.36A；
（5）横向分析表中的数据可知，电阻增大为原来的几倍，电流减小为原来的几分之一，得到的结论是：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；
（6）根据题意，电流表的量程为0～0.6A，所以当电流表的示数为0.6A时，电阻箱的阻值最小；
当滑动变阻器电阻为20Ω时，电阻箱可接的最大电阻阻值。
因为电阻箱两端的电压为3.6V，所以R最小=UVI最大=Ω；
而电流表的示数不能超过0.6A，所以电阻箱的阻值为6Ω；
若滑动变阻器的电阻为20Ω，则电路中电流，I最小=U滑R滑=6V-3.6V20Ω=0.12A，
所以R最大=UVI最小=Ω。
故答案为：（1）见解答图；（2）B；（3）滑动变阻器断路；（4）3.6；0.36；（5）电压一定时，电流与电阻成反比；（6）6﹣30。
43．（2025•涵江区模拟）在“探究电流与电阻的关系”实验中，电压恒为4.5V的电源，5个定值电阻R1（5Ω）、R2（10Ω）、R3（15Ω）、R4（20Ω）、R5（25Ω）滑动变阻器R，电压表、电流表、开关，导线若干。
（1）将R1接入电路，开关闭合前，需将滑动变阻器的滑片P移到最 右 端；
（2）若保持滑片P位置不变，断开开关，用R2替换R1，闭合开关发现电压表示数 大于 2.5V（选填“大于”、“小于”或“等于”），滑片P应向 右移 使电压表示数调为2.5V；
（3）重复（2）中的实验步骤。根据数据绘制出I﹣R图像如图乙，由图像可得出的结论是：导体两端电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成 反比 ；
（4）用R5替换R4，调节滑片使电压表示数为2.5V后，再观察并读取电流表示数用时8s，在这8s内，滑动变阻器R消耗的电能是 1.6 J；为完成该实验的全部探究，滑动变阻器的最大电阻至少为 20 Ω。
【答案】（1）右；（2）大于；右移；（3）反比；（4）1.6；20。
【解答】解：（1）将R1接入电路，开关闭合前，需将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处的最右端。
（2）若保持滑片P位置不变，断开开关，用R2替换R1，闭合开关发现电压表示数变大，接下来的操作为向右移动变阻器的滑片，使电压表示数为2.5V，以达到实验要求。
（3）根据绘制出定值电阻的I﹣R图像知，因电流与电阻之积为一定值，由图像可得出的结论是：导体两端电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。
（4）当定值电阻两端电压为2.5V时，变阻器两端电压为UP＝U﹣UV＝4.5V﹣2.5V＝2V，
已知R5＝25Ω，此时电路中的电流为I=UVR5=2.5V25Ω=0.1A，
在这8s内，滑动变阻器R消耗的电能是WP＝UPIt＝2V×0.1A×8s＝1.6J；
根据串联分压原理可得UVU-UV=RRP，
实验中定值电阻两端电压保持不变为2.5V，由于电源电压不变，则变阻器两端电压不变，因此上式等号左侧电压之比保持不变，当定值电阻阻值最大时，变阻器的阻值最大，已知定值电阻的最大阻值是25Ω，带入上式可得ΩRP，
解得RP＝20Ω，因此滑动变阻器允许连入电路的最小阻值为20Ω。
故答案为：（1）右；（2）大于；右移；（3）反比；（4）1.6；20。
44．（2025•宁德一模）在探究“电流与电压关系”的实验中。
（1）用笔画线代替导线将图甲电路连接完整（要求：滑片P向右移动时电阻变小）；
（2）检查电路连接无误，闭合开关后发现电压表示数接近于电源电压，电流表示数几乎为0，则故障可能是定值电阻R 断路 ；
（3）排除故障后，记录数据如下表。第2次电压表示数如图乙所示，电压表示数为 1.2 V；
（4）请根据表格中的数据在图丙的坐标纸中描点，并画出图象；
（5）结合以上信息可知，定值电阻R＝ 5 Ω；根据丙图可得出，导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成 正比 ；
（6）为了使结论更具有普遍性，实验小组同学提出以下两种实施方案，其中合理的方案是 B （填字母）；
A.使用原有的实验器材增加实验次数
B.换用不同的定值电阻重复前面的实验
（7）评估交流时，发现另一小组所画出的图象如图丁所示，请你分析该小组实验中可能存在的问题是 电压表并联在滑动变阻器两端 。
【答案】（1）见解析；
（2）断路；
（3）1.2；
（4）见解析；
（5）5；正比；
（6）B；
（7）电压表并联在滑动变阻器两端。
【解答】解：（1）在探究“电流与电压关系”的实验中，滑动变阻器要串联进电路；要想滑片向右滑动时电流表的示数变大，根据欧姆定律可知，滑片向右滑动时，滑动变阻器阻值变小，所以要将滑动变阻器右下接线柱接入电路，如图所示：
（2）闭合开关后，电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通；电流表示数几乎为0，说明电路中电流极小，很可能是电路某处断开，而电压表并联在定值电阻R两端，所以故障可能是定值电阻R断路。此时电压表串联在电路中，由于电压表内阻很大，根据I=UR，电路中电流几乎为0，而电压表测电源电压，示数接近电源电压。
（3）由图乙可知，电压表使用0～3V量程，其分度值为0.1V，电压表示数为1.2V。
（4）根据表格数据在图丙坐标纸中准确描点，然后用平滑直线连接各点，如图所示
（5）根据R=UI，任选一组数据，如U＝0.8V，I＝0.16A，则R=UI=Ω。
由绘制的图像（或分析表格数据）可知，当导体的电阻一定时，通过导体的电流随导体两端电压的增大而增大，且电压与电流的比值一定，所以通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
（6）使用原有的实验器材增加实验次数，只是在同一电阻下进行多次测量，能减小误差，但探究的仍是同一个定值电阻的电流与电压关系；换用不同的定值电阻重复前面的实验，能在不同电阻情况下探究电流与电压关系，使结论更具普遍性，所以B方案更合理。故A不符合题意，B符合题意。
故选：B。
（7）在探究电流与电压关系时，应保持电阻不变，研究电流随电压的变化关系。根据U＝IR，电流增大，电阻的电压变大，由串联电路电压的规律，变阻器的电压变小，而图中图像显示电压增大电流减小，是因为电压表接在了滑动变阻器两端。
故答案为：（1）见解析；
（2）断路；
（3）1.2；
（4）见解析；
（5）5；正比；
（6）B；
（7）电压表并联在滑动变阻器两端。
45．（2025•石狮市模拟）某小灯泡的额定电压为2.5V，图甲是测量该灯泡电阻的实验电路。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整（要求：电路连好后，闭合开关，不调节滑片P，电流表示数较小）。
（2）调节滑片P，电压表示数为2V，再将滑片向 左 移动，可使灯泡正常发光，当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则此时小灯泡的电阻为 5 Ω。
（3）小明设计了图丙的电路测量导体电阻，将电压表的电压刻度值标注为电阻值后就可直接读出MN间所接导体电阻的大小，电路中使用的电压表表盘如图丁所示，已知电源电压恒为6V。
①将电压表的电压表示数标注为电阻示数。
步骤一：调节电阻箱R的阻值至60Ω。
步骤二：将0Ω标注在电压表 0 V处，该电路所能测出的最大阻值是 60 Ω。
步骤三：通过分析，将所有刻度标注完毕。
②在MN间接入30Ω的R0时，图丁中的指针应指在 a位置右侧 （选填“a位置”“a位置左侧”或“a位置右侧）。
③使用一段时间后，电源电压会降低，此时该电路测得的电阻阻值偏 小 。
【答案】（1）见解答图；（2）左；5；（3）①0；60；②a位置右侧；③小。
【解答】解：（1）闭合开关，不调节滑片P，电流表示数较小，说明滑动变阻器阻值较大，故滑动变阻器选用左下接线柱与电源串联，如下图所示：
；
（2）调节滑片P，电压表示数为2V，小于灯泡额定电压2.5V，要使灯泡正常发光，应增大灯泡两端电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故将滑片向左移动；
由图甲可知，电流表选用小量程；当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.5A，则此时小灯泡的电阻为：
R=ULIL=Ω；
（3）小明设计了图3电路测量导体电阻，将电压表的电压刻度值标注为电阻值后就可直接读出MN间所接导体电阻的大小，电路中使用的电压表表盘如图丁所示；
①将电压表的电压表示数标注为电阻示数，
步骤一：调节电阻箱R的阻值至60Ω。
步骤二：电压表示数为0时，电压表测导线两端的电压，电压表接入电路的是小量程，示数最大时为3V，
电源电压为6V，根据串联电路电压规律可知电阻箱两端的电压为6V﹣3V＝3V，
根据串联分压原理可得UVUR=RVR，代入数据可得3V3V=RV60Ω，解得RV＝60Ω，
所以在电压表0V对应的位置标注0Ω，3V对应的位置标注60Ω；
步骤三：通过分析，将所有刻度标注完毕，
②在MN间接入30Ω的R0时，根据串联电路电压规律、串联分压原理可知U0U-U0=R0R，
代入数据可得U06V-U0=30Ω60Ω，
解得：U0＝2V，图丁中的指针应指在a位置右侧；
③使用一段时间后，电源电压会降低，根据串联电路电压规律可知，电压表示数会减小，故此时该电路测得的电阻阻值偏小。
故答案为：（1）见解答图；（2）左；5；（3）①0；60；②a位置右侧；③小。
46．（2025•石狮市模拟）在“探究电流与电阻关系”的实验中，小明设计了如图甲所示的电路，电源电压恒为6V确认电路连接无误后，分别更换5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω几个不同的定值电阻R，例时移动滑动变阻器的滑片，记录相关数据并得到如图乙所示的图象。
（1）根据甲图连接电路时开关处于断开状态，闭合开关前应将滑片P置于最 右 端。
（2）闭合开关后，发现电压表的指针如图乙所示，该问题如何解决： 电压表进行调零 。实验中用10Ω定督电阻代替5Ω后，应向 右 端移动滑片直至电压表示数为 2.5 V，再记录数据。
（3）根据图丙得到结论是：导体两端的电压一定时， 电流和电阻成反比 。
（4）小明要顺利完成整个实验，所用的滑动变阻器最大阻值至少为 35 Ω。
（5）他又用本次实验器材探究电流与电压关系时，根据实验数据做出了如图丁的图像，图中的阴影面积表示物理量是： 电功率 。
【答案】（1）右；（2）电压表进行调零；右；2.5；（3）电流和电阻成反比；（4）35；（5）电功率。
【解答】解：（1）为了保护电路，闭合开关前，应将滑片置于阻值最大处，即最右端；
（2）闭合开关前，发现电压表指针如图甲所示，即指针没有正对零刻度线，出现这种情况应该对电压表进行调零；
从图乙可知，当接入电路的电阻阻值为25Ω时，通过电路的电流为0.1A，根据欧姆定律可知定值电阻两端的电压为UV＝IR＝0.5A×5Ω＝2.5V，根据串联电路的分压原理可知，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，根据串联电路电压的规律可知，为了保持定值电阻两端电压不变，应增大滑动变阻器分得的电压，由串联分压的分压原理可知，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，直至电压表示数为2.5V，再记录数据；
（3）实验得出的结论是：在电压一定时，电流和电阻成反比；
（4）根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压U滑＝U﹣UV＝6V﹣2.5V＝3.5V，
变阻器分得的电压为电压表示数的倍，根据分压原理，当接入25Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为
R滑＝1.4×25Ω＝35Ω，
小明顺利完成了实验，则所用滑动变阻器的最大阻值至少为35Ω；
（5）阴影部分面积为横、纵坐标的乘积，即阴影部分的面积为：S＝UI＝P，故阴影部分面积表示的物理量是电功率。
故答案为：（1）右；（2）电压表进行调零；右；2.5；（3）电流和电阻成反比；（4）35；（5）电功率。
47．（2025•集美区二模）在探究“电流与电压和电阻的关系”实验中：
（1）根据设计的电路图，用笔画线代替导线，在图甲中完成电路的连接；
（2）闭合开关，发现电压表和电流表均无示数。小静利用另一只完好的电压表进行检测，要把电压表分别接在a、b之间和b、c之间，电压表示数均为3V；接在a、c之间，电压表无示数。如果电路连接完好，只有一个元件有故障，该故障是 滑动变阻器断路 ；
（3）排除故障后，移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表示数为1.2V时，电流表示数如图丙所示，可计算出电阻Rx＝ 5 Ω；
（4）继续移动滑片，记录数据，在I﹣U坐标系中描点，如图丁。
①根据所描的点在图坐标系中作出电阻Rx的I﹣U图象，分析数据得出结论： 当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 ；
②图中阴影部分的面积表示 定值电阻的电功率 。
（5）在第5次实验的基础上，进一步探究电流与电阻关系。
①断开开关，保持滑片P不动，将定值电阻换成10Ω，再闭合开关，应将滑动变阻器的滑片P向 A 移动（选填“A”或“B”），使电压表的示数为 2.4 V时，记录电流表示数。
②断开开关，再次更换定值电阻，重复步骤①。
③分析数据得出结论，完成该实验探究。
【答案】（1）见解答图；（2）滑动变阻器断路；（3）5；（4）①见解答图；当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；②定值电阻的电功率；（5）A；2.4。
【解答】解：（1）由图甲可知，当滑动变阻器滑片向右移动时阻值变小，故图乙中滑动变阻器选用右下接线柱与开关串联在电路中，如下图所示：
；
（2）把电压表分别接在a、b之间和b、c之间，电压表均有示数，说明a、电源、b之间是通路；a、电流表、待测电阻、c也是通路，根据接在a、c之间，电压表无示数，如果电路连接完好，只有一个元件有故障，该故障是滑动变阻器断路；
（3）排除故障后，移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表示数为1.2V时，电流表示数如图丙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.24A，则Rx的阻值为：
Rx=UxIx=Ω；
（4）①根据所描的点在图坐标系中作出电阻Rx的I﹣U图象，如下图所示：
；
由图可知，图线为一条过原点的斜线，故可得出结论：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；
②由图丁可知，阴影部分“面积”是U×I，根据P＝UI可知，图中阴影部分的面积表示定值电阻的电功率；
（5）由图丁可知，第5次实验时定值电阻两端电压为2.4V；实验中，当把5Ω的电阻换成10Ω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A移动，使电压表的示数为2.4V时，记录电流表示数。
故答案为：（1）见解答图；（2）滑动变阻器断路；（3）5；（4）①见解答图；当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；②定值电阻的电功率；（5）A；2.4。
48．（2025•翔安区模拟）为防止天然气（密度比空气小）泄漏带来安全隐患，小华准备安装燃气泄漏报警器。
（1）预防：燃气报警器应安装在燃气灶附近的 上 （选填“上”或“下”）方区域；
（2）报警：燃气泄漏报警器需要用气敏电阻，小明用如图甲所示的装置测量气敏电阻Rx阻值与天然气浓度的关系。
①开关S闭合前，滑片P应移至 A 端；闭合开关，发现电压表指针迅速指向最大电压值，电流表指针几乎不动，故障可能是 气敏电阻Rx断路 。
②排除故障后，进行实验，收集数据。天然气浓度与气敏电阻Rx的关系如下表所示。移动滑片P，当天然气浓度为7%时，电压表示数如图乙所示，结合表格，判断Rx的阻值为 25 Ω，电流表示数 0.36 A。
③制作报警器：小明设计了一个燃气泄漏报警器，如图丙所示。其中控制电路有：电源电压U、开关、气敏电阻Rx、定值电阻R0。当电流达到I0报警器报警，若要求闭合开关S，天然气浓度高于H0时报警，定值电阻R0的阻值表达式 R0=UI0+5Ω×H0﹣60Ω （用U、I0、H0表示）；若要使报警器在天然气浓度更低时报警，可以采用的方法有 减小R0或增大U （写出一种即可，报警器电阻不计）。
【答案】（1）上；（2）①A或C；气敏电阻Rx断路；②25；0.36；③UI0+5Ω×H0﹣60Ω；减小R0或增大U。
【解答】解：（1）天然气密度比空气小，在空气中会上浮，所以燃气报警器应安装在燃气灶附近的上方区域；
（2）①为了保护电路，开关闭合前，变阻器的滑片应移到接入电路的电阻值最大端，即A端；
电流表的指针几乎不动，说明电路断路，电压表指针迅速指向最大电压值，因此故障为气敏电阻Rx断路；
②根据表格可知，气敏电阻阻值与天然气浓度的函数关系：Rx＝kH+b，
当H＝0时，Rx＝60Ω，所以b＝60Ω，
当H＝2%时，Rx＝50Ω，所以k＝﹣5Ω，
所以，Rx＝﹣5Ω×H+60Ω，
当天然气浓度为H＝7%时，气敏电阻的阻值：Rx＝﹣5Ω×7+60Ω＝25Ω；
由乙图可知，电压表的量程为0～15V，分度值为0.5V，示数是Ux＝9V，
由欧姆定律可得，电路中的电流：I=UxRx=9V25Ω=0.36A；
③由气敏电阻阻值与天然气浓度的函数关系可知，天然气浓度为H0时，气密电阻的阻值：Rx0＝﹣5Ω×H0+60Ω，
由丙图可知，R0、Rx和报警器串联，报警器电阻不计，由欧姆定律和串联电路规律表示出R0：
R0＝R总﹣Rx0=UI0-Rx0=UI0-（﹣5Ω×H0+60Ω）=UI0+5Ω×H0﹣60Ω；
天然气浓度变小时，Rx阻值增大，此时电路中的电流变小，由于报警器报警时需要的电流不变，所以需要增大电路中的电流，可以增大电源电压或减小R0的阻值。
故答案为：（1）上；（2）①A或C；气敏电阻Rx断路；②25；0.36；③UI0+5Ω×H0﹣60Ω；减小R0或增大U。
49．（2025•厦门模拟）请按要求把下面实验报告①～⑤空格填写完整。
实验：探究电流与电压关系
【实验目的】探究电流与电压关系。
【实验电路】
【实验器材】电源（电压3V），定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω），电流表（0～0.6A），电压表（0～3V），滑动变阻器（20Ω 2A），开关，导线。
【实验步骤】连接电路时，开关应① 断开 。
……
【实验数据】
序号5电流表示数如上图所示
【实验结论】分析数据可得实验结论：④ 在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 。
【实验评估】其他小组提出质疑：序号为⑤ 4 的实验数据不真实，无法得到。
【答案】①断开；②20；③0.08；④在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；⑤4。
【解答】解：①连接电路时，为保护电路，开关应断开；
②电阻：R=UI=Ω；
③电流表的示数如图所示，使用的是小量程，分度值为0.02A，该读数为0.08A；
④根据表中数据可知：电压与电流的比值为一定值，故得出的结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；
⑤电流表的示数如图所示，使用的是小量程，分度值为0.02A，电流0.05A，不易得到。
故答案为：①断开；②20；③0.08；④在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；⑤4。
50．（2025•厦门模拟）用伏安法测量小灯泡正常工作时的电阻。实验器材包括：学生电源、小灯泡L（额定电流0.3A，电阻约10Ω）、滑动变阻器R（20Ω 2A）、电流表1个、电压表1个，开关2个（S1、S2），导线若干。
（1）用笔画线代替导线，将图1中的实物图连接完整。要求：滑片P向右移动时，电路中的电流变小。
（2）将滑片P移到最大阻值处，闭合开关S1，灯不亮，电流表无示数，电压表指针快速偏转到最右边后损坏，则电路故障可能是 灯泡断路 。排除故障，继续实验。
（3）不使用电压表，利用现有器材完成实验；
①将图2方框中的电路补充完整。
②闭合开关S1，调节滑片P直至 电流表示数为0.3A ，小灯泡正常发光。
③闭合开关S2，记录电流表示数为I1。 变阻器的滑片移动到最右端 ，记录电流表示数为I2。
④测得I1＝0.5A、I2＝0.3A，则小灯泡正常工作时的电阻为 8 Ω。
【答案】（1）见解析中的图；（2）灯泡断路；（3）电流表示数为0.3A；变阻器的滑片移动到最右端；8。
【解答】解：（1）滑片P向右移动时，电路中的电流变小，可知电路的电阻变大，故变阻器左下接线柱连入电路中，如下所示：
（2）将滑片P移到最大阻值处，闭合开关S1，灯不亮，电流表无示数，电路可能断路，电压表指针快速偏转到最右边后损坏，原来电压表与电源连通，则电路故障可能是灯泡断路。
（3）①将开关S2与灯并联，如下所示：
②通过灯的电流为额定电流时，灯正常发光，闭合开关S1，调节滑片P直至 电流表示数为0.3A，小灯泡正常发光；
③闭合开关S2，记录电流表示数为I1，变阻器的滑片移动到最右端，记录电流表示数为I2。
④测得I1＝0.5A、I2＝0.3A，
在③中的第2次操作，灯短路，变阻器的最大电阻连入电路中，由欧姆定律可知电源电压为
U＝I2R滑大＝0.3A×20Ω＝6V
在③中的第1次操作中，变阻器的电阻为
R滑=UI1=6V0.5A=12Ω
在②中，灯正常发光，变阻器连入电阻即为12Ω，由串联电路的规律及欧姆定律可知，灯的额定电压为：
U额＝U﹣I2R滑＝6V﹣0.3A×12Ω＝2.4V
则小灯泡正常工作时的电阻为
R=U额I2=Ω
故答案为：（1）见解析中的图；（2）灯泡断路；（3）电流表示数为0.3A；变阻器的滑片移动到最右端；8。
51．（2025•泉州模拟）图甲是测量小灯泡灯丝电阻的电路，小灯泡的额定电压2.5V，电源电压恒为3V。
（1）用笔画线代替导线，将图甲的电路连接完整。
（2）闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应置于 最右 端。
（3）连接好电路，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，发现灯L不亮，电压表有示数，电流表无示数，则原因可能是 小灯泡断路 。
（4）排除故障后，闭合开关S，移动滑片P到某个位置时，电压表的示数为2.2V，若要使小灯泡正常发光，则应将滑片P向 左 端移动，使电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，为 0.26 A，则小灯泡正常发光时灯丝的电阻为 9.6 Ω。
（5）若只用电压表，也能测量额定电压为U额的小灯泡正常发光时的电阻RL，实验电路如图丙，R为电阻箱，实验步骤如下：
①闭合开关S和S2，断开S1，读出此时电压表的示数为U；
②闭合开关S和S1，断开S2，调节电阻箱的阻值，使电压表的示数为U﹣U额，读出此时电阻箱的阻值为R1；
③RL的表达式为：RL＝ U额U-U额R1 。（用U额、U、R1表示）
【答案】（1）见解析；（2）最右；（3）小灯泡断路；（4）左端，0.26；9.6；（5）③U额U-U额R1。
【解答】（1）图甲是测量小灯泡灯丝电阻的电路，应将电压表与小灯泡并联，电流从电压表正接线柱流入，负接线柱流出；滑动变阻器采用“一上一下”的接法与灯泡串联，实物连接如下：
。
（2）闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大端，起到保护电路的作用。如果滑动变阻器接了下面左边的接线柱，那么滑片P应置于最右端。
（3）连接好电路，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，发现灯L不亮，电压表有示数，电流表无示数，则原因可能是小灯泡断路。因为小灯泡断路时，电压表通过滑动变阻器与电源相连，能测量电源电压，所以有示数；而电路中没有电流通过，所以电流表无示数。
（4）排除故障后，闭合开关S，移动滑片P到某个位置时，电压表的示数为2.2V，小于小灯泡的额定电压2.5V。根据串联电路电压的特点，要使小灯泡两端电压增大到2.5V，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，即应将滑片P向使滑动变阻器阻值变小的方向移动。滑动变阻器接了下面左边的接线柱，应将滑片P向左端移动；电流表接小量程，分度值为0.02A，读出的电流表示数为0.26A。小灯泡正常发光时灯丝的电阻R=UI=2.5 V0.26A≈9.6Ω。
（5）闭合开关S和S2，断开S1时，电压表测的是电源电压U。闭合开关S和S1，断开S2 时，灯泡与电阻箱串联，电压表测的是电阻箱两端的电压U﹣U额，此时电路中的电流I=U-U额R1。因为串联电路中电流处处相等，所以灯泡正常发光时的电流也为I，那么根据欧姆定律可得RL=U额I=U额U-U额R1。
故答案为：（1）见解析；（2）最右；（3）小灯泡断路；（4）左端，0.26；9.6；（5）③U额U-U额R1。
五．简答题（共1小题）
52．（2025•南安市模拟）为了防止电流过大将用电器核心部件烧毁，很多用电器都装有保险管，如图甲所示。图乙、图丙分别是两个保险管的截面图，若两管内保险丝的材料相同，长度相同，粗细不同。
（1）保险管接在零线上好还是接在火线上好；
（2）比较图乙、丙中两保险管内保险丝的电阻大小并用所学知识说明理由。
【答案】（1）保险管接在火线上好，熔断后用电器没有电，不会有触电危险。
（2）图丙保险丝的电阻较大；因为在材料和长度相同时，横截面积越小，电阻越大，图丙保险丝较细，所以电阻较大。
【解答】答：（1）保险管接在火线上好，熔断后用电器没有电，不会有触电危险。
（2）图丙保险丝的电阻较大；因为在材料和长度相同时，横截面积越小，电阻越大，图丙保险丝较细，所以电阻较大。
六．计算题（共6小题）
53．（2025•宁德一模）图甲为一种抗压检测器电路。某次检测时将所需要检测的材料样品（不计质量）水平放在压力传感器上，闭合开关S，将一重物从样品正上方由静止释放，1s后重物撞击样品并最终静止在样品上。此过程电流表示数I随时间t变化情况如图乙所示，压力传感器的电阻R随压力F变化情况如图丙所示。已知电源电压保持不变，定值电阻R0＝10Ω，求：
（1）重物撞击样品前，压力传感器的电阻；
（2）电源电压；
（3）重物撞击样品时，样品受到的最大压力。
【答案】（1）重物撞击样品前，压力传感器的电阻为50Ω；
（2）电源电压为6V；
（3）重物撞击样品时，样品受到的最大压力为2250N。
【解答】解：（1）重物撞击样品前，未接触压力传感器，传感器受到的压力为0N，由图丙可知，此时压力传感器的电阻为50Ω；
（2）由图甲可知，R和R0串联，由图乙可知在0～1s时间内，电路中的电流为I＝0.1A，电源电压为：
U＝I（R+R0）＝0.1A×（50Ω+10Ω）＝6V；
（3）由图丙可知，压力传感器的电阻与所受压力是一次函数关系，设关系式为：R＝kF+b，
根据图像可得：50Ω＝k×0N+b，30Ω＝k×1000N+b，
由以上两式可得：k＝﹣0.02Ω/N，b＝50Ω，
由图乙可知，电路中的最大电流为I'＝0.4A时，根据欧姆定律可知此时电路中的总电阻最小，即压力传感器接入电路的阻值最小，由图丙可知，样品受到的压力最大，
此时电路的总电阻为：R总=UI'=6V0.4A=15Ω，
压力传感器的电阻为：R'＝R总﹣R0＝15Ω﹣10Ω＝5Ω，
则压力传感器的电阻R与压力F的关系为：R＝50Ω﹣0.02Ω/N×F，
则样品受到的最大压力为：F=50Ω-R0.02Ω/N=50Ω-5Ω0.02Ω/N=2250N。
答：（1）重物撞击样品前，压力传感器的电阻为50Ω；
（2）电源电压为6V；
（3）重物撞击样品时，样品受到的最大压力为2250N。
54．（2025•海沧区二模）科技创新小组设计了如图甲所示的装置，用于探究不同深度液体压强对密闭气体体积的影响。该装置由一个倒扣的薄壁柱形玻璃杯与金属球B通过细线相连组成，用细线A将整个装置悬挂起来使其浸没于水中，杯内有密闭气体，细线A上方有一拉力传感器。已知玻璃杯重力为12N，底面积S＝200cm2，金属球的体积V＝200cm3，拉力传感器电路中电源电压为3V，力敏电阻R阻值的倒数1R与其受到的拉力F的变化关系如图乙所示。初态时，装置恰好浸没，此时杯内密闭气体高度L＝8cm，细线A的拉力为3N，电流表示数为0.15A（杯内空气质量、细线体积均忽略不计）。
（1）求定值电阻R0的阻值。
（2）求金属球的密度。
（3）某次探测时，将装置竖直下放至一定深度，电流表示数变为0.2A，求此时杯内密闭气体的体积相较于初态时的变化量。
【答案】（1）定值电阻R0的阻值是10Ω；
（2）金属球的密度是4.5×103kg/m3；
（3）某次探测时，将装置竖直下放至一定深度，电流表示数变为0.2A，求此时杯内密闭气体的体积相较于初态时的变化量是3×10﹣4m3。
【解答】解：（1）细线A的拉力为3N，R的倒数为1R=0.1Ω﹣1；即R＝10Ω；电流表示数为0.15A；
根据欧姆定律和串联电路的特点知，R+R0=UI；
代入数据得10Ω+R0=3V0.15A；
解得 R0＝10Ω；
（2）细线A的拉力为3N时，整体受力平衡，F浮+F＝G；
根据阿基米德原理F浮＝ρ水gV排和G＝mg＝ρVg可得：1.0×103kg/m3×10N/kg×（200×8+200）×10﹣6m3+3N＝12N+ρ×10N/kg×200×10﹣6m3；
解得金属球的密度ρ＝4.5×103kg/m3；
（3）将装置竖直下放至一定深度，电流表示数变为0.2A，根据欧姆定律和串联电路的特点知：
R'+R0=UI'；
代入数据得10Ω+R'=3V0.2A；
R'＝5Ω；电阻的倒数是0.2Ω﹣1；根据图像是正比例函数，故此时的拉力为6N；
因而拉力增大ΔF＝6N﹣3N＝3N；
整体受力平衡，增大的拉力等于减小的浮力，ΔF＝ΔF浮
根据阿基米德原理ΔF浮＝ρ水gΔV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×ΔV排＝3N；
解得V排＝3×10﹣4m3；
答：（1）定值电阻R0的阻值是10Ω；
（2）金属球的密度是4.5×103kg/m3；
（3）某次探测时，将装置竖直下放至一定深度，电流表示数变为0.2A，求此时杯内密闭气体的体积相较于初态时的变化量是3×10﹣4m3。
55．（2025•洛江区模拟）某种电子秤的构造及工作原理电路如图所示，其中R0为定值电阻，R1为压敏电阻，R1的阻值与所受压力之间满足关系式F＝﹣5R1+1210（关系式中压力F的单位是N，电阻R1的单位是Ω），电子秤称量由量程为0～3V的电压表改装而成。已知：定值电阻R0的阻值为30Ω，空载时R1的阻值为240Ω，电源电压保持9V不变。求：
（1）空载时电压表的示数为多少？
（2）电子秤的最大称量值为多少千克？
（3）若要使电子秤的最大称量值变为100kg，在不改变电源电压和电压表量程下，R0的阻值应变为多少？
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）由图可知：电阻R1与R0串联，电压表测量电阻R0两端的电压，电子秤空载时R1的阻值为240Ω，
则总电阻R＝R1+R0＝240Ω+30Ω＝270Ω；
此时电路中的电流：
I0=UR=9V270Ω=130A，
所以，U0＝I0R0=130A×30Ω＝1V；
（2）由于电压表量程为0～3V，当R0两端的电压为3V时电子秤的称量值最大，
电路中的电流为Imax=U0R0=3V30Ω=0.1A，
由I=UR可知此时电路的总电阻为：
R总′=UImax=9V0.1A=90Ω，
根据串联电路的总电阻等于各电阻之和可知：
压力传感器的阻值为R1′＝R总﹣R0＝90Ω﹣30Ω＝60Ω，
则此时的压力为Fmax＝﹣5R1′+1210＝﹣5×60+1210＝910N，
由于空载时压力为F0＝﹣5R0+1210＝﹣5×240+1210＝10N，
则电子秤的最大称量为：
mmax=Gg=Fmax-F0g=910N-10N10N/kg=90kg。
（3）当电子秤的量程变为100kg时，则压力F2＝G+F0＝mg+F0＝100kg×10N/kg+10N＝1010N，
由F＝﹣5R1+1210可知压敏电阻R1″=15（1210﹣F）=15（1210﹣1010）＝40Ω，
此时根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可知：
压敏电阻R1″两端的电压U1″＝U﹣U0＝9V﹣3V＝6V，
电路中的电流为I″=U1″R1″=6V40Ω=0.15A，
由I=UR得：
R0″=U0I″=3V0.15A=20Ω。
答：（1）空载时电压表的示数为1V；
（2）电子秤的最大称量值为90kg；
（3）若要使电子秤的最大称量值变为100kg，在不改变电源电压和电压表量程下，R0的阻值应变为20Ω。
56．（2025•龙岩模拟）科技创新小组利用电压表改装成“电子秤”，用于测量物体质量，原理如图所示。托盘与滑片P、浮筒A用细轻杆相连，能一起上下移动，滑片重力及摩擦力忽略不计。已知托盘和浮筒A的总质量为200g，圆柱形浮筒A底面积为100cm2，高为10cm，漂浮在底面积为200cm2且足够深的装水容器中。R0是定值电阻，BC是长为8cm、最大阻值为16Ω的均匀电阻丝。电源电压恒为6V，电压表量程为0～3V。当托盘中无重物时，滑片P恰好位于R的最上端，闭合开关S，电压表示数为1.2V。求：
（1）R0的阻值。
（2）托盘中无重物时，浮筒A浸入水中的深度。
（3“电子秤”的量程。
【答案】（1）定值电阻R0的阻值为4Ω；
（2）托盘中无重物时，浮筒A浸入水中的深度为0.02m；
（3）“电子秤”的量程为0～0.8kg。
【解答】解：（1）由电路图可知，滑片P位于R最上端时，定值电阻与BC电阻丝串联，电压表测量R0两端电压；
串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以BC两端电压：UBC＝U﹣U0＝6V﹣1.2V＝4.8V，
此时通过电路的电流：I=UBCRBC=4.8V16Ω=0.3A，
定值电阻R0的阻值：R0=U0I=Ω；
（2）托盘和浮筒A的总质量为200g，其重力G＝mg＝200×10﹣3kg×10N/kg＝2N，
托盘中不放物体时，滑片P正好位于R最上端，浮筒A的重力和托盘的重力之和等于浮筒A受到的浮力，则F浮A＝2N，
浮筒A浸入水中的体积：V排A=F浮Aρ水g=2N1×103kg/m3×10N/kg=2×10﹣4m3，
浮筒A浸入水中的深度：h=V排ASA=2×10-4m3100×10-4m2=0.02m；
（3）由电路图可知托盘中物体的质量越大，滑片越向下移动，BC接入电路的电阻越小，定值电阻两端的电压越大，电压表测量R0两端电压，电压表量程为0～3V，所以当电压表示数最大时，“电子浮力秤”所能称量物体的质量最大，根据串联电路电压规律可知BC两端的电压：UBC′＝U﹣U0′＝6V﹣3V＝3V，
此时通过电路的电流：I′=U0'R0=3V4Ω=0.75A，
此时BC接入电路的电阻：RBC′=UBC'I'=3V0.75A=4Ω，
BC是一根长为8cm的阻值均匀的电阻丝，最大阻值为16Ω，所以BC接入电路的长度为2cm，滑片向下移动6cm＝0.06m，
浮筒浸入水中深度的增加量等于水面上升的高度与浮筒向下移动的距离之和，即Δh浸＝Δh+d，
根据ΔV排的两种计算方法可得：ΔV排＝S容器Δh＝SAΔh浸，
即：S容器Δh＝SA（Δh+d），
化简可得水面上升的高度：Δh=SAdS容器-SA=100×10-4m×6×10-2m(200-100)×10-4m=0.06m，
Δh+d＝0.06m+0.06m＝0.12m＞0.1m﹣0.02m＝0.08m（浮筒未放物体时露出水面的高度），
则此时浮筒受到的浮力的变化量：ΔF浮A＝ρ水gSA（Δh+d）＝1.0×103kg/m3×10N/kg×100×10﹣4m2×0.08m＝8N，
浮筒处于漂浮状态，“电子秤”所能称量物体的最大重力等于浮筒受到的浮力的变化量，由G＝mg得“电子浮力秤”的最大称量：m=Gg=8N10N/kg=0.8kg，
则“电子秤”的量程为0～0.8kg。
答：（1）定值电阻R0的阻值为4Ω；
（2）托盘中无重物时，浮筒A浸入水中的深度为0.02m；
（3）“电子秤”的量程为0～0.8kg。
57．（2025•仓山区校级模拟）如图所示是小明利用压敏电阻R2设计的一个能测量水深的电路。已知定值电阻R1＝2Ω，压敏电阻R2的阻值随所受液体压力F的变化关系如图2所示，电源电压保持6V不变，将此压敏电阻用绝缘薄膜包好后放在一个硬质的凹形绝缘盒内，并将其放入水中保持受力面水平，且只有一个面积为0.02m2的面承受水压力。（已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3）
（1）当R2所处水深为100m时，受到的水的压强；
（2）当R2所处水深为100m时，电路中的电流。
（3）若电流表的量程为0﹣0.6A，则该测力计能测出的最大水深度是多少？
【答案】（1）水的压强为1×106Pa；
（2）电路中的电流为0.2A；
（3）最大水深度为500m。
【解答】解：（1）已知深度h＝100m，水的压强为：p＝ρ水gh＝1×103kg/m3×10N/kg×100m＝1×106Pa；
（2）受力面积S＝0.02m2，R2受到的压力：F＝pS＝1×106Pa×0.02m2＝2×104N，
由图2可知，此时R2的阻值为R2＝28Ω，已知电源电压为U＝6V，R1＝2Ω，
电路中的电流I=UR1+R2=6V2Ω+28Ω=0.2A；
（3）水深越大，压强越大，R2受到的压力越大，R2的电阻越小，电路中电流越大，
当电路电流达到电流表最大量程Imax＝0.6A时，水深最大，
此时R2的阻值为R2′=UImax-R1=6V0.6A-2Ω＝8Ω，对照图乙，此时R2受到的压力为F′＝1×105N，
R2受到的压强为p′=F'S=1×105N0.02m2=5×106Pa，
最大水深度hmax=p'ρ水g=5×106Pa1×103kg/m3×10N/kg=500m；
答：（1）水的压强为1×106Pa；
（2）电路中的电流为0.2A；
（3）最大水深度为500m。
58．（2025•漳州模拟）如图甲所示，是某力传感器的原理图，R1＝10Ω，电流表的量程为0～0.6A，R2是标有“30Ω，0.5A”的力敏电阻，其阻值与力的线性关系如下表。当力传感器示数为0时，电流表示数为0.15A。现将该力传感器固定在一轻质细杆上端，细杆下端与物块M连接，如图乙所示。力传感器的示数与加入容器中水的深度关系如图丙所示。求：
（1）电源电压；
（2）物块的下方刚接触水面时，容器底部受到水的压强；
（3）物块M浸没时受到的浮力；
（4）根据此力传感器的原理图，求该传感器测的范围。
【答案】（1）电源电压为6V；
（2）物块的下方刚接触水面时，容器底部受到水的压强为500Pa；
（3）物块M浸没时受到的浮力为10N；
（4）该传感器测的范围为0～56N。
【解答】解：（1）由图可知，R1和R2串联，由表中数据可知，当F＝0N时，R2＝30Ω，此时电流表示数为0.15A，
则电源电压为：
I＝I（R1+R2）＝0.15A×（10Ω+30Ω）＝6V；
（2）由图丙可知，当h＝5cm时，物体下方刚接触水面，则容器底部受到水的压强为：
p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣2m＝500Pa；
（3）由图丙可知，当水的深度为5cm时，物体下表面接触水面，再加水时，物体受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力、拉力，加入的水到一定深度时，物体受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力相等，不再受竖直向上的拉力，即此时物体处于漂浮状态，再加水时，物体受到竖直向下的重力、细杆的推力和竖直向上的浮力，当物体浸没时，力传感器对物体的竖直向下的力为6N，则此时物体所受浮力为：
F浮＝G+F＝4N+6N＝10N；
（4）因为电流表的量程为0～0.6A，R2允许通过的最大电流为0.5A，所以电路中的最大电流为0.5A，则电路中的最小总电阻为：
R总=UI大=6V0.5A=12Ω，
则R2接入电路的最小阻值为：R2小＝R总﹣R1＝12Ω＝10Ω＝2Ω，
由表中数据可知，当F增大5N，电阻减少2.5Ω，
则该传感器所测的最大力为：F大=5N2.5Ω×(30Ω-2Ω)=56N，
所以该传感器测的范围为0～56N。
答：（1）电源电压为6V；
（2）物块的下方刚接触水面时，容器底部受到水的压强为500Pa；
（3）物块M浸没时受到的浮力为10N；
（4）该传感器测的范围为0～56N。
七．解答题（共2小题）
59．（2025•福建模拟）实验小组利用压力传感器设计水库水位报警电路，如图甲所示。压力传感器（可等效为可变电阻R1）安放在水库水底，感应受压面积为20cm2，其阻值与压力的关系如图乙所示，R2是定值电阻。当水位为15m时，R1的阻值为1200Ω，电压表示数等于4V，引发低水位预警；当水位为60m时，电压表示数等于1V，引发高水位预警。求：
（1）当水位为60m时：
①压力传感器受到水的压强是多大？
②传感器感应到的压力是多大？
（2）电源电压与定值电阻的阻值为多少？
（3）若使用一段时间，电源电压减小，则预警水位变化的情况将如何变化？
【答案】（1）当水位为60m时：①压力传感器受到水的压强是6×105Pa
②传感器感应到的压力是1200N；
（2）电源电压是10V；定值电阻的阻值为1800Ω。
（3）若使用一段时间，电源电压减小，则预警水位变化的情况将变高。
【解答】解：（1）当水位为60m时：压力传感器受到水的压强p＝ρ液gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×60m＝6×105Pa，
传感器感应到的压力F＝pS＝6×105Pa×20×10﹣4m2＝1200N；
（2）当水位为15m时，R1的阻值为1200Ω，电压表示数等于4V，
此时电流I=U1R1=4V1200Ω=1300ΩA，
根据串联电路的特点和欧姆定律知，电源电压U＝U1+IR2＝4V+1300ΩA×R2；
当水位为60m时，R1的阻值为200Ω，电压表示数等于1V，
此时电流I'=U'1R'1=1V200Ω=0.005A，
根据串联电路的特点和欧姆定律知，电源电压U＝U'1+I'R2＝1V+0.005A×R2；
解得U＝10V，R2＝1800Ω。
（3）根据题中水位越高，电压表示数越小，使用一段时间，电源电压减小，若水位不变，则R1分得的电压减小，对应的深度增大，预警水位变高。
答：（1）当水位为60m时：①压力传感器受到水的压强是6×105Pa
②传感器感应到的压力是1200N；
（2）电源电压是10V；定值电阻的阻值为1800Ω。
（3）若使用一段时间，电源电压减小，则预警水位变化的情况将变高。
60．（2025•厦门模拟）科技创新小组设计了一台测量液体密度的仪器，简化电路如图甲所示。电源电压U总恒为5.4V，电压表的量程（0～3V），定值电阻R0＝30Ω，RF为力敏电阻，其阻值RF随压力F变化如图乙。容器的容积为V，质量忽略不计，测量时需装满待测液体。
（1）设计思路：在如图中①②处填写相关物理量的关系式；测量时，读出电压表示数为U，推导待测液体密度ρ的表达式（用上述物理量符号表示）。
（2）参数标定：将容器中装满水，电压表示数U＝2.7V，在表盘标注1.0g/cm3。求可测液体密度的最小值。
（3）产品优化：请分析该仪器存在的不足，提出其中任意1个，设计相应的解决方案并说明理由。补充备选器材：定值电阻R1（20Ω）、定值电阻R2（50Ω）、电流表。
【答案】（1）①m＝ρV；②RF=60Ω⋅NF；
（2）可测液体密度的最小值是0.8g/cm3；
（3）不能测量密度小于0.8g/cm3；用定值电阻R2替换R0。
【解答】解：（1）体积一定时，根据①m＝ρV可得，密度大的物质的质量大；
由图乙可知RF与F的乘积：60Ω×1N＝30Ω×2N＝20Ω×3N＝……＝60Ω•N，是定值，所以RF与F成反比，函数关系式：RF=60Ω⋅NF；
由图甲可知RF与R0串联，电压表测量RF两端的电压，推导待测液体密度ρ的表达式：
ρ=mV=GgV=FgV=60Ω⋅NRFgV=60Ω⋅NUU总-UR0gV=60Ω⋅N(U总-U)UR0gV；
（2）由题意可知，待测液体的密度越大，电压表示数越小，所以电压表示数越大，液体密度越小，根据电压表的量程计算可测液体密度的最小值；
ρ水ρ液=U总-UU总-UV•UVU，即1g/cm3ρ液=5.4V-×3V2.7V，
解得：ρ液＝0.8g/cm3；
（3）当最小压力为1N，RF＝60Ω，是定值电阻的2倍，根据串联分压关系知，此时电压表的示数是定值电阻电压的2倍，即U=23×5.4V＝3.6V，大于电压表的量程，故无法测量，因而需要把定值电阻换为更大的电阻，减小压敏电阻分得的电压，故用定值电阻R2替换R0。
答：（1）①m＝ρV；②RF=60Ω⋅NF；
（2）可测液体密度的最小值是0.8g/cm3；
（3）不能测量密度小于0.8g/cm3；用定值电阻R2替换R0。编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
锰铜合金
0.5
0.8
B
镍铬合金
0.5
0.8
C
镍铬合金
0.5
0.4
D
镍铬合金
1
0.4
实验序号
①
②
电阻R/Ω
1
1.5
0.2
7.5
2
2.0
0.25
8
3
2.5
0.28
电阻R/Ω
5
10
15
20
电流I/A
0.20
0.14
0.10
R0/Ω
10
15
20
…
I/A
0.24
0.18
…
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
0.8
1.6
2.0
2.4
电流I/A
0.16
0.24
0.32
0.40
0.48
天然气浓度H/%
0
2
4
6
8
10
Rx/Ω
60
50
40
30
20
10
序号
电阻R/Ω
电压U/V
电流I/A
1
10
1.0
0.10
2
1.6
0.16
3
2.8
0.28
4
②
1.0
0.05
5
1.6
③
6
2.8
0.14
F/N
0
5
10
15
20
R2/Ω
30
27.5
25
22.5
20
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
B
C
B
C
B
A
D
D
C
C
B
题号
12
13
14
15
16
17
答案
A
C
A
C
D
C
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
锰铜合金
0.5
0.8
B
镍铬合金
0.5
0.8
C
镍铬合金
0.5
0.4
D
镍铬合金
1
0.4
实验序号
① 电压U/V
② 电流I/A
电阻R/Ω
1
1.5
0.2
7.5
2
2.0
0.25
8
3
2.5
0.28
电阻R/Ω
5
10
15
20
电流I/A
0.20
0.14
0.10
R0/Ω
10
15
20
…
I/A
0.24
0.18
…
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
0.8
1.6
2.0
2.4
电流I/A
0.16
0.24
0.32
0.40
0.48
天然气浓度H/%
0
2
4
6
8
10
Rx/Ω
60
50
40
30
20
10
序号
电阻R/Ω
电压U/V
电流I/A
1
10
1.0
0.10
2
1.6
0.16
3
2.8
0.28
4
② 20
1.0
0.05
5
1.6
③ 0.08
6
2.8
0.14
F/N
0
5
10
15
20
R2/Ω
30
27.5
25
22.5
20