初中物理中考复习 专题十二 欧姆定律课件PPT

这是一份初中物理中考复习 专题十二 欧姆定律课件PPT，共60页。
考点一　电阻和变阻器
A组　2019年全国中考题组
1.(2019北京,1,2分)通常情况下,下列物质属于导体的是 (　　)A.橡胶　    B.玻璃　    C.塑料　    D.金属
答案    D　橡胶、塑料和玻璃都是绝缘体,A、B、C错误;金属是导体,D正确。
2.(2019福建,13,2分)在相同温度下,关于导体的电阻,下列说法正确的是 (　　)A.铜线的电阻一定比铝线的小B.长度相同粗细也相同的铜线和铝线电阻相等C.长度相同的两根铜线,粗的那根电阻较大D.粗细相同的两根铜线,长的那根电阻较大
答案    D　影响导体的电阻大小的因素为导体的材料、长度、横截面积以及温度,在其他三个条件相同时,横截面积越大,导体的电阻越小,可知C选项错误;由于A选项中未确定两种材料的长度与横截面积,故无法比较两导体电阻的大小,A错误;对于B选项,虽然温度、长度和横截面积均相等,但由于材料不同,因此,电阻也不会相等,B错误;温度、材料、横截面积相同的导体,长度越长,电阻越大, D正确。故选D。
知识拓展　掌握决定电阻大小的因素及控制变量法是解决本题的关键。
3.(2019吉林,4,2分)有甲、乙两根镍铬合金丝,甲和乙等长,乙粗些,把它们并联在同一电路中,它们两端的电压分别为U甲和U乙,下列判断中正确的是 (　　)A.U甲=U乙　    B.U甲U乙　    D.无法判断
答案    A　由题知,两根镍铬合金丝并联在同一电路中,由并联电路的电压特点可知,它们两端的电压相等,即U甲=U乙。
审题指导　本题两个电阻并联,根据并联电路的特点即可答题。
易错分析　本题的易错点是学生专注于两个电阻的大小,混淆串、并联电压的特点,错选C。
4.(2019天津,5,3分)图是滑动变阻器的结构和连入电路的示意图。当滑片P向左滑动时,连入电路的电阻变小的是 (　　)
答案    A    A中滑片向左移动时,连入电路中的电阻丝长度变短,所以,连入电路中的电阻变小,A正确;B中滑动变阻器连入电路中的是金属杆,所以,连入电路中的电阻始终为零,B错误;C中滑动变阻器连入电路中的是整个电阻丝,所以,连入电路中的电阻不变,C错误;D中滑片向左移动时,连入电路中的电阻丝长度变长,所以,连入电路中的电阻变大,D错误。
5.(2019安徽,17,3分)如图所示的电路中,电源电压保持不变,R为定值电阻。闭合开关,向左移动滑片P,则 (　　) A.电压表的示数变大,电流表的示数变大B.电压表的示数变大,电流表的示数变小C.电压表的示数不变,电流表的示数变大D.电压表的示数变小,电流表的示数变大
答案    A　由电路图可知,滑动变阻器与定值电阻串联,闭合开关后,滑片向左滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值变小,则电路中总电阻变小;在电源电压不变的情况下,此时电路中的电流变大,电流表示数变大;R为定值电阻,由U=IR可知电路中电流变大时,定值电阻两端电压变大,即电压表示数变大。故A正确,B、C、D错误。
易错警示　本题的易错点在于判断电压表测量哪个用电器两端的电压,图中电压表测量的是定值电阻两端的电压,而不是滑动变阻器两端的电压。
规律总结　(1)首先识别电路的连接情况是属于串联电路还是并联电路;(2)然后找出电路中有几个电表(电流表或电压表),并分别判断它们各测哪部分电路;.(3)根据欧姆定律写出所测物理量的计算表达式;(4)分析题目所给条件,根据已知电流(或电压)的变化判断计算表达式所表达物理量的大小变化;(5)电表示数变化通常有两个原因:①开关的断开、闭合;②滑动变阻器接入电路的阻值发生改变。
6.(2019陕西,32,8分)物理小组想探究导电液体的导电性与接入电路中液体横截面积大小的关系。他们用长方体水槽、浓度一定的食盐水、电源、滑动变阻器、电压表及电流表等器材进行了探究。实验电路连接如图甲所示,将电极M、N分别固定在水槽左右两侧底部的中央。 甲
(1)闭合开关前,为保护电路,应将滑动变阻器的滑片P移到最　　　　　　　    (选填“左”或“右”)端。(2)实验中,通过调节　　　　　　　    来保持电极M、N间的电压恒为3 V。控制其他条件不变,通过向水槽中添加食盐水,从而达到改变食盐水的　　　    的目的,用电流表测出相应的电流值。食盐水导电性的强弱可以由　　　    来判断。实验数据如表:
乙(3)依据表格中的数据在图乙中描点,作出电流I随横截面积S变化的I-S图像。(4)分析表格中的数据或图像,可得到初步结论:其他条件不变,横截面积增大时,食盐水的导电性　　　    。(5)为验证实验结论是否具有普遍性,应采取的做法是:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　    　　　　　　　　　　　    。
答案　(1)右　(2)滑动变阻器的滑片　横截面积　电流表的示数(或电流的大小)　(3)如图所示 (4)先增大后不变(先增大,后不变各1分)　(5)换不同导电液体,多次实验(或换不同浓度的食盐水,多次实验)
解析　(1)为保护电路,闭合开关前应当将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处,即将滑片调到最右端。(2)设计的电路是滑动变阻器和食盐水串联,所以调节滑片可以改变滑动变阻器连入电路的阻值,根据串联分压原理调节食盐水两端电压恒为3 V。水槽中水量变化会导致导电部分横截面积不同,根据欧姆定律,保持电极M、N间的电压不变,观察电流表的示数。(3)根据表格中的数据描点连线。(4)从实验原理可知,电压一定时,电流越大表示食盐水导电性越好,从图像中可以看出电流先变大后不变,说明食盐水导电性是先增大后不变。(5)为了使实验具有普遍性,应换不同导电液体,多次实验(或换不同浓度的食盐水,多次实验)。
考点二　探究电流与电压、电阻的关系
1.(2019山西,32,7分)在“探究电流与电阻的关系”实验中:(1)如图甲所示,请你用笔画线代替导线,将图中电路连接完整(请勿更改原有导线,导线不得交叉),要求:当滑动变阻器的滑片P向左移动时,电路中的电流变大。连接电路时,开关必须　　　    。(2)闭合开关后,发现电压表有示数且接近电源电压,电流表无示数,其原因可能是　　　　　　　　　　        。(3)实验过程中,将5 Ω的电阻接入电路中,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P至适当位置,此时电流表示数如图乙所示,则电流表示数为　　　    A。将5 Ω的电阻更换为10 Ω的电阻,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片P向　　　    (选填“左”或“右”)端移动,使电压表示数为　　　    V。
答案　(1)如图所示　断开　(2)电阻R处断路　(3)0.3　右　1.5 
解析　(1)滑片向左移动,电路中电流变大,则滑动变阻器接入电路的电阻变小,所以滑动变阻器左下接线柱应接入电路;连接电路时开关应断开,可以保护电路。(2)电压表示数接近电源电压,电流表无示数,说明电压表所并联的部分电路断路,故原因可能是电阻R处断路。(3)由甲图可知,电流表选用0~0.6 A量程,故乙图电流表示数为0.3 A,将5 Ω电阻更换为10 Ω电阻时,要保证电压表示数与原来相同,根据串联分压关系可知,滑动变阻器接入电路的阻值应变大,故滑片P应向右移动,使电压表示数U=IR=0.3 A×5 Ω=1.5 V。
方法技巧　研究电流与电阻的关系时应控制电阻两端的电压U不变。故将5 Ω电阻更换为10 Ω电阻时,应移动滑动变阻器的滑片P,使电压表示数保持与原来的相同。
2.(2019新疆,19,8分)小华在“探究电流跟电阻的关系”的实验中,设计了如图甲所示的电路。(1)请根据图甲,用笔画线代替导线将图乙中的电路连接完整。  甲
(2)闭合开关后发现电流表示数为零,电压表指针有明显偏转,则该电路故障是　　　    处断路。(3)小华排除电路故障后,先将5 Ω的定值电阻接入电路中,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数如图丙所示,记下此时的电流值。取下5 Ω的电阻,再分别接入10 Ω、15 Ω的电阻,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数均为　　　    V,记下对应的电流值。通过实验可得出的结论是:当电压一定时,电流与电阻成　　　    。
答案　(1)如图所示 (连接正确均得分)(2)电阻R　(3)1.5　反比
解析　(1)滑动变阻器按“一上一下”接入电路中,由图知,电源是由两节干电池串联而成的,故电压表选用小量程与电阻并联;(2)闭合开关,发现电流表无示数而电压表有示数,则电路中的故障可能是电阻R处断路;(3)探究电流与电阻关系的实验中应控制电压不变,电路连入5 Ω的电阻时,电压表的示数为1.5 V,当分别连入10 Ω、15 Ω的电阻时,应该移动滑片,使电压表的示数均为1.5 V;实验结论是当电压一定时,电流与电阻成反比。
3.(2019山东潍坊,21,10分)在“探究电流与电阻的关系”实验中,某小组利用电阻箱等连接了如图甲所示的实物电路(电源电压恒为6 V)。  甲
乙
(1)用笔画线代替导线将图甲中电路连接完整(要求滑动变阻器滑片向B端滑动时接入电路的阻值变大);(2)将第一次实验得到的数据填入表格,然后将电阻箱接入电路的阻值由10 Ω调至20 Ω,滑动变阻器的滑片向　　　    (选填“A”或“B”)端移动,直到　　　　　　　　    为止,此时电流表指针位置如图乙所示,其示数为　　　    A;(3)根据以上实验数据得出结论:电流与电阻成反比。请对上述探究写出一条改进性建议　　　　　　　　　　　　　    。(4)再次改变电阻箱阻值,发现无论怎样调节滑动变阻器都不能达到实验要求,若电路无故障,则引起这种情况的原因可能是　　　　　　　　　　    。
答案　(1)如图所示　(2)B　电压表的示数为4 V　0.2(3)进行多次实验(或结论中添加“电压一定”的前提)(4)电阻箱的阻值调得太大(或滑动变阻器最大阻值太小) 评分标准:(1)小题2分,每画对一条1分,(2)小题第2空2分,其余每空1分,(3)(4)小题每空2分,本题共计10分。其他答案只要合理,即可得分。
解析　(1)根据实验要求,滑动变阻器滑片向B端滑动时接入电路的阻值变大,则必须接A接线柱。(2)在探究电流跟电阻的关系时,必须保证电压不变,由表中数据可知,电压为4 V不变,电阻由10 Ω变为20 Ω后,电路中的电流变小,此时滑动变阻器两端的电压变小,由U=U1+U2可知,电阻箱两端的电压变大,所以滑动变阻器滑片应向B端移动,直到电阻箱两端的电压降为4 V;由于电流表的量程为0~0.6 A,故其读数为0.2 A。(3)由表中数据可知,只有两组数据,不具有普遍性,建议进行多次实验,得出在电压一定时,导体中电流跟导体的电阻成反比。(4)根据串联电路中分压原理,若电阻箱接入电路的阻值越大,电阻箱两端的电压就越大,要使电阻箱分压保持4 V不变,则滑动变阻器分压必须变大,即滑动变阻器的最大电阻必须较大,否则无法使电阻箱两端的电压保持4 V不变。
审题分析　研究“电流与电阻的关系”,要控制所研究电阻两端的电压不变,由分压原理分析滑动变阻器接入电路的电阻的变化情况。
考点三　电阻的测量
1.(2019北京,31,6分)某同学测量额定电压为2.5 V的小灯泡L在不同电压下的电阻。(1)他连接了如图甲所示的实验电路,其中有一个元件与导线连接有误,这个元件是:　　　    。 甲
(2)改正(1)中的错误后,闭合开关,调节滑动变阻器,进行多次测量,测量的数据如下表所示。
请完成下列问题:①小灯泡L正常发光时的电阻RL=　　　    Ω。(结果保留一位小数)②若将与上述小灯泡L规格完全相同的两个小灯泡串联接入电路,如图乙所示。闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表的示数为1.8 V,则电流表的示数应为　　　    A。 乙
答案　(1)滑动变阻器　(2)①8.9　②0.18
易错警示　受温度影响,不同电压下小灯泡的电阻不同,要根据所提问题具体分析,不能乱套公式。
2.(2019内蒙古呼和浩特,14,3分)小艳同学在测量定值电阻Rx(大约几十 Ω)实验中,实验室只有如下器材:电源、开关、导线若干、定值电阻R0=15 Ω、两个电压表 和 、滑动变阻器。她设计的电路图如图所示,物理孙老师检查后,认为不完整。 (1)请你将正确完整的电路图画出来;(2)闭合开关之前,滑动变阻器的滑动端应滑至　　　    (选填“最左端”或“最右端”或“任意位置”);(3)她经过这次实验后,自己进一步设计出没有电压表,只有两个电流表的实验电路图三个,若已知电流表 
的电阻,你认为　　　    种设计测量更精确(选填“A”或“B”或“C”)。
答案　(1)如图所示(2)最右端(3)C
解析　(1)R0、Rx、R串联,通过它们的电流相同,由图示电路可以求出电路中的电流,若要求Rx的阻值大小,则需要知道Rx两端电压,故可以用 直接测Rx两端电压,也可以用 测出Rx与R0两端的总电压,利用Ux=U2-U1,求出Rx两端的电压。(2)闭合开关前,应使滑动变阻器接入电路的电阻最大,故滑动变阻器的滑动端应滑至最右端。(3)实验中有两个电流表 、 ,已知 的电阻,可知两电表不是理想电表, 、 的阻值要影响电路。A图中, 、 示数分别为I1、I2,其阻值分别为R1、R2,则有U=I1(R0+R1)=I2(Rx+R2),由于R2未知,则Rx不可求;B图中,通过R0的电流为I1-I2,则(I1-I2)R0=I2(Rx+R2),R2未知,则Rx不可求;C图中,Rx中电流为I2-I1,则I1(R0+R1)=(I2-I1)Rx,Rx= ,因此C图设计更精确。
规律总结　串联电路:①电流处处相等;②总电压等于每个电阻两端电压之和;③总电阻等于每个电阻之和。并联电路:①干路电流等于各支路电流之和;②各支路两端电压相等;③总电阻的倒数等于每个并联电阻倒数之和。
考点四　电路的动态分析
1.(2019河北,22,3分)(多选)如图所示,电源电压不变,R1、R2为定值电阻,R为滑动变阻器,a、b是电流表或电压表。当只闭合开关S、S1时,a、b的指针均明显偏转,将位于中点的滑片P向左移动,a的示数不变,b的示数有变化。以下说法正确的是(　　)A.b是电流表B.只闭合S、S2,移动滑片P,则a示数的变化量与b示数的变化量的比值可能等于R1+R2C.若将b换成另一种电表,只闭合S、S2,将滑片P向右移动,R2消耗的功率一定变大D.若将a与b的位置互换,只闭合S、S2,则a的示数与b的示数的比值可能等于R2
答案    AD　由题干信息可知,a、b共有4种组合,但只有2种组合满足题干要求,即a、b均为电流表,或者a为电压表、b为电流表。综上可知b是电流表,故A正确。B选项中只能是a为电压表,b为电流表的情况,只闭合S、S2时,R1与滑动变阻器串联,电压表a测滑动变阻器两端电压,电流表b测电路中的电流,移动滑片P,滑动变阻器两端电压变化量等于R1两端电压变化量,设a的示数变化量为ΔU1,b的示数变化量为ΔI,则 =R1,故B错误;若a为电流表,当b为电压表时,只闭合S、S2,R1与R2串联,滑动变阻器被短路,此时,无论如何移动滑片P,R2消耗的功率都不变,故C错误。当a为电压表、b为电流表时,a、b位置互换,只闭合S、S2,R被短路,R1与R2串联,电压表测量R2两端电压,电流表测量电路中的电流,则a与b的示数比值等于R2,故D正确。
解题关键　电表a、b有4种组合方式,根据题干中的要求“只闭合开关S、S1时,a、b的指针均有明显偏转,将位于中点的滑片P向左移动,a的示数不变,b的示数有变化”,可确定有两种组合满足要求:a、b均为电流表,或a为电压表、b为电流表。确定好电表类型,从而确定电路连接情况,为解题的关键。
2.(2019湖南长沙,26,3分)如图是小海设计的温度测量仪的电路,R1是定值电阻,R2是阻值随温度升高而减小的热敏电阻。当R2的温度随环境温度降低时 (　　)A.电流表的示数增大B.电压表V1的示数增大C.电压表V2的示数增大D.电压表V2的示数减小
答案    C　依图可知,R1与R2串联,V2测R2两端电压,V1测R1两端电压,当环境温度降低时,R2阻值增大,则电路中总电阻增大,根据欧姆定律可得,总电流减小,即电流表示数减小;R1为定值电阻,由UR1=IR1可知V1的示数减小,由U总=UR1+UR2可知V2的示数将增大。故答案为C。
3.(2019湖南衡阳,22,4分)如图所示,R为定值电阻,R'为滑动变阻器,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片从a端逐渐滑动到b端,发现 表示数从2 V变化到6 V,而 表示数从4 V变化到0,则电流表示数从0.2 A变化到　    　    A,R=　　　    Ω。 
答案　0.6　10
4.(2019黑龙江齐齐哈尔,21,2分)如图所示电路,闭合开关S,滑动变阻器滑片P向右滑动过程中,电流表A1的示数　　　    ,电压表V与电流表A3示数的比值　　　    。(均选填“变大”、“变小”或“不变”) 
答案　变小　变大
解析　由电路图可知,R1与R2并联,A1测R1中的电流,A2测R2中的电流,A3测通过R1与R2的总电流;V测电源电压,示数保持不变,当滑片P向右移动时,R1增大,U不变,故A1示数变小;A2示数不变,A3示数变小,故V与A3示数的比值变大。
考点一　电阻和变阻器
B组　2015—2018年全国中考题组
1.(2016天津,2,3分)将一根金属导线均匀拉长后,其电阻 (　　)A.变大　    B.变小　    C.不变　    D.无法判断
答案    A　导体电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,将一根金属导线均匀拉长后,其长度变长,横截面积变小,其他因素不变,故电阻变大,本题应选A。
2.(2016宁夏,24,3分)小明对中考体育测试使用的身高测量仪感兴趣,为了了解它的测量原理,他尝试设计了如图所示的四个电路,其中能够实现身高越高、电压表示数越大的电路是 (　　) 
答案    B　四个选项图中A、B、C三图是串联电路,D是并联电路。D中并联电路各支路两端电压相等且等于电源电压,又电源电压保持不变,则无论滑片如何移动,电压表示数不变,故排除D项。C图中电压表测电源电压,滑片移动时电压表示数不变,所以C项错。A、B两图中滑片向上移动时,R'接入电路中的阻值变小,根据串联电路分压规律,可知R'两端电压会减小,定值电阻R两端的电压会增大,所以B图正确,A图错。
思路分析　身高增加,R'连入电路的阻值减小,再结合串联电路分压规律分析求解。
3.(2018天津,22,6分)在“探究影响导体电阻大小的因素”时,某实验小组想利用图所示的电路,分别对导体电阻跟它的长度、横截面积、材料有关的猜想进行实验验证:(1)为验证“导体电阻跟长度有关”,下表中可选用的三种导体是　　　    (填导体代号);
(2)若实验中将电路中的电流表更换为小灯泡,通过观察　　　    也可以判断导体电阻大小,但不足之处是　　　　　　　　　　　    。
答案　(1)BDE　(2)灯泡的亮度　不能较准确地反映电路中电流的变化
解析　(1)验证导体电阻与长度的关系,要控制材料、横截面积相同,改变长度,故选择B、D、E三种导体。(2)灯泡越亮,说明电流越大,也说明电路中电阻越小,故通过灯泡亮度可以反映电路中接入电阻的大小;但电路中电流变化较小时,灯泡亮度的变化用眼睛分辨不出来。
方法归纳　通过灯泡亮度反映电阻大小的方法称为转换法。
考点二　探究电流与电压、电阻的关系
1.(2015福建福州,10,2分)图中,能正确描述电阻一定时,电流随电压变化的图像是 (　　) 
答案    A　电阻一定时,电流与电压成正比,结合数学知识可知A项正确。
2.(2017北京,28,2分)(多选)如图所示的电路中,R1、R2均为定值电阻,实验时,干电池两端电压会随电路中电阻的变化而改变。在不拆改电路的情况下,下列选项中的探究问题,利用这个电路进行实验能完成的是 (　　) 
A.电路中的电流一定时,电阻两端的电压与电阻成正比吗?B.电阻一定时,通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比吗?C.电阻两端电压一定时,通过电阻的电流与电阻成反比吗?D.电阻一定时,电阻消耗的电功率与电阻两端的电压的平方成正比吗?
答案    BD　“电路中的电流一定时,电阻两端的电压与电阻成正比吗”中自变量是电阻,实验时需要改变多次,而在不拆改电路的情况下,不能改变R2的电阻,所以A错误;“电阻一定时,通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比吗”中的自变量是电阻两端的电压,可以通过移动滑动变阻器的滑片来改变,因变量是电流,可以直接用电流表测量,所以B正确;“电阻两端电压一定时,通过电阻的电流与电阻成反比吗”中自变量是电阻,实验时需要改变多次,而在不拆改电路的情况下,不能改变R2的电阻,所以C错误;“电阻一定时,电阻消耗的电功率与电阻两端的电压的平方成正比吗”中的自变量是电阻两端的电压,可以通过移动滑动变阻器的滑片来改变,因变量是电功率,可以通过电压表和电流表的示数乘积得到,所以D正确。故选B、D。
解题关键　根据实验电路图可知,由于R2的阻值不能改变,因此,不能探究电阻两端的电压与电阻的关系,只能探究在电阻一定时某两个量之间的关系。
易错警示　可探究的科学问题中的自变量必须能改变,且能观察或能测量。
3.(2018陕西,31,9分)甲、乙两个实验小组先后完成了如下实验:(1)甲小组根据图1所示电路图连接成图2的实物电路,探究“通过导体的电流与电阻的关系”。  图1 图2
①连接电路时,开关应　　　    ,滑动变阻器的滑片应置于　　　    (选填“A”或“B”)端。②检查连接无误后,闭合开关,发现电流表、电压表均无示数。他们将导线EF的E端取下,依次接在滑动变阻器的C、A接线柱上时,观察到两种情况下电流表均无示数、电压表示数均为电源电压。则电路故障可能为　　　    。A.滑动变阻器短路 B.电阻R断路 C.A、E间导线断路③排除故障后,开始实验。实验时始终保持　　　    表示数不变。记录数据如下,请根据表中数据,在图3中用描点法画出通过导体的电流I与电阻R的关系图像。
图3分析图像发现:在此实验中,当定值电阻阻值较大时,通过它的电流较小,进一步分析发现随着阻值的增大,电流的变化量越来越　　　    ,可见,若连入电路的定值电阻阻值均太大,不易发现通过导体的电流随电阻的变化规律。
(2)甲小组实验后,乙小组用该实物电路测新买的电热毯(规格“220 V　40 W”)的电热丝阻值。在连接电路检查无误后,闭合开关,无论怎样移动滑片,发现电流表示数始终很小,电压表的指针始终接近最大测量值,说明:电热毯的阻值远比滑动变阻器的最大阻值　　　    ,不能较准确测量。更换合适电源并改变电压表所选量程后,较准确地测得电热毯的阻值约为120 Ω,这个测量值与电热毯正常工作时的阻值相差10倍左右,这是因为导体的电阻与　　    有关。
答案　(1)①断开    B　②C　③电压　如图所示　小 (2)大　温度
解析　(1)①连接电路,为了安全,开关必须断开,为了保护电路,闭合开关前滑片移到阻值最大处,即B端;②电压表和电流表均无示数,最大可能是电路中有断开的地方,且断开的位置不是与电压表并联的电阻,故为A、E间导线断路;③探究电流与电阻的关系应该控制电阻两端的电压不变,根据给出的实验数据,描点画出图像,仔细观察图像可以发现,图线越靠近横轴,越平缓,说明电阻越大,电流的变化量越小。(2)电流表的示数始终很小,说明电路的总电阻很大,且电压表的示数接近最大测量值,说明滑动变阻器的最大阻值远小于电热毯的阻值,不能准确测量。利用该实验器材测量电热毯的阻值,电热毯阻值比正常工作时的阻值小得多,是因为电阻受温度的影响。
考点三　电阻的测量
1.(2017甘肃兰州,11,3分)如图所示的电路,电源电压均不变,R0为定值电阻,R为最大阻值已知的滑动变阻器,利用下列电路图能够测出待测电阻Rx阻值的是 (　　) 
答案    D　在图A中无法得到Rx中的电流,不能测出Rx的阻值,A错误;在图B中只能测出干路电流,不能测出Rx的阻值,B错误;在图C中不能得到Rx两端的电压,不能测出Rx的阻值,C错误;在图D中,当滑片在最右端时,滑动变阻器连入电路的电阻为零,能测得Rx中的电流,当滑片在最左端时,能测得串联电路中的电流,利用电源电压不变列出方程,即可解得Rx的阻值,D正确。故选D。
2.(2017湖南衡阳,20,3分)(多选)某物理兴趣小组用图甲所示的电路来测量一个软性材质的电阻R的阻值。电源电压恒定,闭合开关后,调节滑动变阻器的滑片,把每次实验中得到 表和 表示数描点在U-I图像中,然后连接这些点得到如图乙所示的U-I图像,则由图可知 (　　) 
A.电阻R的阻值为10 ΩB.当 表示数为2 V时,R消耗的电功率为0.4 WC.若将R均匀拉长后,再重新进行实验,则描出的图线应在U-I图像中的Ⅰ区D.滑片P左移,电路总功率变小
3.(2018山西,32,8分)小亮同学用伏安法测量一个定值电阻Rx的阻值。实验器材有:待测定值电阻Rx(约10 Ω)、电压表、电流表、滑动变阻器(20 Ω　1 A)、开关、电源(电压恒定)各一个,导线若干。(1)该实验的原理是　　　    。(2)如图甲所示,是小亮连接的部分电路,请你用笔画线代替导线,在图中将电路连接完整。要求:当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电路中的电流变大。
(3)请你为实验需要测量和计算的物理量,设计一个实验数据记录表格。(4)闭合开关后,发现电压表的示数约为电源电压,调节滑动变阻器滑片,电压表示数无明显变化,电流表示数为零,造成该故障的可能原因是　　　　　　　    。(5)排除故障,通过实验测出了两组数据后,电压表突然坏了。请你利用现有器材,帮助他设计电路,再测一次该定值电阻的阻值,并在图乙虚线框内画出你设计的电路图。(开放性试题,答案合理即可)
(3)
(4)电阻Rx处断路(5)见解析
解析　(1)由R= 可知,要想测出未知电阻,只需测得电阻两端的电压和通过它的电流。因此,伏安法测电阻的实验原理是R= 。(2)要想滑动变阻器滑片向右移动时,电路中的电流变大,就要使滑动变阻器接入电路中的电阻变小,接入电路中的电阻丝长度变短,因此,应连接右下端接线柱。(3)伏安法测电阻要进行多次测量(一般测量三次),利用每次测得的电压、电流算出电阻值,然后求平均值作为待测电阻的阻值,减小实验误差。(4)电流表示数为零,说明电路中某处可能断路,电压表的示数约为电源电压,且移动滑片,电压表示数无明显变化,说明Rx处断路。(5)在没有电压表的情况下,利用最大阻值已知的滑动变阻器和电流表,也能测出Rx的阻值。具体方法是:将滑动变阻器的电阻丝全部连入电路,记录电流表示数为I1;使滑动变阻器连入电路的阻值为零,记录电流表示数为I2;利用电源电压不变可得I1(Rx+20 Ω)=I2Rx,解方程可求出Rx的阻值。电路图如图所示:
考点四　电路的动态分析
1.(2018湖北黄冈,3,3分)如图所示是调光台灯的简化电路图,L标有“220 V　40 W”。闭合开关S,不考虑灯泡电阻的变化,则     (　　) A.当滑片P从b端向a端移动时,电路总电阻变大B.当滑片P从a端向b端移动时,灯泡变亮C.当滑片P在a端时,灯泡正常发光D.当滑片P在b端时,电路总功率最大
答案    C　当滑片P从b端移向a端时,滑动变阻器连入电路的电阻变小,根据串联电路电阻的特点可知,电路的总电阻变小,故A错误;当滑片P从a端移向b端时,滑动变阻器连入电路的电阻变大,根据串联电路电阻的特点可知,电路的总电阻变大,根据欧姆定律可知电路的电流变小,灯泡变暗,故B错误;当滑片P在a端时,滑动变阻器连入电路的阻值为零,电路中只有灯泡工作,灯泡两端的电压等于电源电压220 V,即等于其额定电压,灯泡正常工作,故C正确;当滑片P在b端时,滑动变阻器连入电路的电阻最大,根据串联电路电阻的特点可知,电路的总电阻最大,根据欧姆定律可知电路的电流最小,电压不变,电路总功率最小,故D错误。
2.(2017陕西,8,2分)如图1所示,电源电压恒为6 V,R为热敏电阻,其阻值随温度变化如图2所示,R0是阻值为10 Ω的定值电阻,闭合开关S。通过分析,下列说法 的是 (　　) 图1 图2
A.图1中的R0有保护电路的作用B.温度升高时,电压表的示数会变小C.温度为40 ℃时,电流表的示数为0.2 AD.温度降低时,电压表与电流表示数的比值变小
答案    D　电阻R0的作用是当热敏电阻很小时,防止电流过大,起到保护电路的作用;温度升高,R阻值减小,分压减小,电压表示数变小;温度为40 ℃时,R为20 Ω,总电阻为30 Ω,电流为0.2 A;电压表与电流表示数的比值为R的阻值,温度降低时R的阻值变大,比值变大,故选D。
3.(2018山西,20,3分)如图所示,是创新小组设计的汽车油量显示仪的电路原理图,其中电源电压恒定为6 V,定值电阻R0为5 Ω,油量表实质上是量程为0~3 V的电压表。R为压敏电阻,其电阻值与油箱中油量的关系如下表所示。下列说法中正确的是 (　　) 
A.油箱中油量增多时,压敏电阻R的阻值变大B.电压表示数为3 V时,油箱中的油量为50 LC.油箱中油量为20 L时,R0两端的电压为1.5 VD.油箱中油量减少时,电路消耗电能的总功率变大
4.(2016广西南宁,20,2分)如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,电流表示数将　　　    ,电压表示数将　　　    。 
答案　变小　变小
考点一　电阻和变阻器
1.(2019北京,11,2分)如图所示的电路中,电源两端电压保持不变,当开关S闭合时,灯L正常发光。如果将滑动变阻器的滑片P向右滑动,则下列说法中正确的是 (　　)A.电流表的示数变大,灯L变亮B.电流表的示数变大,灯L变暗C.电流表的示数变小,灯L变亮D.电流表的示数变小,灯L变暗
C组　教师专用题组
答案    D　将滑动变阻器的滑片P向右滑动时,滑动变阻器连入电路中的电阻变大,电路的总电阻变大,总电压不变,由欧姆定律可知,电路中的电流变小,灯的实际功率变小,灯变暗,D正确。
解题思路　从滑动变阻器的滑片P向右滑动切入,由电阻变化得出电流的变化,进而得出灯实际功率的变化及灯亮暗变化。
2.(2019内蒙古呼和浩特,8,2分)用电器甲和乙,其电流与其两端电压关系如图所示,其中直线表示用电器甲的电流与其两端电压关系图。下列说法正确的是 (　　)A.用电器甲电阻不变,大小为0.1 ΩB.用电器乙电阻随着电流增大而变大,最大值为10 ΩC.如果把这两个用电器串联接在6 V的电源上,干路中的电流是0.43 AD.如果把这两个用电器并联接在4 V的电源上,干路中的电流是0.65 A
3.(2018吉林长春,4,2分)下列物体通常情况下属于导体的是 (　　)A.铅笔芯　    B.塑料三角板C.玻璃杯　    D.橡皮
答案    A　通常情况下,铅笔芯属于导体,塑料三角板、玻璃杯、橡皮都属于绝缘体,故选A。
4.(2017吉林长春,6,2分)材料、横截面积均相同的a、b两根电阻丝(温度相同),a的长度大于b的长度,则 (　　)A.a的电阻小于b的电阻B.a的电阻等于b的电阻C.a的电阻大于b的电阻D.无法判断a与b电阻的大小关系
答案    C　导体的电阻大小与材料、长度、横截面积和温度都有关系,当电阻丝的材料、横截面积和温度相同时,导体长度越大,则电阻越大,所以a的电阻大于b的电阻,故选C项。
5.(2016新疆乌鲁木齐,10,3分)如图所示是一种研究导电液体导电性能的装置,其主要部分是由一端开口的圆柱状金属管、电流表和电源组成。图中竖直放置的金属管的长度为1.2 m,开关闭合时,电流表的示数为1.2 A,灌满某导电液体时电流表的示数为2.4 A。如果电流表的示数为1.6 A,则管中灌入的这种导电液体的高度为(导体的电阻与导体的长度成正比) (　　) A.0.4 m　　B.0.6 mC.0.8 m　　D.1.0 m
答案    B　金属管的电阻R0= ,装满液体时总电阻为R= ,金属管和所装液体为并联关系,设装满液体时液体的电阻为R1,则 = - = - = ,得R1=R0,如果电流表的示数为1.6 A,金属管中未装满液体,设其高度为h,此时总电阻R'= = R0,液体的阻值为 ,R'= R0+ ,即 R0= R0+ ,得h=0.6 m。
6.(2018内蒙古呼和浩特,8,2分)早在19世纪20年代,德国物理学家欧姆就对导体中电流、导体两端电压的关系进行了大量的实验研究,发现对于大多数导体而言,导体中电流跟导体两端电压成正比。并于1827年在《动电电路的数学研究》一书中,把他的实验规律总结成如下公式:S=γ·E(S表示导体中的电流;E表示导体两端电压;γ表示导体对电流的传导率,简称电导率)。关于这一规律,下列说法正确的是 (　　)A.对于不同的导体,给它们两端加相同的电压,通过的电流与导体的电导率成反比B.对于不同的导体,如果通过的电流相同,电压与导体的电导率成正比C.电导率反映的是导体对电流的导通作用D.电导率的大小是由加在导体两端电压与通过导体的电流决定的
答案    C　对于不同的导体,给它们两端加相同的电压,通过的电流与导体的电导率成正比,A错误;对于不同的导体,通过的电流相同时,电压与导体的电导率成反比,B错误;电导率反映的是导体对电流的导通作用,C正确;电导率是导体本身的一种性质,与电压、电流无关,D错误。故正确选项为C。
7.(2016北京,23,2分)如图所示的电阻箱的示数为　　    Ω。 
答案　50
解析　电阻箱的示数为:0×1 000 Ω+0×100 Ω+5×10 Ω+0×1 Ω=50 Ω。
8.(2018江西,5,2分)如图所示,卡通动物的对话,形象地描述了导体的电阻大小与导体的材料、　　　    和　　　    有关。
答案　长度　横截面积
解析　比较前两图对白中的“挤”与“舒服”可以看出,同种材料的导体横截面积越大,越容易通过,所以电阻与导体的横截面积有关。对白“累死了”表示导体的长度越长,电阻越大,说明导体的电阻与导体的长度有关。
方法技巧　在比较过程中应当注意控制变量,只有在其他因素相同的条件下才能进行比较。
9.(2018四川成都,A17,4分)小佑收集了很多材料和长度都相同但粗细不同的铅笔芯。如图所示,是他用身边的器材自制的简易调光灯电路。闭合开关,夹子A向右移动的过程中灯泡亮度应该　　　    (选填“变亮”、“变暗”或“不变”);夹子A从最左端移到最右端的过程中,他发现灯泡亮度变化不明显,他应该调换更　　　    (选填“粗”或“细”)的铅笔芯来做实验。
答案　变亮　细
解析　导体电阻的大小与导体的材料、横截面积和长度等因素有关。在其他条件相同时,电阻的大小与长度成正比;在其他条件相同时,电阻的大小与横截面积成反比。当A向右移动时,铅笔芯接入电路的长度减小,电阻减小,电流变大,灯泡变亮。若变化不明显,说明电阻变化量小,需要更换更细的铅笔芯来增大单位长度的电阻。
10.(2018上海,12)某导体两端的电压为6伏,10秒内通过该导体横截面的电荷量为3库,通过该导体的电流为　　　    安,这段时间内电流做功为　　　    焦;若将该导体两端的电压调整为0伏,其电阻为　　　    欧。
答案　0.3　18　20
11.(2018辽宁沈阳,16,2分)如图所示,甲为亮度可调的台灯,电位器是调节其亮度的装置;乙为电位器的内部结构示意图,a、b、c是它的三个接线柱,旋钮带动滑片转动。若顺时针旋转旋钮时灯泡发光变亮,则需将    　    (选填“a和b”、“a和c”或“b和c”)接线柱接入电路。关于电位器上电阻丝的材料,应该选用　        (选填“铜丝”或“镍铬合金丝”)。
答案    b和c　镍铬合金丝
解析　顺时针旋转旋钮时,灯泡变亮,则电位器接入电路的电阻减小,即连入电路的电阻丝变短,故应将b和c接线柱接入电路。电位器上电阻丝的阻值应足够大,可以对电路中电流产生明显影响,故应选用镍铬合金丝。
12.(2018新疆乌鲁木齐,20,5分)某实验小组的同学用铅笔芯探究导体的电阻与长度的关系,如图所示是该实验的电路图。 (1)闭合开关,向右移动铅笔芯上的滑片P1,电路中的电流　　　    (选填“变大”“变小”或“不变”)。(2)如果滑片P1滑动到铅笔芯最右端时,电压表示数很小,应该将滑动变阻器的滑片P2向　　　    移动。(3)移动铅笔芯上面的滑片P1,记录铅笔芯A、P1之间的距离和电压表的示数,数据如下:
通过数据反映出的规律和　　　    可以推出导体的电阻与导体的长度成　　　    比的结论。若图示位置时电压表示数为0.9 V,滑片P2向右移动一段距离,电压表示数变为1.2 V,滑片P2再向右移动一段相同的距离,电压表示数为　　　    V。
解析　(1)分析电路可知,电压表与铅笔芯上的滑片P1连接,则铅笔芯AB全长接入,与变阻器串联在电路中,移动滑片P1时,并不能改变铅笔芯连入电路的电阻值,故电路中的电流不变。(2)当滑片P1移动到铅笔芯最右端时,电压表测量铅笔芯两端的电压,示数很小,由串联电路分压关系可知,是由于滑动变阻器连入电路的阻值较大,所分电压较大导致,故应将变阻器的滑片P2向右移动,减小其连入电路的阻值。(3)分析表中数据得,导体两端电压与导体的长度成正比,又根据I= 得,电流一定时,导体两端电压与导体的电阻成正比,故可推出,导体的电阻与导体的长度成正比。设铅笔芯电阻为R1,图示位置时变阻器接入电路的阻值为R2,P2移动一段距离减小的阻值为ΔR,则图示位置时,AP1两端电压0.9 V= · ,即U =0.9 V·(R1+R2)①;滑片P2向右移动一段距离时,AP1两端电压1.2 V=  ,即U =1.2 V·(R1+R2-ΔR)②;滑片P2向右再移动相同一段距离时,AP1两端电压 = · ,即U = (R1+R2-2ΔR)③;由①②式得ΔR= (R1+R2)④,由①③④式得0.9 V·(R1+R2)= [R1+R2- (R1+R2)],则 =1.8 V。
易错警示　电路图中电压表与滑片P1连接,分析电路连接情况时,电压表相当于断路,故铅笔芯AB与变阻器串联,当移动滑片P1时,铅笔芯连入电路的电阻不变,则电路中的电流不变,只是改变与电压表并联部分的阻值,即AP1部分的阻值;根据U=IR可得,电流不变时电压表示数与 成正比。
考点二　探究电流与电压、电阻的关系
1.(2018天津,21,6分)在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中:(1)请根据图甲所示的电路图,用笔画出导线完成图乙的电路连接;
(2)实验过程中得到的部分数据如表所示。第3次测量时,电流表的示数如图丙所示,请将该数据填入表格中; 丙
(3)在图丁中的坐标轴上标出适当的标度,把上表中的数据在坐标系中描点并连线。 丁
答案　(1)如图1　(2)0.48　(3)如图2 图1
图2
解析　(1)根据电路图连接实物图的步骤,先将串联部分连接,再将V并联到R两端,最后检查V、A量程,“正入负出”是否符合,滑动变阻器连接是否符合要求。(2)电流表选择了0~0.6 A量程,分度值为0.02 A,故读数为0.48 A。(3)电压值为0.8 V、1.6 V、2.4 V,电流值为0.16 A、0.32 A、0.48 A,先在坐标轴上合理标注数据,再对应描点,连线。
2.(2016广东,22,6分)物理课外兴趣小组利用如图所示的电路图进行一些电学实验,其中电阻R有20 Ω、15 Ω、10 Ω、5 Ω、1 Ω五个供选择,滑动变阻器的规格是“10 Ω　1 A”,电源电压5 V保持不变。 (1)用笔画线代替导线将图中电流表准确接入电路。(2)在做“探究导体的电流与电阻的关系”的实验时,①选用哪三个电阻更合适?答:     。
②此实验对电阻两端电压的控制有什么要求?答:　　　　　　　　    。③按要求接入电阻后闭合开关,发现电流表指针几乎不动,电压表指针向右偏转且超过满刻度,原因可能是　　　　　　　　　    。(3)用一根导线代替电流表接入电路进行测量未知电阻RX的实验。R先选用5 Ω电阻接入电路,移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为2 V,然后保持滑动变阻器的滑片不动,用RX代替5 Ω电阻接入电路,此时电压表示数为3 V,则RX的阻值为　　    Ω。(保留小数点后两位)
答案　(1)如图所示(1分) 评分说明:电流表的“0.6”接线柱与开关相连,如果选错量程不给分。(2)①15 Ω、10 Ω、5 Ω(1分)评分说明:少选或错选的均不给分。②电压保持不变(1分)　③R断路(1分)
(3)11.25(2分)评分说明:计算过程出现约值,只要合理均给分。
3.(2015重庆,16,8分)小彬用如图甲所示的实验器材探究“电流与电阻的关系”。电源电压恒为3 V,滑动变阻器上标有“20 Ω　2 A”字样,阻值分别为5 Ω、10 Ω、20 Ω、50 Ω的定值电阻各一个。 (1)请你用笔画线代替导线,把图甲所示的实验电路补充完整。(2)小彬将5 Ω定值电阻接入电路后,闭合开关,发现电流表有示数而电压表无示数,则电路中的故障可能是
　　　　　　　    (写出一种);排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数如图乙所示,此时电路中的电流为　　　    A。(3)将5 Ω定值电阻换成10 Ω定值电阻,闭合开关,为了保持　　　    表的示数不变,应将滑动变阻器的滑片P向　　　    (选填“A”或“B”)移动,记录此时各表的示数。(4)将10 Ω定值电阻换成20 Ω定值电阻,重复步骤(3)。(5)实验记录的多组数据如下表所示。分析数据可得出结论:当电压一定时,通过导体中的电流与电阻成    　    比。
(6)实验结束后,小彬问老师在此实验中能否换用50 Ω的定值电阻进行实验?老师指导小彬分析了不能更换的原因。你认为其原因是　　　　　　　　　　　　　　    。
答案　(1)如图所示(每根线1分,共2分) (2)R1短路(或电压表断路、短路)　0.36(3)电压    A　(5)反(6)滑动变阻器阻值太小(或定值电阻阻值太大)
解析　(1)电源电压为3 V,所以电压表应选择0~3 V的量程,滑动变阻器已经接了下面的接线柱,再接上面任意一个接线柱即可;(2)电流表有示数,说明此电路为通路,可能定值电阻R1短路,或电压表断路或短路;由题图乙知,电流表的量程为0~0.6 A,分度值为0.02 A,则示数为0.36 A;(3)本实验探究电流与电阻的关系,故应保持定值电阻两端的电压不变;将5 Ω定值电阻换成10 Ω定值电阻后,电压表的示数会变大,若要使定值电阻两端的电压不变,应该增大滑动变阻器的阻值,即滑片P应向A移动;(5)由表格可知,电流和电阻的关系为:当电压一定时,通过导体中的电流与电阻成反比;(6)若换用50 Ω的定值电阻,则电阻两端的电压最小为3 V× ≈2.1 V>1.8 V,该实验不能正常进行。
评析    本题是探究电流和电阻的关系实验,注意采用控制变量法进行实验,题目难度中等。
考点三　电阻的测量
1.(2019湖南衡阳,27,8分)某实验小组采用了如图甲所示的电路来测量注射器内导电液体的阻值Rx,其中 表所用的量程为0~3 A, 表所用的量程为0~0.6 A,定值电阻R=20 Ω,电源是电压可调的学生电源。
(1)根据图甲的实物电路,在虚线框内画出对应的电路图。(必须标明R、Rx、 、 )(2)如果 表示数为I1、 表示数为I2,则Rx=　　　    (用I1、I2和R表示)。
(3)改变电源电压,将每次实验中 表的示数I1和 表的示数I2描在I1-I2图像上,连接这些点,得到如图乙中实线a,由图可知,Rx=　　　    Ω。(4)若该实验小组还是用同样的液体做这个实验,但只做了一项改变,导致I1-I2的关系变成如图乙中实线b所示,则这项改变可能是　　　    。(双选,改变后注射器中没有气泡)A.增加液体的体积B.减少液体的体积C.将注射器中的液体全部倒入横截面积更大的注射器D.将注射器中的液体全部倒入横截面积更小的注射器
答案　(1)如图所示 (2) (3)100(4)BC
解析　(1)由图甲所示的实物电路知,R与Rx并联,电流表A1测量干路电流,电流表A2测量Rx所在支路的电流,故电路图如答案图所示。(2)由并联电路的特点知,并联部分的电压U=(I1-I2)R,由欧姆定律知道,导电液体的阻值Rx= = 。(3)由图乙中a图线知道,当I1=3 A时,I2=0.5 A,则Rx= = =100 Ω。(4)若I1-I2的关系变成如图乙中实线b所示,说明在通过Rx的电流不变的情况下,干路的总电流减小了,由Rx= 知Rx减小了,结合影响电阻大小的因素可知,只有B、C符合题意。
方法技巧　根据实物图画电路图的步骤:先找电源正极,用铅笔尖沿电流方向前进直到回到电源负极,明确每个元件的位置,然后作图。
2.(2019广西北部湾经济区,27,7分)小明用图甲的实验装置测量小灯泡电阻,小灯泡的额定电压为4.5 V。(1)连接电路时,开关应　　　    。(2)请在图甲中用笔画线代替导线,完成剩余部分的电路连接(要求:滑片向左移动时,灯变亮)。  甲
  乙(3)正确完成电路连接后,闭合开关时,电流表没有示数,小灯泡不亮,电压表示数接近电源电压,则电路故障可能是小灯泡　　　    (选填“短路”或“断路”)。(4)排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使小灯泡正常发光,电流表示数如图乙所示,此时电路中的电流为　　　    A,小灯泡的电阻为　　　    Ω。(5)小明还设计了如图丙所示的电路,测出了另一小灯泡的额定功率。已知滑动变阻器的最大阻值均为R0,小灯泡的额定电流为I额。请将以下实验步骤补充完整:①只闭合开关S、S1,移动R1的滑片,使电流表示数为I额。
②接着         。③再将R1的滑片调至最左端,记下电流表的示数I1;将R1的滑片调至最右端,记下电流表的示数I2。④写出小灯泡额定功率的表达式:P=　　　    。(用R0、I额、I1、I2表示)  丙
答案　(1)断开　(2)如图所示 (3)断路　(4)0.3　15　(5)②断开S1,闭合S2,调节R2的滑片,使电流表的示数为I额　④ 
解析　(1)为保护电路,连接电路时开关应断开。(3)电流表示数为0,灯不亮,电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,与电压表并联的支路以外的电路是完好的,则与电压表并联的支路断路了。(4)电流表使用的是0~0.6 A量程,分度值为0.02 A,则电流表示数为0.3 A;灯泡的电阻R= = =15 Ω。(5)闭合开关S和S1,移动R1的滑片,使电流表的示数为I额。接着断开S1,闭合S2,调节R2的滑片,使电流表的示数为I额,保持变阻器R2的滑片位置不动,将R1的滑片移到最左端,电流表的示数为I1,再将此滑动变阻器的滑片移到最右端,电流表的示数为I2。
由串联电路特点和欧姆定律可得U=I1R2=I2(R0+R2)解得R2= 分析知小灯泡的电阻RL=R2
则小灯泡额定功率的表达式P= RL= 
3.(2019天津,24,6分)现有一个电压约为36 V的电源(电压保持不变),一个量程为0~1 A的电流表,三个阻值已知的电阻R1(20 Ω)、R2(30 Ω)、R3(10 kΩ),开关和导线若干。请合理选择器材设计实验,比较精确地测出约为10 Ω的未知电阻Rx的阻值。要求:(1)画出实验电路图;(2)写出主要的实验步骤和需要测量的物理量;(3)写出待测电阻Rx的数学表达式(用已知量和测量量表示)。
答案　(6分)见解析
解析　(1)如图所示(2)实验步骤:①按电路图连接电路;②只闭合开关S1,读出电流表的示数为I1;③只闭合开关S2,读出电流表的示数为I2。(3)表达式:Rx= (R1+R2)-R2或Rx=50 -30 (Ω)
解题思路　根据题目要求,通过开关的闭合、断开先后形成两个串联电路,利用电源电压不变列出方程,解方程即可得到未知电阻。
易错警示　要得到未知电阻的阻值,就必须找到未知电阻两端电压和通过它的电流,不能张冠李戴。
4.(2018福建A,30,8分)用“伏安法”测量电阻Rx的阻值,提供的实验器材有:待测电阻Rx、两节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及若干导线。(1)根据图甲的电路图,用笔画线代替导线将图乙中的实物图连接完整。 
(2)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数较大且几乎不变,电流表示数始终为零,电路故障可能是　　　　　　　　　　    。(3)排除故障后,测得多组实验数据。各组数据对应的点已描在图丙中,请在图中画出Rx的I-U图线。由图可得Rx=　　　    Ω。(结果保留一位小数)(4)电流表的电阻虽然很小,但也会影响本实验中Rx的测量结果。用图丁的电路进行测量可消除这个影响,R0为定值电阻。实验步骤如下:①按照图丁的电路图连接电路,将滑动变阻器的滑片置于最大阻值处;②闭合开关S1、S2,移动滑动变阻器滑片,读出电压表的示数U1和电流表的示数I1;③　　　    ,移动滑动变阻器滑片,读出电压表的示数U2和电流表的示数I2;④可得待测电阻Rx=　　　    。(用U1、I1、U2和I2表示)
答案　(1)如图所示 (2)电流表断路(电阻Rx断路)(3)如图所示　5.5
 (4)③断开S2　④ - 
解析　(1)电压表的负接线柱应与电流表的负接线柱相连,保证实物与电路中元件符号一一对应。(2)电流表的示数始终为零,说明电路存在断路故障,由于电压表的示数很大,说明电源正负极至电压表两接线柱之间连接完好,因此,断路之处只能是与电压表并联的电路,因此可能是电流表断路或电阻Rx断路。(3)图见答案;由作出的图像可知Rx的I-U图像过(2.2 V,0.40 A)点,其所测各组数值均在该直线上下,考虑测量误差因素,则待测电阻的阻值Rx= = =5.5 Ω。(4)考虑电流表本身的电阻RA,要测量Rx的电阻,则必须让Rx连入电路,故第③步必须断开开关S2。④当S1、S2均闭合时,Rx被短路,电压表的示数U1=I1(R0+RA),当S2断开时,电压表的示数U2=I2(Rx+R0+RA),联立解得Rx= - 。
5.(2018河南,19,8分)小芳利用图1所示的电路测量未知电阻Rx的阻值,阻值大约为5 Ω。(1)请你根据电路图,用笔画线代替导线,在图2中完成实验电路的连接。(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于　　　    端(选填“A”或“B”)。  图1
  图2(3)闭合开关,发现电压表和电流表均无示数。小芳利用另一只完好的电压表进行检测,把电压表分别接在a、b之间和b、c之间,电压表均有示数;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　　　    。
(4)排除故障后,调节滑动变阻器,记录多组数据。画出了待测电阻Rx的I-U图像,如图3所示。由图像可得Rx=　　　    Ω。  图3(5)小芳又设计了一种方案,也测出了Rx的阻值。电路如图4所示,R0为阻值已知的定值电阻,电源电压未知且恒定不变。测量步骤如下:①当开关　　　    时,电流表读数为I1;
②当开关S1、S2都闭合时,电流表读数为I2;③待测电阻Rx=　　　    。(用已知和测出的物理量符号表示)  图4
答案　(1)(2分)如图所示 (2)(1分)B　(3)(1分)滑动变阻器断路(4)(1分)4.0(5)(1分)①S1闭合、S2断开　(2分)③ 
解析　(1)分析电路图可知,待测电阻与变阻器串联,电压表与待测电阻并联,电流表与待测电阻串联,电路中电流最大约为I= = =0.6 A,所以电流表量程选0~0.6 A;(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于最大阻值处,所以应在B端;(3)闭合开关后,电路连接完好,电压表和电流表均无示数,只有一个元件有故障,所以应是电路出现断路。用完好的电压表检测,将电压表分别接在a、b之间和b、c之间,电压表均有示数,接在a、c之间,电压表无示数,故可判断是滑动变阻器断路;(4)根据图像可知,当待测电阻两端电压为2.0 V时,电流为0.5 A,待测电阻Rx= = =4.0 Ω;(5)当开关S1闭合、S2断开时,电源电压U=I1(R0+Rx),当开关S1、S2都闭合时,只有定值电阻R0工作,所以U=I2R0,电源电压不变,所以有I1(R0+Rx)=I2R0,即Rx= 。
评分标准　参考以上标准,其他答案只要合理同样给分。
6.(2015山东潍坊,19,6分)小明同学利用电流表A、单刀双掷开关S、电阻箱R、滑动变阻器R0和电源测量未知电阻Rx的阻值,实验电路图如图甲所示。实验操作如下: ①移动滑动变阻器的滑片P,使滑动变阻器接入电路的阻值最大。将S拨至a处,再次移动滑片P,使滑动变阻器的部分阻值接入电路,读出电流表的示数I1。
②保持滑片P位置不变,将电阻箱阻值调到最大,再将S从a拨至b处,调节电阻箱使电流表的示数为I2,此时电阻箱的示数为R'。(1)若I1=I2,则待测电阻值Rx　　    R'(选填“>”、“I2,则待测电阻值Rx　　     R'(选填“>”、“I2,所以(I2-I1)R0