初中物理第2节 欧姆定律优秀单元测试练习

这是一份初中物理第2节 欧姆定律优秀单元测试练习，文件包含第17章《欧姆定律》单元测试卷基础卷原卷版docx、第17章《欧姆定律》单元测试卷基础卷解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共40页， 欢迎下载使用。
注意事项：
1．测试范围：人教版九年级第17章。
第Ⅰ卷 选择题
一、选择题（本题共16小题，每小题2分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1．小刚同学用如图所示的电路研究电流跟电阻的关系。在实验过程中，当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后，他下一步的操作是（ ）
A．记录电流表和电压表的示数
B．将变阻器滑片向左移动
C．将变阻器滑片向右移动
D．增加电池的个数
【答案】C
【分析】（1）电流跟电压、电阻有关，用控制变量法研究电流跟电压和电阻的关系。
（2）研究电流跟电阻的关系时，保持电压不变，改变定值电阻的阻值，讨论电流跟电阻的关系。
【解答】解：在滑动变阻器的电阻值不变的情况下，电路中由于将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻，使整个电路的电阻值变大；
利用公式I＝可知，电路中的电流减小，此时滑动变阻器两端的电压减小；
要使电阻两端的电压不变，应减小电路中的电流，增大滑动变阻器接入电路的电阻值，即将变阻器滑片适当向右移动，使电压表的示数不变。
故选：C。
2．如图电路中R1＜R2，开关闭合，电压表V的示数为6V，电压表V1的示数（ ）
A．等于6VB．大于3VC．小于3VD．等于3V
【答案】C
【分析】由图可知，R1与R2串联，电压表V1测量R1两端的电压，电压表V测量电源电压。已知R1＜R2和电压表V的示数，即电源电压，根据串联电路的电流规律和欧姆定律可知两电阻两端的电压关系，根据串联电路的电压规律可知R1两端的电压大小，即电压表V1的示数大小。
【解答】解：由图可知，R1与R2串联，电压表V1测量R1两端的电压，电压表V测量电源电压。
已知R1＜R2，电压表V的示数为6V，即电源电压为6V，
因为串联电路中各处电流相等，由U＝IR可知，U1＜U2，则电压表V1的示数小于3V，故C正确。
故选：C。
3．某同学用如图所示的2个灯泡设计“探究串联电路电压特点”的特点，灯泡L1“6V 6W”、L2“6V 3W”开关闭合后，对于实验过程中出现的现象及分析正确的是（ ）
A．如果灯泡L1不亮，一定是L1短路
B．如果电压表示数为零，不一定是灯泡L2开路
C．如果灯泡L1比L2暗，是因为L1的电流比L2小
D．如果让其中一个灯泡正常发光，电源电压为12V
【答案】B
【分析】根据电路图可知，两灯泡串联，电压表测量L1两端电压；电路故障包括断路和短路，断路时电路中没有电流；短路时，电路中有电流，被短路的用电器两端电压为零，结合串联电路的电流规律、电压规律和电功率公式，对每个选择逐个分析。
【解答】解：A、灯泡L1不亮，可能是L1短路，也可能是L2断路，故A错误；
B、当灯泡L1短路或L2断路，电压表示数都为0，故B正确；
C、L1和L2是串联电路，流过L1和L2的电流相等，故C错误；
D、根据P＝UI，得两灯的额定电流：I1＝＝＝1A，I2＝＝＝0.5A，
由欧姆定律I＝，得两灯泡的电阻：R1＝，R2＝＝＝12Ω，
L1和L2串联时，让其中一个灯泡正常发光，此时路通过的电流为0.5A，电源最大电压：U＝I2（R1+R2）＝0.5A×（6Ω+12Ω）＝9V，故D错误；
故选：B。
4．在如图所示的伏安法测电阻实验中，闭合开关S，小明发现电流表有示数，但示数较小，小灯泡不亮。接下来应进行的操作是（ ）
A．更换一个同样规格的小灯泡
B．更换电压表所使用的量程
C．检查电路中是否存在断路故障
D．减小变阻器接入电路的阻值
【答案】D
【分析】闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，说明电路是通路，不用更换灯泡，也不用检查电路是否断路，
可能是连入电阻太大，电路中电流太小所致，分析电阻过大的原因，然后进行下一步操作。
【解答】解：闭合开关后，电流表有示数，说明电路是通路，灯泡没坏，也不是断路，
可能是连入电阻太大，电路中电流太小所致，灯泡实际功率太小不足以引起灯泡发光造成的，下一步操作：
移动滑动变阻器滑片，减小变阻器接入电路的阻值，使电路电流变大，灯泡实际功率变大，看灯泡能否发光。
故选：D。
5．在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验中，当电压一定时，得到I﹣R图像如图所示，其中正确的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】D
【分析】在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【解答】解：根据欧姆定律可知，在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比，故D正确。
故选：D。
6．从欧姆定律可以导出R＝。对导体电阻的理解，正确的是（ ）
A．同一导体的电阻与加在它两端的电压成正比
B．同一导体的电阻与通过它的电流成反比
C．导体两端电压为零时，导体的电阻也为零
D．电阻由导体本身性质决定，与电流、电压无关
【答案】D
【分析】电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与两端的电压和通过电流无关，R＝这个导出公式只说明导体电阻的大小是导体两端的电压与通过导体的电流大小的比值。
【解答】解：因电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与导体两端的电压和通过的电流无关；导体两端电压为零时，其阻值不为零；故D正确，ABC错误。
故选：D。
7．狮山某住宅楼，夜间有居民经过，左侧的楼道灯和右侧的走廊灯“自动”亮起，如图所示。白天居民经过，不会出现这种情况。已知S1为声控开关（有声闭合、无声断开），S2为光控开关（夜间闭合、白天断开），该大楼每层连接楼道灯L1、走廊灯L2的电路为图中的（ ）
A．B．
C．D．
【答案】B
【分析】根据题意分析两个开关的连接方式；家庭电路中，用电器是并联的，工作时互不影响。
【解答】解：
A．如图，当天黑时光控开关S2闭合，有人经过时，声控开关S1闭合，灯L1、走廊灯L2亮，但是在家庭电路中，灯泡是独立工作的，故A错误；
B．当天黑时光控开关S2闭合，有人经过时，声控开关S1闭合，灯L1、走廊灯L2亮，且两灯泡是独立工作，故B正确；
CD．若天黑了，光控开关S2闭合，不论是否有人，两个灯都亮，与题意不符，故CD错误。
故选：B。
8．在电学实验中，遇到电路故障时常用电压表来检测。如图所示，电源电压恒为4.5V，闭合开关后两灯均不亮，用电压表先后测得ad、ac和ab两端的电压均为4.5V，则故障可能是（ ）
A．灯L1断路B．灯L2断路C．灯L1短路D．灯L2短路
【答案】A
【分析】根据电路图可知，两个灯泡串联接入电路中；闭合开关后两灯均不亮，这说明电路出现了断路故障，根据电压表示数分析电路故障的原因。
【解答】解：根据电路图可知，两个灯泡串联接入电路中；闭合开关后两灯均不亮，这说明电路出现了断路故障；
用电压表先后测得ad、ac和ab两端的电压均为4.5V，这说明a到电源负极、b到电源正极之间是接通的，所以故障是ab之间出现了断路现象，即灯L1断路。
故选：A。
9．在“探究电流与电压的关系”的实验中，小军分别画出了电阻R1和R2的I﹣U图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．当R1与R2两端的电压为0时，它们的电阻也为0
B．用不同的电阻研究电流与电压的关系得出的结论不一样
C．在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比
D．R1与R2的阻值之比为2：1
【答案】C
【分析】（1）电阻是导体阻碍电流的性质，其大小与导体的材料、长度，横截面积以及导体的温度有关，与电压、电流大小无关；
（2）由图像可知，两个定值电阻R1和R2，通过它们电流都与它们两端的电压成正比；
（3）电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；
（4）由电阻的计算式R＝可得R1与R2的阻值之比。
【解答】解：A、电阻是导体阻碍电流的性质，其大小与导体的材料、长度，横截面积以及导体的温度有关，与电压、电流大小无关，故A错误；
B、由图像可知，两个定值电阻R1和R2，通过它们电流都与它们两端的电压成正比，用不同的电阻研究电流与电压的关系得出的结论是一样的，故B错误；
C、由图像可知，电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比，故C正确；
D、由电阻的计算式R＝可得：当I＝0.2A时，U1＝1V，U2＝2V，故R1：R2＝U1：U2＝1：2，故D错误。
故选：C。
10．如图所示的电路，电源电压和灯泡L的电阻不变，闭合开关S，将滑片P向右移动时（ ）
A．电压表示数变小，电流表示数变小
B．电压表示数不变，电流表示数变大
C．电压表示数变大，电流表示数变大
D．电压表示数不变，电流表示数变小
【答案】D
【分析】由电路图可知，闭合开关S，灯泡与滑动变阻器并联，电流表测流过滑动变阻器的电流，电压表测电源两端的电压。根据滑片的移动可知变阻器接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知通过滑动变阻器的电流变化。
【解答】解：由电路图知，灯泡L与滑动变阻器R并联，电压表测电源电压，电流表测滑动变阻器支路的电流。
因电源电压保持不变，所以，滑片移动时电压表的示数不变；
将滑动变阻器的滑片P缓慢向右移动的过程中，变阻器接入电路中的电阻变大，由I＝可知，通过滑动变阻器的电流变小，即电流表的示数变小；
综上所述，D正确。
故选：D。
11．如图是某款电子秤的原理图，表盘由电压表改装而成，当所称量物体的质量增大时（ ）
A．电压表的示数增大B．电阻R的阻值增大
C．通过电阻R的电流减小D．电阻R消耗的功率增大
【答案】A
【分析】根据电路图可知，R与R0串联接入电路中，电压表测量滑动变阻器滑片P上方的电压；根据物体质量的变化分析滑片位置的变化，根据滑动变阻器接入电路中电阻的变化分析总电阻的变化，根据欧姆定律分析电路中电流的变化；根据U＝IR分析电压表示数的变化；根据P＝UI分析总功率的变化；根据P＝I2R分析R功率的变化。
【解答】解：根据电路图可知，R与R0串联接入电路中，电压表测量滑动变阻器滑片P上方的电压；
当所称量物体的质量增大时，滑片向下移动，由于电压表所在电路相当于断路，所以滑动变阻器接入电路的电阻不变，总电阻大小不变，根据欧姆定律可知，电路中的电流不变，通过电阻R的电流；
与电压表并联部分的电阻变大，根据U＝IR可知，电压表示数增大；
根据P＝I2R可知，R消耗的功率不变；
综上所述，A正确。
故选：A。
12．小聪利用如图所示电路进行伏安法测电阻实验，正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P时，发现两个电表只有一个有示数，初步检查确认，电路接线完好，两个电表均无故障，则发生故障的元件应是（ ）
A．电源B．滑动变阻器C．定值电阻RₓD．开关
【答案】C
【分析】常见的电路故障现象有：断路与短路，根据电路故障现象分析电路故障原因。
【解答】发现两个电表只有一个有示数，初步检查确认，电路接线完好，两个电表均无故障，
A、若电源有故障，电路中没有电流通过，电流表和电压表都没有示数，故A不符合题意；
B、若滑动变阻器有故障，两表同时有示数或者无示数，故B不符合题意；
C、若定值电阻Rₓ有故障，若短路，电压表无示数，电流表有示数，若断路，电流表无示数，电压表有示数，故C符合题意；
D、若开关有故障，电路中没有电流通过，电流表和电压表都没有示数，故D不符合题意。
故选：C。
13．如图所示的电路中，电源电压为3V，闭合开关后，电压表示数为3V，出现此故障的原因（ ）
A．一定是R1断路B．一定是R2断路
C．可能是R1短路D．可能是R2短路
【答案】D
【分析】由电路图可知，两电阻串联，电压表测电阻R1两端电压，根据电压表示数分析电路故障原因。
【解答】解：由电路图可知，两电阻串联，电压表测电阻R1两端电压；开关S闭合后电压表示数为3V，电压表示数等于电源电压，所以电压表测量的是电源的电压，所以故障是电阻R1断路或滑动变阻器R2短路；
如果R2断路或R1短路，电压表示数为零，故D说法正确。
故选：D。
14．在阶段复习时，老师为同学们设计了“欧姆定律”这章的实验知识清单，小罗同学在对比“测量未知电阻”和“研究小灯泡电阻”这两个实验时，她的下列说法中不正确的是（ ）
A．这两个实验的原理相同
B．这两个实验用到的测量工具相同
C．这两个实验多次测量目的不相同
D．这两个实验收集的证据进行分析处理的方法相同
【答案】D
【分析】“测量未知电阻”和“研究小灯泡电阻”，两个实验都是通过测量电压和电流，由得到阻值；掌握电学实验中多次测量的目的：导体电流和电压的关系，是为了分析多组数据得出结论，伏安法测灯泡的电阻，是为了得出电阻与温度的关系；伏安法测定值电阻的阻值，是为了减小误差。
【解答】解：A．两个实验都是通过测量电压和电流，由得到阻值，所以两个实验的原理相同，故A正确；
B．两个实验都需要测量电压和电流，用到电压表和电流表，所以两个实验用到的测量工具相同，故B正确；
C．测量未知电阻时，多次测量求平均值，减小误差，研究小灯泡电阻时，多次测量，发现灯泡阻值与温度的关系，所以两个实验多次测量目的不相同，故C正确；
D．测量未知电阻时，多次测量求平均值减小误差，研究小灯泡电阻时，多次测量，由于灯丝电阻是变化的，求出阻值不能求平均值，所以两个实验收集的证据进行分析处理的方法不相同，故D错误。
故选：D。
15．如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右缓慢移动，下列分析判断正确的是（ ）
A．电流表A1和电流表A2示数均变小
B．电压表V与电流表A2的示数乘积变大
C．电流表A与电流表A1的示数之差保持不变
D．电压表V与电流表A1的示数之比保持不变
【答案】C
【分析】由电路图可知，闭合开关S，定值电阻R2与滑动变阻器R1并联，电压表V测电源两端的电压，电流表A测干路电流，电流表A1测R1支路的电流，电流表A2测R2支路的电流。
根据电源电压保持不变可知滑片移动时电压表V的示数变化，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知滑片移动时通过R2支路的电流变化，进一步判断出电压表V与电流表A2的示数乘积的变化以及电流表A与电流表A1的示数之差的变化；
根据滑片的移动可知变阻器接入电路中的电阻变化，利用欧姆定律可知通过变阻器支路的电流变化。
【解答】解：由电路图可知，闭合开关S，定值电阻R2与滑动变阻器R1并联，电压表V测电源两端的电压，电流表A测干路电流，电流表A1测R1支路的电流，电流表A2测R2支路的电流。
由电源电压保持不变可知，滑片移动时电压表V的示数不变；因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，滑片移动时通过R2支路的电流不变，即电流表A2的示数不变，电压表V与电流表A2的示数乘积不变，故B错误；
将滑动变阻器的滑片向右缓慢移动，变阻器接入电路中的电阻变大，由I＝可知，通过变阻器支路的电流变小，即电流表A1的示数变小，所以电压表V与电流表A1的示数之比变大，故AD错误；
由于电流表A与电流表A1的示数之差就是通过定值电阻R2的电流，由于通过R2支路的电流不变，所以电流表A与电流表A1的示数之差不变，故C正确。
故选：C。
16．在实践活动中，小明设计的电子测力计原理如图所示，其中M、N均为绝缘材料，M、N间有可收缩的导线，弹簧上端和滑动变阻器R2的滑片P固定在一起，电源电压恒定，R1为定值电阻，压力F与R2连入电路的阻值大小成正比。闭合开关S，则电压表示数U、电流表示数I与压力F的关系图像可能正确的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】C
【分析】由图可知，R1、R2串联，电压表测R2两端电压，电流表测电路中的电流，
压力F与R2连入电路的阻值大小成正比，所以压力F与R2阻值之比为k＝，即F＝kR2，
（1）根据串联电路电阻规律结合欧姆定律表示通过电路的电流，分析函数关系可知通过电路的电流I随压力F的增大而如何变化；
（2）根据欧姆定律表示出电压表的示数，分析函数关系可知电压表的示数U随压力F的增大而如何变化。
【解答】解：由图可知，R1、R2串联，电压表测R2两端电压，电流表测电路中电流，
压力F与R2连入电路的阻值大小成正比，即F＝kR2，即R2＝；
CD、串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可得通过电路的电流：I＝＝，分析函数关系可知通过电路的电流I随压力F的增大而减小，但不是线性函数关系，故C正确，D错误；
AB、根据欧姆定律可得出电压表的示数：U＝IR2＝×，分析函数关系可知电压表的示数U随压力F的增大而增大，但不是线性函数关系，而且无论F怎么增大，只能无限贴近电源电压，因而图像是随着F增大，增大速度越来越慢，贴近电源电压的，故A、B错误。
故选：C。
第Ⅱ卷 非选择题
二、填空题（本题共6小题，每题2分，共12分）
17．某导体两端电压为3V，通过的电流为0.1A，则该导体的电阻为 30Ω 。若它两端的电压变为0，则它的电阻是 30Ω 。
【答案】30Ω；30Ω。
【分析】知道导体两端的电压和通过的电流，根据欧姆定律求出导体的电阻；电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与两端的电压和通过的电流无关。
【解答】解：由I＝可知，导体的电阻：
R＝＝＝30Ω，
因电阻是导体本身的一种性质，与两端的电压和通过的电流无关，
所以，电阻两端的电压变为0时，其阻值仍为30Ω不变。
故答案为：30Ω；30Ω。
18．如图所示，电源电压恒定，R1的阻值为20Ω，R2的阻值为10Ω。当S、S2闭合，S1断开时，电流表的示数为0.3A，则电源电压为 6 V；当S、S1、S2都闭合时，电流表示数为0.9A，则R3的阻值是 10 Ω。
【答案】6；10。
【分析】（1）当S、S2闭合，S1断开时，R3开路，R2短路，只有R1连入电路，电流表测量电路电流，根据欧姆定律求出电源电压；
（2）当S、S1、S2都闭合时，R2被短路，R1、R3并联，电流表测干路中的电流；先根据欧姆定律求出通过R1的电流，然后根据并联电路电流特点求出通过R3的电流，再根据欧姆定律求出R3的电阻。
【解答】解：（1）当S、S2闭合，S1断开时，R3开路，R2被短路，只有R1连入电路，电流表测量电路电流；
由I＝可知，电源电压为：U＝IR1＝0.3A×20Ω＝6V；
（2）当S、S1、S2都闭合时，R2被短路，R1、R3并联，电流表测干路中的电流；
因并联电路中各支路两端电压相等，所以通过R1的电流：I1＝＝＝0.3A，
因并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，所以通过R3的电流：I3＝I﹣I1＝0.9A﹣0.3A＝0.6A，
则由I＝可得R3的电阻为：R3＝＝＝10Ω。
故答案为：6；10。
19．如图所示的电路，闭合开关，流过铅笔芯的电流IA ＝ IB（选填“大于”“小于”或“等于”）；若正常发光的灯泡突然熄灭，此时电压表示数为0V，若只有一处故障，可能是 铅笔芯 （选填“灯泡”或“铅笔芯”）断路。
【答案】＝；铅笔芯
【分析】由图可知，灯泡与铅笔芯串联接入电路中，电压表测量灯泡两端的电压；在串联电路中，电流处处相等；
若正常发光的灯泡突然熄灭，此时电压表示数为0V，这说明电压表与电源之间是断开的，或者与电压表并联的用电器短路，据此分析电路的故障。
【解答】解：由图可知，灯泡与铅笔芯串联接入电路中，电压表测量灯泡两端的电压；由于串联电路中电流处处相等，所以铅笔芯中电流从A至B的过程中，电流大小相等；
若正常发光的灯泡突然熄灭，此时电压表示数为0V，这说明电压表与电源之间是断开的或者与电压表并联的部分短路，所以故障可能是铅笔芯断路或灯泡短路。
故答案为：＝；铅笔芯。
20．如图，电源电压为3V，开关闭合后，发现电压表示数为3V。如果电路中故障只有一处，可能是L1 断路 或L2 短路 。
【答案】断路；短路
【分析】根据电路图可知，两个灯泡串联在电路中，电压表测量灯泡L1两端的电压；电路的故障有两种：断路和短路；根据电压表示数分析电路故障的原因。
【解答】解：根据电路图可知，两个灯泡串联在电路中，电压表测量灯泡L1两端的电压；
电源电压为3V，开关闭合后，发现电压表示数为3V，此时电压表测量的是电源电压，所以故障可能是灯泡L2短路，也可能是灯泡L1断路。
故答案为：断路；短路。
21．如图所示，当开关S闭合S1断开时，滑动变阻器的滑片向左移动，灯泡的亮度 不变 （填“变亮”、“变暗”或“不变”），电压表的示数 变大 （填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】不变；变大。
【分析】当开关S闭合、S1断开时，滑动变阻器与灯泡L串联，确定出电压表所测的电压，滑片移动时，判断出接入电路的电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化，利用P＝UI可知灯泡实际功率的变化，从而得出灯泡的亮暗变化，再根据U＝IR判断出电压表的示数。
【解答】解：当开关S闭合、S1断开时，滑动变阻器与灯泡L串联，电压表测滑动变阻器右半部分的电阻和灯分得的电压之和，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，变阻器接入电路中的电阻不变，电路的总电阻不变，由I＝可知，电路中的电流不变，因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，所以，由P＝UI可知，灯泡的实际功率不变，灯泡亮度不变，滑片P向左移动时，与电压表并联的滑动变阻器的阻值变大，根据U＝IR可知，电压表的示数变大。
故答案为：不变；变大。
22．如图所示，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，电压表V的示数与电流表A1的示数之比 变大 ，电流表A1的示数与电流表A2的示数的差 变小 （以上两空均选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】变大；变小。
【分析】由电路图可知，R1与R2并联，电压表测电源两端的电压，电流表A2测R1支路的电流，电流表A1测干路电流；
根据电源电压不变可知滑片移动时电压表示数的变化，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知滑片移动时通过R1的电流变化；根据滑片的移动可知变阻器接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知通过R2的电流变化，从而得出总电流的变化；电流表A1的示数与电流表A2的示数的差为通过滑动变阻器的电流。
【解答】解：由图可知，R1与R2并联，电压表测电源两端的电压，电流表A2测R1支路的电流，电流表A1测干路电流。
因电源电压保持不变，所以，滑片移动时，电压表V的示数不变；
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，滑片移动时，通过R1的电流不变；
电压表V的示数不变，电流表A2的示数不变；
将变阻器的滑片P向左移动时，变阻器接入电路中的电阻变大，根据欧姆定律可知，通过滑动变阻器的电流变小；根据干路电流等于各支路电流之和可知电流表A1的示数变小，则电压表V的示数与电流表A1的示数之比变大；
电流表A1的示数与电流表A2的示数的差为通过滑动变阻器的电流，故差值变小。
故答案为：变大；变小。
三．作图题（本题共2小题，共6分）
23．小京在复习时，用两端电压不变的电源及其他器材再次做了如图所示的实验。她将电阻丝R1、R2先后分别接入电路中的a、b两端，闭合开关后，观察到接入R2时，小灯泡的亮度更亮，电流表的示数更大。已知灯泡亮度变亮时，灯丝电阻变大。请分析并判断R1与R2阻值的大小关系。（可画电路图辅助说明）
【答案】R1、R2分别接入电路中，等效电路如图甲、乙所示
电源电压U不变，电流I1＜I2，灯丝电阻RL＜RL′，
由欧姆定律可得：UL＝I1RL，UL′＝I2RL′，可知UL＜UL′
由串联电路的电压关系可得：U1＝U﹣UL，U2＝U﹣UL′，U1＞U2，
由欧姆定律I＝可得，，，可知，R1＞R2。
【分析】根据电源电压不变，串联电路中电源电压等于各用电器两端电压之和，利用欧姆定律分析。
【解答】答：R1、R2分别接入电路中，等效电路如图甲、乙所示
电源电压U不变，电流I1＜I2，灯丝电阻RL＜RL′，
由欧姆定律可得：UL＝I1RL，UL′＝I2RL′，可知UL＜UL′
由串联电路的电压关系可得：U1＝U﹣UL，U2＝U﹣UL′，U1＞U2，
由欧姆定律I＝可得，，，可知，R1＞R2。
24．如图1是一个充电式便携榨汁杯，它内部电路的主要部件是电动机。使用时，将盖子拧好（安全开关S1闭合），按下工作按钮（电源开关S2闭合），榨汁杯就会工作。为防止果汁外溢，若盖子没有拧好，即使按下工作按钮，榨汁杯也不会工作。请图2所示的虚线框内（已画出电源部分）完成其内部的电路图。
【答案】
【分析】根据两个开关的控制作用，判断出它们的连接关系，再根据电路的基本组成画出电路图。
【解答】解：由题意可知，电路中的用电器是电动机，使用时，将盖子拧好（安全开关S1闭合），按下工作按钮（电源开关S2闭合），榨汁杯就会工作；若盖子没有拧好，即使按下工作按钮，榨汁杯也不会工作，说明两个开关是串联的，共同控制电动机的工作，故电路图如图所示：
四．实验题（本题共3小题，共20分）
25．如图所示，在“探究电流与电压的关系”实验中：
（1）为了能够完成实验，在图甲中用笔画线代替导线将实验电路连接完整。
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于图中 A （选填“A”或“B”）端。
（3）闭合开关，移动滑片，记录电流表和电压表示数，进行多次实验，绘制出I﹣U图象，如图乙中a所示。根据图象得出结论： 在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 。
（4）实验完成后，将电阻换成小灯泡，重复上述实验过程，绘制出I﹣U图象，如图乙中b所示。试写出分析图象中 A、B、C三点电阻RA、RB、RC大小关系的过程： RA＜RC＜RB 。
【答案】（1）见解答图；（2）A；（3）在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；（4）RA＜RC＜RB。
【分析】（1）滑动变阻器要“一上一下”地串联接入电路中；
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于连入电阻最大处；
（3）分析图象a，得出电流与电压的关系；
（4）由（3）a图线是正比例图线，所以B点电阻与a、b相交处电阻相等，即RB＝R交点，由图线b可知，灯泡电阻随电压增大而增大，可得RA、RC、R交点的大小关系。
【解答】解：
（1）在“探究电流与电压的关系”实验中，滑动变阻器要改变定值电阻两端电压，应与定值电阻串联，并且要一上一下接入，如图所示：
；
（2）由实物连图，为保护电路，闭合开关前应将滑片置于连入电阻最大处，即A端；
（3）由图乙中a可知，电流、电压图象是一条过原点的直线，由此可得结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；
（4）由（3）a图线是正比例图线，所以B点电阻与a、b相交处电阻相等，即RB＝R交点，
由图线b可知，灯泡电阻随电压增大而增大，
所以RA＜RC＜R交点，即：RA＜RC＜RB。
故答案为：（1）见解答图；（2）A；（3）在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；（4）RA＜RC＜RB。
26．小玲做“探究电流与电阻的关系”实验。实验中电源电压为4.5V恒定不变，电流表选用“0～0.6A”量程，电压表选用“0～3V”量程，滑动变阻器规格为“50Ω 1A”。
（1）连接电路时，开关应 断开 ；
（2）在如图甲所示的电路中，闭合开关，移动滑片，发现电流表示数几乎为零，电压表有示数，原因是 电压表串联在电路中了 ；经分析有一根导线连接错误，请在连接错误的导线上打“×”，并补画出一根导线连接成正确的电路；
（3）小玲连接好正确电路后，在AB间分别接入阻值不同的电阻R，测量了五组实验数据，其中第2组实验的电流表示数如图乙所示为 0.3 A；
（4）小玲根据正确的实验数据得出实验结论： 当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 ；
（5）以上实验控制AB间的电压为 3 V不变，为了使实验结论更可靠，小玲想继续保持此电压不变再多测几组数据，请计算AB间允许接入电阻R的阻值范围是 5～100 Ω。
【答案】（1）断开；（2）电压表串联在电路中了；见解析；（3）0.3；（4）当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；（5）3；5～100。
【分析】（1）连接电路时，为保护电路，开关应断开；
（2）此实验中，电流表、滑动变阻器、灯泡应串联，电压表与用电器AB并联，由此分析解答；
（3）结合电流表的量程、分度值读数；
（4）根据正确的实验数据得出实验结论：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；
（5）根据（3）中的分析即可得到AB间的电压；
电路中电流最大时定值电阻和滑动变阻器接入电路中的电阻都最小，根据欧姆定律求出电路中的定值电阻的最小值；
滑动变阻器的最大电阻为50Ω，当滑动变阻器的电阻最大时，定值电阻阻值也最大，根据欧姆定律求出此时电路中的电流，根据R＝算出定值电阻的最大值。
【解答】解：（1）连接电路时，为保护电路，开关应断开；
（2）由图甲知，电压表串联在电路中，由于电压表自身电阻非常大，所以用电器AB不工作，电流表无示数；
滑动变阻器、用电器AB应串联，电压表应与用电器AB并联，可以将用电器AB右侧连接滑动变阻器的导线改接到电压表负接线柱上，如图所示：
（3）电流表选小量程，则分度值为0.02A，读数为0.3A；
（4）根据正确的实验数据得出实验结论：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；
（5）电流表的量程为0～0.6A，变阻器允许通过的最大电流为1A，为了保证电路的安全，电路中的最大电流为0.6A，此时定值电阻和变阻器接入电路中的电阻都最小：R小＝5Ω；因变阻器的最大电阻为50Ω，当滑动变阻器的电阻最大时，定值电阻阻值也最大；当变阻器接入电路中的阻值最大时，此时电路中的电流I＝＝＝0.03A，定值电阻的最大阻值：R大＝＝＝100Ω。
故答案为：（1）断开；（2）电压表串联在电路中了；见解析；（3）0.3；（4）当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；（5）3；5～100。
27．在“测量电阻”的实验中，小亮设计了如图甲所示的电路，电源电压恒为3V，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）请你用笔画线代替导线将图甲所示的电路连接完整；（要求：滑动变阻器滑片向左移动时小灯泡变亮，且导线不交叉）
（2）连接好电路后，闭合开关，小亮移动滑片，发现小灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数，则故障原因可能是 测量电阻短路 （选填“测量电阻短路”或“测量电阻断路”）；
（3）排除故障后，移动滑片到某一位置，电压表的示数如图乙所示，电压表的读数为 1.8 V，要测量小灯泡正常发光时的电流，应将图甲中滑动变阻器的滑片向 左 （选填“左”或“右”）移动；
（4）小亮根据测得的数据绘制了小灯泡的I﹣U图像如图丙所示，小灯泡的I﹣U图像出现弯曲的原因是 灯丝的电阻随温度的升高而增大 ，小灯泡正常发光时的电阻是 5 Ω。
【答案】（1）见上图；（2）测量电阻短路；（3）1.8；左；（4）灯丝的电阻随温度的升高而增大；5。
【分析】（1）电压表应与灯泡并联，同时滑动变阻器应串联入电路中，滑片P向左移动时灯泡变亮，由此确定其接线情况；
（2）逐一分析可能的故障情况，找出符合题意的答案；
（3）根据电压表选用小量程确定分度值读数；
灯在额定电压下正常发光，比较电压表示数与额定电压的大小，根据串联电路电压的规律及分压原理确滑片移动的方向；
（4）灯丝的电阻随温度的升高而增大；根据绘制的图丙所示图像可知灯在额定电压下的电流，由欧姆定律求出小灯泡正常发光时的电阻。
【解答】解：
（1）测量小灯泡电阻的实验中，电压表应与灯泡并联；滑动变阻器应“一上一下”串联接入电路中，由题知，滑片向左移动时灯泡变亮，说明电路中电流变大，变阻器连入阻值变小，故应将其左下接线柱接入电路中，如图所示：
；
（2）若小灯泡短路，灯泡不亮，电压表没有示数，电路为通路，电流表有示数，符合题意；若小灯泡断路，电流表没有示数，电压表串联在电路中测电源电压，电压表有示数，不符合题意，因此故障原因可能是测量电阻短路；
（3）按照要求正确组装电路，闭合开关。移动滑片到某一位置，电压表的示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，读数为1.8V；
灯在额定电压下正常发光，1.8V小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，应将图甲中滑动变阻器的滑片向左端移动，使电压表的示数为2.5V；
（4）小灯泡的I﹣U图像出现弯曲的原因是灯丝的电阻随温度的升高而增大；
根据绘制的图丙所示图像知，灯在额定电压下的电流为0.5A，由欧姆定律可知小灯泡正常发光时的电阻为：
R＝。
故答案为：（1）见上图；（2）测量电阻短路；（3）1.8；左；（4）灯丝的电阻随温度的升高而增大；5。
五．计算题（本题共3小题，共30分）
28．在图（a）所示的电路中，电源电压为10V且保持不变，电阻R1的阻值为5Ω，滑动变阻器R2上标有“10Ω 1A”字样。闭合开关S后，电路中的电流为1A。求：
①电阻R1两端的电压；
②变阻器R2连入电路的阻值；
③现用R0（阻值可能为10Ω、15Ω或20Ω）替换R1，并将一电压表并联在电路中，移动变阻器滑片P到某位置，电路正常工作，电压表、电流表示数如图（b）所示。请通过计算判断电压表并联的位置及R0的阻值。
【答案】（1）电阻R1两端的电压为5V；（2）变阻器R2连入电路的阻值为5Ω；（3）①电压表应并联在R2两端时，此时R0＝20Ω；②电压表并联在电源两端，R0＝15Ω或20Ω。
【分析】（1）利用欧姆定律求出电阻R1两端的电压；
（2）R1与R2串联，根据电压规律可知R2的电压，有欧姆定律可求得R2的阻值；
（3）根据电源电压以及电流表的示数（2A或0.4A），可求出电路中的电阻值，进一步可判断出电流表的确切示数，由此可知电路中的总电阻，进一步可选择可能的电阻值，通过电压表的示数确定电压表并联的位置及R0的阻值。
【解答】解：（1）已知，电阻R1＝5Ω，串联电路，电流相等，即通过R1电流I＝1A，由欧姆定律可知，此时电阻R1两端的电压为：U1＝IR1＝1A×5Ω＝5V；
（2）已知电源电压U＝10V，根据串联电路电压规律：电源电压等于各用电器电压之和，所以U2＝U﹣U1＝10V﹣5V＝5V，则R2＝＝＝5Ω；
（3）已知滑动变阻器R2上标有“10Ω 1A”字样，所以电流表的示数不能为2A，应为I2＝0.4A，则此时电路中的电阻R′＝＝＝25Ω，由于R2的最大阻值为10Ω，根据串联电路电阻关系，所以R0不可能是10Ω，①当R0为15Ω时，R2＝25Ω﹣15Ω＝10Ω，则R0的电压U0＝IR0＝0.4A×15Ω＝6V，R2的电压U2＝IR2＝0.4A×10Ω＝4V；②当R0为20Ω时，R2＝25Ω﹣20Ω＝5Ω，则R0的电压U0＝IR0＝0.4A×20Ω＝8V，R2的电压U2＝IR2＝0.4A×5Ω＝2V，所以电压表的示数为2V时，电压表应并联在R2两端时，此时R0＝20Ω；当电压表示数为10V时，电压表并联在电源两端，R0＝15Ω或20Ω。
答：（1）电阻R1两端的电压为5V；（2）变阻器R2连入电路的阻值为5Ω；（3）①电压表应并联在R2两端时，此时R0＝20Ω；②电压表并联在电源两端，R0＝15Ω或20Ω。
29．如图所示的电路中，电源电压不变，定值电阻R2的阻值为5Ω，S2为单刀双掷开关。当开关S1断开，S2接b时，电流表的示数为0.6A。求：
（1）电源电压；
（2）当开关S1闭合、S2接b时，电流表的示数为0.9A，定值电阻R1的阻值。
【答案】答：（1）电源电压为3V；
（2）当开关S1闭合、S2接b时，电流表的示数为0.9A，定值电阻R1的阻值为10Ω。
【分析】（1）当开关S1断开，S2接b时，电路为R2的简单电路，电流表测量电路电流且示数为0.6A，电源电压等于R2两端的电压，根据欧姆定律可得出电源电压；
（2）当开关S1闭合、S2接b时，两电阻并联，电流表测量干路电流，因并联电路各支路独立工作、互不影响，可知通过R2的电流仍为0.6A，根据并联电路的电流特点可知通过R1的电流，根据欧姆定律可知定值电阻R1的阻值。
【解答】解：（1）当开关S1断开，S2接b时，电路为R2的简单电路，电流表测量电路电流且示数为0.6A，
电源电压等于R2两端的电压，根据欧姆定律可知电源电压为U＝I2R2＝0.6A×5Ω＝3V；
（2）当开关S1闭合、S2接b时，两电阻并联，电流表测量干路电流，因并联电路各支路独立工作、互不影响，可知通过R2的电流仍为0.6A，根据并联电路的电流特点可知通过R1的电流I1＝I﹣I2＝0.9A﹣0.6A＝0.3A，
根据欧姆定律可知定值电阻R1的阻值R1＝＝＝10Ω。
答：（1）电源电压为3V；
（2）当开关S1闭合、S2接b时，电流表的示数为0.9A，定值电阻R1的阻值为10Ω。
30．热敏电阻的阻值会随温度的改变而改变。图甲是用热敏电阻测量环境温度的电路，电路中电流表的量程为0～0.02A，滑动变阻器R的铭牌上标有“150Ω 0.3A”字样。Rt为热敏电阻，其阻值随环境温度变化关系的图像如图乙所示，电源电压保持不变。请完成下列问题：
（1）将此电路放入温度为20℃的环境中，闭合开关S，调节滑片P，使滑动变阻器接入电路的电阻R＝100Ω，此时电流表的示数为0.01A，求电源电压。
（2）若环境温度为40℃时，要保证整个电路元件的安全，求滑动变阻器所能接入的最小阻值。
（3）求此电路能测量的最高环境温度为多少摄氏度？
【答案】（1）电源电压为5V；
（2）滑动变阻器所能接入的最小阻值是50Ω；
（3）此电路能测量的最高环境温度为50℃。
【分析】（1）分析清楚电路结构，由图示图象读出此时热敏电阻的阻值，然后由电阻的串联和欧姆定律求出电源电压。
（2）由图示图象读出环境温度为40℃时热敏电阻的阻值，分析得出电路中的最大电流，然后应用串联电路特点与欧姆定律求出滑动变阻器的最小阻值。
（3）小量程电流表A允许通过的电流最大时，电路中的电阻最小，随着温度的升高热敏电阻Rt逐渐减小，当滑动变阻器达到最大阻值时，热敏电阻达到最小阻值，此时热敏电阻正常工作的环境温度达到最高值。
【解答】解：（1）由电路图可知，滑动变阻器与热敏电阻串联，电流表测电路电流，
由图乙所示图象可知，温度为20℃时，热敏电阻的阻值为400Ω，
由电阻的串联和欧姆定律可知，电源电压：U＝I（Rt+R）＝0.01A×（400Ω+100Ω）＝5V；
（2）由图乙所示图象可知，温度为40℃时，热敏电阻的阻值为200Ω，
电流表的量程为0～0.02A，滑动变阻器R的铭牌上标有“150Ω 0.3A”字样，则为了保证电路的安全，电路中的最大电流为0.02A，
由I＝可知，电路的最小总电阻：R总小＝＝＝250Ω，
滑动变阻器的最小阻值：R滑最小＝R总小﹣Rt′＝250Ω﹣200Ω＝50Ω；
（3）热敏电阻阻值越小，环境温度最高，电路电流最大为0.02A时，根据串联电路总电阻等于各电阻之和可知：Rt小＝R总﹣R滑最大＝250Ω﹣150Ω＝100Ω，由图乙可知其工作的最高环境温度50℃。
答：（1）电源电压为5V；
（2）滑动变阻器所能接入的最小阻值是50Ω；
（3）此电路能测量的最高环境温度为50℃。
实验组次
1
2
3
4
5
电阻R/Ω
5
10
15
25
30
电流I/A
0.6
0.2
0.12
0.1