資源簡介

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第13講 歐姆定律
考點 常見題型 考點分值
1．解釋歐姆定律的內容和數學表達式 選擇、填空 2～4分
2．應用歐姆定律解決簡單的電學問題（不超過兩個電阻的電路） 選擇(綜合型)、填空 2～4分
3．利用歐姆定律分析串、并聯電路的特點 選擇(綜合型)、填空 2～4分
一、歐姆定律
1.德國物理學家歐姆在大量實驗的基礎上，得出了電流、電壓跟電阻的關系：一段導體中的電流與該段導體兩端的__電壓_成正比， 與該段導體的__電阻__成反比，這個實驗結論叫作歐姆定律，表達式為_I=U/R_。變形式：求電壓U= IR ；求電阻R= R=U/I 。
2.實驗：探究電流與電壓、電阻的關系
實驗目的：探究一段電路中電流、電壓和電阻的關系。
(1)研究同一段導體中電流與它兩端的電壓之間的關系：
①根據如圖所示，連接實驗電路。在連接電路前，先考慮選擇電壓表、電流表的量程選擇。
連接時要注意電流流入電表的正確方向，開關處于__斷開__狀態，滑動變阻器的滑片處于____最大阻值處__ 。
②閉合開關，調節滑動變阻器的滑片，同時注意觀察電壓表使它的讀數由小到大。每讀一次電壓值，同時讀取相應的電流表的讀數，并記錄數據。
③分析記錄的數據，可得到結論：同一段導體中(電阻一定)，電流與電壓成__正比___。
(2)研究相同電壓下不同導體中電流與它的電阻之間的關系：
①實驗電路中，采用不同阻值的電阻時，使電阻兩端的電壓__保持不變_，然后觀察通過電阻的電流。
②每一次更換不同阻值的電阻時，先要斷開__開關__，接上電阻，閉合開關，適當調節滑動變阻器滑片的位置，使電阻兩端的電壓__保持不變__，觀察電流表讀數，并記錄。
③分析記錄的數據，可得到結論：在相同電壓下，不同導體中的電流與它的電阻成_成反比_。
分析1、2兩次實驗，可得到的結論是__一段導體中的電流與該段導體兩端的電壓成正比，與這段導體的電阻成反比_________。
3.在歐姆定律實驗中，研究電流與它兩端電壓之間的關系時，滑動變阻器的作用是改變電路中的電流和導體兩端的電壓；研究電流與導體電阻之間的關系時，滑動變阻器的作用是保持導體電阻兩端的電壓不變。
二、實驗：伏安法測電阻
1.實驗器材（電源、導線、開關、定值電阻、電流表、電壓表、滑動變阻器）
2.實驗原理 __R=U/I ___
3.電路圖（根據電路圖連接實物圖）
（1）連接電路時，開關處于_斷開_狀態。
（2）滑動變阻器，滑片P應處于端_B_（選填“A”或“B”）。
（3）電流表量程應該選擇__0.6__A。
4.電路故障
（1）連接好電路，閉合開關后，移動滑動變阻器滑片時，發現電壓表有示數，電流表無示數，則發生這種故障的原因可能是__電阻R發生斷路___。
（2）實驗中若將電流表和電壓表位置互換，出現的現象是__電壓表示數接近電源電壓，電流表無示數___。
5.實驗數據
實驗次數 U/V I/A R平均值
1 1.6 0.16
2 2
3 2.4 0.24
6. 表格數據分析
（1）第二次實驗中，電流表的示數如丙圖所示，此時的電流為__0.2_A。
（2）實驗中所測導體R的平均值為_10__Ω。
（3）根據實驗數據繪制電阻R的I-U圖像。
（4）當R兩端的電壓為6 V時，通過R的電流為_0.6__A；當R兩端的電壓為0 V時，R的阻值為_10__Ω。
7. 實驗中滑動變阻器的作用
（1）____保護電路____
（2）__調節定值電阻兩端的電壓____
8. 更換元件
如果用以上裝置，去測量額定電壓為2.5 V的小燈泡電阻，測得以下數據：
實驗次數 1 2 3 4
電壓/V 1.0 1.5 2.0 2.5
電流/A 0.12 0.18 0.24 0.28
(1) 請你繪出小燈泡的I-U圖像；
(2)根據圖像可知，小燈泡的阻值是__變化_(選填“不變”或“變化”)的，影響其變化的主要因素是_溫度_;
(3)分析數據可知，小燈泡兩端的電壓越高，小燈泡的電阻越__大_;
(4)在求小燈泡電阻時_不能_(選填“能”或“不能”)求其平均值;
(5)在測量小燈泡電阻的實驗中，多次測量的目的是_尋找普遍規律__;
(6)小燈泡在額定電壓2.5 V時的電阻是_8.9_Ω，如果將2個相同規格的小燈泡串聯在4 V的電路中，此時電路中的電流為__0.24__A。
三、串聯電路、并聯電路的特點
1.串聯、并聯電路的特點
類型 串聯電路 并聯電路
電路圖
電流 I＝I1＝I2 I＝I1＋I2
電壓 U＝U1＋U2 U＝U1＝U2
電阻 R＝R1＋R2 ＝＋
比例分配 ＝，電壓的分配與電阻成正比，即：串聯、分壓、正比 ＝，電流的分配與電阻成反比，即：并聯、分流、反比
知識點1：動態電路分析
例1：如圖所示小科通過微信公眾號“勝哥課程”學習了電學知識后設計的電路，電源電壓不變，R1為熱敏電阻，其阻值隨溫度的升高而減小。閉合開關S，當監控區的溫度升高時，電壓表示數U與電流表示數I的關系圖像是(　　)
解析:根據串聯電路電壓規律：U電源＝U＋IR2 溫度升高后U＝U電源－IR2，其中U電源、R2均不變，直接得到U－I關系式為一次函數，故選C。
答案:C
◆變式訓練
1. “勝哥”在研究并聯電路電流特點時，根據如圖所示電路圖連接好電路，并閉合開關S和S1。當他再閉合開關S2時，電流表示數變化正確的是(電源電壓不變)---(　　)
A.示數變大
B.示數變小
C.示數變大
D.示數變小
解析:并聯電阻中各支路電路互不影響，干路中的總電流等于各支路電流之和，因此再閉合S2，并不影響R1這條支路上的電流，即示數不變 ，排除A、B選項，電流表開始有示數，干路中的電流表示數由I＝I1變成I＝I1＋I2，即變大，排除D，故選C。
答案:C
2.在如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，閉合電鍵S，向右移動滑動變阻器滑片P的過程中---(　 　)
A. 電流表的示數變大
B. 電壓表的示數變小
C. 電壓表示數與電壓表示數的差值變大
D. 電壓表示數與電流表示數的比值變大
解析:由電路圖可知，電阻R1與滑動變阻器R2串聯，電流表測干路電流，電壓表測電源電壓，電壓表測滑動變阻器R2兩端的電壓，由電路圖可知，滑片向右移動時，滑動變阻器R2接入電路中的阻值變大，電路總電阻變大，電源電壓不變，由歐姆定律可知，電路電流變小，電流表示數變小，A錯誤；定值電阻R1兩端的電壓變小，由串聯電路的電壓規律可知，滑動變阻器兩端的電壓增大，即電壓表示數增大，B錯誤；電壓表示數與電壓表示數的差值等于定值電阻R1兩端的電壓，定值電阻R1兩端的電壓變小，C錯誤；電壓表示數與電流表示數的比值等于電路中的總電阻，滑動變阻器滑片右移時，總電阻是變大的，D正確。故選D。
答案:D
知識點2：歐姆定律相關計算
類型一　純電路計算
例2：小科通過微信公眾號“勝哥課程”學習了串并聯的知識后準備動手驗證一下串并聯電路中的電流特點。如圖甲所示是小科進行實驗的電路圖，閉合開關后，兩電流表指針偏轉如圖乙、丙所示，則電阻R1、R2之比為---(　　)
A.1∶2 B. 2∶1 C. 3∶1 D. 1∶3
解析:由圖可知，兩電阻并聯，測通過R1的電流，測通過干路的電流，再分析乙、丙圖可知，的電流為1.5 A，的電流為0.5 A，則通過R2的電流I2＝I－I1＝1.5 A－0.5 A＝1.0 A，根據并聯電路中電流和電阻成反比的特點可知R1∶R2＝I2∶I1＝1.0 A∶0.5 A＝2∶1。故選B。
答案:B
◆變式訓練
1.如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，R1＝10 Ω，閉合開關S，移動滑動變阻器R2的滑片P到最右端b時，電流表的示數為0.6 A；移動滑片P到最左端a時，電流表的示數為0.2 A。則電源電壓和滑動變阻器的最大阻值分別為---(　　)
A. 6 V　20 Ω B. 12 V　20 Ω
C. 6 V　10 Ω D. 12 V　10 Ω
解析:由電路圖可知，滑動變阻器與R1串聯，電流表測電路中的電流，移動滑動變阻器R2的滑片P到最右端b時，R總＝R1＝10 Ω，由I＝可得，電源電壓：U＝I1R1＝0.6 A×10 Ω＝6 V，移動滑片P到最左端a時，R2阻值最大，電源電壓：U＝I2(R1＋R2)＝0.2 A×(10 Ω＋R2)，因電源電壓保持不變，則6 V＝I2(R1＋R2)＝0.2 A×(10 Ω＋R2)解得：R2＝20 Ω，故選A。
答案:A
類型二　靈敏電阻計類
例3：小科通過微信公眾號“勝哥課程”觀看了《酒精測試儀的工作原理》科學視頻后，萌發了制作一個“酒精測試儀”的想法。如圖甲所示是小科設計的酒精濃度檢測儀的電路圖，其電源電壓保持不變，R0為定值電阻，R為酒精氣體濃度傳感器（氣敏電阻），R的阻值與酒精濃度的關系如圖乙所示。接通電源，當傳感器酒精濃度增大時，下列說法正確的是---（　　）
A．電流表的示數變小
B．電壓表的示數變大
C．電流表的示數與電壓表的示數的比值變小
D．電流表的示數與電壓表的示數的比值變大
解析:由電路圖可知，定值電阻R0與氣敏電阻R串聯，電壓表測R兩端的電壓，電流表測電路中的電流。由圖象可知，當酒精濃度增大，R的阻值變小，電路中的總電阻變小，由I=可知，電路中的電流變大，即電流表的示數變大，由U=IR可知，R0兩端的電壓變大，因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，且電源的電壓恒定不變，所以，R兩端的電壓變小，即電壓表的示數變小，故AB錯誤；由電壓表的示數變小、電流表的示數變大可知，電流表的示數與電壓表的示數的比值變大，故C錯誤、D正確。故選：D。
答案:D
◆變式訓練
1.“勝哥”提供了相關器材：熱敏電阻(其阻值隨溫度的升高而減小，在60 ℃時阻值為650.0 Ω)，報警器(內阻很小，通過的電流Ic超過10 mA時就會報警，超過20 mA時可能被損壞)，電阻箱(最大阻值為999.9 Ω，在此范圍內可調節出準確可讀的電阻值)，電源(輸出電壓U約為18 V，內阻不計)，滑動變阻器R(最大阻值為2 000 Ω)，單刀雙擲開關S，導線若干。要求小科組裝一個由熱敏電阻控制的報警系統，要求當熱敏電阻的溫度達到或超過60 ℃時，系統報警。
(1)小科根據“勝哥”的要求組裝好了電路，如圖所示，根據系統工作要求，電路接通前，應先將滑動變阻器的滑片置于______(選填“a”或“b”端)，再將電阻箱調到一定的阻值，這一阻值為______Ω；
(2)將開關S向______(選填“c”或“d”)端閉合，緩慢移動滑動變阻器的滑片，直至______；
(3)保持滑動變阻器的滑片位置不變，將開關S向另一端閉合，報警系統即可正常使用。
解析:(1)接通電路前，滑動變阻器應置于最大阻值b處；這里用電阻箱等效代替熱敏電阻在60 ℃報警時的電阻，所以電阻箱的阻值應調到650.0 Ω；(2)將電阻箱接入電路進行調試，所以開關向c端閉合，移動滑動變阻器滑片使系統報警，此時電阻箱阻值等效替代熱敏電阻報警時的電阻阻值；保持滑動變阻器滑片位置不變，將開關S向d端閉合，報警系統即可正常使用。
答案:(1)b　650.0　(2)c　報警器報警
知識點3：探究電流與電壓、電阻的關系
例4：為了鞏固所學的科學知識，“勝哥”在科學課上讓小科和同學們動手做電學實驗。
（1）小科和同學們經過討論，依次完成了“探究電流與電壓的關系”三次實驗電路的設計，如圖甲、乙、丙所示。由圖甲改進為圖乙是為保證實驗過程中　 　這一因素不變；由圖乙改進為圖丙是因為使用滑動變阻器既能保擴電路，又能通過調節使電阻R兩端的電壓　 　（選填“改變”或“保持不變”）。
（2）請用筆畫線代替導線，幫助小科按電路圖丙將圖丁中實物電路連接完整。
（3）小科連完電路，閉合開關后，發現兩只電表的指針總在晃動。請分析造成這一現象的原因：電路存在　 　。
（4）在繼續用圖丁的實物電路探究“電流與電阻的關系”時，小科先將5Ω電阻接入電路，調節滑動變阻器，使電壓表的示數為2V，記下電流值；再將5Ω電阻換成10Ω電阻，她下一步操作是：將滑動變阻器的滑片向　 　（選填“A”或“B”）端移動。
（5）小科和同學們完成上述探究活動后，想測量一只額定電壓為2V小燈泡的額定功率，但發現電壓表被別的同學拿走了，于是她借助一個10Ω的電阻，設計了如圖戊所示的電路，也測出了小燈泡的額定功率。具體操作如下：
①只閉合開關S1、S2，調節滑動變阻器，使電流表的示數為　 　A時，小燈泡恰好正常發光；
②只閉合開關S1、S3，保持滑動變阻器滑片的位置不變，讀出電流表示數為I。
③P燈=　 　（用已知量和測量值表示，數值要求帶單位）。
解析:（1）研究電流與電壓關系實驗中，要控制電阻不變，而燈的電阻隨溫度的改變而改變，故由圖甲改進為圖乙是為保證實驗過程中電阻這一因素不變；為得出普遍性的結論，要多次測量，由圖乙改進為圖丙是因為使用滑動變阻器既能保擴電路，又能通過調節使電阻R兩端的電壓改變。（2）電壓表與燈并聯，如下所示：（3）小科連完電路，閉合開關后，發現兩只電表的指針總在晃動。造成這一現象的原因：電路存在接觸不。（4）根據串聯分壓原理可知，將定值電阻由5Ω改接成10Ω的電阻，電阻增大，其分得的電壓增大；探究電流與電阻的實驗中應控制電壓不變，應保持電阻兩端的電壓不變，根據串聯電路電壓的規律可知應增大滑動變阻器分得的電壓，由分壓原理，應增大滑動變阻器連入電路中的電阻，所以滑片應向B端移動，使電壓表的示數為2V。（5）①只閉合開關S1、S2，調節滑動變阻器，使電流表的示數為0.2A時，小燈泡恰好正常發光；②只閉合開關S1、S3，保持滑動變阻器滑片的位置不變，讀出電流表示數為I。③在②中，電流表測并聯電路的總電流，因電路的連接關系沒有改變，各電阻的大小和通過的電流不變，燈仍正常發光，根據并聯電路電流的規律，燈的額定電流I燈=I﹣0.2A，P燈=U燈I燈=2V（I﹣0.2A）。
答案:（1）電阻； 改變；（2）如上；（3）接觸不良；（4）B；（5）①0.2； ③2V（I﹣0.2A）。
◆變式訓練
1.小科同學在“探究通過導體的電流與電阻的關系“時，他用如圖所示的電路進行實險，可供選擇的定值電阻分別為2.5Ω、5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω．實驗中電阻R兩端的電壓始終保持3V不變，滑動變阻器的規格為“15Ω 1A”。
（1）請用筆畫線代替導線，將圖中實物電路連接完整，要求滑動變阻器的滑片P向B端移動時接入電路的電阻變大。
（2）閉合開關后，小科發現電流表示數為0，電壓表示數很大，故障原因可能是　 　。
（3）實驗中，不能被選用的電阻為　 　Ω。
（4）保證可用電阻均能正常進行實驗，電源電壓應該控制在　 　V至　 　V之間。
解析:（1）因要求滑片P向B端移動時接入電路的電阻變大，故滑片以右電阻絲連入電路中，如下所示：
（2）小科發現電流表示數為0，電壓表示數很大，說明問題出在電壓表兩接線柱之間的電路，短路不對（這樣電壓表示數為0），只能是開路：R斷路；
（3）當電壓表示數最大U1=3V且R1=2.5Ω時，電路中的電流最大，
則I大=，
滑動變阻器的規格為“15Ω1A”，滑動變阻器的最大電流不能超過1A，故2.5Ω不能用；
（3）由題意知，滑動變阻器的最大阻值為25Ω，定值電阻的最大電阻為15Ω；根據串聯電路的電壓關系：
，
解得：U=4.8V，
所以電阻兩端的電壓只能在3V到4.8V之間。
答案:（1）如上圖；（2）R斷路；（3）2.5；（4）3；4.8。
2.小科探究“電流與電壓”的關系。設計的實驗電路圖如圖甲所示，已知電源電壓為3 V，定值電阻R1的阻值為5 Ω，完成下列題目：
I/A 0.1 0.2 0.3 0.4
U/V 0.5 1.0 2.0
　
(1)在記錄數據時，小科由于粗心，忘記將第三組電壓表示數填入表格，同學們可以幫忙算出這里的電壓值應該為________V。
(2)接下來小科利用上述電路原理圖來探究“電流與電阻”關系，閉合開關后移動滑動變阻器使得電壓表的示數為2 V，然后斷開開關，將CD間的電阻R1從5 Ω換成10 Ω，再閉合開關，此時電壓表的示數________(選填“大于”、“小于”或“等于”)2 V，接下來小科應將滑動變阻器的滑片向________端(選填“A”或“B”)移動。
(3)最后小科在桌子上發現一個阻值未知的定值電阻，為了測量電阻阻值的大小，小科用這個定值電阻換掉原電路中的R1，調節滑動變阻器，電路中電表的示數如圖乙、丙所示，則電壓表的示數為________ V，電流表示數為________ A，通過計算可得此定值電阻的阻值為________ Ω。小科認為這樣通過一組數據直接計算的定值電阻阻值不準確，為了使得結果更加準確，他接下來應該_______________________________________。
解析:(1)①探究“電流與電壓的關系”實驗中，應保持電阻不變，四組電壓與電流的比值相同，所以＝，所以U3＝1.5 V；(2)探究電流與電阻的關系實驗中，應控制電壓不變，當R1由5 Ω換成10 Ω時，閉合開關，電路中的總電阻變大，電路電流變小，根據U＝IR可知：滑動變阻器分得的電壓變小，電壓表示數增大，大于2 V，為了使電壓表示數恢復為2 V，應使電流減小，所以應將滑動變阻器阻值變大，即向B端移動滑片；(3)電壓表接的是0～3 V的量程，分度值為0.1 V，指針指在第20小格處，所以電壓U＝0.1 V×20＝2 V，電流表接的是0～0.6 A的量程，分度值為0.02 A，指針指在第25小格處，所以電流I＝0.02 A×25＝0.5 A，所以電阻R＝＝＝4 Ω；為了使測量結果更準確，應多次測量電壓值及對應的電流值，計算多個電阻值，然后取平均值。所以接下來的操作是：移動滑片，改變電流和電壓值，算出多個電阻值，然后取平均值。
答案:(1)1.5　(2)大于　B　(3)2　 0.5　4　移動滑片，改變電流和電壓值，算出多個電阻值，然后取平均值
知識點4：用電流表和電壓表測導體的電阻
例5：甲乙兩地相距30km，在甲、乙兩地之間沿直線架設了兩條輸電線，已知輸電線的電阻與其長度成正比，現輸電線在某處發生了短路，為確定短路位置，甲地檢修員先用如圖所示的測量儀接入AB時，電流表的示數為0.2A，乙地檢修員后用相同的測量儀接人CD時，電流表的示數為0.3A．則短路位置離甲地---（　　）
A．18km B．15km C．12km D．10km
解析:由題知，甲乙兩地相距30km，輸電線的電阻與其長度成正比，設每km輸電線的電阻為R0，短路位置離甲地的距離為s，
則短路位置離乙地的距離為30km﹣s，
則AB間的總電阻（兩條輸電線的總長度為2s）：Rab=2sR0，
同理可得，CD間的總電阻：Rcd=2（30km﹣s）R0，
用如圖所示的測量儀進行檢測時，電源電壓不變，
所以由歐姆定律得：U=IabRab，U=IcdRcd，
因電源電壓不變，所以可得IabRab=IcdRcd，
代入數據有：0.2A×2sR0=0.3A×2（30km﹣s）R0，
解得：s=18km。故選：A。
答案:A
◆變式訓練
1. 如圖所示，是小科測量未知電阻Rx的實驗電路，電源電壓不變，其中R0為阻值已知的定值電阻。當閉合開關S1和S2時，電流表的示數為I1；當只閉合開關S1時，電流表的示數為I2。則Rx= (用已知的物理量表示)。
解析:根據并聯電路的電壓和電路特點，結合歐姆定律分析解答。當閉合開關S1和S2時，兩個電阻并聯，此時電流表測干路電流，電流表的示數為I1；當只閉合開關S1時，只有R0自己工作，電流表的示數為I2。
那么通過Rx的電流為：Ix=I1-I2；
Rx兩端的電壓：Ux=U2=I2R0；
則Rx的阻值：。
答案:
1. 如圖所示，R1＝10歐姆，電流表示數為0.5安培，電源電壓為10伏特。下列敘述不正確的是---(　　)
A. R1與R2并聯
B. R2阻值為20歐姆
C. R1兩端電壓為10伏特
D. 電流表 的示數為1.0安培
解析:由電路圖可知，R1、R2并聯，電流表測干路電流，電流表測R2支路的電流，故A選項正確，不符合題意；因為并聯電路中各支路兩端的電壓相等，所以U1＝U2＝U＝10 V，故C選項正確，不符合題意；因為I＝，所以R2＝＝＝20 Ω，故B選項正確，不符合題意；I1＝＝＝1 A，因為并聯電路中干路電流等于各支路電流之和，所以電流表的示數I＝I1＋I2＝1 A＋0.5 A＝1.5 A，故D選項不正確，符合題意。故選D。
答案:D
2.如圖所示的電路中，電流表A1的示數為0.5A，A2的示數為0.3A，電阻R2的阻值為10Ω．下列說法正確的是---（　　）
A．通過電阻R1的電流為0.5A
B．電源電壓為5V
C．電阻R1的阻值為15Ω
D．若斷開開關S2，電流表A1示數變大
解析:由電路圖可知，兩電阻并聯，電流表A2測R2支路的電流，電流表A1測干路的電流；開關S1控制整個電路，開關S2控制電阻R1；因為并聯電路中干路電流等于各支路電流之和，所以通過電阻R1的電流：I1=I﹣I2=0.5A﹣0.3A=0.2A，故A錯誤；又因為并聯電路中各支路兩端的電壓相等，
故根據歐姆定律可得，電源的電壓：
U=U2=I2R2=0.3A×10Ω=3V，
故B錯誤；電阻R1的阻值：
R1===15Ω，故C正確。
若斷開開關S2，電流表A1只測量R2的電流，電流表A1示數變小，故D錯誤。故選：C。
答案:C
3.如圖所示，電源電壓保持不變，當“勝哥”將開關S閉合后，燈L1和L2都正常發光，甲、乙兩個電表示數之比為4：3．此時燈L1和L2的電阻之比為---（　　）
A．1：3 B．3：1 C．3：4 D．4：3
解析:由圖知，如果甲、乙兩個電表中任何一個為電流表，將會形成短路，因此甲、乙都為電壓表，此時燈L1、L2串聯連接，電壓表乙測量L2兩端電壓，電壓表甲測量電源電壓；因為串聯電路兩端電壓等于各部分電壓之和，且甲、乙兩個電表的示數之比是4：3，所以燈L1、L2兩端電壓之比：U1：U2=（4﹣3）：3=1：3；又因為串聯電路電流相等，即I1=I2；所以，由I=可得，R1：R2=：=U1：U2=1：3。故選：A。
答案:A
4.如圖甲所示電路，電源電壓不變，R1、R2是定值電阻，R1＝10Ω。閉合開關S，電流表示數如圖乙所示，當R1由于某種原因開路時，電流表的示數變為0.10A。
(1)圖乙中電流表的示數為______A。
(2)求定值電阻R2的阻值。
解析:(1)電流表選的量程是0～0.6 A，分度值為0.02 A，所以讀數為0.40 A.
(2)解：R1、R2并聯，當R1開路時，電流表測的是R2的電流；則電路正常工作時，通過R1的電流為I1＝I－I2＝0.40 A－0.10 A＝0.30 A
U＝U1＝I1R1＝0.3 A×10Ω＝3.0V
R2的阻值R2＝＝＝＝30Ω
答案:0.40 30Ω
5.導體A和B在同一溫度時，通過兩導體的電流與其兩端電壓的關系如圖所示，則由圖可知導體A的電阻為____Ω；如果將A和B并聯后接在電壓為1.5 V的電源兩端，則通過A和B的總電流為____A。
解析:由圖像可知，RA＝5 Ω，RB＝10 Ω。并聯在1.5 V 的電源兩端，根據歐姆定律，通過RA的電流為0.3 A，通過RB的電流為0.15 A，并聯電路總電流等于各分電流之和，故總電流為0.45 A。
答案:5　0.45
6.如圖所示電路，電源電壓恒定，R1＝20 Ω，R2＝10 Ω，當S1閉合，S2、S3斷開時，電流表的示數為0.6 A，電源電壓為________ V；當S2閉合，S1、S3斷開時，電流表示數為________ A，當S1、S3閉合，S2斷開時，電流表示數為________ A。
解析:當S1閉合，S2、S3斷開時，電路中電流表與R2串聯，且只有R2接入電路，則電源電壓 U＝IR2＝0.6 A×10 Ω＝6 V; 當S2閉合，S1、S3斷開時，電路中R1和R2串聯，這時電流表示數I′＝＝＝0.2 A；當S1、S3閉合，S2斷開時，電路中R1與R2并聯，電流表測干路電流，它的示數為I總＝IR1＋IR2＝ ＋＝0.9 A。
答案:6　0.2　0.9
7. 為了研究通過導體的電流與導體兩端的電壓的關系，小晨設計了圖甲所示的電路。電源電壓恒為6 V，R1是定值電阻，R2是滑動變阻器。
(1)閉合開關后，移動滑片P，發現兩電表示數始終如圖乙所示，原因是將滑動變阻器的________(填字母)兩個接線柱接入了電路。
(2)改正錯誤后，小晨繼續實驗，將有關實驗數據標記在圖丙上。分析圖丙可知，他所選擇的滑動變阻器的規格是________(選填字母)。
A. 10 Ω　2 A B. 25 Ω　2 A C. 50 Ω　0.5 A
(3)圖丙中，陰影部分的面積大小表示_____________________________。
解析:(1)閉合開關后，移動滑片，電流表示數不變，說明滑動變阻器同側接線柱接入電路；根據圖乙可知，電壓表的量程為0～15 V，分度值為0.5 V，示數為6 V，等于電源電壓，因此滑動變阻器接入電路的阻值為零，即滑動變阻器的接線柱CD接入了電路；(2)根據題圖丙可知，電路中的最小電流為 0.2 A，定值電阻兩端電壓為1 V；由串聯電路分壓規律和歐姆定律可知，滑動變阻器接入電路的最大阻值R＝＝＝25 Ω，故選B；(3)根據題圖丙可知，陰影部分面積等于電流與電壓的乘積，即表示該時刻R1的電功率為 0.2 W。
答案:(1)CD　(2)B　(3)此時R1的電功率為0.2 W
8. “勝哥”用二節新干電池，規格為“10Ω1.5A”的滑動變阻器等器材，來測導體電阻。請分析回答：
實驗序號 電壓/V 電流/A
1 2.0 0.20
2 2.5 ______
3 2.8 0.28
(1)連接好電路，閉合開關，向右移動滑動變阻器滑片，當滑片移到C點時，發現兩表才有示數，示數分別為2V、0.2A。根據以上信息思考該電路的連接方式，并用筆畫線代替導線按該連接方式，將圖1電路連接完整。
(2)繼續調節滑動變阻器進行測量，測得數據如表所示。第二次測量時電流表示數如圖2所示，據圖把表中所缺數據填寫完整。
(3)該實驗多次測量的目的是________________________。
(4) “勝哥”用這套器材(所有器材不變)和阻值為 5 Ω、10 Ω、20 Ω的三個定值電阻繼續探究“電流與電阻的關系”。實驗中要控制電阻兩端的電壓不變，那么電阻兩端電壓最小能控制到________V。
解析:(1)根據實物圖，電壓表測量的是電阻R兩端的電壓，在實驗過程中滑動變阻器向右滑動，而開始時滑動變阻器接入電路部分阻值最大，所以電源正極接滑動變阻器的A端，如答圖所示；(2)根據題干中第一次電壓表、電流表記錄的讀數分別為2 V、0.2 A，即電流表小量程接入電路中，因此第二次電流表的讀數為0.24 A；(3)定值電阻的阻值基本不變，因此多次測量對應不同的電壓值和電流值，計算電阻取平均值，可以減少實驗誤差；(4)根據題干(1)滑動變阻器移動到C點時，兩表才有讀數，即此時滑動變阻器接入電路部分的阻值為R變＝＝＝5 Ω，即滑動變阻器的阻值在5 Ω～10 Ω之間時，電阻絲斷路，滑動變阻器的有效電阻最大值為5 Ω，即當定值電阻選20 Ω時，滑動變阻器的最大阻值為5 Ω，此時定值電阻兩端的電壓值為能控制的最小電壓值，即為U定＝I′R′＝×20 Ω＝2.4 V。
答案: (1)如答圖所示 (2)0.24　(3)取平均值為了減小實驗誤差　 (4)2.4
9.如圖所示，電阻R1為8 Ω，電源兩端電壓為12 V。開關S閉合后，求：
(1)當滑動變阻器R接入電路的電阻R2為30 Ω時，通過電阻R1的電流I1和電路的總電流I；
(2)當滑動變阻器R接入電路的電阻R3為20 Ω時，通過電阻R1的電流I1′和電路的總電流I′。
解析:(1)當開關S閉合后，滑動變阻器R與定值電阻R1并聯，U＝U1＝U2＝12 V，
則通過電阻R1的電流為I1＝＝＝＝1.5 A
通過R2的電流為I2＝＝＝＝0.4 A
則電路的總電流為I＝I1＋I2＝1.5 A＋0.4 A＝1.9 A
(2)當滑動變阻器R接入電路的電阻為20 Ω時，R1兩端的電壓和電阻均不變，故通過R1的電流仍為1.5 A，即I1′＝1.5 A；此時通過R3的電流為I3＝＝＝＝0.6 A，
則此時電路的總電流I′＝I1′＋I3＝1.5 A＋0.6 A＝2.1 A。
10.已知定值電阻R1的阻值為30Ω，閉合開關時整個電路正常工作，兩電流表的指針都指在同一位置，示數如圖所示。（設電源電壓保持不變）
求：（1）電源電壓U是多少？
（2）通過定值電阻R2的電流是多少？
（3）現用一個未知阻值的定值電阻Rx替換電阻R1或R2，替換后只有一個電流表的示數發生了變化，請判斷Rx替換的是電阻R1還是R2。
（4）此時替換后電流表示數減少了0.3A，求未知電阻Rx的阻值。
解析:（1）由題20-1圖知，R1與R2并聯，電流表A1測R1的電流I1，電流表A測干路電流I總
根據題20-2圖得I1=0.3A，I總=1.5A
R1兩端的電壓U1=I1R1=0.3A×30Ω=9V
由于并聯電路支路電壓等于電源電壓，所以電源電壓U=U1=9V
（2）根據并聯電路的電流規律有
I總=I1+I2
所通過R2的電流I2=I總－I1=1.5A－0.3A=1.2A
（3）如果A1的示數發生變化，則A的示數也一定變化，這顯然不符合題意，可見，示數發生變化的一定是電流表A，而電流表A1的示數不變，由此推斷未知電阻Rx替換的是R2
（4）當Rx替換R2后，設此時總電流為
據題意得=1.5A－0.3A=1.2A
則通過Rx的電流
=1.2A－0.3A=0.9A
根據歐姆定律可求出
答案:（1）電源電壓U為9V；
（2）通過R2的電流為1.2A；
（3）Rx替換的是R2；未知電阻Rx的阻值為10Ω。
1.（2021·溫州）用伏安法測電功率時，某電表的指針位置如圖所示。其示數為---（ ）
A. 1.30安 B. 0.26安 C. 1.30伏 D. 0.26伏
解析：根據圖片確定電流表的量程和分度值，從而讀出電流表的示數。
根據圖片可知，電流表選擇量程0~0.6A，分度值為0.02A，則示數為：0.2A+0.02A×6=0.26A，故B正確，而A、C、D錯誤。故選B。
答案: B
2.（2021·衢州）如圖是小科利用實驗室常用儀器，設計測量未知電阻Rx阻值的四種電路，電源電壓恒定且未知，R0是已知阻值的定值電阻，滑動變阻器R最大阻值未知，實驗中只能閉合或斷開開關及移動滑動變阻器滑片，其中能夠測量出Rx阻值的電路( )
A. 只有① B. 只有② C. 只有②③ D. 只有②③④
解析：對各個電路圖進行分析，通過開關的組合，結合歐姆定律，確定是否能夠測量除Rx的阻值即可。
①：當開關S接1時，電壓表測R0的電壓，此時電壓表上面的接線柱為“-”接線柱；當開關S接2時，電壓表測Rx的電壓，但是此時電壓表的上面接線柱卻與正極相連，接法錯誤，不能測定Rx的阻值，故A錯誤；
②：當開關S2閉合時，R0被短路，此時電壓表測電源電壓U總；當開關S2斷開時，電壓表測Rx的電壓Ux。可根據U0=U總-Ux計算出R0的電壓，再根據“串聯電路電壓與電阻成正比”計算出Rx的阻值，即 ， 故②可以測出Rx；
③：當開關S2閉合時，R0被短路，只有Rx，記下電流表的示數Ix；根據U總=I總R總得到：U總=IxRx；
當開關S2斷開時，R0與Rx串聯，，記下電流表的示數I總；根據U總=I總R總得到：U總=I總（Rx+R0）。兩個方程聯立可以計算出Rx的阻值，故③可以測出Rx；
④：當開關S接2時，只有R0 ， 記下電流表的示數I0；當開關S接1時，只有Rx ， 記下電流表的示數Ix。
根據并聯電路U0=Ux得到：I0R0=IxRx ， 故④可以測出Rx。
那么能夠測出Rx的電路為②③④。
故D正確，而B、C錯誤。故選D。
答案: D
3. (2019 寧波)如圖甲所示電路,分別把定值電阻R1、R2 (R1>R2)接入A、B之間后進行實驗,并根據電流表和電壓表示數畫出A、B之間電阻的P-U圖像,如圖乙所示。如果把R1和R2并聯后接入A. B之間進行實驗,同理,可以在圖乙中畫出它的P-U圖像③。則圖像①所對應的電阻和圖像③所在的區域分別是---( )
A. R1和Ⅰ B. R1和Ⅲ C. R2和Ⅰ D. R2和Ⅲ
解析：(1) 假設A、B兩個電阻的電壓相等,根據公式 p=U2/R比較功率的大小,然后判斷兩個圖像和電阻的對應關系;
(2)如果A、B并聯,那么它們的總電阻比R2的電阻還小,根據公式p =U2/R判斷這時的總功率與P2的關系,進而確定圖像③的位置。
(1) 假設A、B兩個電阻的電壓相等,根據p =U2/R可知,電阻小的功率大;因為R1>R2 , 所以P1 ②的功率,因此①是R2的圖像,②是R1的圖像;
(2)如果A、B并聯,那么它們的總電阻比R2的電阻還小,根據公式p=U2/R可知,這時的總功率比①中R2的功率還大, 肯定在圖像①的左邊,即Ⅰ的位置。故選C。
答案: C
4.（2021·溫州）疫情期間只允許體溫正常的師生進入校園。為此，小明設計了一款“智能門禁”，能檢測體溫并進行人臉識別。工作原理為：
①若體溫正常開關S1閉合，人臉識別成功開關S2閉合，電動機 M 工作（門打開），警示燈不亮；
②若體溫異常S1不閉合，人臉識別成功S2閉合，電動機 M 不工作且警示燈亮起；
③不管體溫是否正常，若人臉識別失敗S2不閉合，電動機 M 不工作且警示燈不亮。
（1）下列電路設計符合要求的是________。（可多選）
（2）若警示燈工作時，兩端電壓為3伏，電阻為10歐，其工作時的功率為________瓦。
5.（2021·衢州）小科利用器材探究通過M、N之間導體的電流與電壓的關系，部分電路如圖所示。
（1）圖中M、N之間應連入________(填“定值電陽”或“小燈泡")。
（2）圖中M、N之間若接人定值電阻，閉合開關，當滑動變阻器滑片向左移動時，滑動變阻器兩端的電壓________ (填變化情況)。
解析：（1）探究通過導體的電流與電壓的關系時，必須控制電阻不變而改變電壓；燈泡的電阻隨溫度的升高而變大，據此分析解答；
（2）在串聯電路中，電壓的分配與電阻成正比，據此確定變阻器兩端的電壓變化。
（1）圖中M、N之間應連入定值電阻。
（2）閉合開關，當滑動變阻器滑片向左移動時，變阻器的阻值減小，根據“在串聯電路中，電壓的分配與電阻成正比”的規律可知，滑動變阻器兩端的電壓變小。
答案:（1）定值電阻 （2）變小
6.（2021·金華）按如圖所示電路研究電流與電壓的關系。已知電源電壓為6V，R1為定值電阻，滑動變阻器R2 ， 標有“20Ω 1A”的字樣，電流表量程為“0~0.6A”，電壓表量程為“0~15V”。
完成下列問題：
（1）閉合開關后，電流表無示數，電壓表示數接近電源電壓，出現此故障的原因可能是________；
（2）若R1=6Ω，為保證電路安全，滑動變阻器允許接入電路的最小阻值為________。
解析：（1）根據電路圖可知，當電阻R1斷路時，電壓表串聯在電路中。由于它的內阻很大，因此通過電路的電流很小，電流表的示數幾乎為零。因為電壓與電阻成正比，所以電壓表幾乎分得全部電壓，示數接近電源電壓。
（2）電源電壓為6V，而電壓表的量程為“0~15V”，則電壓表肯定不會超過量程；當變阻器的阻值最小時，電流表的示數為0.6A。根據計算出總電阻，再根據R2=R總-R1計算變阻器的最小阻值。
（1）閉合開關后，電流表無示數，電壓表示數接近電源電壓，出現此故障的原因可能是R1斷路；
（2）根據電流表的量程可知，通過電路的最大電流為0.6A；
此時的總電阻；
變阻器的最小阻值：R2=R總-R1=10Ω-6Ω=4Ω。
答案:（1）R1斷路 （2）4Ω
7.（2021·衢州）如圖甲所示是家用燃氣報警器的部分電路示意圖，其中控制電路中的R1是由氣敏電阻制成的傳感器，R1的阻值與燃氣濃度的關系如圖乙。出廠預設當燃氣濃度達到4%時報警，出廠測試時，控制電路的電源電壓為3V且保持恒定，閉合開關S1、S2 ， 移動滑動變阻器R2滑片P的位置，當控制電路中的電流為0.03A時，電磁鐵恰好能將銜鐵吸下，工作電路中相應的燈亮起而報警(電磁鐵線圈的阻值忽略不計)。
（1）使用燃氣的場所都應安裝燃氣報警器．安裝的具體位置應根據被檢測氣體相對于空氣的密度來決定。如果家中使用的是天然氣(主要成分是密度比空氣小的甲烷)，則報警器應安裝在廚房(如圖丙)的________ (填“A"或“B")區域。
（2）小科認為報警時只有燈亮還不能起到很好的報警作用，最好燈亮同時又有警報聲，所以建議加接蜂鳴器，則蜂鳴器應與________燈并聯。
（3）該報警器要達到出廠預設值，請計算滑動變阻器應接入電路的電阻值。
（4）當報警器報警時，下列處理方法正確的是 。
A.迅速打開排風扇 B.打開門窗通風換氣
C.禁止切斷報警器電源 D.熄滅一切火種，迅速關閉氣源總閥
解析：（1）密度小的氣體向上運動，密度大的氣體向下運動，據此確定報警器的安裝位置。
（2）根據兩個燈泡的工作狀態判斷；（3）通過圖乙確定燃氣濃度達到4%時氣敏電阻的阻值，然后根據 計算出此時電路的總電阻，最后根據 R2=R總-R1 計算出滑動變阻器接入的阻值。
（4）根據有關燃氣的使用安全的知識分析判斷。
（1）如果家中使用的是天然氣(主要成分是密度比空氣小的甲烷)，那么天然氣主要集中在上面，則報警器應安裝在廚房A區域。
（2）當報警器報警時，銜鐵被吸下來，此時燈泡L2發光，而L1熄滅，所以蜂鳴器應該與L2并聯。
（3）由題可知，當報警器達到出廠預設值4%時，查圖乙可得，氣敏電阻阻值為40Ω；
已知R1和滑動變阻器R2串聯，控制電路電源電壓U1=3V，電流I=0.03A；
根據歐姆定律 ；
所以，滑動變阻器接人電路的阻值R2=R總-R1=100Ω-40Ω=60Ω。
（4）如果屋內有燃氣泄露，那么一旦遇到明火，很容易發生爆炸。
A.迅速打開排風扇，它的開關閉合時會有火花出現，可能會引燃燃氣，故A錯誤；
B.打開門窗通風換氣，可以降低屋內燃氣的濃度，避免爆炸的發生，故B正確；
C.禁止切斷報警器電源，因為切斷電源的瞬間也會產生火花，可能引起爆炸，故C正確；
D.熄滅一切火種，迅速關閉氣源總閥，防止爆炸的發生，故D正確。
故選BCD。
答案:（1）A （2）L2
（3）由題可知，當報警器達到出廠預設值4%時，查圖乙可得，氣敏電阻阻值為40Ω
已知R1和滑動變阻器R2串聯，控制電路電源電壓U1=3V，電流I=0.03A
根據歐姆定律R總= =100Ω
所以，滑動變阻器接人電路的阻值R2=R總-R1=100Ω-40Ω=60Ω
（4）B,C,D
8.（2021·杭州）如圖電路中，電源電壓恒為4.5V，燈泡規格是“3V 0.75”。
（1）燈泡正常工作時，電壓表V1、V2示數分別為多少 滑動變阻器接入的電阻為多少
（2）燈泡正常工作4分鐘，整個電路消耗的電能是多少
解析：（1）根據圖片可知，燈泡與變阻器串聯，電壓表V1測燈泡的電壓，V2測變阻器的電壓。根據燈泡的規格確定燈泡正常發光時的電壓，也就是電壓表V1的示數，然后根據U2=U總-U1計算電壓表V2的示數。首先根據 計算出燈泡正常工作時通過電路的電流，再根據 計算出此時變阻器接入的電阻。
（2）根據公式W=UIt計算整個電路消耗的電能。
答案:（1）解：U1=3V U2=U-U1=4.5v-3V=1.5v
燈泡常工作電流I= =0.25A 滑動變阻器接人電阻：R= =6Ω
（2）解：W=UIt=4.5Vx0.25Ax4x60s=270 J
9.（2021·紹興）某興趣小組設計了一種恒溫箱電路,如圖甲所示,工作電路電源電壓U1=220V,R1=242Ω。控制電路電源電壓U2=3V,R2=300Ω,熱敏電阻R能即時感知恒溫箱內溫度,其阻值與溫度的關系如圖乙, 不計線圈的電阻。當線圈中的電流大于或等于40mA時, 繼電器的銜鐵被吸合,動觸點A與靜觸點B接觸; 當線圈中的電流小于或等于30mA時銜鐵被釋放,動觸點A與靜觸點C接觸。求:
（1）閉合開關S1和S2,恒溫箱開始工作,此時銜鐵的動觸點A與________(選填“B”或“C”)靜觸點相接觸。
（2）電熱絲R1正常工作5分鐘消耗的電能。
（3）分析計算恒溫箱正常工作時的溫度變化范圍。
解析：（1）閉合開關S1和S2 ， 恒溫箱開始工作，那么上面的電阻R1所在的電路必須接通，即此時銜鐵的動觸點A與靜觸點C相接觸。
（2）根據公式 計算出電熱絲R1消耗的電能；
（3）當恒溫箱的溫度達到最高時，銜鐵被吸下的瞬間，即此時控制電路的電流I=0.04A，只有熱敏電阻R，根據公式計算出此時它的電阻，根據圖乙確定此時的最高溫度；
電磁鐵銜鐵被吸合時，R1與R2并聯，此時恒溫箱溫度最低時，控制電路的電流I'=0.03A。首先根據計算出通過R2的電流，再根據 IR=I'-I2 計算出通過熱敏電阻的電流，最后根據計算出熱敏電阻的阻值，根據圖像確定恒溫箱的最低溫度。
答案:（1）C （2）W= =6×104J
（3）當恒溫箱的溫度達到最高時，銜鐵被吸下，即此時控制電路的電流I=0.04A，故恒溫箱內溫度達到最高值瞬間R=U2/I=3V/0.04A=75Ω，由乙圖可知恒溫箱內的最高溫度為100℃；
當電磁鐵銜鐵被吸合時，R1與R2并聯。當恒溫箱溫度最低時，控制電路的電流
I'=0.03A。
I2=U2/R2=3V/3000=0.01A，
IR=I'-I2=0.03A-0.01A=0.02A，
R'=U2/IR=3V/0.02A=150Ω，
由乙圖可知恒溫箱內的最低溫度為90℃。
故恒溫箱內的溫度變化范圍為90℃-100℃。
10.（2021·湖州）小萍同學想利用圖甲所示電路研究通過小燈泡(額定電壓為3伏)的電流與它兩端電壓的關系。她根據圖甲完成圖乙的部分連接，待連接完整后，移動滑動變阻器滑片，記錄了多組數據，作出了圖像a，還作出了電流大小與電源電壓大小的關系圖像b(如圖丙所示)。(已知滑動變阻器最大阻值為20歐)。
（1）根據圖甲將圖乙中的實物圖連接完整。(要求：滑動變阻器滑片向右移動，小燈泡變亮)
（2）根據圖像a，描述通過小燈泡的電流與小燈泡兩端電壓的關系。________
（3）當電流表示數為0.12A時，電壓表的示數為多少
解析：（1）根據圖甲確定電路的串并聯關系，主要電表的量程和接線柱的選擇，還要注意變阻器接線“一上一下”。
（2）根據丙圖中a圖像的形狀，分析通過燈泡電流與電壓的關系；
（3）當變阻器的阻值最大時，通過燈泡的電流最小。首先根據U滑=IR滑計算出變阻器兩端的電壓，再根據U燈=U-U滑計算出電壓表的示數。
（4）根據P=UI分析即可。
（1）根據甲圖可知，除了電壓表與燈泡并聯外，其它的都是串聯。
①電壓表的“-”接線柱已經與燈泡左端相連，只需將“3”接線柱與燈泡右端接線柱相連即可；
②變阻器與開關串聯，只需將它右下角的接線柱與開關右端的接線柱相連即可，如上圖所示：
（2）根據圖丙可知，圖像a總體是上升的，但是上升的速度越來越慢，則得到結論：通過小燈泡的電流隨電壓的增大而增大，但增加相同的電壓，電流的增加值越來越小。
（3）變阻器兩端的電壓：U滑=IR滑=0.12A×20Ω=2.4V；
燈泡兩端的電壓：U燈=U-U滑=3V-2.4V=0.6V。
（4）根據圖丙可知，圖像a上某點的橫坐標就是燈泡的電壓，則長方形陰影的寬就是電源電壓與燈泡電壓之差，根據U總=U+U變可知，長方形陰影的寬就是變阻器的電壓。長方形陰影的長就是圖像a上某點的縱坐標，也就是通過變阻器的電流。根據P=UI結合長方形的面積公式s=長×寬可知，陰影部分的面積表示滑動變阻器的電功率。
（4）圖丙陰影部分的面積表示________。
答案:（1）
（2）通過小燈泡的電流隨電壓的增大而增大，但增加相同的電壓，電流的增加值越來越 小。
（3）解：U滑=IR滑=0.12A×20Ω=2.4V
U燈=U-U滑=3V-2.4V=0.6V
（4）滑動變阻器的電功率
11.（2021·臺州）如圖是某興小組制作的“電子秤”的結構簡圖，其中的電磁鐵和永磁體之間相互排斥。對秤盤產生向上的力。當秤盤上放置質量不同的物體時，可通過調節滑動變阻器改變電流大小，從而改變斥力大小。使指針始終指在“a”位置。此時，該電子秤所稱量物體質量m跟電路中電流I的關系可視為：m=k(k為500克/安)。據此原理、可將電流表改裝成“質量顯示儀”達到稱量質量的目的。
（1）圖中電磁鐵和水磁體之間要產生斥力，則永磁體下端應為________極。
（2）當放上物體后，為了使指針仍處在"a”位置，必須將滑動變阻器滑片向________端移動。
（3）圖中電源電壓為9伏，線圈電阻為10歐、線圈允許通過的最大電流為0.8安，滑動變阻器規格為“5002A"，電流表量程為0~0.6安。
①計算該電子秤所能稱量物體質量的范圍________.
②要增大該電子秤的稱量范圍，以下方法可行的是________。(假設彈簧等元件均能正常工作)
A．增大電源電壓
B．換用"100Ω；1A”的滑動變阻器
C．電流表的量程換用“0~3安”
解析：（1）首先根據安培定則判斷電磁鐵上端的極性，再根據磁極之間的相互作用規律確定永磁體下端的極性。
（2）放上物體后，彈簧受到的壓力增大，要保持指針的位置不動，就要增大永磁體受到的排斥力，據此分析通過電磁鐵的電流的大小變化，判斷電路的電阻變化，最終確定滑片的移動方向。
（3）①根據電流表的量程確定通過電路的最大電流值，然后帶入公式m=kI計算出電子秤的最大稱量值；根據計算出通過電路的最小電流，再根據m=kI計算出電子秤的最小稱量值，從而確定測量范圍。
②對各個選項進行分析，確定電子秤稱量范圍的變化即可。
(1) 線圈上電流方向向左；右手握住螺線管，彎曲的四指指尖向左，此時大拇指指向下端，則電磁鐵的下端為N極，上端為S極。根據兩者產生的是斥力可知，永磁體下端是S，上端是N。
(2)放置物體后，秤盤要下降，要使得仍然指在a位置、需要有更大的斥力才能維持，即電磁鐵需要更大的磁性才可以，所以電流值需要增大，滑變的阻值需要減小。所以P要向B端滑動。
(3)①電流表的量程為0~0.6A，則通過電路的最大電流為0.6A，代入公式m=k得到：m=0.5kg/A×0.6A=0.3kg，即電子秤的最大稱量范圍為mmax=0.3kg。
電流表最小讀數為滑變整個接入時的電流，
此時電流 ，
代入公式得：mmin=0.5kg/A×0.15A=0.075kg。
所以稱量范圍是0.075kg~0.3kg。
②A．增大電源電壓，通過通過電流表的電流會增大，即放上相同質量的物體時，原來沒有達到量程，現在可能達到或超過量程，因此電子秤的量程變小，故A不合題意；
B．換用"100Ω；1A”的滑動變阻器，電阻變大，電流變小，即方向相同質量的物體時，原來恰好達到量程，現在卻小于量程了，因此電子秤的量程變大，故B符合題意；
C．電流表的量程換用“0~3安”，量程比原來變大，那么電子秤的量程肯定變大，故C符合題意。
故選BC。
答案:（1）S （2）B （3）0.075kg~03kg；BC
12.（2021·寧波）如圖甲所示電路，電源電壓恒定不變，燈泡L上標有“6V 2.4W"字樣，其燈絲電阻隨溫度的升高而增大；OA、OB、OC是三條阻值不同且不變、粗細均勻的金屬絲(同一條金屬絲的阻值與其長度成正比)。閉合開關S，當滑片P從A點滑到O點過程中，電流表示數和燈泡L亮度均保持不變。
（1）求燈泡L正常發光時，通過燈泡L的電流大小。
（2）金屬絲OA的電阻Ra=________Ω。
（3）繼續滑動圖甲中滑片P到OB段，當PB= OB時，電流表示數為0.36A；當PB= OB時，小燈泡正常發光。用圖甲中的電源、小燈泡和三條金屬絲連成圖乙所示電路。閉合開關S，使滑片P在OC上移動，當PO= OC時，電壓表示數為4.8V；當PO= OC時，電壓表示數為6.0V。求金屬絲OC的電阻Rc的大小和電源電壓大小。
解析：（1）已知燈泡的額定電壓和額定功率，根據計算通過燈泡的電流。
（2）根據甲圖可知，當滑片移動時，燈泡亮度不變，即通過電路的電流不變，也就是電路的總電阻不變。OP段的長度發生改變但阻值不變，則金屬絲OA的阻值為零。
（3）將題干描述的4中情況羅列出來，首先根據燈泡正常發光確定Rb和Rc的數量關系，然后將這兩種情況合并在一起。然后根據Rb和Rc的數量關系分析另外兩種情況，確定它們是等效的，可以合并為一種情況。接下來根據公式U=U變+UL=I變R變+UL列出兩個方程，聯立計算得到金屬絲OC的阻值和電源電壓的數值。
答案:（1）解：燈泡L正常發光時，通過的電流I= =0.4A （2）0
（3）解：本題的電路可以用下圖表示：
根據題意，可得四種電路連接情況：
①圖甲中，當PB= OB時，R變1= Rb ， 電路中的電流I1=0.36A
②圖甲中，當PB= OB時，R變2= Rb ， 燈L正常發光，電路中的電流l2= 0.4A
③圖乙中，當PO= OC時，R變3= Rc，燈L兩端電壓UL3=4.8V
④圖乙中，當PO= OC時，R變4= Rc，燈L兩端電壓UL4=6.0V，燈L正常發光)
由于②和④時，L都正常發光，即②和④電路是等效的
所以R變2=R變4 ， 即 Rb= Rc ,2Rb=Rc
因為U=U變+UL=I變R變+UL
所以由④得：U=I2R變4+UL4=0.4A× Rc+6.0V----(1)式
①中R變1= Rb= Rc ， 與R變3= Rc等大，即①和③電路是等效的
因為U=U變+UL=I變R變+UL
所以由③得：U=I3R變3+UL3=0.36A× Rc+4.8V-----(2)式
由(1)式和(2)式可解得：Rc=60Ω U=12V
答：金屬絲OC的電阻Rc的大小為60Ω，電源電壓為12V
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第13講 歐姆定律
考點 常見題型 考點分值
1．解釋歐姆定律的內容和數學表達式 選擇、填空 2～4分
2．應用歐姆定律解決簡單的電學問題（不超過兩個電阻的電路） 選擇(綜合型)、填空 2～4分
3．利用歐姆定律分析串、并聯電路的特點 選擇(綜合型)、填空 2～4分
一、歐姆定律
1.德國物理學家歐姆在大量實驗的基礎上，得出了電流、電壓跟電阻的關系：一段導體中的電流與該段導體兩端的______成正比， 與該段導體的________成反比，這個實驗結論叫作歐姆定律，表達式為________。變形式：求電壓U= ；求電阻R= 。
2.實驗：探究電流與電壓、電阻的關系
實驗目的：探究一段電路中電流、電壓和電阻的關系。
(1)研究同一段導體中電流與它兩端的電壓之間的關系：
①根據如圖所示，連接實驗電路。在連接電路前，先考慮選擇電壓表、電流表的量程選擇。
連接時要注意電流流入電表的正確方向，開關處于________狀態，滑動變阻器的滑片處于________________ 。
②閉合開關，調節滑動變阻器的滑片，同時注意觀察電壓表使它的讀數由小到大。每讀一次電壓值，同時讀取相應的電流表的讀數，并記錄數據。
③分析記錄的數據，可得到結論：同一段導體中(電阻一定)，電流與電壓成__________。
(2)研究相同電壓下不同導體中電流與它的電阻之間的關系：
①實驗電路中，采用不同阻值的電阻時，使電阻兩端的電壓____________________，然后觀察通過電阻的電流。
②每一次更換不同阻值的電阻時，先要斷開________，接上電阻，閉合開關，適當調節滑動變阻器滑片的位置，使電阻兩端的電壓______________________，觀察電流表讀數，并記錄。
③分析記錄的數據，可得到結論：在相同電壓下，不同導體中的電流與它的電阻成_______。
分析1、2兩次實驗，可得到的結論是_____________________________________________。
3.在歐姆定律實驗中，研究電流與它兩端電壓之間的關系時，滑動變阻器的作用是改變電路中的電流和導體兩端的電壓；研究電流與導體電阻之間的關系時，滑動變阻器的作用是保持導體電阻兩端的電壓不變。
二、實驗：伏安法測電阻
1.實驗器材（電源、導線、開關、定值電阻、電流表、電壓表、滑動變阻器）
2.實驗原理 __________
3.電路圖（根據電路圖連接實物圖）
（1）連接電路時，開關處于______狀態。
（2）滑動變阻器，滑片P應處于端____（選填“A”或“B”）。
（3）電流表量程應該選擇______A。
4.電路故障
（1）連接好電路，閉合開關后，移動滑動變阻器滑片時，發現電壓表有示數，電流表無示數，則發生這種故障的原因可能是__________________。
（2）實驗中若將電流表和電壓表位置互換，出現的現象是___________________________。
5.實驗數據
實驗次數 U/V I/A R平均值
1 1.6 0.16
2 2
3 2.4 0.24
6. 表格數據分析
（1）第二次實驗中，電流表的示數如丙圖所示，此時的電流為_______A。
（2）實驗中所測導體R的平均值為_____Ω。
（3）根據實驗數據繪制電阻R的I-U圖像。
（4）當R兩端的電壓為6 V時，通過R的電流為_____A；當R兩端的電壓為0 V時，R的阻值為_____Ω。
7. 實驗中滑動變阻器的作用
（1）__________________________
（2）__________________________
8. 更換元件
如果用以上裝置，去測量額定電壓為2.5 V的小燈泡電阻，測得以下數據：
實驗次數 1 2 3 4
電壓/V 1.0 1.5 2.0 2.5
電流/A 0.12 0.18 0.24 0.28
請你繪出小燈泡的I-U圖像；
(2)根據圖像可知，小燈泡的阻值是_______(選填“不變”或“變化”)的，影響其變化的主要因素是_______;
(3)分析數據可知，小燈泡兩端的電壓越高，小燈泡的電阻越_____;
(4)在求小燈泡電阻時_____(選填“能”或“不能”)求其平均值;
(5)在測量小燈泡電阻的實驗中，多次測量的目的是_____________;
(6)小燈泡在額定電壓2.5 V時的電阻是_____Ω，如果將2個相同規格的小燈泡串聯在4 V的電路中，此時電路中的電流為______A。
三、串聯電路、并聯電路的特點
1.串聯、并聯電路的特點
類型 串聯電路 并聯電路
電路圖
電流 I＝I1＝I2 I＝I1＋I2
電壓 U＝U1＋U2 U＝U1＝U2
電阻 R＝R1＋R2 ＝＋
比例分配 ＝，電壓的分配與電阻成正比，即：串聯、分壓、正比 ＝，電流的分配與電阻成反比，即：并聯、分流、反比
知識點1：動態電路分析
例1：如圖所示小科通過微信公眾號“勝哥課程”學習了電學知識后設計的電路，電源電壓不變，R1為熱敏電阻，其阻值隨溫度的升高而減小。閉合開關S，當監控區的溫度升高時，電壓表示數U與電流表示數I的關系圖像是---(　　)
◆變式訓練
1. “勝哥”在研究并聯電路電流特點時，根據如圖所示電路圖連接好電路，并閉合開關S和S1。當他再閉合開關S2時，電流表示數變化正確的是(電源電壓不變)---(　　)
A.示數變大
B.示數變小
C.示數變大
D.示數變小
2.在如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，閉合電鍵S，向右移動滑動變阻器滑片P的過程中---(　 　)
A. 電流表的示數變大
B. 電壓表的示數變小
C. 電壓表示數與電壓表示數的差值變大
D. 電壓表示數與電流表示數的比值變大
知識點2：歐姆定律相關計算
類型一　純電路計算
例2：小科通過微信公眾號“勝哥課程”學習了串并聯的知識后準備動手驗證一下串并聯電路中的電流特點。如圖甲所示是小科進行實驗的電路圖，閉合開關后，兩電流表指針偏轉如圖乙、丙所示，則電阻R1、R2之比為---(　　)
A.1∶2 B. 2∶1 C. 3∶1 D. 1∶3
◆變式訓練
1.如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，R1＝10 Ω，閉合開關S，移動滑動變阻器R2的滑片P到最右端b時，電流表的示數為0.6 A；移動滑片P到最左端a時，電流表的示數為0.2 A。則電源電壓和滑動變阻器的最大阻值分別為---(　　)
A. 6 V　20 Ω B. 12 V　20 Ω
C. 6 V　10 Ω D. 12 V　10 Ω
類型二　靈敏電阻計類
例3：小科通過微信公眾號“勝哥課程”觀看了《酒精測試儀的工作原理》科學視頻后，萌發了制作一個“酒精測試儀”的想法。如圖甲所示是小科設計的酒精濃度檢測儀的電路圖，其電源電壓保持不變，R0為定值電阻，R為酒精氣體濃度傳感器（氣敏電阻），R的阻值與酒精濃度的關系如圖乙所示。接通電源，當傳感器酒精濃度增大時，下列說法正確的是---（　　）
A．電流表的示數變小
B．電壓表的示數變大
C．電流表的示數與電壓表的示數的比值變小
D．電流表的示數與電壓表的示數的比值變大
◆變式訓練
1.“勝哥”提供了相關器材：熱敏電阻(其阻值隨溫度的升高而減小，在60 ℃時阻值為650.0 Ω)，報警器(內阻很小，通過的電流Ic超過10 mA時就會報警，超過20 mA時可能被損壞)，電阻箱(最大阻值為999.9 Ω，在此范圍內可調節出準確可讀的電阻值)，電源(輸出電壓U約為18 V，內阻不計)，滑動變阻器R(最大阻值為2 000 Ω)，單刀雙擲開關S，導線若干。要求小科組裝一個由熱敏電阻控制的報警系統，要求當熱敏電阻的溫度達到或超過60 ℃時，系統報警。
(1)小科根據“勝哥”的要求組裝好了電路，如圖所示，根據系統工作要求，電路接通前，應先將滑動變阻器的滑片置于______(選填“a”或“b”端)，再將電阻箱調到一定的阻值，這一阻值為______Ω；
(2)將開關S向______(選填“c”或“d”)端閉合，緩慢移動滑動變阻器的滑片，直至______；
(3)保持滑動變阻器的滑片位置不變，將開關S向另一端閉合，報警系統即可正常使用。
知識點3：探究電流與電壓、電阻的關系
例4：為了鞏固所學的科學知識，“勝哥”在科學課上讓小科和同學們動手做電學實驗。
（1）小科和同學們經過討論，依次完成了“探究電流與電壓的關系”三次實驗電路的設計，如圖甲、乙、丙所示。由圖甲改進為圖乙是為保證實驗過程中　 　這一因素不變；由圖乙改進為圖丙是因為使用滑動變阻器既能保擴電路，又能通過調節使電阻R兩端的電壓　 　（選填“改變”或“保持不變”）。
（2）請用筆畫線代替導線，幫助小科按電路圖丙將圖丁中實物電路連接完整。
（3）小科連完電路，閉合開關后，發現兩只電表的指針總在晃動。請分析造成這一現象的原因：電路存在　 　。
（4）在繼續用圖丁的實物電路探究“電流與電阻的關系”時，小科先將5Ω電阻接入電路，調節滑動變阻器，使電壓表的示數為2V，記下電流值；再將5Ω電阻換成10Ω電阻，她下一步操作是：將滑動變阻器的滑片向　 　（選填“A”或“B”）端移動。
（5）小科和同學們完成上述探究活動后，想測量一只額定電壓為2V小燈泡的額定功率，但發現電壓表被別的同學拿走了，于是她借助一個10Ω的電阻，設計了如圖戊所示的電路，也測出了小燈泡的額定功率。具體操作如下：
①只閉合開關S1、S2，調節滑動變阻器，使電流表的示數為　 　A時，小燈泡恰好正常發光；
②只閉合開關S1、S3，保持滑動變阻器滑片的位置不變，讀出電流表示數為I。
③P燈=　 　（用已知量和測量值表示，數值要求帶單位）。
◆變式訓練
1.小科同學在“探究通過導體的電流與電阻的關系“時，他用如圖所示的電路進行實險，可供選擇的定值電阻分別為2.5Ω、5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω．實驗中電阻R兩端的電壓始終保持3V不變，滑動變阻器的規格為“15Ω 1A”。
（1）請用筆畫線代替導線，將圖中實物電路連接完整，要求滑動變阻器的滑片P向B端移動時接入電路的電阻變大。
（2）閉合開關后，小科發現電流表示數為0，電壓表示數很大，故障原因可能是　 　。
（3）實驗中，不能被選用的電阻為　 　Ω。
（4）保證可用電阻均能正常進行實驗，電源電壓應該控制在　 　V至　 　V之間。
2.小科探究“電流與電壓”的關系。設計的實驗電路圖如圖甲所示，已知電源電壓為3 V，定值電阻R1的阻值為5 Ω，完成下列題目：
I/A 0.1 0.2 0.3 0.4
U/V 0.5 1.0 2.0
　
(1)在記錄數據時，小科由于粗心，忘記將第三組電壓表示數填入表格，同學們可以幫忙算出這里的電壓值應該為________V。
(2)接下來小科利用上述電路原理圖來探究“電流與電阻”關系，閉合開關后移動滑動變阻器使得電壓表的示數為2 V，然后斷開開關，將CD間的電阻R1從5 Ω換成10 Ω，再閉合開關，此時電壓表的示數________(選填“大于”、“小于”或“等于”)2 V，接下來小科應將滑動變阻器的滑片向________端(選填“A”或“B”)移動。
(3)最后小科在桌子上發現一個阻值未知的定值電阻，為了測量電阻阻值的大小，小科用這個定值電阻換掉原電路中的R1，調節滑動變阻器，電路中電表的示數如圖乙、丙所示，則電壓表的示數為________ V，電流表示數為________ A，通過計算可得此定值電阻的阻值為________ Ω。小科認為這樣通過一組數據直接計算的定值電阻阻值不準確，為了使得結果更加準確，他接下來應該_______________________________________。
知識點4：用電流表和電壓表測導體的電阻
例5：甲乙兩地相距30km，在甲、乙兩地之間沿直線架設了兩條輸電線，已知輸電線的電阻與其長度成正比，現輸電線在某處發生了短路，為確定短路位置，甲地檢修員先用如圖所示的測量儀接入AB時，電流表的示數為0.2A，乙地檢修員后用相同的測量儀接人CD時，電流表的示數為0.3A．則短路位置離甲地---（　　）
A．18km B．15km C．12km D．10km
◆變式訓練
1. 如圖所示，是小科測量未知電阻Rx的實驗電路，電源電壓不變，其中R0為阻值已知的定值電阻。當閉合開關S1和S2時，電流表的示數為I1；當只閉合開關S1時，電流表的示數為I2。則Rx= (用已知的物理量表示)。
1. 如圖所示，R1＝10歐姆，電流表示數為0.5安培，電源電壓為10伏特。下列敘述不正確的是---(　　)
A. R1與R2并聯
B. R2阻值為20歐姆
C. R1兩端電壓為10伏特
D. 電流表 的示數為1.0安培
2.如圖所示的電路中，電流表A1的示數為0.5A，A2的示數為0.3A，電阻R2的阻值為10Ω．下列說法正確的是---（　　）
A．通過電阻R1的電流為0.5A
B．電源電壓為5V
C．電阻R1的阻值為15Ω
D．若斷開開關S2，電流表A1示數變大
3.如圖所示，電源電壓保持不變，當“勝哥”將開關S閉合后，燈L1和L2都正常發光，甲、乙兩個電表示數之比為4：3．此時燈L1和L2的電阻之比為---（　　）
A．1：3 B．3：1 C．3：4 D．4：3
4.如圖甲所示電路，電源電壓不變，R1、R2是定值電阻，R1＝10Ω。閉合開關S，電流表示數如圖乙所示，當R1由于某種原因開路時，電流表的示數變為0.10A。
(1)圖乙中電流表的示數為______A。
(2)求定值電阻R2的阻值。
5.導體A和B在同一溫度時，通過兩導體的電流與其兩端電壓的關系如圖所示，則由圖可知導體A的電阻為____Ω；如果將A和B并聯后接在電壓為1.5 V的電源兩端，則通過A和B的總電流為____A。
6.如圖所示電路，電源電壓恒定，R1＝20 Ω，R2＝10 Ω，當S1閉合，S2、S3斷開時，電流表的示數為0.6 A，電源電壓為________ V；當S2閉合，S1、S3斷開時，電流表示數為________ A，當S1、S3閉合，S2斷開時，電流表示數為________ A。
7. 為了研究通過導體的電流與導體兩端的電壓的關系，小晨設計了圖甲所示的電路。電源電壓恒為6 V，R1是定值電阻，R2是滑動變阻器。
(1)閉合開關后，移動滑片P，發現兩電表示數始終如圖乙所示，原因是將滑動變阻器的________(填字母)兩個接線柱接入了電路。
(2)改正錯誤后，小晨繼續實驗，將有關實驗數據標記在圖丙上。分析圖丙可知，他所選擇的滑動變阻器的規格是________(選填字母)。
A. 10 Ω　2 A B. 25 Ω　2 A C. 50 Ω　0.5 A
(3)圖丙中，陰影部分的面積大小表示_____________________________。
8. “勝哥”用二節新干電池，規格為“10Ω1.5A”的滑動變阻器等器材，來測導體電阻。請分析回答：
實驗序號 電壓/V 電流/A
1 2.0 0.20
2 2.5 ______
3 2.8 0.28
(1)連接好電路，閉合開關，向右移動滑動變阻器滑片，當滑片移到C點時，發現兩表才有示數，示數分別為2V、0.2A。根據以上信息思考該電路的連接方式，并用筆畫線代替導線按該連接方式，將圖1電路連接完整。
(2)繼續調節滑動變阻器進行測量，測得數據如表所示。第二次測量時電流表示數如圖2所示，據圖把表中所缺數據填寫完整。
(3)該實驗多次測量的目的是________________________。
(4) “勝哥”用這套器材(所有器材不變)和阻值為 5 Ω、10 Ω、20 Ω的三個定值電阻繼續探究“電流與電阻的關系”。實驗中要控制電阻兩端的電壓不變，那么電阻兩端電壓最小能控制到________V。
9.如圖所示，電阻R1為8 Ω，電源兩端電壓為12 V。開關S閉合后，求：
(1)當滑動變阻器R接入電路的電阻R2為30 Ω時，通過電阻R1的電流I1和電路的總電流I；
(2)當滑動變阻器R接入電路的電阻R3為20 Ω時，通過電阻R1的電流I1′和電路的總電流I′。
10.已知定值電阻R1的阻值為30Ω，閉合開關時整個電路正常工作，兩電流表的指針都指在同一位置，示數如圖所示。（設電源電壓保持不變）
求：（1）電源電壓U是多少？
（2）通過定值電阻R2的電流是多少？
（3）現用一個未知阻值的定值電阻Rx替換電阻R1或R2，替換后只有一個電流表的示數發生了變化，請判斷Rx替換的是電阻R1還是R2。
（4）此時替換后電流表示數減少了0.3A，求未知電阻Rx的阻值。
1.（2021·溫州）用伏安法測電功率時，某電表的指針位置如圖所示。其示數為---（ ）
A. 1.30安 B. 0.26安 C. 1.30伏 D. 0.26伏
2.（2021·衢州）如圖是小科利用實驗室常用儀器，設計測量未知電阻Rx阻值的四種電路，電源電壓恒定且未知，R0是已知阻值的定值電阻，滑動變阻器R最大阻值未知，實驗中只能閉合或斷開開關及移動滑動變阻器滑片，其中能夠測量出Rx阻值的電路( )
A. 只有① B. 只有② C. 只有②③ D. 只有②③④
3. (2019 寧波)如圖甲所示電路,分別把定值電阻R1、R2 (R1>R2)接入A、B之間后進行實驗,并根據電流表和電壓表示數畫出A、B之間電阻的P-U圖像,如圖乙所示。如果把R1和R2并聯后接入A. B之間進行實驗,同理,可以在圖乙中畫出它的P-U圖像③。則圖像①所對應的電阻和圖像③所在的區域分別是---( )
A. R1和Ⅰ B. R1和Ⅲ C. R2和Ⅰ D. R2和Ⅲ
4.（2021·溫州）疫情期間只允許體溫正常的師生進入校園。為此，小明設計了一款“智能門禁”，能檢測體溫并進行人臉識別。工作原理為：
①若體溫正常開關S1閉合，人臉識別成功開關S2閉合，電動機 M 工作（門打開），警示燈不亮；
②若體溫異常S1不閉合，人臉識別成功S2閉合，電動機 M 不工作且警示燈亮起；
③不管體溫是否正常，若人臉識別失敗S2不閉合，電動機 M 不工作且警示燈不亮。
（1）下列電路設計符合要求的是________。（可多選）
（2）若警示燈工作時，兩端電壓為3伏，電阻為10歐，其工作時的功率為________瓦。
5.（2021·衢州）小科利用器材探究通過M、N之間導體的電流與電壓的關系，部分電路如圖所示。
（1）圖中M、N之間應連入________(填“定值電陽”或“小燈泡")。
（2）圖中M、N之間若接人定值電阻，閉合開關，當滑動變阻器滑片向左移動時，滑動變阻器兩端的電壓________ (填變化情況)。
6.（2021·金華）按如圖所示電路研究電流與電壓的關系。已知電源電壓為6V，R1為定值電阻，滑動變阻器R2 ， 標有“20Ω 1A”的字樣，電流表量程為“0~0.6A”，電壓表量程為“0~15V”。
完成下列問題：
（1）閉合開關后，電流表無示數，電壓表示數接近電源電壓，出現此故障的原因可能是________；
（2）若R1=6Ω，為保證電路安全，滑動變阻器允許接入電路的最小阻值為________。
7.（2021·衢州）如圖甲所示是家用燃氣報警器的部分電路示意圖，其中控制電路中的R1是由氣敏電阻制成的傳感器，R1的阻值與燃氣濃度的關系如圖乙。出廠預設當燃氣濃度達到4%時報警，出廠測試時，控制電路的電源電壓為3V且保持恒定，閉合開關S1、S2 ， 移動滑動變阻器R2滑片P的位置，當控制電路中的電流為0.03A時，電磁鐵恰好能將銜鐵吸下，工作電路中相應的燈亮起而報警(電磁鐵線圈的阻值忽略不計)。
（1）使用燃氣的場所都應安裝燃氣報警器．安裝的具體位置應根據被檢測氣體相對于空氣的密度來決定。如果家中使用的是天然氣(主要成分是密度比空氣小的甲烷)，則報警器應安裝在廚房(如圖丙)的________ (填“A"或“B")區域。
（2）小科認為報警時只有燈亮還不能起到很好的報警作用，最好燈亮同時又有警報聲，所以建議加接蜂鳴器，則蜂鳴器應與________燈并聯。
（3）該報警器要達到出廠預設值，請計算滑動變阻器應接入電路的電阻值。
（4）當報警器報警時，下列處理方法正確的是 。
A.迅速打開排風扇 B.打開門窗通風換氣
C.禁止切斷報警器電源 D.熄滅一切火種，迅速關閉氣源總閥
8.（2021·杭州）如圖電路中，電源電壓恒為4.5V，燈泡規格是“3V 0.75”。
（1）燈泡正常工作時，電壓表V1、V2示數分別為多少 滑動變阻器接入的電阻為多少
（2）燈泡正常工作4分鐘，整個電路消耗的電能是多少
9.（2021·紹興）某興趣小組設計了一種恒溫箱電路,如圖甲所示,工作電路電源電壓U1=220V,R1=242Ω。控制電路電源電壓U2=3V,R2=300Ω,熱敏電阻R能即時感知恒溫箱內溫度,其阻值與溫度的關系如圖乙, 不計線圈的電阻。當線圈中的電流大于或等于40mA時, 繼電器的銜鐵被吸合,動觸點A與靜觸點B接觸; 當線圈中的電流小于或等于30mA時銜鐵被釋放,動觸點A與靜觸點C接觸。求:
（1）閉合開關S1和S2,恒溫箱開始工作,此時銜鐵的動觸點A與________(選填“B”或“C”)靜觸點相接觸。
（2）電熱絲R1正常工作5分鐘消耗的電能。
（3）分析計算恒溫箱正常工作時的溫度變化范圍。
10.（2021·湖州）小萍同學想利用圖甲所示電路研究通過小燈泡(額定電壓為3伏)的電流與它兩端電壓的關系。她根據圖甲完成圖乙的部分連接，待連接完整后，移動滑動變阻器滑片，記錄了多組數據，作出了圖像a，還作出了電流大小與電源電壓大小的關系圖像b(如圖丙所示)。(已知滑動變阻器最大阻值為20歐)。
（1）根據圖甲將圖乙中的實物圖連接完整。(要求：滑動變阻器滑片向右移動，小燈泡變亮)
（2）根據圖像a，描述通過小燈泡的電流與小燈泡兩端電壓的關系。________
（3）當電流表示數為0.12A時，電壓表的示數為多少
11.（2021·臺州）如圖是某興小組制作的“電子秤”的結構簡圖，其中的電磁鐵和永磁體之間相互排斥。對秤盤產生向上的力。當秤盤上放置質量不同的物體時，可通過調節滑動變阻器改變電流大小，從而改變斥力大小。使指針始終指在“a”位置。此時，該電子秤所稱量物體質量m跟電路中電流I的關系可視為：m=k(k為500克/安)。據此原理、可將電流表改裝成“質量顯示儀”達到稱量質量的目的。
（1）圖中電磁鐵和水磁體之間要產生斥力，則永磁體下端應為________極。
（2）當放上物體后，為了使指針仍處在"a”位置，必須將滑動變阻器滑片向________端移動。
（3）圖中電源電壓為9伏，線圈電阻為10歐、線圈允許通過的最大電流為0.8安，滑動變阻器規格為“5002A"，電流表量程為0~0.6安。
①計算該電子秤所能稱量物體質量的范圍________.
②要增大該電子秤的稱量范圍，以下方法可行的是________。(假設彈簧等元件均能正常工作)
A．增大電源電壓
B．換用"100Ω；1A”的滑動變阻器
C．電流表的量程換用“0~3安”
12.（2021·寧波）如圖甲所示電路，電源電壓恒定不變，燈泡L上標有“6V 2.4W"字樣，其燈絲電阻隨溫度的升高而增大；OA、OB、OC是三條阻值不同且不變、粗細均勻的金屬絲(同一條金屬絲的阻值與其長度成正比)。閉合開關S，當滑片P從A點滑到O點過程中，電流表示數和燈泡L亮度均保持不變。
（1）求燈泡L正常發光時，通過燈泡L的電流大小。
（2）金屬絲OA的電阻Ra=________Ω。
（3）繼續滑動圖甲中滑片P到OB段，當PB= OB時，電流表示數為0.36A；當PB= OB時，小燈泡正常發光。用圖甲中的電源、小燈泡和三條金屬絲連成圖乙所示電路。閉合開關S，使滑片P在OC上移動，當PO= OC時，電壓表示數為4.8V；當PO= OC時，電壓表示數為6.0V。求金屬絲OC的電阻Rc的大小和電源電壓大小。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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