資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
專題17 歐姆定律
知識點一：電流與電壓和電阻的關系
一、探究電流與電壓的關系
1.實驗：探究電流與電壓的關系
設計實驗 運用控制變量法，控制導體（電阻）的阻值不變，通過調節滑動變阻器改變電阻兩端電壓，觀察并記錄電流表的示數，分析電流隨電壓的變化規律。實驗電路如圖所示。
實驗結論 在電壓一定的情況下，通過導體的電流與導體兩端電壓成正比，即電阻R不變時，
2.注意事項
（1）連接電路時，開關應處于斷開狀態；
（2）為了使得出的結論更具有普遍性，可換用5Ω、15Ω的電阻重復上述實驗步驟；
（3）實驗中可以通過改變串聯的干電池的個數或調節學生電源的電壓，但實驗時常采用移動滑動變阻器的滑片P來達到改變電壓的目的；
（4）調節滑動變阻器時，要緩慢移動滑片，防止電壓表、電流表示數變化過快；
（5）移動滑動變阻器滑片過程中，眼睛要緊盯電壓表，當電壓表示數達到設定值時，停止移動滑片，記錄電流表的示數。
二、探究電流與電阻的關系
設計實驗 （1）要研究電流與電阻的關系，需要改變接入電路的電阻的大小，在實驗時更換不同阻值的電阻接入電路即可； （2）在該實驗中，更換電阻后要控制電阻兩端電壓不變，我們可以在電路中串聯一個滑動變阻器，通過調節滑動變阻器使不同的電阻兩端電壓相等； （3）實驗電路圖如圖所示。
實驗結論 在電壓一定的情況下，通過導體的電流與導體的電阻成反比，即U不變時，I1R1=I2R2。
知識點二：歐姆定律
一、歐姆定律
德國物理學家歐姆對電流跟電壓和電阻之間的關系進行了大量的實驗研究，發現“通過導體的電流跟導體兩端電壓成正比，跟導體的電阻成反比”這個規律對大多數導體而言都成立，并于1826年歸納出了歐姆定律。
1.內容：導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比，跟導體的電阻成反比。
2.公式：。
3.公式中各符號的物理意義及單位
U-表示導體兩端電壓，單位為伏特（V）；R-表示導體的電阻，單位為歐姆（Ω）；I-表示通過導體的電流，單位為安培（A）。
4.適用范圍：歐姆定律適用于純電阻電路。在飛純電阻電路中，如含有電動機的電路，歐姆定律將不適用。
5.歐姆定律的意義
歐姆定律反映了電流與電壓的因果性，電流與電壓的制約性。公式的發現，給電學計算帶來了很大的方便。這在電學史上是具有里程碑意義的貢獻。
6.公式的變形公式
（1）U=IR：導體兩端電壓等于通過導體的電流與導體的電阻的乘積。但因為電壓時電源提供的，電壓時形成電流的原因，所以不能說電壓與電流成正比。
（2）：導體的電阻在數值上等于加在導體兩端的電壓與通過導體的電流的比值。因為電阻是導體本身的一種性質，它的大小由導體的材料、長度、橫截面積和溫度等因素決定，與導體兩端電壓和通過導體的電流無關，因此它既不與U成正比，也不與I成反比。這也是物理公式和數學公式的不同之處。
二、利用歐姆定律進行簡單計算
1.利用歐姆定律分析或計算（知二求一）
歐姆定律反映了同一導體中電流、導體兩端電壓和導體的電阻三者之間的關系。對于同一導體，只要知道電流、電壓和電阻中的兩個量，就可以根據公式及其變形公式求出第三個量。
2.利用歐姆定律進行計算的一般步驟
第一步：若題干中無電路圖，根據題意畫出電路圖，并在電路圖上標記出已知量和待求量；
第二步：明確電路的連接方式，各電表測量的對象；
第三步：根據歐姆定律和串并聯電路電流和電壓的規律，列方程求解；
第四步：討論結果的合理性，得出答案。
3.利用歐姆定律解題時應注意的問題
注意事項 分析
同體性 歐姆定律中電流、電壓和電阻，是對同一導體或同一段電路而言的，三者要一一對應；在解題過程中，習慣上把對應的同一導體的各個物理量符號用相同的下標表示，如R1、I1、U1
同時性 即使是同一段電路，由于開關的閉合、斷開即滑動變阻器滑片的左右移動等，都會引起電路的變化，使電路中的電流、電壓和電阻變化，因此，必須保證中的三個物理量是同一時刻的值，切不可混淆電路結構變化前后的I、U、R的對應關系
統一性 公式中的三個物理量，必須使用國際單位中的單位。U的單位是伏特（V）、R的單位是歐姆（Ω）、I的單位是安培（A）
規范性 （1）計算時，要寫出必要文字說明；（2）代入數值或寫計算結果時，不要忘記單位
知識點三：電阻的測量
一、伏安法測電阻
1.伏安法測電阻
（1）實驗目的：用電流表和電壓表測未知電阻的阻值
（2）實驗原理：。對于一個未知電阻，用電壓表測其兩端電壓U，用電流表測出通過未知電阻的電流I，應用歐姆定律，就可以求出其電阻值。這種測量方法稱為“伏安法”。
（3）實驗器材：電源、開關、電流表、電壓表、滑動變阻器、待測電阻和導線。
（4）設計實驗：實驗電路圖和實物圖如圖甲、乙所示，其中滑動變阻器用來改變待測電阻兩端電壓和通過待測電阻的電流，多次測量電壓和電流，求出每次的電阻值，最后求平均值。
甲 乙
（5）實驗步驟：
①按圖甲所示電路圖連接圖乙中的實物電路；
②檢查所連接的電路，確定無誤后，將滑動變阻器的滑片調至阻值最大處，以保護電路；
③利用試觸法電流表和電壓表的量程；
④閉合開關，移動滑動變阻器的滑片，改變待測電阻兩端的電壓，并記下相應的電流值和電壓值，填入實驗表格中；
⑤斷開開關，整理器材。
（6）實驗數據處理：將每次測量的數據代入公式，分別求出每次的電阻值，最后計算其平均值。如下表所示：
實驗序號 電壓/V 電流/A 電阻/Ω 電阻的平均值/Ω
1 1.5 0.10 15.0 15.2
2 2.1 0.14 15.0
3 2.8 0.18 15.6
2.實驗注意事項
（1）在連接電路的過程中，接線應有序進行，按照電路圖從電源正極出發，把干路上的各元件串聯起來，然后把電壓表并聯在待測電阻的兩端；
（2）連接實物圖時，要將開關斷開；
（3）實驗前，要將滑動變阻器的滑片移至阻值最大處，以保證電路安全，防止開關突然閉合時，產生瞬間電流過大而損壞電源或電表；
（4）可采用試觸法確定電表的路程；
（5）電表的正、負接線柱不能接反；
（6）滑動變阻器應采用“一上一下”的連接方式；
（7）進行多次測量并計算電阻的平均值，可以減小誤差。
3.器材選擇原則
（1）滑動變阻器：所選滑動變阻器的最大阻值應接近待測電阻的阻值；
（2）電流表、電壓表量程：在不超過量程的前提下，選用小量程測得的值要比選用大量程測得值準確，這是因為小量程的分度值小，準確的高。因此測量時，能用小量程就不要大量程。
4.滑動變阻器在實驗中的作用
（1）保護電路；
（2）改變待測電阻兩端電壓，實現多次測量。
5.常見故障分析
在實驗中出現故障后要先斷開開關，再分析查找故障原因，常見的故障及其現象如下表所示
實驗電路圖 故障（有且只有一處） 現象
電壓表 電流表
電流表被短接 有示數 無示數
電流表處斷路 無示數 無示數
電壓表被短接 無示數 有示數
電壓表處斷路
定值電阻被短接 無示數 有示數，且示數偏大
定值電阻處斷路 有示數且接近電源電壓 無示數
電壓表串聯在電路中
滑動變阻器上面兩個接線柱接入電路 移動滑片，電表示數不變，電壓表示數接近電源電壓
滑動變阻器下面兩個接線柱接入電路 移動滑片，電表示數不變
二、其他方法測電阻
用伏安法測電阻時，需要同時使用電壓表和電流表，如果只有電流表或電壓表，則可借助一已知電阻的定值電阻、滑動變阻器或電阻箱，巧妙利用串、并聯電路的電流、電壓規律測出未知電阻的阻值。
1.伏阻法
只用電壓表和已知阻值的電阻測量未知電阻。
設計思路 實驗電路圖 需要測量的物理量及RX的表達式
利用串聯電路中電流處處相同求電阻值 （1）閉合開關S，分別測出R0、RX兩端第一章U0、UX； （2）
利用串聯電路中各電阻兩端電壓之和等于電源電壓列方程求電阻值 閉合開關S，讀出變阻器接入定值最大時的電壓表讀數U1; 讀出變阻器接入阻值最小（等于0）時電壓表的讀數U2； 被測電阻：
只閉合開關S，測出R0兩端電壓U0，閉合S、S1，測出電源電壓U； （2）
閉合S，將S1置于a，R0與Rx串聯，讀出電壓表示數U； 閉合S，將S1置于b，R0與Rx串聯，讀出電壓表示數U0則Ux＝U-U0； （3）
2.安阻法
只用電流表和已知阻值的電阻測量未知電阻。
設計思路 實驗電路圖 需要測量的物理量及RX的表達式
利用并聯電路各支路兩端電壓相等求阻值 閉合S，分別測出通過R0、RX的電流I0、IX； （2）
(1)閉合S、斷開S1，此時只有R0連入電路，讀出A的示數I0 (2)閉合S、S1，R0與Rx并聯，讀出A的示數I； (3)
利用電源電壓不變列方程求阻值（已知R0阻值） (1)閉合S，將S1置于a時，讀出A的示數I0 (2)閉合S，將S1置于b時，讀出A的示數Ix， （3）
(1)閉合S，將S1置于a時，讀出A的示數I0 (2)閉合S，將S1置于b時，讀出A的示數Ix， （3）
(1)閉合S，將滑動變阻器滑片移至a端時，此時R0＝0 ，讀出A的示數I1， (2)閉合S，將滑動變阻器的滑片移至b端時，此時滑動變阻器連入電路的阻值為R，讀出此時A表示數I2， （3）
3.等效替代法
利用電流表（或電壓表）和電阻箱測量未知電阻的方法。
設計思路 實驗電路圖 需要測量的物理量及RX的表達式
利用等效思想測電阻 (1)閉合S，將S1置于a，調節R0，讀出A的示數I1 (2)閉合S，將S1置于b，保持滑片P位置不變，調節電阻箱R′，使A的示數仍為I，讀出此時R′連入電路的阻值R′。Rx＝R'。
知識點四：歐姆定律在串、并聯電路中的應用
一、歐姆定律在串聯電路中的應用
1.串聯電路中電流的計算
如圖所示，根據串聯電路中電流的規律，通過各個用電器的電流都相同，都是I。
由歐姆定律可知，U1=IR1，U2=IR2，
根據串聯電路電壓規律U=U1+U2，有：，可得：。
總結：串聯電路中，通過各個電阻的電流或串聯電路的電流，等于電源兩端電壓除以各個電阻之和。
2.串聯電路的電阻關系
以兩個電阻串聯為例，如圖所示，兩個電阻阻值分別為R1、R2串聯電路兩端電壓為U，電路中的電流為I，R1、R2串聯后的總電阻為R。
由歐姆定律可知，U1=IR1，U2=IR2，U=IR；
因為U=U1+U2，可得：IR=IR1+IR2，即：R=R1+R2。
結論：串聯電路的總電阻等于各個電阻之和。
3.串聯電路中電阻的分壓作用
如圖所示，R1、R2串聯，根據歐姆定律可知U1=IR1，U2=IR2，所以；
即，串聯電路中各電阻兩端電壓與其阻值成正比。
二、歐姆定律在并聯電路中的應用
1.并聯電路電流的計算
如圖所示，根據并聯電路電壓的規律，電阻R1、R2兩端電壓都等于電源電壓U。
由歐姆定律可知，；
當電阻R1的阻值發生變化，而電阻R2阻值不變時，因電源電壓U不變，所以I1會變化，I2不變；
根據并聯電路電流規律，有：I=I1+I2，干路電流也會變化。
總結：當并聯電路的一個支路的電阻改變時，這個支路的電壓不變，電流會變化，干路電流也會變化，但另一個支路的電流和電壓都不變。
2.并聯電路的電阻關系
以兩個電阻的并聯為例。如圖所示，兩個并聯的電阻分別為R1、R2，并聯電路兩端電壓為U，通過R1、R2的電流分別為I1、I2，干路中電流為I，R1、R2并聯后的總電阻（等效電阻）為R。
由歐姆定律可知，，
因為I=I1+I2，所以，即。
結論：并聯電路總電阻的倒數等于各并聯電阻的倒數之和。
3.并聯電路中電阻的分流作用
如圖所示，R1與R2并聯，根據歐姆定律可知，所以；
即：并聯電路中，通過各支路的電流與其電阻成反比。
考點一．探究電流與電壓、電阻的關系
1．（2023 煙臺）在“探究電流與電壓、電阻的關系”實驗中：
（1）設計實驗時，小明制定了探究的總體思路：保持電阻不變，探究電流與電壓的關系；保持電壓不變，探究電流與電阻的關系。物理上把這種科學探究的方法叫做 。
（2）在“探究電流與電壓的關系”的過程中，小明連接了如圖甲所示的實物電路。閉合開關前，滑動變阻器的滑片P應滑到 （選填“A”或“B”）端。閉合開關后，調節滑動變阻器滑片P至適當位置，此時電流表示數如圖乙所示，則電流表示數為 A。
（3）在“探究電流與電阻的關系”的過程中，小明將5Ω的電阻換成10Ω的電阻后，閉合開關，直接讀出電流值，這種做法是否正確？ ；理由是什么？ 。
（4）小明根據實驗數據繪制了I﹣U和I﹣R的圖象，如圖丙、丁所示。由圖象可以得到的實驗結論是：在電阻一定的情況下，通過導體的電流跟這段導體兩端的電壓成 ；在電壓一定的情況下，通過導體的電流跟導體的電阻成 。
【解答】解：（1）保持電阻不變，探究電流與電壓的關系；保持電壓不變，探究電流與電阻的關系；物理上把這種科學探究的方法叫做控制變量法；
（2）為了保護電路，閉合開關前，滑動變阻器的滑片P應滑到阻值最大處，即A端；
閉合開關后，調節滑動變阻器滑片P至適當位置，此時電流表示數如圖乙所示，電流表選用小量程，分度值0.02A，其示數為0.4A；
（3）小明將5Ω的電阻換成10Ω的電阻后，閉合開關，直接讀出電流值，這種做法不正確；實驗中，當把5Ω的電阻換成10Ω的電阻后，根據分壓原理，電阻兩端的電壓變大，研究電流與電阻關系時要控制電壓不變，故更換電阻后，應調節滑動變阻器滑片，保持定值電阻兩端電壓不變，然后讀出電流值；
（4）由圖丙可知，圖線為一條過原點的斜線，故可以得到的實驗結論是：在電阻一定的情況下，通過導體的電流跟這段導體兩端的電壓成正比；
由圖丁可知，電流與電阻的乘積UV＝IR＝0.4A×5Ω＝……＝0.1A×20Ω＝2V，為一定值，故可以得到的實驗結論是：在電壓一定的情況下，通過導體的電流跟導體的電阻成反比。
故答案為：（1）控制變量法；（2）A；0.4；（3）不正確；沒有控制定值電阻兩端的電壓不變；（4）正比；反比。
2．（2023 鄢陵縣二模）利用如圖甲所示的電路探究電流跟電壓的關系，電源電壓保持6V不變。
（1）圖甲中有一根導線接錯，在錯誤的導線上打“×”，畫出正確的導線。
（2）連接電路時，開關應處于 狀態；閉合開關前，
滑動變阻器的滑片應置于最 （選填“左”或“右”）端，其目的是 。
（3）正確連接電路后，閉合開關，移動滑片，發現電壓表和電流表示數均為0，你認為原因可能是： （寫一條原因即可）。
（4）排除故障繼續實驗，記錄實驗數據如下表：
序號 1 2 3 4 5
電壓/V 1 2 3 4 5
電流/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
①根據實驗數據，你是如何判斷通過導體的電流跟導體兩端的電壓成正比關系的，請你簡要寫出你的方法： ；
②根據表中的數據計算1﹣5次實驗過程中，
滑動變阻器接入電路的阻值范圍為 Ω。
（5）小林想探究電流和電阻的關系，連接了如圖乙的電路，R0為定值電阻，實驗中他多次更換不同阻值的定值電阻R，記錄電流表和定值電阻R的實驗數據。你認為小林 （選填“能”或“不能”）達到實驗目的，原因是： 。
【解答】解：（1）在“探究電流跟電壓的關系”的實驗中，定值電阻、滑動變阻器和電流表串聯接入電路，電壓表并聯在定值電阻兩端，而圖甲中電流表和電壓表串聯后與定值電阻并聯，這是錯誤的，據此分析改接電路，如圖所示：
；
（2）為了保護電路，在連接電路時，開關應斷開，且在閉合開關前，應將滑動變阻器的滑片置于阻值最大端，由圖甲可知滑片位于最右端；
（3）連接電路后，閉合開關，移動滑片，發現電流表示數為0，說明電路可能出現了斷路，且電壓表示數也為0，說明與電壓表并聯部分之外的電路發生了斷路，由此判斷可能的電路故障為滑動變阻器斷路（或開關斷路）；
（4）①根據實驗數據：R10Ω，可知電壓與電流的比值為一定值，即可判斷出通過導體的電流跟導體兩端的電壓成正比關系；
②當電路電流最小為0.1A時，根據歐姆定律R計算出電路的最大總電阻R總最大，
當電路電流最小為0.5A時，根據歐姆定律R計算出電路的最小總電阻R總最小，
由①分析可知定值電阻大小為10Ω，
再根據串聯電路電阻的規律可得滑動變阻器接入電路的最大阻值為：R滑最大＝R總最大﹣R＝60Ω﹣10Ω＝50Ω，
滑動變阻器接入電路的最小阻值為：R滑最小＝R總最小﹣R＝12Ω﹣10Ω＝2Ω，
由此可知滑動變阻器接入電路的阻值范圍為：2Ω≤R′≤50Ω；
（5）因為不同阻值的定值電阻R與定值電阻R0串聯，在電源電壓不變的情況下，根據串聯分壓原理可知當換用不同阻值的定值電阻R進行實驗時，定值電阻R兩端的分壓將不同，而在“探究電流和電阻的關系”的實驗中，要控制定值電阻兩端電壓不變，由此可知小林不能達到實驗目的。
故答案為：（1）見上圖；（2）斷開；右；保護電路；（3）滑動變阻器斷路（或開關斷路）；（4）①根據實驗數據：R10Ω，可知電壓與電流的比值為一定值，即可判斷出通過導體的電流跟導體兩端的電壓成正比關系；②2Ω≤R′≤50；（5）不能控制定值電阻R兩端電壓不變。
考點二．歐姆定律及其公式
3．（2023 綏化）由I變形可得R，以下理解正確的是（　　）
A．導體的電阻跟它兩端的電壓成正比
B．導體的電阻跟通過它的電流成反比
C．當導體兩端的電壓為0時，導體的電阻為0
D．導體的電阻是導體本身的一種性質，跟導體兩端的電壓和通過導體的電流無關
【解答】解：因電阻是導體本身的一種性質，只與導體的材料、長度、橫截面積、溫度有關，與兩端的電壓和通過的電流無關，當導體兩端的電壓為0時，導體的電阻不為0，故D正確。
故選：D。
考點三．歐姆定律的應用
4．（2023 廣安）某科技興趣小組為檢測水流速度變化的情況，設計了檢測水流速度變化的模擬電路。已知電源電壓保持不變，R0是定值電阻，機翼狀的探頭始終浸沒在水中，通過連桿帶動滑動變阻器的滑片上下移動（注：水流速度越大，探頭上下表面的壓力差越大）。下列能實現水流速度越大，電表示數越大的電路圖是（　　）
A． B．
C． D．
【解答】解：
A、由圖知，兩電阻串聯，電壓表測定值電阻兩端的電壓，閉合開關S，當水流速度增大時，探頭下表面壓強大于上表面壓強，探頭向上運動，帶動R的滑片上移，變阻器接入電路的阻值減小，總電阻減小，根據歐姆定律可知，電路中的電流變大，根據U＝IR可知定值電阻兩端的電壓變大，故A符合題意；
B、由圖知，兩電阻串聯，電壓表測變阻器兩端的電壓，閉合開關S，當水流速度增大時，探頭下表面壓強大于上表面壓強，探頭向上運動，帶動R的滑片上移，變阻器接入電路的阻值減小，根據串聯電路的分壓原理可知變阻器兩端的電壓變小，故B不符合題意；
C、由圖知，兩電阻串聯，電流表測量電路中電流，閉合開關S，當水流速度增大時，探頭下表面壓強小于上表面壓強，探頭向下運動，帶動R的滑片下移，變阻器接入電路的阻值變大，總電阻變大，根據歐姆定律可知，電路中的電流變小，故C不符合題意；
D、由圖知，兩電阻并聯，電流表測量干路電流，閉合開關S，當水流速度增大時，探頭下表面壓強小于上表面壓強，探頭向下運動，帶動R的滑片下移，變阻器接入電路的阻值變大，總電阻變大，根據歐姆定律可知，電路中的電流變小，故D不符合題意。
故選：A。
5．（2023 涼山州）如圖所示，甲圖是燈泡L和定值電阻R的I﹣U圖像，將L和R先后以乙、丙圖兩種方式連在同一電源上，若乙圖中U1：U2＝a，丙圖中I1：I2＝b，則下列選項中不正確的是（　　）
A．a＞1 B．b＜1 C．a＞b D．ab＝1
【解答】解：（1）圖乙中，燈泡與電阻串聯，串聯電路各處電流相等，由歐姆定律可知當電流相同時，U1：U2＝RL乙：R＝a，
圖丙中，燈泡與電阻并聯，并聯電路各支路兩端電壓相等，由歐姆定律可知當電壓相同時，I1：I2＝R：RL丙＝b，
由圖象甲可知，燈泡電阻隨電壓增大而增大，而乙圖中燈泡兩端電壓比丙圖中小，所以RL乙＜RL丙，則a，即ab＜1，故D錯誤；
（2）由圖象甲可知，在電流相同時，燈泡的電壓較大，即U1＞U2，則U1：U2＝a＞1，由前面的解答可知1＜a，則可得b＜1，比較可知a＞b，故ABC正確。
故選：D。
6．（2023 哈爾濱）如圖所示是電阻R1、R2的電壓﹣電流關系圖像，下列說法正確的是（　　）
A．電阻 R1兩端電壓為4V時，通過R1的電流是0.3A
B．電阻 R1、R2串聯，當電流為0.2A時，R1、R2兩端總電壓為3V
C．電阻 R1、R2并聯到2V電壓下，干路中的電流是0.3A
D．電阻 R1和R2的阻值之比是1：2
【解答】解：A．由圖可知當電阻R1兩端電壓為4V時，通過其電流為0.4A，故A錯誤；
B．由圖像可知，若電阻 R1、R2串聯，當電流為0.2A時，R1、R2兩端電壓分別為2V、1V，R1、R2兩端總電壓：U＝U1+U2＝2V+1V＝3V，故B正確；
C．由圖像可知，電阻 R1、R2并聯到2V電壓下時，通過R1、R2的電流分別為0.2A、0.4A，干路中的電流：I＝I1+I2＝0.2A+0.4A＝0.6A，故C錯誤；
D．由圖像可知，R1、R2為定值電阻，若電阻 R1、R2串聯，當電流為0.2A時，R1、R2兩端電壓分別為2V、1V，根據歐姆定律可得：
，
，
電阻 R1和R2的阻值之比：
R1：R2＝10Ω：5Ω＝2：1，故D錯誤。
故選：B。
7．（2023 浠水縣校級模擬）如圖所示，實驗得到定值電阻和小燈泡的電流和電壓的關系圖象，在圖線上取三個點，這三個點的電阻大小關系正確的是（　　）
A．RA＝RB B．RB＞RC C．RC＝RB D．RA＜RB
【解答】解：根據R可知I﹣U圖線中，三個點的電阻值就是該點與坐標原點連線的斜率值的倒數，由圖像可知：RA＝RB＜RC，故A正確。
故選A。
8．（2023 沙坪壩區校級模擬）如圖甲所示，是小南設計的測量物體重力的電子秤，電源電壓為3V，R0是阻值為100Ω的定值電阻，R是壓力敏感電阻，其阻值隨壓力變化如圖乙所示，R能承受的最大壓力是400N，O是杠桿支點，OA：OB＝3：1，托盤、杠桿和壓桿質量不計。下列選項正確的是（　　）
A．物重越小，電壓表的示數越大
B．空載時，電壓表的示數為0V
C．電壓表的最大示數是2V
D．電壓表示數為1V時，物重是250N
【解答】解：A、根據杠桿平衡條件可得：G OB＝F OA，則物重越小時壓力敏感電阻受到壓力越小，由圖象可知壓力敏感電阻R的阻值隨壓力F的增大而變小，則敏感電阻R的阻值增大，根據串聯電路的分壓特點可知壓力敏感電阻兩端的電壓變大，則定值電阻兩端的電壓減小，即電壓表示數減小，故A錯誤；
B、閉合開關時，定值電阻R0和壓力敏感電阻R串聯，由圖乙可知空載時，壓力敏感電阻的阻值為R1＝450Ω，
此時電路中的電流：I10.0055A，
由I可得，定值電阻R0兩端的電壓：
U0＝IR0＝0.0055A×100Ω＝0.55V，即電壓表示數為0.55V，故B錯誤；
C、由圖象可知：F1＝0，R1＝450Ω，F2＝50N，R1＝400Ω，代入R＝aF+b可得關系式為：R＝﹣F+450Ω，
所以，當最大壓力為400N時，R3＝50Ω，
此時電路中的電流：I′0.02A，
由I可得，定值電阻R0兩端的電壓：
U0′＝I′R0＝0.02A×100Ω＝2V，即電壓表示數為2V，故C正確；
D、電壓表示數為1V時，電路中的電流：I″0.01A，
由I可得總電阻：R總300Ω，
根據串聯電路的總電阻等于各用電器的電阻之和可得壓力敏感電阻的阻值為：
R4＝R總﹣R0＝300Ω﹣100Ω＝200Ω，
代入關系式R＝﹣F+450Ω可得：F4＝250N，
由題知，ABO為一水平杠桿，O為支點，OA：OB＝3：1，
根據杠桿平衡條件可得：F4×OA＝G4×OB，即：250N×3＝G×1，
解得G＝750N，故D錯誤。
故選：C。
9．（2023 中山市一模）如圖所示是體重自動測試儀的工作原理圖。下列說法正確的是（　　）
A．體重示數計是用電壓表改裝而成的
B．體重越大，體重示數計的示數越大
C．電阻R1在電路中沒有作用，可以去掉
D．該體重測試儀電路由于缺少開關，始終處于通路狀態
【解答】解：A、由電路圖可知，體重顯示表串聯在電路中，所以體重顯示表是用電流表改裝成的，故A錯誤；
B、當測試儀所測體重越大時，滑片上移，滑動變阻器接入電路的電阻越小，總電阻變小，由I可知，電路中的電流越大，即體重顯示表的示數越大，故B正確；
C、當滑片上移到最上端時，滑動變阻器接入電路的阻值為0，如果沒有定值電阻，將形成電源短路，因此定值電阻有保護電路的作用，故C錯誤；
D、當自動體重測試儀不工作時，滑片位于絕緣體的位置，電路斷路，故D錯誤。
故選：B。
10．（2023 青島）如圖所示電路，電阻R1、R2并聯接到電壓為U的電源兩端。閉合開關S后，通過電阻R1、R2的電流分別為I1、I2，電路的總電流為I。
（1）R1、R2并聯后相當于一個電阻R，請推導證明：。
（2）若電路中R1＝20Ω，R2＝30Ω，電源電壓為3V。求：電路的總電流I。
【解答】解：（1）根據并聯電路的電流規律可知，圖中I＝I1+I2，
根據歐姆定律可知I，則上式為，
又因為并聯電路中U＝U1＝U2，
所以；
（2）若電路中R1＝20Ω，R2＝30Ω，代入（1）中結論，則，
解得總電阻R＝12Ω，
電路的總電流I0.25A。
11．（2023 仙桃）如圖，小明設計的“電子浮力秤”由浮力秤和電路兩部分構成。浮力秤中托盤與圓柱形塑料浮筒M通過硬質絕緣細桿固定連接，整體漂浮在裝有足夠深水的柱形薄壁容器中，且只能豎直移動。托盤的質量40g，M高20cm，底面積為100cm2，質量為160g；容器的底面積為300cm2。電路中R是滑動變阻器的電阻片（阻值均勻），長8cm，最大阻值16Ω；電源電壓恒為4.5V；電壓表量程為0～3V。托盤通過滑桿帶動滑片P上下移動。托盤中不放物體時，調節水量，使滑片P正好位于R最上端，閉合開關S，電壓表示數為0.9V（不計滑片、滑桿、細桿的質量，忽略摩擦阻力。工作中
水不溢出）。求：
（1）浮筒M的密度；
（2）R0的阻值；
（3）托盤中不放物體時，M浸入水中的深度；
（4）該“電子浮力秤”的稱量。
【解答】解：（1）浮筒 M 的體積：VM＝SMhM＝100×10﹣4m2×20×10﹣2m＝2×10﹣3m3＝2000cm3，
浮筒M的密度：ρM0.08g/cm3；
（2）由電路圖可知，滑片P位于R最上端時，定值電阻與滑動變阻器R串聯接入電路，電壓表測量定值電阻兩端電壓，且電壓表示數為0.9V，
根據串聯電路中總電壓等于各部分電壓之和，可得滑動變阻器R兩端電壓：，
根據歐姆定律可得此時通過電路的電流：，
則定值電阻的阻值：R04Ω；
（3）托盤的重力：Gp＝mpg＝40×10﹣3kg×10N/kg＝0.4N，
浮筒M的重力：，
托盤中不放物體時，浮筒M所受的重力與托盤所受的重力之和等于浮筒M受到的浮力，則FM＝GM+Gp＝1.6N+0.4N＝2N，
浮筒M浸入水中的體積：VM12×10﹣4m3，
浮筒M浸入水中的深度：2cm；
（4）由圖可知托盤中物體的質量增加，滑片將向下移動，導致R接入電路的電阻變小，根據串聯電路電阻規律結合歐姆定律可知通過電路的電流變大，根據U＝IR可知定值電阻兩端的電壓增大，所以當電壓表示數變大時，托盤中物體的質量也越大，
電壓表量程為0～3V，電壓表示數最大為3V，根據串聯電路電壓規律可知此時R兩端的電壓：，
此時通過電路的電流：，
此時R接入電路的電阻：，
R是一根長為 8cm 的阻值均勻的電阻片，最大阻值為16Ω，即1cm的電阻為 2Ω，
電壓表示數最大時，，
滑片向下移動 7cm＜8cm，即浮筒向下移動的距離 d＝7cm，電壓表示數最大，
浮筒浸入水中深度的增加量等于水面上升的高度△h與浮筒向下移動的距離d之和，即△hM＝△h+d，
水面上升的高度：，
浮筒浸入水中深度Δh+d+2cm＝3.5cm+7cm+2cm＝12.5cm＜hM＝20cm，
即d＝7cm時，“電子浮力秤”稱出物體的質量最大，
此時浮筒排開水的體積變化量：，
因為，
由G＝mg得“電子浮力秤”的稱量為：。
12．（2023 蕭縣三模）如圖，這是某款醫用紅外線體溫計的簡化電路圖，定值電阻R0＝10Ω，電源電壓U＝3V，溫度與熱敏電阻的對應值關系如下表。當測量者體溫超過37℃時，體溫計就會發出提示聲。
溫度/℃ 15 25 37 38 40
熱敏電阻/Ω 53 38 20 15 5
（1）當測量者的體溫為37℃時，求電路中的電流。
（2）當電壓表的示數為1.8V時，通過計算判斷體溫計是否會發出提示聲。
【解答】解：（1）由表格數據可知，當測量者的體溫為37℃時熱敏電阻的阻值：R＝20Ω，
由圖可知熱敏電阻R與定值電阻R0串聯，根據串聯電路規律可得，電路中的總電阻：R總＝R+R0＝20Ω+10Ω＝30Ω，
根據歐姆定律可得，電路中的電流：I0.1A；
（2）當電壓表的示數為UV＝1.8V時，根據串聯電路電壓規律可得，定值電阻兩端的電壓：U0＝U﹣UV＝3V﹣1.8V＝1.2V，
由歐姆定律可得，定值電阻中的電流：I00.12A，
由串聯電路的電流規律可得，電路中的電流：I′＝I0＝0.12A，
已知37℃時電路中的電流大小：I＝0.1A，分析題中表格數據可知，溫度越高，熱敏電阻的阻值越小，電路中的電流越大，
因為I′＞I，所以表明體溫計此時的溫度高于37℃，因此體溫計會發出提示聲。
13．（2023 天長市校級模擬）如圖1所示的電路，定值電阻R1＝10Ω，圖2是R2的電阻隨環境溫度變化的關系圖像，電源電壓保持不變。
（1）當環境溫度為40℃時，電流表的示數為0.5A，求電源電壓；
（2）當電流表的示數變為0.25A時，周圍的環境溫度是多少？
【解答】解：由電路圖可知，閉合開關，定值電阻R1和R2串聯，電流表測電路中的電流。
（1）當環境溫度為40℃時，由圖像可知，R2＝20Ω，
因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，則總電阻：R總＝R1+R2＝10Ω+20Ω＝30Ω，
所以，由I可得，電源電壓：U＝IR總＝0.5A×30Ω＝15V；
（2）當電流表的示數變為0.25A時，
由I可得，電路的總電阻：R總′60Ω，
此時R2的阻值：R2′＝R總′﹣R0＝60Ω﹣10Ω＝50Ω，
由圖像可知，R2的阻值為50Ω時，環境溫度是20℃。
考點四．電路的動態分析
14．（2023 遼寧）如圖所示電路，閉合開關，滑動變阻器的滑片由右向左最大范圍內調節的過程中，下列說法正確的是（　　）
A．電流表A1示數不變
B．電壓表V示數變小
C．電流表A1示數與電流表A2示數之差變小
D．電壓表V示數與電流表A1示數的乘積變大
【解答】解：由電路圖可知，燈泡與滑動變阻器并聯，電流表A1測干路電流，電流表A2測燈泡支路的電流，電壓表測電源的電壓；
閉合開關S，當滑動變阻器的滑片從右端向左移動的過程中，由于電源電壓不變，所以電壓表示數不變，故B錯誤；
滑片向左移動，滑動變阻器接入電路的電阻變小，根據歐姆定律可知，通過滑動變阻器的電流變大，由于電流表A1示數與電流表A2示數之差就是通過滑動變阻器的電流，所以電流表A1示數與電流表A2示數之差變大，故C錯誤；
并聯電路各支路互不影響，所以通過燈泡的電流不變，電流表A2示數不變；
根據并聯電路的電流規律可知，干路中的電流變大，電流表A1示數變大，故A錯誤；
電壓表示數不變，電流表A1示數變大，則電壓表V示數與電流表A1示數的乘積變大，故D正確。
故選：D。
15．（2023 內江）計算機鼠標內裝有自動控制傳感器，其工作原理電路如圖所示。物體M在導軌上左右移動時，可帶動與之相連的滑動變阻器滑片P左右移動，通過電壓表示數變化可反映出物體M移動的距離。當物體M向右移動時（　　）
A．電流表示數不變，電壓表示數變小
B．電流表示數變大，電壓表示數變大
C．電壓表示數和電流表示數的比值變大
D．電壓表示數和電流表示數的比值不變
【解答】解：由題圖可知，電流表串聯接入電路中，電壓表測量R左邊部分電阻兩端的電壓。
AB．當物體M向右移動時，電阻上的滑片右移，R接入電路的電阻不變，根據歐姆定律可知，電路中的電流不變，電流表示數不變；P點左側部分變長，左側電阻變大，根據U＝IR可知，左側兩端的電壓變大，電壓表示數變大，故AB不正確；
CD．電壓表示數變大，電流表示數不變，電壓表示數和電流表示數比值變大，故C正確，D不正確。
故選：C。
16．（2023 周村區二模）小明利用氣敏電阻自制了一個煙霧濃度檢測儀，如圖是小明設計的電路圖，其中R為氣敏電阻，R0為定值電阻。他通過翻閱資料了解到氣敏電阻的阻值隨氣體濃度的增大而減小。閉合開關S，當煙霧濃度增大時，會出現（　　）
A．電流表示數變大，電壓表示數變小
B．電流表示數變大，電壓表示數變大
C．電流表示數變小，電壓表示數變大
D．電流表、電壓表示數均不變
【解答】解：由圖可知，R和R0串聯，電流表測串聯電路中的電流，電壓表測R兩端的電壓，當氣體濃度越高時，氣敏元件R的阻值就越小，由串聯電路的特點知，電路的總電阻減小，根據I可知串聯電路中的電流I會變大，即電流表的示數變大；根據U0＝IR0知R0兩端的電壓變大，由串聯電路電壓的規律知氣敏電阻R兩端的電壓變小，故A正確。
故選：A。
17．（2023 新泰市三模）小容受穿戴式“智能體溫計”（如圖甲所示）的啟發，設計了一個如圖乙所示的體溫計電路圖，用合適的電表（電流表或電壓表）示數大小反映溫度高低，熱敏電阻R1的阻值隨溫度的升高而增大，定值電阻R2起保護電路的作用。下列分析正確的是（　　）
A．該電路中的電表是電流表
B．溫度升高時R2兩端電壓變大
C．溫度升高時電路中電流變大
D．溫度升高時電表示數變大
【解答】解：A、由電路圖可知，電阻R1和R2串聯接入電路，該電路中的電表與R1并聯接入電路，為電壓表，故A錯誤；
BCD、電阻R1的阻值隨溫度的升高而增大，當溫度升高時，R1的電阻變大，串聯電路的總電阻變大，根據I可知電路中的電流變小；R2是定值電阻，根據U＝IR可知R2兩端電壓變小，根據串電路的電壓規律可知，R1兩端電壓變大，電壓表示數變大，故D正確、BC錯誤。
故選：D。
考點五．電路圖設計
18．（2023 淮陰區一模）家庭廚房安裝的油煙機都有照明燈和換氣扇（電動機M），使用時，有時需要它們各自獨立工作，有時又需要它們同時工作。下列電路圖中，符合上述要求的是（　　）
A． B．
C． D．
【解答】解：
由題意可知，照明燈和換氣扇都能各自獨立工作，說明它們的連接方式是并聯，且兩支路上各有一個開關來控制燈與換氣扇，干路沒有開關，故B圖符合要求。
故選：B。
考點六．實驗 伏安法測電阻
19．（2023 仙桃）實驗小組用伏安法測量小燈泡的電阻，連接了如圖甲所示的電路，小燈泡的額定電壓為2.5V，電源電壓恒定。
（1）實驗的原理是 ；
（2）圖甲中有一根導線連接錯誤，請在該導線上打“×”，并用筆重新畫一根正確連接的導線（導線不得交叉）；
（3）改正錯誤后，閉合開關，移動滑片至某位置時，電壓表的示數為2V，為測量小燈泡正常發光時的電阻，應將滑片P向 （選填“A”或“B”）端移動；
（4）小燈泡正常發光時，電流表的示數如圖乙所示為 A。
此時小燈泡的電阻是 Ω（保留1位小數）；
（5）小燈泡的I﹣U關系如圖丙，當小燈泡的兩端電壓增大時，它的電阻 （選填“增大”、“減小”或“不變”），其原因是燈絲電阻受 的影響；
（6）小組同學計劃用該裝置測量某定值電阻阻值時，發現電壓表損壞，于是設計了如圖丁所示的電路，測出了Rx的阻值。實驗步驟如下：
①將滑片移到a端，閉合開關S，讀出電流表的示數，記為I1；
②將滑片移到b端，閉合開關S，讀出電流表的示數，記為I2；
③讀出滑動變阻器的最大阻值為R，則：Rx＝ （用I1、I2和R表示）。
【解答】解：（1）實驗的原理是 R；
（2）電壓表負接線柱與滑動變阻器左端接線柱這根連線錯誤，將電壓表并聯在燈泡兩端，如圖所示：
（3）改正錯誤后，閉合開關，移動滑片至某位置時，電壓表示數為2V，小于燈泡額定電壓2.5V，為測量小燈泡正常發光時電阻，應增大燈泡兩端的電壓，根據串聯電路電壓規律，應減小變阻器兩端的電壓，根據分壓原理，應減小變阻器接入電路的阻值，故應將滑片向B端移動；
（4）當小燈泡正常發光時，電流表的示數如圖乙所示，電流表選用小量程，分度值0.02A，其示數為0.26A，則此時小燈泡的電阻為：
R9.6Ω；
（5）分析圖像丙可知，當小燈泡兩端電壓增大時，小燈泡的電阻也在增大；當小燈泡兩端電壓增大時，其實際功率增大，溫度也會升高，故導體的電阻與溫度有關；
（6）①將滑片移到a端，此電路為Rx的簡單電路，閉合開關S，讀出電流表的示數，記為I1，由I可得電源電壓：U＝I1Rx﹣﹣﹣﹣﹣（a）；
②將滑片移到b端，此時Rx與R串聯，讀出電流表的示數，記為I2；則RxI2+RI2＝U﹣﹣﹣﹣（b）；
③讀出滑動變阻器的最大阻值為R，由（a）（b）兩式聯立可得，待測電阻的阻值：
Rx。
故答案為：（1）R；（2）見解答圖；（3）B；（4）0.26；9.6；（5）增大；溫度；（6）。
20．（2023 淄川區二模）物理小組想測量一個定值電阻Rx的阻值，實驗器材有：待測電阻Rx、電壓表（量程0～3V和0～15V）、電流表（量程0～0.6A和0～3A）、滑動變阻器（20Ω 1A）、開關、未知電壓的電源，導線若干。
（1）小琴利用電流表電壓表測量電阻的原理是 ，閉合開關前，應將圖甲中的滑動變阻器滑片置于 端（選填“a”或“b”）。
（2）檢查無誤后，接通電路，移動滑動變阻器滑片，當電流表的示數如圖乙所示時，通過電阻Rx的電流大小是 A；若電壓表此時的示數是8.5V，則可計算出Rx＝ Ω。
（3）小芳又設計了一種方案，也測出了Rx的阻值。電路如圖丙所示，R0為阻值已知的定值電阻，電源電壓未知且恒定不變。測量方法如下：
①開關：S1閉合，S2斷開時，讀出電流表讀數為I1；
②開關S1、S2都閉合時，讀出電流表讀數為I2；
請依據上述實驗數據計算Rx的阻值。（用已知和測出的物理量符號表示）
【解答】解：（1）在測定值電阻阻值的實驗中，用電壓表測定值電阻兩端電壓，用電流表測通過定值電阻的電流，根據R求出定值電阻阻值，故用電流表電壓表測量電阻的原理是R；
為了保護電路，閉合開關前，應將圖甲中的滑動變阻器滑片置于阻值最大處，即b端；
（2）檢查無誤后，接通電路，移動滑動變阻器滑片，當電流表的示數如圖乙所示時，電流表選用小量程，分度值0.02A，其示數為0.34A；
若電壓表此時的示數是8.5V，則Rx25Ω；
（3）實驗步驟：
①開關：S1閉合，S2斷開時，讀出電流表讀數為I1；
②開關S1、S2都閉合時，讀出電流表讀數為I2；
在步驟①中，兩電阻串聯，電流表測電路中的電流，此時電源電壓為U＝I1（Rx+R0）；
在步驟②中，電路為只有R0的簡單電路，電流表測電路中的電流，此時電源電壓為U＝I2R0；
由于電源電壓不變，故I1（Rx+R0）＝I2R0，
解得：Rx R0。
故答案為：（1）R；b；（2）0.34；25；（3）Rx R0。
一．選擇題（共15小題）
1．（2023 湘西州模擬）如圖的四個電路中，電源電壓U相同，R1＜R2，電路的總電阻由小到大的順序是（　　）
A．甲 乙 丙 丁 B．丁 丙 乙 甲
C．丁 甲 乙 丙 D．丙 乙 甲 丁
【解答】解：因為電阻并聯時阻值最小，串聯時阻值最大，且R1＜R2；所以：電路的總電阻由小到大的順序是：丁、甲、乙、丙。
故選：C。
2．（2023 武侯區校級模擬）獅山某住宅樓，夜間有居民經過，左側的樓道燈和右側的走廊燈“自動”亮起，如圖所示。白天居民經過，不會出現這種情況。已知S1為聲控開關（有聲閉合、無聲斷開），S2為光控開關（夜間閉合、白天斷開），該大樓每層連接樓道燈L1、走廊燈L2的電路為圖中的（　　）
A． B．
C． D．
【解答】解：
A．如圖，當天黑時光控開關S2閉合，有人經過時，聲控開關S1閉合，燈L1、走廊燈L2亮，但是在家庭電路中，燈泡是獨立工作的，故A錯誤；
B．當天黑時光控開關S2閉合，有人經過時，聲控開關S1閉合，燈L1、走廊燈L2亮，且兩燈泡是獨立工作，故B正確；
CD．若天黑了，光控開關S2閉合，不論是否有人，兩個燈都亮，與題意不符，故CD錯誤。
故選：B。
3．（2023 合肥二模）如圖所示的電路，電源電壓為3V。開關S閉合，電流表示數為零，用電壓表分別接在電路中的不同位置，電壓表示數為Uab＝3V，Uac＝3V，Ubc＝0V。若電路只有一處故障，則該電路的故障可能是（　　）
A．R1短路 B．R1斷路 C．R2短路 D．R2斷路
【解答】解：AC．如果R1短路或R2短路，電路中有電流，電流表應該有示數，所以不可能是R1短路或R2短路，故AC不符合題意；
BD．如果R1斷路，電路中無電流，由測量數據Uab＝3V，Uac＝3V，Ubc＝0V可知，a點與電源正極之間是連通的，b和c兩點與電源負極連通，但b點與電源正極是斷路的，所以故障原因可能是R1斷路，故B符合題意、D不符合題意。
故選：B。
4．（2023 河北區二模）如圖所示是小明設計的模擬調光臺燈電路。閉合開關后，燈泡不亮，電流表無示數，電壓表有示數，小明檢查后發現有一處故障。該電路的故障可能是（　　）
A．電流表斷路 B．電壓表短路
C．鉛筆芯短路 D．燈泡斷路
【解答】解：根據電路圖可知，該電路為串聯電路，電流表測量電路中的電流，電壓表測量燈泡兩端的電壓；
閉合開關后，燈泡不亮，電流表無示數，這說明電路出現了斷路故障；
電壓表有示數，說明電壓表與電源之間是接通的，所以故障是燈泡斷路。
故選：D。
5．（2023 河口區二模）在如圖所示的電路中，閉合開關后，當滑片P向右移動時，下列說法正確的是（　　）
A．燈泡L變亮 B．電壓表V示數變大
C．電流表A1示數變大 D．電流表A2示數變大
【解答】解：
由圖可知，該電路為并聯電路；電流表測量干路中的電流，電流表測量通過燈泡的電流；電壓表測量的是支路兩端的電壓，測量的也是電源電壓，保持不變，故B錯誤；
根據并聯電路的特點可知，滑動變阻器滑片移動時，對燈泡所在的支路無影響，燈泡的電流和電壓都不變，故電流表A2示數不變，燈泡亮度不變，故AD錯誤；
當滑片P向右移動時，滑動變阻器接入電路的電阻變小，根據歐姆定律可知，通過滑動變阻器的電流變大；通過燈泡的電流不變，根據并聯電路的電流關系可知，干路中的電流變大，即電流表A1示數變大，故C正確。
故選：C。
6．（2023 儋州二模）如圖所示的電路中，R1、R2其中一個電阻發生了故障。開關S從斷開到閉合，電壓表指針的位置不變，下列分析正確的是（　　）
A．若電流表有示數，則R1斷路
B．若電流表有示數，則R2短路
C．若電流表無示數，則R1斷路
D．若電流表無示數，則R2斷路
【解答】解：根據電路圖可知，該電路為串聯電路，電壓表測量R1兩端的電壓，電流變測量電路中的電流；開關S斷開時，整個電路斷路，電壓表無示數，電流表無示數；開關S閉合后，電壓表指針的位置不變，電壓表示數為0；
AB、閉合開關后，若電流表有示數，這說明電路是通路，電路出現了短路故障，電壓表示數為0，所以故障是R1短路，故AB錯誤；
CD、閉合開關后，若電流表無示數，這說明電路是斷路，電壓表示數為0，說明電壓表的正負接線柱到電源不再相通，所以故障是R2斷路，故C錯誤、D正確。
故選：D。
7．（2023 炎陵縣模擬）如圖所示電路中，電源電壓為6V，當開關S閉合后，只有一盞燈泡發光且電壓表的示數為6V，產生這一現象的原因可能是（　　）
A．燈泡L1處短路 B．燈泡L2處短路
C．燈泡L1處斷路 D．燈泡L2處斷路
【解答】解：因為閉合開關后，有一盞燈泡發光，因此電路發生短路故障；又因為電壓表有示數，并且等于電源電壓，所以L2被短路。
故選：B。
8．（2023 立山區二模）如圖所示，電源電壓保持不變。先閉合開關S1，電流表和電壓表均有示數，若再閉合開關S2，則下列說法正確的是（　　）
A．電流表示數變大，電壓表示數變小
B．電流表示數變小，電壓表示數變小
C．電壓表示數與電流表示數的比值不變
D．電壓表示數與電流表示數的比值變小
【解答】解：
由電路圖可知，只閉合開關S1時，R1與R2串聯，電壓表測R1兩端的電壓，電流表測電路中的電流；
AB、若再閉合開關S2時，R2被短路，電路為R1的簡單電路，電壓表測R1兩端的電壓，電流表測電路中的電流，因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，電路中的總電阻變小，由I可知，電路中的電流變大，即電流表示數變大；
電路中的電流變大，由U＝IR可知，R1兩端的電壓變大，即電壓表的示數變大；故AB錯誤；
CD、由R可知，電壓表示數與電流表示數的比值等于R1的阻值，則其比值不變，故C正確、D錯誤。
故選：C。
9．（2023 六安三模）如圖所示，電源電壓15V保持不變，滑動變阻器的滑片在最右端。閉合開關S1，斷開開關S2，滑片P移至中點附近時，電流表的示數是0.5A，保持滑片P不動，閉合開關S2，斷開開關S1時，電流表的示數是0.2A，則電阻R3的阻值是（　　）
A．20Ω B．30Ω C．45Ω D．40Ω
【解答】解：閉合開關S1，斷開開關S2，滑片P移至中點附近時，R2與R1串聯，電流表測電路的電流，此時電流表的示數是0.5A，
因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，電路的總電阻：R總＝R1+R230Ω，
保持滑片P不動，閉合開關S2，斷開開關S1時，R1、R2、R3串聯，電流表測電路中的電流，此時電流表的示數是0.2A，
此時電路的總電阻：R總′＝R1+R2+R375Ω，
則電阻R3的阻值：R3＝（R1+R2+R3）﹣（R1+R2）＝R總′﹣R總＝75Ω﹣30Ω＝45Ω。
故選：C。
10．（2023 高新區模擬）有一款自動售水機，它可以通過刷卡（感應）或投幣接通電動機完成自動出水。當光線暗時，光控開關自動閉合，接通燈泡來照明。可以實現上述要求的電路是（　　）
A． B．
C． D．
【解答】解：由題意可知，燈泡與電動機并聯；光控開關只控制燈泡，即位于燈泡所在支路中；感應開關和投幣開關控制電動機，由于感應開關或投幣開關任意閉合一個開關都能接通電動機，所以兩開關并聯后與電動機串聯，故A符合要求。
故選：A。
11．（2023 南安市模擬）如圖，R1＝2Ω，R2＝4Ω。當電鍵K1、K3閉合，K2斷開時，安培表的讀數為I3；當電鍵K1、K2閉合，K3斷開時，安培表的讀數為I1；當電鍵K1、K3斷開，K2閉合時，安培表的讀數為I2，則關于I1、I2和I3的比較中正確的是（　　）
A．I2＞I3＞I1 B．I3＜I2＜I1 C．I2＜I1＜I3 D．I1＞I3＞I2
【解答】解：當電鍵K1、K2閉合，K3斷開時，R1接在電路中，R2短路，安培表測量R1的電流，則：I1；
當電鍵K1、K3斷開，K2閉合時，R1和R2串聯，安培表電路中的電流，則示數I2；
當電鍵K1、K3閉合，K2斷開時，R1和R2并聯，安培表測量干路電流，則示數I3，
比較可知：I2＜I1＜I3。
故選：C。
12．（2023 南安市模擬）壓敏電阻的阻值會隨所受壓力的增大而減小。某同學利用壓敏電阻設計了一個判斷電梯運動狀態的裝置，其裝置示意圖如圖所示。將壓敏電阻平放在電梯內，受壓面朝上，在上面放一物體m，電梯靜止時電流表示數為I0．電梯在不同的運動過程中，電流表的示數分別如圖所示，則下列判斷中錯誤的是（　　）
A．表示電梯可能做勻速下降運動
B．表示電梯可能上升時速度變大
C．表示電梯可能做勻速上升運動
D．表示電梯可能下降時速度變大
【解答】解：A．由圖可知，電流不變，壓敏電阻的電壓不變，由I的變形式R可知，其阻值不變，壓力不變，則電梯可能做勻速直線運動，故A正確；
B．當電流均勻增大時，其電阻是減小的，則壓力增大，電梯可能做上升時加速度增大的加速運動，故B正確；
C．由圖，電流為靜止時的兩倍，而且不變，由歐姆定律知，其電阻減小，且不變，則壓力增大且不變，電梯可能做勻加速上升運動，故C錯誤；
D．當電流均勻減小時，其電阻是增大的，則壓力變小，電梯可能做下降的加速運動，故D正確。
故選：C。
13．（2023 綏寧縣模擬）如圖所示，電源電壓保持不變，R1＝10Ω，當閉合開關S，滑動變阻器滑片P從a端移到b端，兩電表示數變化關系用圖乙中線段AB表示，則電源電壓的大小和滑動變阻器的最大值分別為（　　）
A．4V 10Ω B．4V 20Ω C．6V 10Ω D．6V 20Ω
【解答】解：由圖甲知，閉合開關，定值電阻和滑動變阻器串聯，電壓表測量滑動變阻器兩端電壓，電流表測量電路電流；
當滑片在a端時，滑動變阻器全部接入電路，由圖象乙可知，此時滑動變阻器兩端電壓U2＝4V，通過滑動變阻器的電流I2＝0.2A；
由I可知，滑動變阻器的最大電阻：R大20Ω；
根據串聯電路的電流特點可知，此時通過定值電阻R1的電流I1＝I2＝0.2A；
根據串聯電路的電壓特點可知，電源電壓U＝U1+U2＝I1R1+4V＝0.2A×10Ω+4V＝6V，故ABC錯誤，D正確。
故選：D。
14．（2023 石峰區校級模擬）如圖所示電路，電源電壓恒定，R1＝10Ω，R2＝8Ω，R3不知道為多少。當開關k扳到位置1時，電壓表V讀數為2.0V，當開關扳到位置2時，電壓表讀數可能是（　　）
A．2.2V B．1.9V C．1.5V D．1.4V
【解答】解：由電路圖可知，當開關k扳到位置1時，R1與R3串聯，電壓表測R1兩端的電壓，
因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，電路中的電流：
I1，
電壓表的示數：
U1＝I1R110Ω＝2V，
則U＝0.2A×（10Ω+R3），
當開關扳到位置2時，R2與R3串聯，電壓表測R2兩端的電壓，
則電路中的電流：
I20.2A，
電壓表的示數：
U2＝I2R2＝（0.2A）×8Ω＝0.2A×8Ω8Ω＝1.6V0.4V，
所以，1.6V≤U2≤1.6V0.4V＝2V，
結合選項可知，B符合，ACD不符合。
故選：B。
15．（2023 九龍坡區校級模擬）如圖甲所示是一種煙霧報警器的電路圖，開關S處于閉合狀態，R0是定值電阻，R為光敏電阻，光照強度與阻值關系如圖乙所示。煙霧濃度增大時射向R的光被遮擋，R受到的光照變弱。當煙霧濃度增大時，下列判斷正確的是（　　）
A．電壓表的示數不變
B．電流表的示數變大
C．電壓表與電流表的示數之比變小
D．電壓表示數變化與電流表示數變化之比不變
【解答】解：由電路圖可知，R0與R串聯，電壓表測R兩端的電壓，電流表測電路中的電流。
AB．因感光電阻的阻值隨光照強度的增大而減小，所以，當煙霧濃度增大時，光照變弱，感光電阻R阻值變大，電路中的總電阻變大，由知道，電路中的電流變小，即電流表的示數變小；
由U＝IR知道，R0兩端的電壓變小，結合串聯電路的電壓關系可知R兩端電壓變大，即電壓表的示數變大，故AB錯誤；
C．因電壓表的示數變大，電流表的示數變小，電壓表與電流表的示數之比變大，故C錯誤；
D．根據歐姆定律，對定值電阻來說，它兩端電壓的變化量和通過它的電流的變化量等于該定值電阻的阻值，則本題中R0；
由串聯電路的電壓特點可知，光敏電阻兩端電壓的變化量（即電壓表示數的變化量）ΔUV＝ΔU0，
所以，電壓表示數變化量與電流表示數變化量之比R0，則該比值保持不變，故D正確。
故選：D。
二．實驗探究題（共3小題）
16．（2023 東坡區校級模擬）如圖所示，小明同學為了探究“電流與電阻的關系”，她在學校實驗室找來了如下一些實驗器材：電壓恒為3V的電源，電流表、電壓表各一只，一個開關，阻值分別為10Ω，20Ω，30Ω，50Ω的定值電阻各一個，滑動變阻器上標有“20Ω，1A”字樣，導線若干。
（1）請你用筆畫線代替導線，將圖乙中的實物連接完整，并使滑動變阻器處于阻值最大處。
（2）小明連接好電路，閉合開關后，移動滑動變阻器滑片時，發現電流表指針正常偏轉，電壓表示數為零，則發生這種故障的原因可能是 。
（3）故障排除后，小明先把10Ω的電阻接入電路，移動滑動變阻器滑片，使電壓表示數為2V，讀出電流表示數后，斷開開關，她直接拆下10Ω的電阻，改換成阻值為20Ω的電阻繼續做實驗，閉合開關，電壓表示數如圖丙所示，其示數如圖丙，要完成這次實驗，接下來她應將變阻器滑片向 端（選填“左”或“右”）移動，使電壓表的示數為2V。
（4）當小明改用50Ω的電阻繼續實驗時，發現無論怎樣移動滑動變阻器滑片，都無法使電壓表示數達到實驗要求的值，可能的原因是 。
（5）小明同學完成該實驗后，想利用原有實驗器材繼續測量一個阻值未知的定值電阻，可惜電壓表已經損壞，電源電壓長時間使用電壓不足3V，但滑動變阻器最大阻值R0清晰可見，請你在不添加器材和不改變電路的情況下，按照下面實驗補充步驟
①把滑動變阻器的滑片移到阻值最小端，閉合開關，記錄電流表示數I1；
②把滑動變阻器的滑片移到 ，閉合開關，記錄電流表示數I2；
③待測電阻的阻值表達式Rx＝ 。
【解答】解：（1）根據電源電壓為3V確定電壓表選用小量程與電阻并聯，按電路圖連接電路，并使滑動變阻器處于阻值最大處，必須連接右下角的接線柱；如下所示：
（2）閉合開關后，移動滑動變阻器滑片時，發現電流表指針正常偏轉，電壓表示數為零，說明電路是通路，電壓表被短路了，故原因可能是R短路；
（3）故障排除后，小明先把10Ω的電阻接入電路，移動滑動變阻器滑片，使電壓表示數為2V，讀出電流表示數后，斷開開關，她直接拆下10Ω的電阻，改換成阻值為20Ω的電阻繼續做實驗，閉合開關，電壓表示數如圖丙所示，其示數如圖丙，此時超過了2V，說明定值電阻分得電壓過大，需要增大滑動變阻器的電壓，因而應該增大滑動變阻器的電阻，要完成這次實驗，接下來她應將變阻器滑片向左端移動，使電壓表的示數為2V；
（4）電阻兩端的電壓始終保持UV＝2V，根據串聯電路電壓的規律，變阻器分得的電壓：
U滑＝U﹣UV＝3V﹣2V＝1V，變阻器分得的電壓為電壓表示數的0.5倍，根據分壓原理，當接入50Ω電阻時，變阻器連入電路中的電阻為：
R滑＝0.5×50Ω＝25Ω，故為了完成整個實驗，應該選取最大阻值至少25Ω的滑動變阻器，而現有變阻器的最大電阻太小；
（5）電源電壓長時間使用電壓不足3V，但滑動變阻器最大阻值R0清晰可見，請你在不添加器材和不改變電路的情況下，
①把滑動變阻器的滑片移到阻值最小端，閉合開關，記錄電流表示數I1；此時電源電壓U＝I1Rx；
②把滑動變阻器的滑片移到阻值最大端，閉合開關，記錄電流表示數I2；根據串聯電路的特點和歐姆定律知，此時電源電壓U＝I2Rx+I2R0；
③待測電阻的阻值表達式Rx。
故答案為：（1）如圖見解答；（2）R短路；（3）左；（4）變阻器的最大電阻太小；
（5）②阻值最大端；③。
17．（2023 石景山區二模）實驗桌上有學生電源、滑動變阻器R、電流表和電壓表各一塊、開關1個，阻值不等的定值電阻和導線若干。小明選用這些器材，探究“導體兩端電壓一定時，通過導體的電流與導體電阻的關系”。他的實驗步驟如下：
①將電壓表、電流表調零，斷開開關，按如圖所示的電路圖連接電路，將滑動變阻器的滑片P調至B端；
②閉合開關S，調節滑動變阻器滑片P使電壓表的示數U，同時讀出電流表的示數I，斷開開關S，并將定值電阻R0的阻值、電壓表、電流表示數記錄在實驗數據記錄表中；
③更換另一阻值的定值電阻R0，閉合開關S，讀出電流表的示數I，斷開開關S，并將實驗數據記錄在表格中；
④仿照步驟③，再進行4次實驗，并將實驗數據記錄在表格中。
請根據以上敘述回答下列問題：
（1）小明實驗過程中存在的主要問題是： 。
（2）針對小明實驗過程中存在的問題，寫出改進措施： 。
（3）畫出實驗數據記錄表格。
【解答】解：（1）（2）探究“導體兩端電壓一定時，通過導體的電流與導體電阻的關系”的實驗需控制電阻兩端的電壓一定，所以更換定值電阻后，閉合開關S，需調節滑動變阻器滑片P使電壓表的示數U保持不變；
（3）實驗中需記錄不同電阻的阻值和通過電路的電流，表格如下：
實驗次數 1 2 3 4 5 6
電流I/A
電阻R/Ω
故答案為：（1）沒有控制電阻兩端的電壓一定；（2）更換定值電阻后，閉合開關S，調節滑動變阻器滑片P使電壓表的示數U保持不變；（3）見上表。
18．（2023 振興區校級模擬）在“探究電流與電阻的關系”實驗中，提供器材有：電源電壓為3V保持不變，三個定值電阻R1（5Ω）、R2（10Ω）、R3（15Ω），標有“30Ω 1A”的滑動變阻器R、電壓表（可用量程：0～3V、0～15V）、電流表（0～0.6A）、開關各1只，導線若干。
（1）選擇5Ω的定值電阻R1，正確連接電路進行實驗，閉合開關前，應將滑動變阻器的滑片調至最 （選填“左”或“右”）端。閉合開關，移動滑片使電壓表的示數為U1，電流表的示數如圖乙所示，此時電路中的電流為 A；
（2）滑動變阻器滑片位置不變，將定值電阻R1換成定值電阻R2，繼續實驗，為使電壓表的示數保持U1不變，應向 （左/右）移動滑片。在此移動過程中，電阻R2與滑動變阻器R消耗的電功率之比將 （選填“變大”、“變小”或“不變”）；
（3）圖丙是根據測量的數據繪制的電流與電阻關系的圖像，可得出實驗結論為： ；
（4）以現有的器材完成整個實驗，定值電阻兩端的預設電壓可取的最小值為 V；
（5）此實驗進行多次測量是為了 （選填“減小誤差”或“尋找規律”）。
【解答】解：（1）為了保護電路閉合開關前，應將滑動變阻器的滑片調至阻值最大處，即B端；
如圖乙所示，電流表選用小量程，分度值為0.02A，電流為0.38A；
（2）研究電流與電阻的關系時，要控制電壓不變，當R0的阻值變大時，根據分壓原理，電壓表示數變大，要減小電壓表示數，根據串聯電路電壓的規律，要增大變阻器的電壓，由分壓原理，就要增大變阻器連入電路中的電阻大小，即向右端移動；
根據P＝UI，電流相等，R2的電壓變小，R的電壓變大，故電阻R2與滑動變阻器R消耗的電功率之比變小；
（3）圖丙是根據測量的數據繪制的電流與電阻關系的圖像，可得出實驗結論為：當電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成反比；
（4）由串聯電路的規律及分壓原理有：①，
等式左邊為一定值，故右邊也為一定值，當變阻器的最大電阻連入電路時，對應的定值電阻最大，這時控制的電壓表示數最小，
故有：，
解得：UV＝1V，
電壓預設的最小值為UV＝1V。
（5）此實驗進行多次測量是為了尋找規律。
故答案為：（1）右；0.38；（2）右；變小；（3）當電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成反比；（4）1；（5）尋找規律。
三．計算題（共2小題）
19．（2023 寧化縣模擬）雨季來臨，如圖是某水庫觀測水位的原理圖。電源電壓U＝3V，定值電阻R0＝10Ω，滑動變阻器R長20cm，最大阻值20Ω。且滑動變阻器的阻值隨滑片P從最上端C位置移動到最下端D位置的過程中均勻變化（滑片P移動過程中摩擦不計）。彈簧下端懸掛一重為50N的物體AB，其底面積為0.01m2、高為0.3m。彈簧伸長量與它受到拉力的關系如圖乙所示（不計彈簧質量，連接彈簧兩端的絕緣細繩不可伸長）。求：
（1）當物體AB剛好完全浸沒時，物體AB受到的浮力大小。
（2）當物體AB逐漸被拉起至下表面剛好離開水面的過程中，彈簧伸長了多少cm。
（3）閉合開關S后，當物體AB剛好完全浸沒時，滑片剛好在滑動變阻器R的最上端C位置，水位變化后，物體AB逐漸被拉起至下表面剛好離開水面時，電壓表的示數是多少？
【解答】解：（1）當物體AB剛好完全浸沒時，排開水的體積等于物體的體積，
即：，
物體AB所受浮力；
（2）當物體AB剛好完全浸沒時，彈簧對物體的拉力為F彈＝G物﹣F浮＝50N﹣30N＝20N，
水面下降至與物體AB下表面相平時，彈簧對物體的拉力F彈′＝G物＝50N，
彈簧拉力的變化量ΔF彈＝F彈′﹣F彈＝50N﹣20N＝30N，
由乙圖可知，
物體剛好離開水面時，
則彈簧伸長的長度；
（3）閉合開關S后，R′與R0串聯，物體AB逐漸被拉起至下表面剛好離開水面時，彈簧伸長15cm，即滑片下移15cm，
則接入電路的電阻變化量：，
此時滑動變阻器接入電路中的電阻：R′＝R﹣ΔR＝20Ω﹣15Ω＝5Ω，
R′的電流為：，
電壓表的示數為U′＝I′R′＝0.2A×5Ω＝1V。
20．（2023 葉集區校級模擬）實際上電源內部都有一定的電阻，如干電池，我們需要用電壓U和電阻r兩個物理量來描述它。實際計算過程中，可以把它看成是由一個電壓為U、電阻為0的理想電源與一個電阻值為r的電阻串聯而成，如圖甲所示。在圖乙中，R1＝9Ω，滑動變阻器R2的最大值為20Ω，閉合開關S，滑動變阻器的滑片從a調節到b的過程中，電流表示數變化范圍為0.1A～0.3A，把電源按圖甲中的等效方法處理（忽略電流表內阻影響）。求：
（1）電源電壓U和電阻r；
（2）當滑動變阻器的滑片處于中點時，電源內阻r的電壓和電流。
【解答】解：（1）如圖乙所示，電阻R1、滑動變阻器R2、電源內部電阻r三者串聯。
當滑動變阻器位于a點時，滑動變阻器完全接入電路，此時電路電流最小為0.1A，R1＝9Ω，滑動變阻器R2的最大值為20Ω，
根據歐姆定律可得，電源電壓U＝Ia（R1+R2+r）＝0.1A×（9Ω+20Ω+r）……①，
當滑動變阻器位于b點時，滑動變阻器不接入電路，此時電路電流最大為0.3A，
根據歐姆定律可得，電源電壓U＝Ib（R1+r）＝0.3A×（9Ω+r）……②，
①②式聯立解得，電源電壓U＝3V，電源內阻r＝1Ω；
（2）當滑動變阻器的滑片處于中點時，接入電路的阻值為10Ω，根據歐姆定律可得，
此時電路中的電流I0.15A，
串聯電路電流相等，故通過電源內阻r的電流為0.15A，
電源內阻r的電壓Ur＝Ir＝0.15A×1Ω＝0.15V。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
21世紀教育網(www.21cnjy.com)中小學教育資源及組卷應用平臺
專題17 歐姆定律
知識點一：電流與電壓和電阻的關系
一、探究電流與電壓的關系
1.實驗：探究電流與電壓的關系
設計實驗 運用控制變量法，控制導體（電阻）的阻值不變，通過調節滑動變阻器改變電阻兩端電壓，觀察并記錄電流表的示數，分析電流隨電壓的變化規律。實驗電路如圖所示。
實驗結論 在電壓一定的情況下，通過導體的電流與導體兩端電壓成正比，即電阻R不變時，
2.注意事項
（1）連接電路時，開關應處于斷開狀態；
（2）為了使得出的結論更具有普遍性，可換用5Ω、15Ω的電阻重復上述實驗步驟；
（3）實驗中可以通過改變串聯的干電池的個數或調節學生電源的電壓，但實驗時常采用移動滑動變阻器的滑片P來達到改變電壓的目的；
（4）調節滑動變阻器時，要緩慢移動滑片，防止電壓表、電流表示數變化過快；
（5）移動滑動變阻器滑片過程中，眼睛要緊盯電壓表，當電壓表示數達到設定值時，停止移動滑片，記錄電流表的示數。
二、探究電流與電阻的關系
設計實驗 （1）要研究電流與電阻的關系，需要改變接入電路的電阻的大小，在實驗時更換不同阻值的電阻接入電路即可； （2）在該實驗中，更換電阻后要控制電阻兩端電壓不變，我們可以在電路中串聯一個滑動變阻器，通過調節滑動變阻器使不同的電阻兩端電壓相等； （3）實驗電路圖如圖所示。
實驗結論 在電壓一定的情況下，通過導體的電流與導體的電阻成反比，即U不變時，I1R1=I2R2。
知識點二：歐姆定律
一、歐姆定律
德國物理學家歐姆對電流跟電壓和電阻之間的關系進行了大量的實驗研究，發現“通過導體的電流跟導體兩端電壓成正比，跟導體的電阻成反比”這個規律對大多數導體而言都成立，并于1826年歸納出了歐姆定律。
1.內容：導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比，跟導體的電阻成反比。
2.公式：。
3.公式中各符號的物理意義及單位
U-表示導體兩端電壓，單位為伏特（V）；R-表示導體的電阻，單位為歐姆（Ω）；I-表示通過導體的電流，單位為安培（A）。
4.適用范圍：歐姆定律適用于純電阻電路。在飛純電阻電路中，如含有電動機的電路，歐姆定律將不適用。
5.歐姆定律的意義
歐姆定律反映了電流與電壓的因果性，電流與電壓的制約性。公式的發現，給電學計算帶來了很大的方便。這在電學史上是具有里程碑意義的貢獻。
6.公式的變形公式
（1）U=IR：導體兩端電壓等于通過導體的電流與導體的電阻的乘積。但因為電壓時電源提供的，電壓時形成電流的原因，所以不能說電壓與電流成正比。
（2）：導體的電阻在數值上等于加在導體兩端的電壓與通過導體的電流的比值。因為電阻是導體本身的一種性質，它的大小由導體的材料、長度、橫截面積和溫度等因素決定，與導體兩端電壓和通過導體的電流無關，因此它既不與U成正比，也不與I成反比。這也是物理公式和數學公式的不同之處。
二、利用歐姆定律進行簡單計算
1.利用歐姆定律分析或計算（知二求一）
歐姆定律反映了同一導體中電流、導體兩端電壓和導體的電阻三者之間的關系。對于同一導體，只要知道電流、電壓和電阻中的兩個量，就可以根據公式及其變形公式求出第三個量。
2.利用歐姆定律進行計算的一般步驟
第一步：若題干中無電路圖，根據題意畫出電路圖，并在電路圖上標記出已知量和待求量；
第二步：明確電路的連接方式，各電表測量的對象；
第三步：根據歐姆定律和串并聯電路電流和電壓的規律，列方程求解；
第四步：討論結果的合理性，得出答案。
3.利用歐姆定律解題時應注意的問題
注意事項 分析
同體性 歐姆定律中電流、電壓和電阻，是對同一導體或同一段電路而言的，三者要一一對應；在解題過程中，習慣上把對應的同一導體的各個物理量符號用相同的下標表示，如R1、I1、U1
同時性 即使是同一段電路，由于開關的閉合、斷開即滑動變阻器滑片的左右移動等，都會引起電路的變化，使電路中的電流、電壓和電阻變化，因此，必須保證中的三個物理量是同一時刻的值，切不可混淆電路結構變化前后的I、U、R的對應關系
統一性 公式中的三個物理量，必須使用國際單位中的單位。U的單位是伏特（V）、R的單位是歐姆（Ω）、I的單位是安培（A）
規范性 （1）計算時，要寫出必要文字說明；（2）代入數值或寫計算結果時，不要忘記單位
知識點三：電阻的測量
一、伏安法測電阻
1.伏安法測電阻
（1）實驗目的：用電流表和電壓表測未知電阻的阻值
（2）實驗原理：。對于一個未知電阻，用電壓表測其兩端電壓U，用電流表測出通過未知電阻的電流I，應用歐姆定律，就可以求出其電阻值。這種測量方法稱為“伏安法”。
（3）實驗器材：電源、開關、電流表、電壓表、滑動變阻器、待測電阻和導線。
（4）設計實驗：實驗電路圖和實物圖如圖甲、乙所示，其中滑動變阻器用來改變待測電阻兩端電壓和通過待測電阻的電流，多次測量電壓和電流，求出每次的電阻值，最后求平均值。
甲 乙
（5）實驗步驟：
①按圖甲所示電路圖連接圖乙中的實物電路；
②檢查所連接的電路，確定無誤后，將滑動變阻器的滑片調至阻值最大處，以保護電路；
③利用試觸法電流表和電壓表的量程；
④閉合開關，移動滑動變阻器的滑片，改變待測電阻兩端的電壓，并記下相應的電流值和電壓值，填入實驗表格中；
⑤斷開開關，整理器材。
（6）實驗數據處理：將每次測量的數據代入公式，分別求出每次的電阻值，最后計算其平均值。如下表所示：
實驗序號 電壓/V 電流/A 電阻/Ω 電阻的平均值/Ω
1 1.5 0.10 15.0 15.2
2 2.1 0.14 15.0
3 2.8 0.18 15.6
2.實驗注意事項
（1）在連接電路的過程中，接線應有序進行，按照電路圖從電源正極出發，把干路上的各元件串聯起來，然后把電壓表并聯在待測電阻的兩端；
（2）連接實物圖時，要將開關斷開；
（3）實驗前，要將滑動變阻器的滑片移至阻值最大處，以保證電路安全，防止開關突然閉合時，產生瞬間電流過大而損壞電源或電表；
（4）可采用試觸法確定電表的路程；
（5）電表的正、負接線柱不能接反；
（6）滑動變阻器應采用“一上一下”的連接方式；
（7）進行多次測量并計算電阻的平均值，可以減小誤差。
3.器材選擇原則
（1）滑動變阻器：所選滑動變阻器的最大阻值應接近待測電阻的阻值；
（2）電流表、電壓表量程：在不超過量程的前提下，選用小量程測得的值要比選用大量程測得值準確，這是因為小量程的分度值小，準確的高。因此測量時，能用小量程就不要大量程。
4.滑動變阻器在實驗中的作用
（1）保護電路；
（2）改變待測電阻兩端電壓，實現多次測量。
5.常見故障分析
在實驗中出現故障后要先斷開開關，再分析查找故障原因，常見的故障及其現象如下表所示
實驗電路圖 故障（有且只有一處） 現象
電壓表 電流表
電流表被短接 有示數 無示數
電流表處斷路 無示數 無示數
電壓表被短接 無示數 有示數
電壓表處斷路
定值電阻被短接 無示數 有示數，且示數偏大
定值電阻處斷路 有示數且接近電源電壓 無示數
電壓表串聯在電路中
滑動變阻器上面兩個接線柱接入電路 移動滑片，電表示數不變，電壓表示數接近電源電壓
滑動變阻器下面兩個接線柱接入電路 移動滑片，電表示數不變
二、其他方法測電阻
用伏安法測電阻時，需要同時使用電壓表和電流表，如果只有電流表或電壓表，則可借助一已知電阻的定值電阻、滑動變阻器或電阻箱，巧妙利用串、并聯電路的電流、電壓規律測出未知電阻的阻值。
1.伏阻法
只用電壓表和已知阻值的電阻測量未知電阻。
設計思路 實驗電路圖 需要測量的物理量及RX的表達式
利用串聯電路中電流處處相同求電阻值 （1）閉合開關S，分別測出R0、RX兩端第一章U0、UX； （2）
利用串聯電路中各電阻兩端電壓之和等于電源電壓列方程求電阻值 閉合開關S，讀出變阻器接入定值最大時的電壓表讀數U1; 讀出變阻器接入阻值最小（等于0）時電壓表的讀數U2； 被測電阻：
只閉合開關S，測出R0兩端電壓U0，閉合S、S1，測出電源電壓U； （2）
閉合S，將S1置于a，R0與Rx串聯，讀出電壓表示數U； 閉合S，將S1置于b，R0與Rx串聯，讀出電壓表示數U0則Ux＝U-U0； （3）
2.安阻法
只用電流表和已知阻值的電阻測量未知電阻。
設計思路 實驗電路圖 需要測量的物理量及RX的表達式
利用并聯電路各支路兩端電壓相等求阻值 閉合S，分別測出通過R0、RX的電流I0、IX； （2）
(1)閉合S、斷開S1，此時只有R0連入電路，讀出A的示數I0 (2)閉合S、S1，R0與Rx并聯，讀出A的示數I； (3)
利用電源電壓不變列方程求阻值（已知R0阻值） (1)閉合S，將S1置于a時，讀出A的示數I0 (2)閉合S，將S1置于b時，讀出A的示數Ix， （3）
(1)閉合S，將S1置于a時，讀出A的示數I0 (2)閉合S，將S1置于b時，讀出A的示數Ix， （3）
(1)閉合S，將滑動變阻器滑片移至a端時，此時R0＝0 ，讀出A的示數I1， (2)閉合S，將滑動變阻器的滑片移至b端時，此時滑動變阻器連入電路的阻值為R，讀出此時A表示數I2， （3）
3.等效替代法
利用電流表（或電壓表）和電阻箱測量未知電阻的方法。
設計思路 實驗電路圖 需要測量的物理量及RX的表達式
利用等效思想測電阻 (1)閉合S，將S1置于a，調節R0，讀出A的示數I1 (2)閉合S，將S1置于b，保持滑片P位置不變，調節電阻箱R′，使A的示數仍為I，讀出此時R′連入電路的阻值R′。Rx＝R'。
知識點四：歐姆定律在串、并聯電路中的應用
一、歐姆定律在串聯電路中的應用
1.串聯電路中電流的計算
如圖所示，根據串聯電路中電流的規律，通過各個用電器的電流都相同，都是I。
由歐姆定律可知，U1=IR1，U2=IR2，
根據串聯電路電壓規律U=U1+U2，有：，可得：。
總結：串聯電路中，通過各個電阻的電流或串聯電路的電流，等于電源兩端電壓除以各個電阻之和。
2.串聯電路的電阻關系
以兩個電阻串聯為例，如圖所示，兩個電阻阻值分別為R1、R2串聯電路兩端電壓為U，電路中的電流為I，R1、R2串聯后的總電阻為R。
由歐姆定律可知，U1=IR1，U2=IR2，U=IR；
因為U=U1+U2，可得：IR=IR1+IR2，即：R=R1+R2。
結論：串聯電路的總電阻等于各個電阻之和。
3.串聯電路中電阻的分壓作用
如圖所示，R1、R2串聯，根據歐姆定律可知U1=IR1，U2=IR2，所以；
即，串聯電路中各電阻兩端電壓與其阻值成正比。
二、歐姆定律在并聯電路中的應用
1.并聯電路電流的計算
如圖所示，根據并聯電路電壓的規律，電阻R1、R2兩端電壓都等于電源電壓U。
由歐姆定律可知，；
當電阻R1的阻值發生變化，而電阻R2阻值不變時，因電源電壓U不變，所以I1會變化，I2不變；
根據并聯電路電流規律，有：I=I1+I2，干路電流也會變化。
總結：當并聯電路的一個支路的電阻改變時，這個支路的電壓不變，電流會變化，干路電流也會變化，但另一個支路的電流和電壓都不變。
2.并聯電路的電阻關系
以兩個電阻的并聯為例。如圖所示，兩個并聯的電阻分別為R1、R2，并聯電路兩端電壓為U，通過R1、R2的電流分別為I1、I2，干路中電流為I，R1、R2并聯后的總電阻（等效電阻）為R。
由歐姆定律可知，，
因為I=I1+I2，所以，即。
結論：并聯電路總電阻的倒數等于各并聯電阻的倒數之和。
3.并聯電路中電阻的分流作用
如圖所示，R1與R2并聯，根據歐姆定律可知，所以；
即：并聯電路中，通過各支路的電流與其電阻成反比。
考點一．探究電流與電壓、電阻的關系
1．（2023 煙臺）在“探究電流與電壓、電阻的關系”實驗中：
（1）設計實驗時，小明制定了探究的總體思路：保持電阻不變，探究電流與電壓的關系；保持電壓不變，探究電流與電阻的關系。物理上把這種科學探究的方法叫做 。
（2）在“探究電流與電壓的關系”的過程中，小明連接了如圖甲所示的實物電路。閉合開關前，滑動變阻器的滑片P應滑到 （選填“A”或“B”）端。閉合開關后，調節滑動變阻器滑片P至適當位置，此時電流表示數如圖乙所示，則電流表示數為 A。
（3）在“探究電流與電阻的關系”的過程中，小明將5Ω的電阻換成10Ω的電阻后，閉合開關，直接讀出電流值，這種做法是否正確？ ；理由是什么？ 。
（4）小明根據實驗數據繪制了I﹣U和I﹣R的圖象，如圖丙、丁所示。由圖象可以得到的實驗結論是：在電阻一定的情況下，通過導體的電流跟這段導體兩端的電壓成 ；在電壓一定的情況下，通過導體的電流跟導體的電阻成 。
2．（2023 鄢陵縣二模）利用如圖甲所示的電路探究電流跟電壓的關系，電源電壓保持6V不變。
（1）圖甲中有一根導線接錯，在錯誤的導線上打“×”，畫出正確的導線。
（2）連接電路時，開關應處于 狀態；閉合開關前，
滑動變阻器的滑片應置于最 （選填“左”或“右”）端，其目的是 。
（3）正確連接電路后，閉合開關，移動滑片，發現電壓表和電流表示數均為0，你認為原因可能是： （寫一條原因即可）。
（4）排除故障繼續實驗，記錄實驗數據如下表：
序號 1 2 3 4 5
電壓/V 1 2 3 4 5
電流/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
①根據實驗數據，你是如何判斷通過導體的電流跟導體兩端的電壓成正比關系的，請你簡要寫出你的方法： ；
②根據表中的數據計算1﹣5次實驗過程中，
滑動變阻器接入電路的阻值范圍為 Ω。
（5）小林想探究電流和電阻的關系，連接了如圖乙的電路，R0為定值電阻，實驗中他多次更換不同阻值的定值電阻R，記錄電流表和定值電阻R的實驗數據。你認為小林 （選填“能”或“不能”）達到實驗目的，原因是： 。
考點二．歐姆定律及其公式
3．（2023 綏化）由I變形可得R，以下理解正確的是（　　）
A．導體的電阻跟它兩端的電壓成正比
B．導體的電阻跟通過它的電流成反比
C．當導體兩端的電壓為0時，導體的電阻為0
D．導體的電阻是導體本身的一種性質，跟導體兩端的電壓和通過導體的電流無關
考點三．歐姆定律的應用
4．（2023 廣安）某科技興趣小組為檢測水流速度變化的情況，設計了檢測水流速度變化的模擬電路。已知電源電壓保持不變，R0是定值電阻，機翼狀的探頭始終浸沒在水中，通過連桿帶動滑動變阻器的滑片上下移動（注：水流速度越大，探頭上下表面的壓力差越大）。下列能實現水流速度越大，電表示數越大的電路圖是（　　）
A． B．
C． D．
5．（2023 涼山州）如圖所示，甲圖是燈泡L和定值電阻R的I﹣U圖像，將L和R先后以乙、丙圖兩種方式連在同一電源上，若乙圖中U1：U2＝a，丙圖中I1：I2＝b，則下列選項中不正確的是（　　）
A．a＞1 B．b＜1 C．a＞b D．ab＝1
6．（2023 哈爾濱）如圖所示是電阻R1、R2的電壓﹣電流關系圖像，下列說法正確的是（　　）
A．電阻 R1兩端電壓為4V時，通過R1的電流是0.3A
B．電阻 R1、R2串聯，當電流為0.2A時，R1、R2兩端總電壓為3V
C．電阻 R1、R2并聯到2V電壓下，干路中的電流是0.3A
D．電阻 R1和R2的阻值之比是1：2
7．（2023 浠水縣校級模擬）如圖所示，實驗得到定值電阻和小燈泡的電流和電壓的關系圖象，在圖線上取三個點，這三個點的電阻大小關系正確的是（　　）
A．RA＝RB B．RB＞RC C．RC＝RB D．RA＜RB
8．（2023 沙坪壩區校級模擬）如圖甲所示，是小南設計的測量物體重力的電子秤，電源電壓為3V，R0是阻值為100Ω的定值電阻，R是壓力敏感電阻，其阻值隨壓力變化如圖乙所示，R能承受的最大壓力是400N，O是杠桿支點，OA：OB＝3：1，托盤、杠桿和壓桿質量不計。下列選項正確的是（　　）
A．物重越小，電壓表的示數越大
B．空載時，電壓表的示數為0V
C．電壓表的最大示數是2V
D．電壓表示數為1V時，物重是250N
9．（2023 中山市一模）如圖所示是體重自動測試儀的工作原理圖。下列說法正確的是（　　）
A．體重示數計是用電壓表改裝而成的
B．體重越大，體重示數計的示數越大
C．電阻R1在電路中沒有作用，可以去掉
D．該體重測試儀電路由于缺少開關，始終處于通路狀態
10．（2023 青島）如圖所示電路，電阻R1、R2并聯接到電壓為U的電源兩端。閉合開關S后，通過電阻R1、R2的電流分別為I1、I2，電路的總電流為I。
（1）R1、R2并聯后相當于一個電阻R，請推導證明：。
（2）若電路中R1＝20Ω，R2＝30Ω，電源電壓為3V。求：電路的總電流I。
11．（2023 仙桃）如圖，小明設計的“電子浮力秤”由浮力秤和電路兩部分構成。浮力秤中托盤與圓柱形塑料浮筒M通過硬質絕緣細桿固定連接，整體漂浮在裝有足夠深水的柱形薄壁容器中，且只能豎直移動。托盤的質量40g，M高20cm，底面積為100cm2，質量為160g；容器的底面積為300cm2。電路中R是滑動變阻器的電阻片（阻值均勻），長8cm，最大阻值16Ω；電源電壓恒為4.5V；電壓表量程為0～3V。托盤通過滑桿帶動滑片P上下移動。托盤中不放物體時，調節水量，使滑片P正好位于R最上端，閉合開關S，電壓表示數為0.9V（不計滑片、滑桿、細桿的質量，忽略摩擦阻力。工作中
水不溢出）。求：
（1）浮筒M的密度；
（2）R0的阻值；
（3）托盤中不放物體時，M浸入水中的深度；
（4）該“電子浮力秤”的稱量。
12．（2023 蕭縣三模）如圖，這是某款醫用紅外線體溫計的簡化電路圖，定值電阻R0＝10Ω，電源電壓U＝3V，溫度與熱敏電阻的對應值關系如下表。當測量者體溫超過37℃時，體溫計就會發出提示聲。
溫度/℃ 15 25 37 38 40
熱敏電阻/Ω 53 38 20 15 5
（1）當測量者的體溫為37℃時，求電路中的電流。
（2）當電壓表的示數為1.8V時，通過計算判斷體溫計是否會發出提示聲。
13．（2023 天長市校級模擬）如圖1所示的電路，定值電阻R1＝10Ω，圖2是R2的電阻隨環境溫度變化的關系圖像，電源電壓保持不變。
（1）當環境溫度為40℃時，電流表的示數為0.5A，求電源電壓；
（2）當電流表的示數變為0.25A時，周圍的環境溫度是多少？
考點四．電路的動態分析
14．（2023 遼寧）如圖所示電路，閉合開關，滑動變阻器的滑片由右向左最大范圍內調節的過程中，下列說法正確的是（　　）
A．電流表A1示數不變
B．電壓表V示數變小
C．電流表A1示數與電流表A2示數之差變小
D．電壓表V示數與電流表A1示數的乘積變大
15．（2023 內江）計算機鼠標內裝有自動控制傳感器，其工作原理電路如圖所示。物體M在導軌上左右移動時，可帶動與之相連的滑動變阻器滑片P左右移動，通過電壓表示數變化可反映出物體M移動的距離。當物體M向右移動時（　　）
A．電流表示數不變，電壓表示數變小
B．電流表示數變大，電壓表示數變大
C．電壓表示數和電流表示數的比值變大
D．電壓表示數和電流表示數的比值不變
16．（2023 周村區二模）小明利用氣敏電阻自制了一個煙霧濃度檢測儀，如圖是小明設計的電路圖，其中R為氣敏電阻，R0為定值電阻。他通過翻閱資料了解到氣敏電阻的阻值隨氣體濃度的增大而減小。閉合開關S，當煙霧濃度增大時，會出現（　　）
A．電流表示數變大，電壓表示數變小
B．電流表示數變大，電壓表示數變大
C．電流表示數變小，電壓表示數變大
D．電流表、電壓表示數均不變
17．（2023 新泰市三模）小容受穿戴式“智能體溫計”（如圖甲所示）的啟發，設計了一個如圖乙所示的體溫計電路圖，用合適的電表（電流表或電壓表）示數大小反映溫度高低，熱敏電阻R1的阻值隨溫度的升高而增大，定值電阻R2起保護電路的作用。下列分析正確的是（　　）
A．該電路中的電表是電流表
B．溫度升高時R2兩端電壓變大
C．溫度升高時電路中電流變大
D．溫度升高時電表示數變大
考點五．電路圖設計
18．（2023 淮陰區一模）家庭廚房安裝的油煙機都有照明燈和換氣扇（電動機M），使用時，有時需要它們各自獨立工作，有時又需要它們同時工作。下列電路圖中，符合上述要求的是（　　）
A． B．
C． D．
考點六．實驗 伏安法測電阻
19．（2023 仙桃）實驗小組用伏安法測量小燈泡的電阻，連接了如圖甲所示的電路，小燈泡的額定電壓為2.5V，電源電壓恒定。
（1）實驗的原理是 ；
（2）圖甲中有一根導線連接錯誤，請在該導線上打“×”，并用筆重新畫一根正確連接的導線（導線不得交叉）；
（3）改正錯誤后，閉合開關，移動滑片至某位置時，電壓表的示數為2V，為測量小燈泡正常發光時的電阻，應將滑片P向 （選填“A”或“B”）端移動；
（4）小燈泡正常發光時，電流表的示數如圖乙所示為 A。
此時小燈泡的電阻是 Ω（保留1位小數）；
（5）小燈泡的I﹣U關系如圖丙，當小燈泡的兩端電壓增大時，它的電阻 （選填“增大”、“減小”或“不變”），其原因是燈絲電阻受 的影響；
（6）小組同學計劃用該裝置測量某定值電阻阻值時，發現電壓表損壞，于是設計了如圖丁所示的電路，測出了Rx的阻值。實驗步驟如下：
①將滑片移到a端，閉合開關S，讀出電流表的示數，記為I1；
②將滑片移到b端，閉合開關S，讀出電流表的示數，記為I2；
③讀出滑動變阻器的最大阻值為R，則：Rx＝ （用I1、I2和R表示）。
20．（2023 淄川區二模）物理小組想測量一個定值電阻Rx的阻值，實驗器材有：待測電阻Rx、電壓表（量程0～3V和0～15V）、電流表（量程0～0.6A和0～3A）、滑動變阻器（20Ω 1A）、開關、未知電壓的電源，導線若干。
（1）小琴利用電流表電壓表測量電阻的原理是 ，閉合開關前，應將圖甲中的滑動變阻器滑片置于 端（選填“a”或“b”）。
（2）檢查無誤后，接通電路，移動滑動變阻器滑片，當電流表的示數如圖乙所示時，通過電阻Rx的電流大小是 A；若電壓表此時的示數是8.5V，則可計算出Rx＝ Ω。
（3）小芳又設計了一種方案，也測出了Rx的阻值。電路如圖丙所示，R0為阻值已知的定值電阻，電源電壓未知且恒定不變。測量方法如下：
①開關：S1閉合，S2斷開時，讀出電流表讀數為I1；
②開關S1、S2都閉合時，讀出電流表讀數為I2；
請依據上述實驗數據計算Rx的阻值。（用已知和測出的物理量符號表示）
一．選擇題（共15小題）
1．（2023 湘西州模擬）如圖的四個電路中，電源電壓U相同，R1＜R2，電路的總電阻由小到大的順序是（　　）
A．甲 乙 丙 丁 B．丁 丙 乙 甲
C．丁 甲 乙 丙 D．丙 乙 甲 丁
2．（2023 武侯區校級模擬）獅山某住宅樓，夜間有居民經過，左側的樓道燈和右側的走廊燈“自動”亮起，如圖所示。白天居民經過，不會出現這種情況。已知S1為聲控開關（有聲閉合、無聲斷開），S2為光控開關（夜間閉合、白天斷開），該大樓每層連接樓道燈L1、走廊燈L2的電路為圖中的（　　）
A． B．
C． D．
3．（2023 合肥二模）如圖所示的電路，電源電壓為3V。開關S閉合，電流表示數為零，用電壓表分別接在電路中的不同位置，電壓表示數為Uab＝3V，Uac＝3V，Ubc＝0V。若電路只有一處故障，則該電路的故障可能是（　　）
A．R1短路 B．R1斷路 C．R2短路 D．R2斷路
4．（2023 河北區二模）如圖所示是小明設計的模擬調光臺燈電路。閉合開關后，燈泡不亮，電流表無示數，電壓表有示數，小明檢查后發現有一處故障。該電路的故障可能是（　　）
A．電流表斷路 B．電壓表短路
C．鉛筆芯短路 D．燈泡斷路
5．（2023 河口區二模）在如圖所示的電路中，閉合開關后，當滑片P向右移動時，下列說法正確的是（　　）
A．燈泡L變亮 B．電壓表V示數變大
C．電流表A1示數變大 D．電流表A2示數變大
6．（2023 儋州二模）如圖所示的電路中，R1、R2其中一個電阻發生了故障。開關S從斷開到閉合，電壓表指針的位置不變，下列分析正確的是（　　）
A．若電流表有示數，則R1斷路
B．若電流表有示數，則R2短路
C．若電流表無示數，則R1斷路
D．若電流表無示數，則R2斷路
7．（2023 炎陵縣模擬）如圖所示電路中，電源電壓為6V，當開關S閉合后，只有一盞燈泡發光且電壓表的示數為6V，產生這一現象的原因可能是（　　）
A．燈泡L1處短路 B．燈泡L2處短路
C．燈泡L1處斷路 D．燈泡L2處斷路
8．（2023 立山區二模）如圖所示，電源電壓保持不變。先閉合開關S1，電流表和電壓表均有示數，若再閉合開關S2，則下列說法正確的是（　　）
A．電流表示數變大，電壓表示數變小
B．電流表示數變小，電壓表示數變小
C．電壓表示數與電流表示數的比值不變
D．電壓表示數與電流表示數的比值變小
9．（2023 六安三模）如圖所示，電源電壓15V保持不變，滑動變阻器的滑片在最右端。閉合開關S1，斷開開關S2，滑片P移至中點附近時，電流表的示數是0.5A，保持滑片P不動，閉合開關S2，斷開開關S1時，電流表的示數是0.2A，則電阻R3的阻值是（　　）
A．20Ω B．30Ω C．45Ω D．40Ω
10．（2023 高新區模擬）有一款自動售水機，它可以通過刷卡（感應）或投幣接通電動機完成自動出水。當光線暗時，光控開關自動閉合，接通燈泡來照明。可以實現上述要求的電路是（　　）
A． B．
C． D．
11．（2023 南安市模擬）如圖，R1＝2Ω，R2＝4Ω。當電鍵K1、K3閉合，K2斷開時，安培表的讀數為I3；當電鍵K1、K2閉合，K3斷開時，安培表的讀數為I1；當電鍵K1、K3斷開，K2閉合時，安培表的讀數為I2，則關于I1、I2和I3的比較中正確的是（　　）
A．I2＞I3＞I1 B．I3＜I2＜I1 C．I2＜I1＜I3 D．I1＞I3＞I2
12．（2023 南安市模擬）壓敏電阻的阻值會隨所受壓力的增大而減小。某同學利用壓敏電阻設計了一個判斷電梯運動狀態的裝置，其裝置示意圖如圖所示。將壓敏電阻平放在電梯內，受壓面朝上，在上面放一物體m，電梯靜止時電流表示數為I0．電梯在不同的運動過程中，電流表的示數分別如圖所示，則下列判斷中錯誤的是（　　）
A．表示電梯可能做勻速下降運動
B．表示電梯可能上升時速度變大
C．表示電梯可能做勻速上升運動
D．表示電梯可能下降時速度變大
13．（2023 綏寧縣模擬）如圖所示，電源電壓保持不變，R1＝10Ω，當閉合開關S，滑動變阻器滑片P從a端移到b端，兩電表示數變化關系用圖乙中線段AB表示，則電源電壓的大小和滑動變阻器的最大值分別為（　　）
A．4V 10Ω B．4V 20Ω C．6V 10Ω D．6V 20Ω
14．（2023 石峰區校級模擬）如圖所示電路，電源電壓恒定，R1＝10Ω，R2＝8Ω，R3不知道為多少。當開關k扳到位置1時，電壓表V讀數為2.0V，當開關扳到位置2時，電壓表讀數可能是（　　）
A．2.2V B．1.9V C．1.5V D．1.4V
15．（2023 九龍坡區校級模擬）如圖甲所示是一種煙霧報警器的電路圖，開關S處于閉合狀態，R0是定值電阻，R為光敏電阻，光照強度與阻值關系如圖乙所示。煙霧濃度增大時射向R的光被遮擋，R受到的光照變弱。當煙霧濃度增大時，下列判斷正確的是（　　）
A．電壓表的示數不變
B．電流表的示數變大
C．電壓表與電流表的示數之比變小
D．電壓表示數變化與電流表示數變化之比不變
二．實驗探究題（共3小題）
16．（2023 東坡區校級模擬）如圖所示，小明同學為了探究“電流與電阻的關系”，她在學校實驗室找來了如下一些實驗器材：電壓恒為3V的電源，電流表、電壓表各一只，一個開關，阻值分別為10Ω，20Ω，30Ω，50Ω的定值電阻各一個，滑動變阻器上標有“20Ω，1A”字樣，導線若干。
（1）請你用筆畫線代替導線，將圖乙中的實物連接完整，并使滑動變阻器處于阻值最大處。
（2）小明連接好電路，閉合開關后，移動滑動變阻器滑片時，發現電流表指針正常偏轉，電壓表示數為零，則發生這種故障的原因可能是 。
（3）故障排除后，小明先把10Ω的電阻接入電路，移動滑動變阻器滑片，使電壓表示數為2V，讀出電流表示數后，斷開開關，她直接拆下10Ω的電阻，改換成阻值為20Ω的電阻繼續做實驗，閉合開關，電壓表示數如圖丙所示，其示數如圖丙，要完成這次實驗，接下來她應將變阻器滑片向 端（選填“左”或“右”）移動，使電壓表的示數為2V。
（4）當小明改用50Ω的電阻繼續實驗時，發現無論怎樣移動滑動變阻器滑片，都無法使電壓表示數達到實驗要求的值，可能的原因是 。
（5）小明同學完成該實驗后，想利用原有實驗器材繼續測量一個阻值未知的定值電阻，可惜電壓表已經損壞，電源電壓長時間使用電壓不足3V，但滑動變阻器最大阻值R0清晰可見，請你在不添加器材和不改變電路的情況下，按照下面實驗補充步驟
①把滑動變阻器的滑片移到阻值最小端，閉合開關，記錄電流表示數I1；
②把滑動變阻器的滑片移到 ，閉合開關，記錄電流表示數I2；
③待測電阻的阻值表達式Rx＝ 。
17．（2023 石景山區二模）實驗桌上有學生電源、滑動變阻器R、電流表和電壓表各一塊、開關1個，阻值不等的定值電阻和導線若干。小明選用這些器材，探究“導體兩端電壓一定時，通過導體的電流與導體電阻的關系”。他的實驗步驟如下：
①將電壓表、電流表調零，斷開開關，按如圖所示的電路圖連接電路，將滑動變阻器的滑片P調至B端；
②閉合開關S，調節滑動變阻器滑片P使電壓表的示數U，同時讀出電流表的示數I，斷開開關S，并將定值電阻R0的阻值、電壓表、電流表示數記錄在實驗數據記錄表中；
③更換另一阻值的定值電阻R0，閉合開關S，讀出電流表的示數I，斷開開關S，并將實驗數據記錄在表格中；
④仿照步驟③，再進行4次實驗，并將實驗數據記錄在表格中。
請根據以上敘述回答下列問題：
（1）小明實驗過程中存在的主要問題是： 。
（2）針對小明實驗過程中存在的問題，寫出改進措施： 。
（3）畫出實驗數據記錄表格。
18．（2023 振興區校級模擬）在“探究電流與電阻的關系”實驗中，提供器材有：電源電壓為3V保持不變，三個定值電阻R1（5Ω）、R2（10Ω）、R3（15Ω），標有“30Ω 1A”的滑動變阻器R、電壓表（可用量程：0～3V、0～15V）、電流表（0～0.6A）、開關各1只，導線若干。
（1）選擇5Ω的定值電阻R1，正確連接電路進行實驗，閉合開關前，應將滑動變阻器的滑片調至最 （選填“左”或“右”）端。閉合開關，移動滑片使電壓表的示數為U1，電流表的示數如圖乙所示，此時電路中的電流為 A；
（2）滑動變阻器滑片位置不變，將定值電阻R1換成定值電阻R2，繼續實驗，為使電壓表的示數保持U1不變，應向 （左/右）移動滑片。在此移動過程中，電阻R2與滑動變阻器R消耗的電功率之比將 （選填“變大”、“變小”或“不變”）；
（3）圖丙是根據測量的數據繪制的電流與電阻關系的圖像，可得出實驗結論為： ；
（4）以現有的器材完成整個實驗，定值電阻兩端的預設電壓可取的最小值為 V；
（5）此實驗進行多次測量是為了 （選填“減小誤差”或“尋找規律”）。
三．計算題（共2小題）
19．（2023 寧化縣模擬）雨季來臨，如圖是某水庫觀測水位的原理圖。電源電壓U＝3V，定值電阻R0＝10Ω，滑動變阻器R長20cm，最大阻值20Ω。且滑動變阻器的阻值隨滑片P從最上端C位置移動到最下端D位置的過程中均勻變化（滑片P移動過程中摩擦不計）。彈簧下端懸掛一重為50N的物體AB，其底面積為0.01m2、高為0.3m。彈簧伸長量與它受到拉力的關系如圖乙所示（不計彈簧質量，連接彈簧兩端的絕緣細繩不可伸長）。求：
（1）當物體AB剛好完全浸沒時，物體AB受到的浮力大小。
（2）當物體AB逐漸被拉起至下表面剛好離開水面的過程中，彈簧伸長了多少cm。
（3）閉合開關S后，當物體AB剛好完全浸沒時，滑片剛好在滑動變阻器R的最上端C位置，水位變化后，物體AB逐漸被拉起至下表面剛好離開水面時，電壓表的示數是多少？
20．（2023 葉集區校級模擬）實際上電源內部都有一定的電阻，如干電池，我們需要用電壓U和電阻r兩個物理量來描述它。實際計算過程中，可以把它看成是由一個電壓為U、電阻為0的理想電源與一個電阻值為r的電阻串聯而成，如圖甲所示。在圖乙中，R1＝9Ω，滑動變阻器R2的最大值為20Ω，閉合開關S，滑動變阻器的滑片從a調節到b的過程中，電流表示數變化范圍為0.1A～0.3A，把電源按圖甲中的等效方法處理（忽略電流表內阻影響）。求：
（1）電源電壓U和電阻r；
（2）當滑動變阻器的滑片處于中點時，電源內阻r的電壓和電流。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
21世紀教育網(www.21cnjy.com)

展開更多......

收起↑