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专题17 欧姆定律的应用（解析版）
一、单选题
1.当导体两端电压为2V时，通过导体的电流为100mA，那么导体两端电压为
4V时，导体的电阻是()
A. 0.04Ω B. 0.02Ω C. 40Ω D. 20Ω
【答案】D
U
【解析】解：由I= 可得，导体的电阻：
R
U 2V
R= = =20Ω，
I 100×10-3A
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，当导体两端电压为4V时，导体的电阻仍为20Ω不变。
故选：D。
(1)知道电阻两端的电压和通过的电流，根据欧姆定律求出导体的电阻；
(2)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。
本题考查了欧姆定律的简单应用，关键是知道导体的电阻与两端的电压和通过
的电流无关，是一道基础题目。
2.在图所示的电路中，电源两端的电压为6V并保持不变，R 、R 为两个相同阻
1 2
值的电阻，开关S 闭合后，下列说法中正确的是()
1
A. 开关S 断开时，R 两端的电压为3V
2 1
B. 开关S 断开时，R 两端的电压为6V
2 1
C. 开关S 闭合时，R 两端的电压为3V
2 1
D. 开关S 闭合时，R 两端的电压为6V
2 2
【答案】A
【解析】解：(1)开关S 断开时，两电阻串联，
2
因串联电路中各处的电流相等，且两电阻的阻值相等，
U
由I= 的变形式可知，两电阻两端的电压相等，
R
U 6V
即U =U = = =3V，故A正确，B不正确；
1 2 2 2
(2)开关S 闭合时，R 被短路，电路为R 的简单电路，
2 2 1
则R 两端的电压为6V，R 两端的电压为0V，故CD不正确．
1 2故选A．
(1)开关S 断开时，两电阻串联，通过它们的电流相等，根据欧姆定律可知两电
2
阻两端的电压；
(2)开关S 闭合时，R 被短路，电路为R 的简单电路．
2 2 1
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，要注意串联电路中两电阻的阻
值相同时它们两端的电压相等．
3.某电阻两端电压为2V，电流强度为0.5A。若两端电压增大为4V，要测量此
时通过电阻的电流和它两端的电压，应选用的电流表和电压表的量程分别为()
A. 0～3A，0～3V B. 0～0.6A，0～3V
C. 0～3A，0～15V D. 0～0.6A，0～15V
【答案】C
【解析】解：某电阻两端电压为2V，电流强度为0.5A。若两端电压增大为4V，
由于电阻的大小与电流、电压的大小无关，所以导体的电阻不变，根据欧姆定
U
律公式I= 可知，电压变为原来的2倍，电流也会变为原来的2倍，所以此时的
R
电流为0.5A×2=1A；所以电流表选择0～3A的量程，电压表选择0～15V的量
程。
故选：C。
在导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比，据此分析通
过导体的电流、导体两端电压的大小，然后选择合适的量程。
本题考查了电流表、电压表的使用和欧姆定律的应用，难度不大。
4.如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，灯不亮，电流表有示数，电压表
没有示数。则电路的故障情况可能是()
A. 灯L断路 B. 灯L短路 C. 电阻R断路 D. 电阻R短路
【答案】B
【解析】解：
A.若灯L断路，电路断路，电压表串联在电路中测电源的电压，则电流表无示数，
电压表有示数，故A不符合题意；
B.若灯L短路，灯泡不亮，此时电压表被短路无示数，电路为R的简单电路，电
流表测电路中的电流有示数，故B符合题意；C.若电阻R断路，电路断路，电压表和电流表均无示数，灯泡不亮，故C不符
合题意；
D.若电阻R短路，电路为灯泡L的简单电路，电压表测电源的电压，电流表测电
路中的电流，则两电表都有示数，故D不符合题意。
故选：B。
由电路图可知，灯泡L与电阻R串联，电压表测灯泡L两端的电压，电流表测电
路中的电流，逐个分析每个选项找出符合要求的选项。
电路故障问题是电学测试中经常考查的问题。解决的一般步骤是对选项逐个分
析，根据应该出现的现象和题目中描述的现象进行对比，符合题意的即为正确
答案。
5.一只电阻R =6Ω，允许通过的最大电流为1.5A，另一电阻R =10Ω，它两端
1 2
允许加的最高电压为10V，则( )
A. 如果将两电阻串联，电源电压不能超过19 V
B. 如果将两电阻并联，电源电压不能超过2.4V
C. 如果将两电阻串联，电源电压不能超过16 V
D. 果将两电阻并联，总电流不能超过2.5A
【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用，要注意两电阻并联时两端的
最大电压为两者允许所加最大电压中较小的，两电阻串联时电路中的最大电流
为两者允许通过最大电流中较小的。
(1)根据欧姆定律求出电阻R 允许通过的最大电流，两电阻串联时电路中的最大
2
电流为两允许通过最大电流中较小的，根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的
最大电压；
(2)根据欧姆定律求出R 两端允许所加的最大电压，两电阻并联时两端的最大电
1
压为两电阻允许所加最大电压中较小的，根据欧姆定律求出通过两电阻的电流，
利用并联电路的电流特点求出最大总电流。
【解答】
(1)电阻R 允许通过的最大电流为1.5A，
1
U U 10V
由I= 可得，电阻R 允许通过的最大电流：I = 2= =1A，
R 2 2 R 10Ω
2
因串联电路中各处的电流相等，
所以，两电阻串联时电路中的最大电流I=1A，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电源的最大电压：
U=I(R +R )=1A×(6Ω+10Ω)=16V，故A不正确，C正确；
1 2(2)电阻R 两端允许加的最高电压为10V，
2
U
由I= 可得，电阻R 两端允许加的最高电压：
R 1
U =I R =1.5A×6Ω=9V，
1 1 1
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，两电阻并联时电源电压电源的最大电压为U'=9V，故B不正确；
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，最大总电流：
U' 9V
I'=I +I '=I + =1.5A+ =2.4A，故D不正确。
1 2 1 R 10Ω
2
故选C。
6.如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S断开，电路完好，甲、乙两
表为电流表时，两表指针偏转角度相同，当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，
两表示数之比U ：U 为()
甲 乙
A. 5：4 B. 4：5 C. 5：1 D. 无法确定
【答案】A
【解析】解：当开关S断开，甲、乙两表为电流表时，两电阻并联，甲电流表测
R 支路的电流，乙电流表测干路电流，两表指针偏转角度相同，
2
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过两电阻的电流之比：
I I -I 5-1 4
1= 乙 甲= = ，
I I 1 1
2 甲
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，由欧姆定律可得，两电阻的阻值之比：
U
R I I 1
1= 1 = 2= ；
R U I 4
2 1
I
2
当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，两电阻串联，甲电压表测电源的电压，
乙电压表测R 两端的电压，
2
因串联电路中各处的电流相等，所以，通过R 、R 电流之比为1：1，
1 2
则两电阻两端的电压之比：
U I R R 1
1= 1= 1= ，
U I R R 4
2 2 2
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，两电压表的示数之比：
U U +U 1+4 5
甲= 1 2= = 。
U U 4 4
乙 2
故选：A。
(1)当开关S断开，甲、乙两表为电流表时，两电阻并联，甲电流表测R 支路的
2
电流，乙电流表测干路电流，根据并联电路的电流特点求出通过两电阻的电流
之比，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出两电阻的阻值之比；
(2)当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，两电阻串联，甲电压表测电源的电
压，乙电压表测R 两端的电压，根据串联电路的电流特点求出通过R 、R 电流
2 1 2
之比，根据欧姆定律求出两电阻两端的电压之比，利用串联电路的电压特点求
出两电压表的示数之比。
7.如图为某种握力计和它的工作原理图，电源电压保持不变。握力显示表是由
电流表改装而成。定值电阻R 起保护电路作用，其阻值为5Ω，弹簧端的滑片P
2
在电阻R 的最上端时不施加力。移动到最下端时施加的力最大(弹簧的电阻不计
1
)。握力计测量范围为0-300N，电路中电流表变化范围0.1-0.6A，则下列说法
正确的是()
A. 握力为300N时电路中电流为0.6A
B. 握力计工作电路中的电源电压为2.5V
C. R 的电压变化范围是0.5-2.5V
1
D. R 连入电路阻值变化的范围是0-25Ω
1
【答案】D
【解析】解：由电路图可知，R 与R 串联，电流表测电路中的电流。
1 2
(1)滑片P在电阻R 的最上端时，电路为R 的简单电路，此时电路中的电流最大，
1 2
U
由I= 可得，握力计工作电路的电源电压：U=I R =0.6A×5Ω=3V，故B错
R 大 2
误；(2)滑片P移动到最下端时施加的力最大时，R 接入电路中的电阻最大，电路中
1
的电流最小，
则握力300N时电路中电流I =0.1A，故A错误；
小
U 3V
此时电路中的总电阻：R= = =30Ω，
I 0.1A
小
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R 的最大阻值：
1
R =R-R =30Ω-5Ω=25Ω，
1 2
所以，R 连入电路阻值变化范围0～25Ω，故D正确；
1
(3)滑动变阻器接入电路的阻值最小为零时，R 的电压为零；
1
滑动变阻器阻值全部接入电路时，电路电流为0.1A，R 的电压：
1
U =I R =0.1A×25Ω=2.5V，所以R 的电压变化范围是0-2.5V，故C错误。
1 小 1 1
故选：D。
由电路图可知，R 与R 串联，电流表测电路中的电流。
1 2
(1)滑片P在电阻R 的最上端时不施加力，电路为R 的简单电路，此时电路中的
1 2
电流最大，根据欧姆定律求出电源的电压；
(2)滑片P移动到最下端时施加的力最大，R 接入电路中的电阻最大，根据欧姆
1
定律可知电路中的电流最小，据此判断握力最大时电路中的电流，根据欧姆定
律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出R 的最大阻值，然后得出R 连入
1 1
电路阻值变化范围；
(3)滑动变阻器接入电路的阻值最小为零时，R 的电压为零；滑动变阻器阻值全
1
部接入电路时，电路电流为0.1A，根据欧姆定律计算R 的两端的电压，进一步
1
确定R 的电压变化范围。
1
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，从题干中获取有用的信息是关
键。
8.如图甲所示电路，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从
右端滑到左端的过程中，R 、R 的电流电压关系图象如图乙所示。则下列判断
1 2
正确的是()
A. 图线A是电阻R 的I-U关系图象 B. 电源电压16V
1
C. R 的阻值是30Ω D. 滑动变阻器R 的最大阻值为70Ω
1 2【答案】D
【解析】解：由电路图可知，R 与R 串联，电压表V 测R 两端的电压，V 测R
1 2 1 1 2 2
两端的电压，电流表测电路中的电流。
(1)当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，R 两端的电压
1
最大，R 两端的电压为0，
2
所以，由图象可知，图线A为滑动变阻器R 的I-U关系图象，图线B为电阻R 的
2 1
I-U关系图象，故A错误；
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，
由I-U图象可知，电路中的最小电流I=0.2A，此时R 两端的电压U =4V，R
1 1 2
两端的电压U =14V，
2
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源电压：
U=U +U =4V +14V =18V，故B错误；
1 2
U
由I= 可得，R 的阻值和滑动变阻器的最大阻值分别为：
R 1
U 4V U 14V
R = 1= =20Ω，R = 2= =70Ω，故C错误、D正确。
1 I 0.2A 2 I 0.2A
故选：D。
由电路图可知，R 与R 串联，电压表V 测R 两端的电压，V 测R 两端的电压，
1 2 1 1 2 2
电流表测电路中的电流。
(1)根据电压变化的范围进行判断，定值电阻两端电压不会等于零；
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，电阻R 的功率
1
最小，根据图象读出电路中的最小电流和两电阻两端的电压，根据串联电路的
电压特点求出电源的电压，根据欧姆定律求出R 的阻值和滑动变阻器的最大阻
1
值。
本题考查串联电路电流和电压的规律以及滑动变阻器的使用，关键是欧姆定律
的应用，要明白电路各个用电器的连接情况，还要会看“I-U”关系图象。在
电学中，有些题目的信息是通过图象给出的，所以要会读电路图中的信息和
I-U图象中的信息。
9.如图1所示，电源电压保持不变，闭合开关时，滑动变阻器的滑片P从b端滑
到a端，电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图2所示，下列说法不正确的
是()A. 电源电压是9V
B. 定值电阻R的阻值是6Ω
C. 滑动变阻器的阻值范围是0～18Ω
D. 若定值电阻R出现接触不良时，电流表示数为0，电压表示数为9V
【答案】C
【解析】解：
ABC、当滑片P位于a端时，电路为R的简单电路，电压表测电源的电压，电流
表测电路中的电流，
此时电路中的电流最大，由图象可知，电路中的最大电流1.5A时，电压表的示
数为9V，即电源的电压为9V，故A正确；
U
由I= 可得，定值电阻R的阻值：
R
U 9V
R= = =6Ω，故B正确；
I 1.5A
当滑片P位于b端时，定值电阻R与滑动变阻器的最大阻值串联，此时电路中的
电流最小，
由图象可知，电路中的最小电流I'=0.5A，
则电路中的总电阻：
U 9V
R = = =18Ω，
总 I' 0.5A
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，滑动变阻器的最大阻值：
R =R -R=18Ω-6Ω=12Ω，
滑大 总
所以滑动变阻器的阻值范围是0～12Ω，故C错误；
D、当定值电阻R出现接触不良时，则串联电路断路，电流表示数为0，电压表
串联在电路中，相当于测量电源电压，其示数为9V，故D正确。
故选：C。
(1)当滑片P位于a端时，电路为R的简单电路，电压表测电源的电压，电流表测
电路中的电流，此时电路中的电流最大，根据图象读出最大电流和电压表的示
数，据此可知电源的电压，根据欧姆定律求出定值电阻R的阻值；
(2)当滑片P位于b端时，定值电阻R与滑动变阻器的最大阻值串联，此时电路中
的电流最小，根据图象读出电路中的最小电流，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出滑动变阻器的最大阻值；滑动变阻器连入电路中的
阻值最小时，电路中的电流最大，根据图象中的最大电流和对应电压值求出滑
动变阻器连入电路的最小阻值；
(3)当定值电阻R出现接触不良时，则串联电路断路，电压表相当于串联在电路
中，测量电源电压。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是根据图象读出电流和电
压的对应值。
10.某同学在没有电流表的情况下，利用电压表和已知阻值的定值电阻R ，测量
0
未知电阻R 阻值，图中不能实现测量R 阻值的电路图是：
x x
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
U
测量电阻的原理为R= ，已知电压表测量的电压，并利用已知阻值的R 和开关
I 0
的控制，推导出通过R 中的电流是分析的关键。
X
本题考查了电阻的特殊测量方法，缺少电流表测电阻的时，重点是利用已知知
识得出未知电阻中的电流；如果缺少电压表测电阻，也常以各支路电压相等为
突破口。
【解答】
A.当开关闭合时，R 短路，电压表测电源电压，设此时示数为U ，当开关断开
0 1
时，R 与R 串联，电压表测R 的电压，设此时示数为U ，则此时R 两端的电压
0 X X 2 0
U -U U
为U -U ；根据串联电路电流处处相等可列出等式： 1 2= 2，推导得出
1 2 R R
0 x
U
R = 2 R ，故此电路可以测出R 阻值；
X U -U 0 X
1 2
B.当开关闭合时，R 被短路，电压表测电源电压，当开关断开时，R 与R 串联，
X X 0
电压表仍测电源电压，无法推导出通过R 的电流，故此电路不能测出R 阻值；
X X
C.当开关掷到1档时，只有R 接入电路，电压表示数等于电源电压，设此时示数
X
为U ，当开关掷到2档时，R 与R 串联，电压表测R 的电压，设此时示数为U ，
1 X 0 X 2则此时R 两端电压为U -U ；根据串联电路电流处处相等可列出等式：
0 1 2
U -U U U
1 2= 2，推导得出R = 2 R ，故此电路可以测出R 阻值；
R R X U -U 0 X
0 x 1 2
D.当开关掷到1档时，只有R 接入电路，电压表示数等于电源电压，设此时示数
0
为U ，当开关掷到2档时，R 与R 串联，电压表测R 的电压，设此时示数为U ，
1 X 0 0 2
则此时R 两端电压为U -U ； 根据串联电路电流处处相等可列出等式：
X 1 2
U -U U U
1 2= 2，推导得出R = 2 R ，故此电路可以测出R 阻值。
R R X U -U 0 X
0 x 1 2
故选B。
二、多选题
11.如图是一个简易身高测量仪的工作电路示意图。电源电压6V保持不变，电
压表的量程为“0～3V”，R =20Ω，R 是一根长为80cm的均匀电阻丝(规格为
1 2
0.5Ω/cm，A、B为R 的两个端点)。滑片P可在竖直放置的R 上滑动，被测者
2 2
身高不同电压表示数也会不同，在电压表的刻度上标注相应的身高值，改装完
成后，便可测量身高。下列说法正确的是()
A. 正常工作时，被测者的身高越矮，电路中的电流越小
B. 正常工作时，被测者的身高越高，电压表的示数越大
C. 为保证电压表不超量程，滑片P与B端之间的距离最大为70cm
D. 如果用量程为“0～0.6A”的电流表替代电压表，身高的测量范围会变大
【答案】BD
【解析】解：由电路图可知，定值电阻R 和电阻丝R 串联，电压表测量滑片下
1 2
方电阻丝两端电压；
电阻丝R 接入电路的阻值：R =0.5Ω/cm×80cm=40Ω，
2 2
因串联电路的总电阻等于各分电阻之和，且R 接入电路的阻值与滑片的位置无
2
U 6V
关，所以电路电流：I= = =0.1A；
R +R 20Ω+40Ω
1 2
A、身高测量仪正常工作时，测量者的升高越矮，电压表测量电阻丝的长度越短，
但电路的总电阻不变，由于电源电压不变，所以根据欧姆定律可知电路电流不
变，故A错误；B、身高测量仪正常工作时，测量者的升高越高，电压表测量电阻丝的长度越长，
即电压表测量的电阻值变大，由于电源电压不变，所以根据欧姆定律可知电路
电流不变，由U=IR可知，电压表所测量的电阻丝两端电压变大，故B正确；
U
C、当电压表示数为3V时，滑片P与B端之间的最大阻值，由I= 可得，滑片P
R
U 3V
与B端之间的最大阻值：R = V = =30Ω，
2下 I 0.1A
R 30Ω
则滑片P与B端之间的最大距离：L= 2下 = =60cm，故C错误；
0.5Ω/cm 0.5Ω/cm
D、如果用量程为“0～0.6A”的电流表替代电压表，定值电阻与变阻器串联，
U 6V
当电阻丝接入电路的阻值为零时，电路电流：I'= = =0.3A<0.6A，所以
R 20Ω
1
滑片P与B端之间距离为80cm>60cm，所以电流表替代电压表后，身高的测量
范围会变大，故D正确。
故选：BD。
根据电路图可知，定值电阻R 和电阻丝R 串联，电压表测量滑片下方电阻丝两
1 2
端电压；
根据电阻丝的规格和长度求出电阻R 的阻值，根据电路图可知电阻R 接入电路
2 2
阻值不随滑片位置的变化而变化，再个根据串联电路电阻规律和欧姆定律求出
电路电流；
(1)身高测量仪正常工作时，测量者的升高越矮，电压表测量电阻丝的长度越短，
但电路的总电阻不变，根据欧姆定律可知电路电流的变化；
(2)身高测量仪正常工作时，测量者的升高越高，电压表测量电阻丝的长度越长，
即电压表测量的电阻值变大，但电路的总电阻不变，根据欧姆定律可知电路电
流的变化和电压表示数的变化；
(3)当电压表示数为3V时，电压表测量的阻值最大，根据欧姆定律求出滑片P与
B端之间的阻值，进一步求出滑片P与B端之间的距离；
(4)如果用量程为“0～0.6A”的电流表替代电压表，定值电阻与变阻器串联(
电阻丝相当于变阻器)，当电阻丝接入电路的阻值为零时，根据欧姆定律求出电
路电流，与电流表的量程比较可知滑片P与B端之间的距离，从而确定身高的测
量范围的变化。
本题考查欧姆定律的应用，关键要明确电阻丝在电路中相当于定值电阻，电流
表替换电压表后，电阻丝相当于滑动变阻器。
12.如图所示的实验电路，电源两端电压不变，其中R 为阻值已知的定值电阻，
0
R 为阻值未知的定值电阻。当开关S、S 闭合，开关S 断开时，电流表示数为I ；
x 1 2 1
当开关S、S 闭合，开关S 断开时，电流表示数为I 。则下列四个选项中正确的
2 1 2
是的电压一定相等()A. I <I
1 2
B. 只闭合开关S时，为串联电路
C. 只闭合开关S、S 时，电阻R 和电阻R 两端电压相等
2 0 x
I
D. R = 1 R
x I -I 0
2 1
【答案】ACD
【解析】解：由电路图可知，只闭合开关S时电路只有电阻R 接入电路，故B
0
错误；
当开关S、S 闭合，开关S 断开时，R 与R 并联，电流表测R 支路的电流，电流
1 2 0 x 0
表示数为I ；
1
因并联电路中各支路两端的电压相等，
U
所以，由I= 可得，电源的电压：U=I R ，
R 1 0
当开关S、S 闭合，开关S 断开时，R 与R 并联，电流表测干路电流，电流表示
2 1 0 x
数为I ，
2
因为并联电路各支路两端的电压相等，所以电阻R 和电阻R 两端电压相等，故
0 x
C正确；
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以I <I ，故A正确；
1 2
所以，通过R 的电流：
x
I =I -I ，
x 2 1
则R 的阻值：
x
U I R
R = = 1 0 ，故D正确。
x I I -I
x 2 1
故选：ACD。
由电路图可知，只闭合开关S时电路只有电阻R 接入电路；
0
当开关S、S 闭合，开关S 断开时，R 与R 并联，电流表测R 支路的电流，根据
1 2 0 x 0
并联电路的电压特点和欧姆定律求出电源的电压；当开关S、S 闭合，开关S 断
2 1开时，R 与R 并联，电流表测干路电流，根据并联电路的电流特点求出通过R
0 x x
的电流，根据欧姆定律求出R 的阻值。
x
本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用，分清电路的连接方式和电表所
测的电路元件是关键。
三、填空题
13.如图所示，电源电压恒定，R =20Ω，闭合开关S，断开开关S ，电流表示
1 1
数为0.3A；若再闭合开关S ，发现电流表示数变化了0.2A，则电源电压
1
为 V，R 的阻值为 Ω.
2
【答案】6 30
【解析】闭合开关S，断开S 时，仅R 工作，U=U =I R =0.3A×20Ω=6V；
1 1 1 1 1
再闭合开关S 时，两电阻并联，则U =U=6V，电流表示数的变化量即为R 的
1 2 2
U 6V
电流，则I =0.2A，R = 2= =30Ω．
2 2 I 0.2A
2
14.如图所示，电源电压不变，开关S闭合后，电压表V 的示数为4V，电压表
1
V 的示数为6V，电流表的示数为1A，若将R 与R 互换位置后，发现三表示数
2 2 1
均不变，则电源电压为 V，电阻R 的阻值是 Ω．
2
【答案】8 2
【解析】解：图中三电阻串联，V 表测R 和R 两端的电压之和，V 表测R 和R
1 1 2 2 2 3
U 4V U 6V
两端的电压之和，R +R = V 1= =4Ω，R +R = V 2= =6Ω，将R 和R 对
1 2 I 1A 2 3 I 1A 2 1
换位置后，电表示数均不变，则R =R ，R =R =2Ω，R =4Ω，电源的电压
1 2 1 2 3
U=IR=I(R +R +R )=1A×(2Ω+2Ω+4Ω)=8V．
1 2 3
15.如图甲所示电路中，R 为定值电阻，R为滑动变阻器，电源电压恒定，闭合
1
开关后，在移动滑动变阻器滑片的过程中，电流表的示数与R的阻值关系图像如图乙所示，电压表示数与R的关系图像如图丙所示。则R 的阻值为______，
1
电源电压为______V。
【答案】10 24
【解析】由图甲可知，定值电阻R 和滑动变阻器串联，由图乙可知，当滑动变
1
阻器的电阻R =20Ω时，电流表示数为0.8A，根据串联电路电流可知，
滑
I =I =0.8A，根据串联电路电压规律可知，电源电压
1 2
U=U +U =0.8A×R +0.8A×20Ω.....①；
1 滑 1
由图丙可知，当滑动变阻器的电阻R '=30Ω时，电压表示数为6V，根据串联
滑
U ' 6V
电路电流可知，I '=I '= 1 = ，根据串联电路电压规律可知，电源电压
2 1 R R
1 1
6V
U=U '+U '=6V + ×30Ω......②，
1 滑 R
1
联立①②解得定值电阻R 的阻值R =10Ω，电源电压U=24V。
1 1
故答案是：10；24。
由图甲可知，定值电阻R 和滑动变阻器串联，电压表测量的是定值电阻两端的
1
电压，由图乙可知，当滑动变阻器的电阻R =20Ω时，电流表示数为0.8A，由
滑
图丙可知，当滑动变阻器的电阻R '=30Ω时，电压表示数为6V，利用电源电
滑
压恒定不变，根据串联电路电流、电压规律和欧姆定律列出方程组求解。
本题主要考查欧姆定律和串联电路电流、电压规律，根据图乙、图丙分别列出
方程是解题的关键。
16.如图甲所示，已知电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V，滑
动变阻器R 的规格为“50Ω0.5A”，闭合开关S后，调节滑动变阻器的滑片P，
2
得到电流表与电压表的示数关系如图乙所示，则电源电压为______V；在保证
电路安全的前提下，滑动变阻器的阻值取值范围是______。【答案】6 2Ω～50Ω
【解析】解：(1)由甲图可知，R 与R 串联，电压表测R 电压，根据串联电路特
1 2 2
点和欧姆定律，由图乙信息可知：
U=5V +0.1A×R --------①
1
U=3V +0.3A×R --------②
1
由①②解得：U=6V，R =10Ω；
1
(2)由滑动变阻器R 的规格为“50Ω0.5A”可知，当移动滑片使电流表示数达到
2
I =0.5A时，变阻器接入电路的电阻最小，
大
则R 两端的电压为U =I R =0.5A×10Ω=5V，
1 1 大 1
根据串联电路的总电压等于各用电器率两端的电压之和可得：
变阻器两端的电压为：U =U-U =6V -5V =1V，
2 1
U 1V
根据欧姆定律可得：R = 2 = =2Ω；
滑小 I 0.5A
大
根据串联电路的分压特点，变阻器接入电路的电阻越大，其两端电压越高，由
于电源电压小于电压表的所用量程的最大值，故变阻器接入电路的最大值为其
本身的最大值，即R =50Ω。
滑大
所以变阻器的阻值范围为：2Ω～50Ω。
故答案为：6；2Ω～50Ω。
由甲图可知，R 与R 串联，电压表测R 电压，
1 2 2
(1)根据图像，利用串联电路特点和欧姆定律列出电源电压的表达式，然后联立
即可求出电源电压和电阻R 的值，
1
(2)根据变阻器铭牌和电表的量程，利用串联电路的特点和欧姆定律求出变阻器
接入电路的阻值范围。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的运用，要会从图像中获取信息。
17.某自动恒温箱的控制电路如图甲(a、b端所控制的加热电路未画出).箱内电
阻R =5kΩ，R 为热敏电阻，其阻值随温度变化的图象如图乙所示，电源电压为
l 2
12V .当a、b间的电压U 小于2.4V时，恒温箱内的电热丝通电加热；当a、b间
ab
的电压U 大于3V时，电热丝停止加热。
ab(1)a、b间的电压U 等于2.4V时，控制电路中的电流为_____mA，热敏电阻R
ab 2
的阻值为_____kΩ。
(2)恒温箱内的温度范围为_____℃到_____℃。
【答案】(1)0.48；20；(2)20；30
【解析】
【分析】
本题考查欧姆定律的计算，主要是物理知识在生产生活中的应用，此类题型较
为常见，并且难度相对较大，应在认真审题的基础上联系所学物理知识进行解
答。
(1)根据R 两端的电压，求出控制电路中的电流，则由欧姆定律可求得R 的阻值；
1 2
(2)求出U 等于3V时R 阻值，根据R 阻值的变化，查表可知温度的变化。
ab 2 2
【解答】
(1)当 R 两 端 电 压 为 2.4V时 ， 电 路 中 电 流 为 ；
1
U 2.4V
I= 1= =0.00048A=0.48mA，
R 5000Ω
1
R 两端的电压U =U-U =12V -2.4V =9.6V，
2 2 1
U 9.6V
则热敏电阻的阻值R = 2= =2×104Ω=20kΩ；
2 I 0.00048A
(2)由图乙可得，热敏电阻的阻值R 为20kΩ时恒温箱内的温度为20℃；
2
当a、b间的电压U 等于3V时，R 两端的电压U '=U-U '=12V -3V =9V；
ab 2 2 1
U ' 3V
电路中的电流为：I'= 1 = =0.0006A，
R 5000Ω
1
U ' 9V
此时热敏电阻的阻值R '= 2 = =15000Ω=15kΩ，
2 I' 0.0006A
由图乙可得此时温度为30℃
故恒温箱内温度的变化范围为20℃到30℃。
故答案为：(1)0.48；20；(2)20；30。
四、作图题
18.如图为一身高测量仪的电路示意图，A、B、C、D为四个接线柱，部分元件
未画出，金属板M可带动金属片P滑动，要求被测人身高变高时，电表的示数
也增大，请将 “”、“ ”或“ ”选两个填入电路AB和CD之
间。【答案】解：(1)电压表的内阻很大，在电路中相当于断路，则C、D之间不可
能是电压表，否则电路断路；
(2)若C、D之间为电流表，
①当A、B之间为电压表时，电路为R的简单电路，电压表测电源的电压示数不
变，电流表测电路中的电流；
U
当被测人身高变高时，滑片上移，变阻器接入电路中的电阻变大，由I= 可知
R
电流表的示数减小，这与电表的示数增大不符；
②A、B之间为定值电阻时，R与定值电阻并联，电流表测干路电流，
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，滑片移动时通过定值电阻的电流不变，
U
当被测人身高变高时，滑片上移，变阻器接入电路中的电阻变大，由I= 可知
R
该支路的电流减小，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路电流表示数减小，这与电表的示数增大不符；
(3)若C、D之间为定值电阻，
①A、B之间不可能为电流表，否则滑动变阻器被短路；
②A、B之间为电压表时，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两
端的电压，
当被测人身高变高时，滑片上移，变阻器接入电路中的电阻变大，电路中的总
电阻变大，
U
由I= 可知电流表的示数减小，
R
由U=IR可知，定值电阻两端的电压减小，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，滑动变阻器两端的电压增大，即电压表的示数增大，符合题意。
故AB之间填定值电阻的符号；CD之间填电压表的符号。如图所示：【解析】电压表的内阻很大、在电路中相当于断路，据此可知C、D之间不可能
是电压表，否则电路断路；根据串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律分别
判断A、B之间为定值电阻、电流表时电表示数的变化，然后得出符合题意的答
案。
本题考查了欧姆定律的应用，特别是对串联电路的分压规律的考查，属于常考
题。
19.如图是某电子仪器中拆出来的密封盒子，已知盒内有三个电阻，A、B、C、
D为四根引线。用专用的电表测量得知：AC间的电阻10Ω，CD间的电阻25Ω，
AD间的电阻15Ω.若用导线把BD连接后测得AD的电阻10Ω.请在方盒内画出电
阻的连接图，并在图中标出每个电阻的阻值。
【答案】解：由题知，AC间的电阻最小，可知A、C间接入阻值为10Ω的电阻。
A、D间的电阻15Ω，可直接接入阻值15Ω的电阻或两个总阻值为15Ω的两个电
阻串联。
而C、D间的阻值为25Ω，可将上面两个电阻串联得到，可符合要求。
用导线把BD连接后，AD间电阻R =10Ω，小于直接连接AD间时阻值15Ω，可
AD
将AD间拆分为10Ω和5Ω两个电阻串联，如图所示：
【解析】本题是黑箱问题，盒内有三只电阻，可根据测出的最小电阻分析，结
合串、并联电路的规律确定电阻的连接方式。解决这类问题，一定要熟练串、并联电阻关系，搭好分析顺序，可从最小电阻
入手判断，也可以采用试探法研究。
五、实验探究题
20.如图所示为某同学测定小灯泡电阻的实物连接图。
(1)图中有两处明显连接错误，请指出来：
①_____________________；②___________________________。
(2)电路改正后闭合开关S，发现电流表的指针偏转，电压表指针没有偏转，则
该故障的原因是______。
A.小灯泡接线短路 B.电源接触不良
C.小灯泡接线断路 D.电流表接线短路
(3)如果闭合开关S后发现电压表有示数，而电流表无示数，可能是以下原因
______。
A.灯泡L短路 B.灯泡L断路
C.滑动变阻器某处开路 D.开关S接触不良
(4)排除故障后闭合开关，电流表和电压表的示数如图所示，则电流表的示数为
______A，电压表的示数为______V，小灯泡的电阻为______Ω。
【答案】滑动变阻器接入了上面两个接线柱 电流表的正负接线柱接反了 A
B 0.26 2.6 10
【解析】解：(1)①由图可知，滑动变阻器接入了上面两个接线柱，在电路中相
当于导线；
②由图可知，电流从电流表的负接线柱流入，从正接线柱流出，即电流表的正
负接线柱接反了，会造成指针反偏；
(2)小灯泡接线短路，电路是通路，电流表有示数，电压表测量导线电压，示数
为0，与题意相符，故A正确；
电源接触不良，整个电路中的所有元件都不能工作，即电流表无示数，与题意
不相符，故B错误；小灯泡接线断路，电路是断路，电流表无示数，电压表串联在电路中测量电源
电压，有示数，与题意不相符，故C错误；
电流表短路，电流表无示数，电压表测量灯泡的电压，有示数，与题意不相符，
故D错误；
故选：A；
(3)小灯泡短路，电路是通路，电流表有示数，电压表测量导线电压，示数为0，
与题意不相符，故A错误；
灯泡断路，电路是断路，电流表无示数，电压表串联在电路中测量电源电压，
有示数，与题意相符，故B正确；
滑动变阻器某处开路，电路是断路，电流表无示数，电压表示数为0，与题意不
相符，故C错误；
开关S接触不良，电路是断路，电流表无示数，电压表示数为0，与题意不相符，
故D错误；
故选：B；
(4)由图所示，电流表选用的是小量程，分度值为0.02A，电流表的示数为
0.26A，电流表选用的是小量程，分度值为0.1V，电流表的示数为2.6V，根据
U 2.6V
欧姆定律可得小灯泡的电阻为：R= = =10Ω；
I 0.26A
故答案为：(1)①滑动变阻器接入了上面两个接线柱；②电流表的正负接线柱接
反了；(2)A；(3)B；(4)0.26；2.6；10。
(1)滑动变阻器应采用“一上一下”的连接方式，电压表连接时电流方向应正进
负出。
(2)电路故障的分析，电路是通路，电流表有示数，电路是断路，电压表测量电
源电压，有示数；
(3)电路故障的分析，电路是通路，电流表有示数，电路是断路，流表无示数，
电压表示数为0；
(4)根据电压表和电流表选用的量程，读出电压表和电流表的示数，根据欧姆定
律计算电阻。
本题考查了伏安法测量电阻的实验，主要考查电路故障的分析方法、串联电路
中电流和电压的规律、欧姆定律的计算等知识，属中考的热点题。
21.如图甲所示是小明利用“伏安法”测量未知电阻R 阻值的实验电路图。
x(1)闭合开关前，小明发现已连接的电路有一根导线连接错误，请你在错误的连
线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确。
(2)电路连接正确后，闭合开关S，移动滑动变阻器滑片，发现电压表、电流表
有较大示数且示数不发生变化，其故障可能是滑动变阻器______(选填“断路”
或“短路”)。
(3)排除故障后，闭合开关S，移动滑动变阻器滑片P到某一位置时，电压表的
示数如图乙所示，电流表的示数如图丙所示，则此次测得电阻R 的阻值为
x
______Ω；之后小明又调节滑动变阻器，测出了多组对应的电压值和电流值，
并将其描在了图丁中，请你将图乙、丙中的示数在图丁的对应位置描出，并作
出完整的U-I图线。
(4)小明还想测量一个阻值约为300Ω的定值电阻R 的阻值，老师说用如图甲所
1
示的电路无法完成该实验，原因是______，于是给小明换了一个阻值较大的滑
动变阻器，其最大阻值为R ，小明设计了如图戊所示的电路，请你根据他的步
0
骤写出定值电阻的表达式。
①闭合开关S，移动滑片P至a端，记下电压表示数为U ；
1
②移动滑片P至b端，记下电压表示数为U ；
2
③定值电阻R 的阻值表达式为R =______(用测量量和已知量表示)。
1 1
U R
【答案】短路 4 通过电路的电流太小，电流表无法直接测出 1 0
U -U
2 1
【解析】解：(1)分析实验电路，首先从电源正极出发，依次连接到电源负极，
电压表和未知电阻R 并联，滑动变阻器采用一上一下的连接方式，电路中连接
x错误的导线为滑动变阻器C接线柱与待测电阻右端的连线，正确的电路连接如
图所示：
(2)电路连接正确后，闭合开关S，移动滑动变阻器滑片，发现电压表、电流表
有较大，说明电路是通路，电路中的电阻较小，电压表、电流表示数且示数不
发生变化，说明故障可能是滑动变阻器短路；
(3)如图乙所示，电压表选用的是小量程，分度值为0.1V，电压表的示数为2V，
如图丙所示，电流表选用的是小量程，分度值为0.02A，电压表的示数为0.5A，
U 2V
根据欧姆定律可得此次测得电阻R 的阻值为：R = = =4Ω；将此次测量
x x I 0.5A
的电压和电流在图丁的对应位置描出，完整的U-I图线如下图：
(4)定值电阻R 的阻值约为300Ω，电源电压不超过3V，由欧姆定律可知通过电
1
路的电流太小，电流表无法直接测出；
③R 与滑动变阻器串联，电压表测量R 两端的电压，实验时，闭合开关S，移
x x
动滑片P至a端，滑动变阻器以最大阻值R 接入电路，R 两端电压为U ，移动滑
0 1 1
片P至b端，滑片位于最小阻值处，变阻器接入电路的电阻为0，R 两端电压为
1
U ，为电源电压；当滑动变阻器的滑片调到阻值最大处时，通过R 的电流为：
2 1
U U U R
U -U R = 1= 1 = 1 0
I = 2 1，则待测电阻 1 I U -U U -U ；
1 R 1 2 1 2 1
0 R
0
故答案为：(1)如图所示；(2)短路；(3)4；如图所示；(4)通过电路的电流太小，
U R
电流表无法直接测出；③ 1 0 。
U -U
2 1
(1)伏安法测量电阻的电路中，首先从电源正极出发，依次连接到电源负极，电
压表和小灯泡并联，滑动变阻器采用一上一下的连接方式；
(2)发现电压表、电流表有较大，说明电路是通路，分析可能的故障原因；
(3)根据电表的量程读出电表的示数，根据欧姆定律计算电阻；(4)根据串联电路中电流和电压的规律进行分析和计算。
本题考查了伏安法测量电阻的实验，主要考查电路的连接、滑动变阻器的Ω连
接方式、电流表的读数方法、串联电路中电压规律和欧姆定律的计算等知识，
属中考的热点题。
22.小强同学在“测定小灯泡正常发光时的电阻”的实验中，设计了如图甲所示
的电路图，已知电源电压为3V，小灯泡额定电压为2.5V．
(1)图乙为小强同学连接的部分电路，请用笔画线代替导线按图甲电路图将其连
接完整，导线不许交叉．(或用文字说明导线具体连接方式)
(2)闭合开关前，滑片应移到________(选填“A”或“B”端)，闭合开关，移动
滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮，两电表均无示数．为判断故障原因，
将电压表与滑动变阻器并联，电压表有示数，则电路发生故障的原因是
______________．
(3)排除故障后，闭合开关，缓慢移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为
2.5V时，电流表示数如图丙所示为________A，小灯泡正常工作时的阻值为
________Ω(保留两位小数)．
(4)小强根据测得的实验数据作出了如图丁所示的I-U图像，分析图像可知随着
电压的增大，小灯泡的阻值________(选填“变大”“变小”或“不变”)． (5)
实验结束后，小强同学假设：若一个电表发生故障，但在有阻值已知的定值电
阻R 、若干开关可供使用的情况下，设计了如图所示的电路，其中能测出小灯
0
泡正常发光时的电阻的是________．【答案】(1) ；(2)B；滑动变阻器断路；(3)0.56；4，
.46；(4)变大；(5)D
【解析】
【分析】
本题考查测量小灯泡电阻的实验。
(1)滑动变阻器应该采用“一上一下”接法，根据灯泡的额定电压确定电压表的
量程；
(2)为了保护电路，闭合开关前需要将滑动变阻器的滑片调节到最大阻值；根据
灯泡不亮、电流表无数、电压表无示数可以判断电路中存在开路，电压表接在
滑动变阻器两端有示数说明电压表可以接通到电源；
U
(3)根据电流表的量程和分度值读数，利用R= 计算电阻；
I
(4)根据I-U曲线分析；
U
(5)测量灯泡电阻的原理是R= ，需要直接或者间接测量出小灯泡正常发光时
I
的电压和电流。
【解答】
(1)根据甲图可知，滑动变阻器采用左下右上的连接方式，故滑动变阻器应该接
左下角，灯泡的额定电压为2.5V，故电压表选择0-3V量程，如图；
(2)闭合开关前将滑动变阻器调节到最大阻值，即B端；灯泡不亮、电流表无数、
电压表无示数可以判断电路中存在开路，电压表接在滑动变阻器两端有示数说
明电压表可以接通到电源，故开路的位置应该在滑动变阻器，即滑动变阻器断
路；
(3)电流表的量程为0-0.6A，分度值为0.02A，故示数为0.56A；小灯泡正常发
U 2.5V
光时的电阻为R= = ≈4.46Ω；
I 0.56A
(4)由小灯泡I-U图像可知，电流的变化小于电压的变化，故小灯泡的电阻在变
大；
(5)图A中无法得出正常发光的电流；图B中，无法确定灯泡什么时候正常工作；
图C同样无法确定灯泡正常发光；
图D中，先闭合开关S 、S ，电压表测量小灯泡两端的电压，调节滑动变阻器使
1 2
电压表示数为2.5V，再断开S ，闭合S 、S ，电压表测量灯泡和R 两端的电压
2 1 3 0
为U，则电阻R 两端的电压为U-2.5V，串联各处电流相等，故通过灯泡的电流
02.5V 2.5V
U U-2.5V R= = ×R
I=I = 0= ，则小灯泡的电阻为 U-2.5V U-2.5V 0；故D可
0 R R
0 0 R
0
以测量；故选D。
六、计算题
23.小灯泡电阻随温度变化，其I-U图如图甲所示，图乙中，当S 、S 闭合，S
1 2 3
断开时，电压表示数为6V，电流表示数为0.6A；S 闭合，S 、S 断开时，将滑
1 2 3
动变阻器的滑片移到中点，电压表示数为2V。求：
(1))R 的电阻；
1
(2)滑动变阻器的最大阻值。
【答案】解：(1)当S 、S 闭合，S 断开时，电路中只有R 连在电路中，由题意
1 2 3 1
分析可知，R 两端的电压为6V，即电源电压为6V，通过R 的电流为0.6A；
1 1
U U 6V
由I= 可得，R 的阻值：R = 1= =10Ω；
R 1 1 I 0.6A
1
(2)S 闭合，S 、S 断开时，R 、L、R 串联，将滑动变阻器的滑片移到中点，
1 2 3 1 2
电压表示数为2V，即R 两端的电压为2V，
1
U ' 2V
通过R 的电流：I = 1 = =0.2A；
1 1 R 10Ω
1
因串联电路处处电流相等，所以通过灯泡和滑动变阻器的电流均为0.2A，由甲
图知此时加在小灯泡两端的电压为2V，
因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以此时滑动变阻器两端电压：
U =U-U '-U =6V -2V -2V =2V，
2 1 L
U 2V
此时滑动变阻器接入电路的阻值：R = 2= =10Ω，
2 I 0.2A
2
由于此时滑动变阻器接入电路的阻值为最大阻值的一半，所以滑动变阻器的最
大阻值：R =2R =2×10Ω=20Ω。
2大 2
答：(1))R 的电阻为10Ω；
1
(2)滑动变阻器的最大阻值为20Ω。
【解析】(1)当S 、S 闭合，S 断开时，电路中只有R 连在电路中，由题意分析
1 2 3 1
知R 两端的电压为6V，即电源电压，通过R 的电流为0.6A，再根据欧姆定律可
1 1
求出R 的电阻；
1(2)S 闭合，S 、S 断开时，R 、L、R 串联，将滑动变阻器的滑片移到中点，
1 2 3 1 2
电压表示数为2V，即R 两端的电压为2V，根据欧姆定律求出通过R 的电流；
1 1
根据串联电路电流规律可知通过灯泡和滑动变阻器的电流，由甲图知此时加在
小灯泡两端的电压，然后根据串联电路电压规律求出R 两端电压，再根据欧姆
2
定律求出此时滑动变阻器接入电路的阻值，进一步求出滑动变阻器的最大电阻。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，分清电路的连接方式和从图象
中获取有用的信息是关键。
24.如图(a)所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑动变阻器的滑
片P由B端移动到A端时，测得电阻R 两端的电压与通过电阻R 的电流变化关系
1 1
如图(b)所示。
(1)滑片P处于______端(选填“A”或“B”)时，R 两端的电压最大，求电源的
1
电压U。
(2)滑动变阻器的最大阻值R 。
m
(2)写出电压表V 的示数与通过电阻R 的电流变化关系式。
2 2
【答案】A
【解析】解：闭合开关，R 、R 串联，电流表测量电路电流，电压表V 测量R
1 2 1 1
两端的电压，电压表V 测量R 两端的电压。
2 2
(1)当P在A端时，只有电阻R 接入电路，此时电阻R 的电压最大，
1 1
由I-U图象可知，电阻R 两端电压U =6V，电路电流I =1.5A，
1 1 1
则电源电压U=U =6V；
1
U 6V
(2)当P在A端时，根据欧姆定律可知电阻R 的阻值：R = 1= =4Ω；
1 1 I 1.5A
1
当P在B端时，滑动变阻器全部接入电路，总电阻最大，电流最小，
由I-U图象可知电路电流是I=I '=0.5A；
1
U 6V
此时电路总电阻：R = = =12Ω，
总 I' 0.5A
则滑动变阻器R 的最大阻值：R =R -R =12Ω-4Ω=8Ω；
2 m 总 l
(3)电压表V 测滑动变阻器R 的电压，
2 2由串联电路的电压特点和欧姆定律可得，电压表V 的示数与通过电阻R 的电流
2 2
变化关系式：U =U-I R =6V -I×4Ω。
2 1
答：(1)A；电源的电压U为6V；
(2)滑动变阻器的最大阻值R 为8Ω；
m
(3)电压表V 的示数与通过电阻R 的电流变化关系式为U =6V -I×4Ω。
2 2 2
闭合开关，R 、R 串联，电流表测量电路电流，电压表V 测量R 两端的电压，
1 2 1 1
电压表V 测量R 两端的电压。
2 2
(1)由电路图可知，当滑片P在A端时，只有电阻R 接入电路，此时电阻R 的电
1 1
压最大；由I-U图象找出此时电路中的电流和R 两端的电压，进而得出电源电
1
压值；
(2)当P在A端时，根据欧姆定律可以求出电阻R 的阻值；
1
当滑片在B端时，滑动变阻器阻值全部接入电路，此时电阻R 两端电压最小，
1
由I-U图象找出流过电路的电流，由串联电路特点及欧姆定律可以求出滑动变
阻器的最大阻值；
(3)V 测滑动变阻器R 的电压，由串联电路的电压特点和欧姆定律可得，电压表
2 2
V 的示数与通过电阻R 的电流变化关系式。
2 2
本题结合图象考查了欧姆定律的应用和串联电路的特点，属综合性较高的题目，
关键在于对图象的分析。
25.如图所示，某科研小组研发了一种新型材料，要求对该材料的承受撞击力进
行测试。测试时如图甲，该材料样品重200N，平放在压力传感器上，闭合开关
S，由静止自由释放重物，经撞击后样品材料仍完好无损。从重物开始下落到撞
击样品的这个过程中，电流表的示数I随时间t变化的图像如图乙，压力传感器
的电阻R随压力F变化的过程如图丙。定值电阻R =10Ω。电流表量程为
0
0～0.6A，电压表量程为0～15V。求：
(1)样品的质量；
(2)电源的电压；
(3)重物受到的重力。G 200N
【答案】解：(1)样品的质量m= = =20kg；
g 10N/kg
(2)由图丙可知，当压力传感器受到的压力越大，压力传感器的电阻越小，电路
中的电流越大，当重物在下落过程中，重物没有碰到样品时，压力传感器受到
的压力最小，电路中的电流最小，根据图乙可知此时电路中的电流是0.1A，由
图丙可知，此时压力传感器的电阻是110Ω，此时电路中的总电阻
R =R +R =110Ω+10Ω=120Ω，电源电压
总 传感器 0
U=U =I R =0.1A×120Ω=12V；
总 总 总
(3)当重物静止在样品上时，根据图乙可知，此时电路中的电流是0.2A，此时电
U ' 12V
路中的总电阻R '= 总 = =60Ω，压力传感器的电阻
总 I ' 0.2A
总
R '=R '-R =60Ω-10Ω=50Ω，根据图丙可知此时，压力传感器受到的压
传感器 总 0
力F=400N，重物受到的重力G=F-G =400N-200N=200N。
样品
答：(1)样品的质量为20kg；
(2)电源电压为12V；
(3)重物受到的重力为200N。
G
【解析】(1)样品的质量可以根据m= 解得；
g
(2)由图丙可知，当压力传感器受到的压力越大，压力传感器的电阻越小，电路
中的电流越大，所以当重物在下落过程中，根据图乙可知此时电路中的电流是
0.1A，由图丙可知，此时压力传感器的电阻是110Ω，根据串联电路电阻规律可
求出此时电路中的总电阻，利用U=IR求出电源电压；
(3)当重物静止在样品上时，根据图乙可知，此时电路中的电流是0.2A，利用欧
姆定律求出此时电路中的总电阻，从而求出压力传感器的电阻，根据图丙可知
此时压力传感器受到的压力，再用此时的压力减去样品的重力即是重物受到的
重力。
本题主要考查欧姆定律和串联电路电流、电压、电阻规律，其中看懂乙图当电
流为0.1A和0.2A时分别表示重物下落时和重物静止在样品上是解题的关键。
