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第17 章 欧姆定律 一、选择题（每题3 分，共30 分） 1．（3 分）根据欧姆定律公式I= ，也可变形得到R= ．对此，下列说法中正确的是（ ） A．流过导体的电流越大，则电阻越小 B．某段导体两端电压为0 时，其电阻为0 C．导体两端的电压跟通过导体电流的比值等于这段导体的电阻 D．导体电阻的大小跟导体两端的电压成正比，跟通过导体的电流成反比 2．（3 分）明明设计了一个地震自动报警器．他找来的一个电铃，它的电阻是5Ω，从其铭牌上可知电铃在正常工作时 的电压应该是3V．但明明手边现有的电源电压是9V，要把这个电铃接在这个电源上，并使它正常工作，应给它 （ ） A．串联一个10Ω 的电阻 B．串联一个5Ω 的电阻 C．并联一个lOΩ 的电阻 D．并联一个5Ω 的电阻 3． （3 分） （2011•大连）在如图所示的电路中，闭合开关，将滑动变阻器的滑片P 由a 滑到b，下列说法正确的是（ ） A．电流表示数变小，电压表示数变大 B．电流表示数变大，电压表示数变大 C．电流表示数变大，电压表示数变小 D．电流表示数变小，电压表示数变小 4．（3 分）一个用电器两端的电压增大到原来的2 倍，则通过该用电器的电流（ ） A．增大到原来的4 倍 B．增大到原来的2 倍 C．减小到原来的 D．减小到原来的 5．（3 分）（2012•安顺）某同学在探究“电流跟电压、电阻的关系”时，根据收集到的数据画出了如图所示的一个图象． 下列结论与图象相符的是（ ） A．电阻一定时，电流随着电压的增大而增大 B．电阻一定时，电压随着电流的增大而增大 C．电压一定时，电流随着电阻的增大而减小 D．电压一定时，电阻随着电流的增大而减小 6．（3 分）（2008•常州）如图所示，电源电压保持不变，开关S 闭合后，当滑动变阻器R2的滑片P 向左移动时，电流表 和电压表示数的变化情况是（ ） 1 A．电流表的示数变小，电压表的示数变大 B．电流表的示数变小，电压表的示数变小 C．电流表的示数变大，电压表的示数变大 D．电流表的示数变大，电压表的示数变小 7．（3 分）（2011•芜湖）在如图所示的电路中，电源电压保持不变．闭合开关，当滑动变阻器的滑片P 向右移动时 （ ） A．V 示数变大，A 示数变小，V 与A 示数的比值不变 B．V 示数变小，A 示数变小，V 与A 示数的比值不变 C．V 示数变小，A 示数变大，V 与A 示数的比值变小 D．V 示数不变，A 示数变小，V 与A 示数的比值变大 8．（3 分）（2011•西宁）如图所示，当开关S 断开和闭合时，电流表示数之比是1：4，则电阻R1和R2之比是（ ） A．1：4 B．4：1 C．1：3 D．2：3 9．（3 分）如图所示是用电压表和电流表测电阻的一种方法，Rx为待测电阻，如果考虑到仪表本身电阻对测量结果的 影响，则（ ） R ① x的测量值大于实际值 R ② x的测量值小于实际值 R ③ x为大阻值电阻时应采用这种接法 R ④ x为小阻值电阻时应采用这种接法． A．①③ B．②④ C．①② D．③④ 10． （3 分） （2010•乐山）某电流表刻度盘上除零刻度和最大刻度“3A”能辨认外，其他刻度都已模糊不清，只知道指针 从零刻度到最大刻度之间转过的角度是120°．现将一只电阻R1与这只电流表串联后接在电源两端（电源电压恒定）， 电流表指针偏转的角度是96°；若在电路中再串联一只R2=3Ω 的电阻，电流表指针偏转的角度是64°．则R1的阻值是 （ ） A．2Ω B．4.5Ω C．6Ω D．18Ω 二、填空题（每空l 分，共20 分） 11．（3 分）如图所示电路中，已知电源电压为l2V 且保持不变，R1=20Ω，当开关闭合后，电流表的示数为0.4A 则电压 表的示数为 _________ ；电阻R2的阻值为 _________ ． 2 12．（3 分）小明通过实验得到两个定值电阻R1、R2对应的U I ﹣关系图象，如图所示．由图象得出，当电阻一定时，通 过导体电流与导体两端的电压成 _________ 关系；定值电阻R1 _________ R2 （填“＜”“＞”或“=”）． 13．（3 分）（2001•南京）某同学用如图所示的电路来研究通过导体的电流跟导体电阻的关系．其中R 为定值电阻，他 第一次实验用的是定值电阻的阻值为R1，闭合开关后，记下电流表的示数为I1；他第二次实验仅将定值电阻的阻值换 为2R1，闭合开关后，记下电流表的示数为I2，结果发现I2＜I1，但I2≠ ，由此，他认为电流跟电阻不成反比，他的结 论是 _________ （选填“正确的”、“错误的”），其原因是 _________ ． 14．（3 分）（2008•乌鲁木齐）如图示为用两块电压表和已知的定值电阻R0测量未知电阻Rx的电路图． （1）开关S 闭合前，应将滑动变阻器的滑片P 置于 _________ 端（填“a”或“b”）． （2）开关S 闭合后，若发现电压表V1有示数，电压表V2没有示数，则在电阻R、Rx、R0中，发生断路的电阻是 _________ ． （3）排除电路故障后，闭合开关S，调节滑动变阻器，得到电压表V1 的示数为U1，电压表V2的示数为U2，则被测的阻 值Rx= _________ ． （4）实验中多次测量求平均值是为了减小测量的 _________ ． 15． （3 分） （2009•贵阳）如图所示，电源电压保持不变，滑动变阻器的最大阻值R0=20Ω，当只闭合开关S1，滑片P 置于 最左端a 时，电流表示数为0.2A；当开关S1、S2均闭合，滑片P 置于最右端b 时，电流表示数为0.6A，则定值电阻R1= _________ Ω，电源电压U= _________ V． 16．（3 分）（2012•株洲）在测量小灯泡电阻的实验中，因缺少电压表，小军利用两个电流表和一个已知阻值为10Ω 的 电阻R0，同样测出了小灯泡的电阻，原理如图甲所示．小军读出电流表A1的示数为0.3A，而电流表A2的示数如图乙 所示，则小灯泡L 两端的电压为 _________ V，电阻为 _________ Ω． 3 17．（3 分）（2012•达州）如图所示的电路中，电源电压恒定不变，已知R1=3R2，当S1闭合、S2断开时，电压表和电流表 示数分别U1和I1；当S1断开、S2闭合时，电压表和电流表示数分别U2和I2，则U1：U2= _________ ，I1：I2= _________ ． 18．（3 分）将一个20Ω 的定值电阻R1与另一个定值电阻R2并联后，得到l2Ω 的等效电阻，则R2的阻值为 _________ Ω；若再增加一个50Ω 的电阻R3与R1和R2串联，则串联后的总电阻为 _________ Ω． 19． （3 分） （2009•徐汇区一模）在研究“并联电路电阻的特点”时，某小组同学猜测人体有电阻，于是他们将电压为6 伏的电池组与一个小量程电流表串联在一起，然后让一个同学用手握住从电路A、B 两端引出的铜裸线，观察电流表 的示数．紧接着再并联第二位同学、第三位同学．研究过程如图所示．请仔细观察图中的实验和电流表示数的变化情 况，然后归纳得出初步结论．（绝对不允许用220 伏电源做这个实验）． （1）比较图（a）或（b）或（c）可知： _________ ． （2）比较图（a）或（b）或（c）可知： _________ ． 三、实验探究题（每小题0 分，共24 分） 20．（2012•哈尔滨）欧姆坚持不懈的探索精神，激发了同学们的学习热情，忠民和勇胜为探究小明提出的问题，设计 如图所示电路，并准备了充足的实验器材． 4 （1）为完成探究，应该改变电压，观察电流的变化．请写出两种（不同角度）改变定值电阻两端电压的方法． （2）忠民按设计好的电路进行实验，收集数据如下表（R 为定值电阻）： 次 数 1 2 3 电流I/A 0.20.40.6 电压U/V1.02.03.0 请根据表中数据，写出实验结论 _________ ． （3）勇胜在连接电路时，误将电压表与滑动变阻器并联，在实验中收集数据如下表（电源电压已知且不变）： 次 数 1 2 3 4 5 电流I/A 0.160.240.32 0.40 0.48 电压U/V2.2 1.8 1.4 1.0 0.6 问题：①按勇胜的实验也能得出正确结论，请写出得出正确结论的办法． ②实验中操作失误，往往是新收获的契机．请写出本实验操作过程中，滑动变阻器的电功率，随着它连入电路中电阻 值的变化是如何变化的？ 21．（2011•苏州）用实验室提供的常用器材（电源是一节干电池）测电阻时，小明与另外三位同学各自设计了下列甲、 乙、丙、丁四个电路图． （1）小明连接好电路后，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，测得数据如下． 电压表示数U/V0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 电流表示数I/A 0.180.240.300.360.42 请你通过分折表格中的实验数据．推断小明在实验中所用的电路图是 _________ 图． （2）另外三位同学连接好电路后．闭合开关S．移动变阻器的滑片P 时，分别出现了下列三种异常现象： （A）电流表示数有变化，电压表示数几乎为零 （B）电流表示数几乎为零，电压表示数基本不变 （C）电流表烧坏 请你判断：按 _________ 图连接的电路出现现象（A）； 按 _________ 图连接的电路出现现象（B）； 按 _________ 图连接的电路出现现象（C）． （3）请你根据上表中的数据，在右图中画出I U ﹣ 图线． 分析图线你能得出的结论是： _________ ． 5 22．（2012•北京）小明利用电压表和阻值为R0的定值电阻，测量额定电压为2.5V 的小灯泡L 正常发光时的电阻RL． 他选择了满足实验要求的实验器材，并连接了部分实验电路，如图所示． （1）为了测量出RL的阻值，请只添加两条导线完成图所示的实验电路的连接； （2）请把小明的实验步骤补充完整： ①断开开关S2，闭合开关S1、S3，移动滑动变阻器的滑片P，使 _________ ；保持滑动变阻器的滑片位置不变，断开 开关S3，闭合开关S2，记录电压表的示数为U； ②请用R0及实验数据表示出RL、RL= _________ ． 四、综合应用题（第23、24 题各8 分，第25 题10 分，共26 分） 23．如图所示，电学黑箱中有两个电阻，已知定值电阻R0=8Ω，另一个为未知电阻Rx，由箱内抽出三根引线A、B、C， 当开关S 与C 闭合时，电流表的示数为1A，电压表示数8V；当开关S 与D 闭合时，电流表示数为1A，电压表的示数 为10V． （1）请在黑箱中画出两个电阻和A、B、C 的连接图； （2）由图可知Rx= _________ Ω． 24．小明家新买了一条100W 的电热毯，他想用电流表和电压表测量电热毯的电阻值，于是连接了如图9 所示的实验 电路．其中电源两端的电压为6V，Rx为电热毯的电阻值，滑动变阻器的最大阻值为20Ω．但实验过程中，小明发现， 不论怎样调整滑动变阻器触头P 的位置，电压表的示数几乎不发生变化，且查得电路各处均连接无误．请你分析一下 产生这一现象的原因是什么？若不更换实验器材，应怎样连接电路，才能在触头P 滑动过程中，有效地改变电热毯两 端的电压值． 6 25．（2010•咸宁）如图1 所示电路，电源电压U0不变，初始时滑动变阻器的滑片P 在最右端，但由于滑动变阻器某处 发生断路，合上电键后滑片P 向左滑过一段距离后电流表才有读数．且电压表读数U 与x、电流表读数I 与x 的关系 如图2 所示，则 （1）根据图象可知：断点位置在x 等于 _________ cm 处，电源电压U0等于 _________ V； （2）电阻R 等于多少欧姆？ （3）从断点处滑片P 向左滑动的过程中，该滑动变阻器滑片P 每滑动1cm 的阻值变化为多少欧姆？该滑动变阻器电 阻丝没有断路时的总电阻值是多少欧姆？ 26．为锻炼身体，小明利用所学物理知识设计了一个电子拉力计，图甲是原理图．硬质弹簧右端和金属滑片P 固定在 一起（弹簧的电阻不计，P 与Rl间的摩擦不计）．定值电阻R0=5Ω，ab 是一根长为5cm 的均匀电阻丝，阻值只 Rab=25Ω，电源电压U=3.0V，电流表的量程为0～0.6A，当不拉拉环时，金属滑片P 刚好处于a 端．已知该弹簧伸长的 长度△L 与所受拉力F 间的关系如图乙所示． （1）小明在电路中连入R0的目的是 _________ ． （2）小明将电流表的表盘改为拉力计的表盘，当不拉拉环时，拉力计表盘上的零刻度应标在电流表表盘的 _________ A 处． （3）通过计算说明，电流表表盘的0.6 A 处应标多少牛？ 7 参考答案与试题解析 一、选择题（每题3 分，共30 分） 1．（3 分）根据欧姆定律公式I= ，也可变形得到R= ．对此，下列说法中正确的是（ ） A．流过导体的电流越大，则电阻越小 B．某段导体两端电压为0 时，其电阻为0 C．导体两端的电压跟通过导体电流的比值等于这段导体的电阻 D．导体电阻的大小跟导体两端的电压成正比，跟通过导体的电流成反比 考点：欧姆定律．4122676 专题：欧姆定律． 分析：（1）导体电阻的影响因素：导体的长度、横截面积、材料． （2）可以用导体两端的电压与通过导体的电流的比值（R= ）求出其大小，但电阻与电压、电流都无关． 解答：解：电阻是导体本身所具有的性质，与通过它的电流、它两端的电压无关，故A、B、D 错误； 导体电阻的大小可以由公式R= 求出，故C 正确． 故选C． 点评：本题考查欧姆定律及其公式变形的应用，关键知道影响电阻大小的因素是导体的材料、长度、横截面积和温 度，与导体两端的电压和通过的电流无关． 2．（3 分）明明设计了一个地震自动报警器．他找来的一个电铃，它的电阻是5Ω，从其铭牌上可知电铃在正常工作时 的电压应该是3V．但明明手边现有的电源电压是9V，要把这个电铃接在这个电源上，并使它正常工作，应给它 （ ） A．串联一个10Ω 的电阻 B．串联一个5Ω 的电阻 C．并联一个lOΩ 的电阻 D．并联一个5Ω 的电阻 考点：欧姆定律的应用；串联电路的电流规律；串联电路的电压规律．4122676 专题：计算题；电路和欧姆定律． 分析：现在电源电压大于电铃的额定电压，需要串联一个电阻分压，串联电阻两端的电压等于电源电压减去电铃的 额定电压；利用串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出串联电阻的阻值． 解答：解：要使电铃正常工作，需要给电铃串联一个电阻R 分压， ∵串联电路中总电压等于各分电压之和， ∴串联电阻R 两端的电压： UR=U U ﹣ 电铃=9V 3V=6V ﹣ ， ∵串联电路中各处的电流相等，且电铃正常工作， ∴根据欧姆定律可得，电路中的电流： I= = =0.6A， 串联电阻的阻值： R= = =10Ω． 故选A． 点评：本题考查了学生对欧姆定律、电阻串联特点的掌握和运用，利用欧姆定律时注意三量（I、U、R）同体． 3． （3 分） （2011•大连）在如图所示的电路中，闭合开关，将滑动变阻器的滑片P 由a 滑到b，下列说法正确的是（ ） 8 A．电流表示数变小，电压表示数变大 B．电流表示数变大，电压表示数变大 C．电流表示数变大，电压表示数变小 D．电流表示数变小，电压表示数变小 考点：欧姆定律的应用；滑动变阻器的使用；电路的动态分析．4122676 分析：由图可知电阻R 与滑动变阻器串联，电压表测R 两端的电压，根据滑动变阻器滑片的移动可知滑动变阻器接 入电阻的变化，由欧姆定律可得出电路中电流的变化，及电压表示数的变化． 解答：解：当滑片由a 移到b 时，滑动变阻器接入电阻增大，由欧姆定律可得，电路中电流减小，即电流表示数变小； 因电压表并联在R 两端，故由欧姆定律可得电压表示数变小． 故选D． 点评：本题考查欧姆定律的应用，注意题目中电压表的接法，与电压表相连的两个点将电路分成两部分，电压表测 量的是不含电源的那部分电路的电压． 4．（3 分）一个用电器两端的电压增大到原来的2 倍，则通过该用电器的电流（ ） A．增大到原来的4 倍 B．增大到原来的2 倍 C．减小到原来的 D．减小到原来的 考点：欧姆定律的应用；电阻．4122676 专题：应用题；推理法． 分析：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；根据欧姆定律可知用电器两端的电压增大到 原来的2 倍时通过灯泡的电流． 解答：解：（1）设某电路原来的电压为U、电阻为R， 则原来电路中的电流：I= ； （2）用电器两端的电压增大到原来的2 倍时， ∵灯泡的电阻不变， ∴通过灯泡的电流I′= =2I． 故选B． 点评：本题考查了欧姆定律的应用，关键是知道用电器两端的电压增大到原来的2 倍时其电阻的阻值不变． 5．（3 分）（2012•安顺）某同学在探究“电流跟电压、电阻的关系”时，根据收集到的数据画出了如图所示的一个图象． 下列结论与图象相符的是（ ） A．电阻一定时，电流随着电压的增大而增大 B．电阻一定时，电压随着电流的增大而增大 C．电压一定时，电流随着电阻的增大而减小 D．电压一定时，电阻随着电流的增大而减小 考点：探究电流与电压、电阻的关系实验．4122676 专题：实验题；压轴题；信息给予题；图析法． 分析：本题是电流﹣﹣电阻图象，这是一个反比例函数图象，由图象可以得到“在电压一定时，电流与电阻成反 比”的规律． 解答：解：（1）图象的横坐标表示电阻，纵坐标表示电流，因此得到的是电流和电压的关系； （2）图象是个反比例函数图象，因此说明电流与电阻成反比，即电流随电阻的增大而减小； （3）在探究电流与电阻的关系时，应控制电压不变； 综上，由图象可得出的结论是：电压一定时，电流随电阻的增大而减小． 故选C． 9 点评：图象题，首先要明白横纵坐标表示的物理量，然后根据图象的函数关系得出结论，重点考查学生的图象分析 能力． 6．（3 分）（2008•常州）如图所示，电源电压保持不变，开关S 闭合后，当滑动变阻器R2的滑片P 向左移动时，电流表 和电压表示数的变化情况是（ ） A．电流表的示数变小，电压表的示数变大 B．电流表的示数变小，电压表的示数变小 C．电流表的示数变大，电压表的示数变大 D．电流表的示数变大，电压表的示数变小 考点：欧姆定律的应用；电流表的使用；电压表的使用；滑动变阻器的使用．4122676 专题：压轴题． 分析：从图可知，定值电阻和滑动变阻器组成的是串联电路，电流表测量的是整个电路中的电流，电压表测量的是 滑动变阻器两端的电压，首先判断滑动变阻器的滑片向左移动时其阻值的变化，再根据串联电路电阻的特点 判断电路中总电阻的变化，从而利用欧姆定律分析电流的变化，再利用公式U=IR 判断定值电阻两端电压的 变化，最后再根据串联电路电压的特点判断滑动变阻器两端电压的变化． 解答：解：因为定值电阻和滑动变阻器串联，当滑动变阻器的滑片向左移动时，连入电路中的电阻变大，即电路中的 总电阻R 变大； ∵电源电压保持不变 ∴由公式I= 可知，电路中的电流I 变小 由公式U1=IR1可知，定值电阻两端的电压变小，因此滑动变阻器两端的电压变大；故电流表的示数变小，电 压表的示数变大． 故选 A． 点评：本题考查了滑动变阻器对电流表和电压表示数的影响，以及串联电路中电阻和电压的特点，并会熟练应用欧 姆定律． 7．（3 分）（2011•芜湖）在如图所示的电路中，电源电压保持不变．闭合开关，当滑动变阻器的滑片P 向右移动时 （ ） A．V 示数变大，A 示数变小，V 与A 示数的比值不变 B．V 示数变小，A 示数变小，V 与A 示数的比值不变 C．V 示数变小，A 示数变大，V 与A 示数的比值变小 D．V 示数不变，A 示数变小，V 与A 示数的比值变大 考点：电路的动态分析；串联电路的电压规律；滑动变阻器的使用；欧姆定律的应用．4122676 专题：压轴题． 分析：由电路图可知滑动变阻器与R1串联，电压表测量R1两端的电压，由滑动变阻器滑片的移动可知滑动变阻器 接入电阻的变化，则由欧姆定律可得出电路中电流的变化及电压表示数的变化；因电压表并联在定值电阻两 端，故由欧姆定律可知，V 与A 的示数之比应等于R1的阻值． 解答：解：滑片P 向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻增大，则电路的总电阻变大，由欧姆定律得，干路电流变 小； 电压表并联在R1两端，由欧姆定律可得，R1两端的电压变小；而电压表示数与电流表示数之比等于R1的阻 值，故V 与A 示数的比值不变； 故选B． 点评：本题中要注意电压表的接法，电压表的两节点把电路分成两部分，则电压表测量的应是不含电源的部分电 10 压． 8．（3 分）（2011•西宁）如图所示，当开关S 断开和闭合时，电流表示数之比是1：4，则电阻R1和R2之比是（ ） A．1：4 B．4：1 C．1：3 D．2：3 考点：欧姆定律的应用．4122676 专题：计算题；压轴题． 分析：当开关S 闭合时，两电阻并联，电流表A 测干路电流；当开关断开时，只有R2接入电路；则由欧姆定律可求得 电阻之比；由并联电路的特点可求得R1中的电流． 解答：解：当S 断开时，电流表测量通过R2的电流；开关S 闭合时，R1与R2并联；因R2两端电压不变，故通过R2的 电流不变，而电流表示数之比为1：4，故通过R1的电流与通过R2的电流之比为3：1；由欧姆定律得，电流与 电阻成反比，故R1与R2的电阻之比为1：3． 故选C． 点评：本题考查欧姆定律及并联电路的电流规律，因是选择题，故可直接利用比例关系求解． 9．（3 分）如图所示是用电压表和电流表测电阻的一种方法，Rx为待测电阻，如果考虑到仪表本身电阻对测量结果的 影响，则（ ） R ① x的测量值大于实际值 R ② x的测量值小于实际值 R ③ x为大阻值电阻时应采用这种接法 R ④ x为小阻值电阻时应采用这种接法． A．①③ B．②④ C．①② D．③④ 考点：欧姆定律的应用．4122676 专题：应用题；欧姆定律． 分析：因为电表不是理想电表，在测量中会产生误差，分析误差的来源根据欧姆定律可得出测量值与真实值之间的 关系． 解答：解：本接法中电压表示数是准确的，但由于电压内阻不是无穷大，故电压表会分流导致电流表示数偏大，由欧 姆定律可知，导致测量值偏小，故②正确，①不正确； 若待测电阻的阻值远小于电压表内阻，则电压表分流可以忽略，此时测量结果误差较小，所以本接法适合于 测量小阻值电阻，故④正确，③不正确． 结合选项可知B 符合． 故选B． 点评：误差分析是实验中常考的内容，在分析中要注意误差来源及产生的影响，从而可以进行接法的选择． 10． （3 分） （2010•乐山）某电流表刻度盘上除零刻度和最大刻度“3A”能辨认外，其他刻度都已模糊不清，只知道指针 从零刻度到最大刻度之间转过的角度是120°．现将一只电阻R1与这只电流表串联后接在电源两端（电源电压恒定）， 电流表指针偏转的角度是96°；若在电路中再串联一只R2=3Ω 的电阻，电流表指针偏转的角度是64°．则R1的阻值是 （ ） A．2Ω B．4.5Ω C．6Ω D．18Ω 考点：欧姆定律的变形公式；电流表的使用．4122676 专题：计算题；压轴题；方程法． 分析：零刻线到最大刻度“3A”，将其等分为30 份，一等份的电流值为0.1A，即分度值；又已知零刻度到最大刻度 11 之间转过的角度是120°，因此求出一等份偏转的度数；根据已知电流表指针偏转的度数是96°和偏转一等份 的度数，求出此时电流的大小，以电源电压为等价列一个关系式； 若在电路中再串联一只R2=3Ω 的电阻，电流表指针偏转的角度是64°，同理，先求出电路中电流的大小，再以 电源电压为等价列一个关系式； 解两个关系式即可求出R1的阻值． 解答：解：指针偏转一等份的度数为 =4°， 当指针偏转的度数为96°时，电路中的电流为 I=0.1A× =2.4A， 则 U=IR1…① 当指针偏转的度数为64°时，电路中的电流为 I′=0.1A× =1.6A， 则 U=I′（R1+R2）…② 由①、②可得 IR1=I′（R1+R2） 2.4A×R1=1.6A×（R1+3Ω） R1=6Ω 故选C． 点评：本题考查欧姆定律的应用以及电流表的灵活使用，本题的难点是求出偏转一等份时的角度，即一等份的电流 值为0.1A． 二、填空题（每空l 分，共20 分） 11．（3 分）如图所示电路中，已知电源电压为l2V 且保持不变，R1=20Ω，当开关闭合后，电流表的示数为0.4A 则电压 表的示数为 4V ；电阻R2的阻值为 10Ω ． 考点：欧姆定律的应用；串联电路的电流规律；串联电路的电压规律．4122676 专题：计算题；电路和欧姆定律． 分析：由电路图可知，两电阻串联，电压表测电阻R2两端的电压，电流表测电路中的电流． （1）根据欧姆定律求出R1两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电压表的示数； （2）根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电阻R2的阻值． 解答：解：由电路图可知，两电阻串联，电压表测电阻R2两端的电压，电流表测电路中的电流． （1）根据欧姆定律可得，R1两端的电压： U1=IR1=0.4A×20Ω=8V， ∵串联电路中总电压等于各分电压之和， ∴电阻R2两端的电压即电压表的示数： U2=U U ﹣ 1=12V 8V=4V ﹣ ； （2）电阻R2的阻值： R2= = =10Ω 故答案为：4V；10Ω． 点评：本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，是一道基础题目． 12．（3 分）小明通过实验得到两个定值电阻R1、R2对应的U I ﹣关系图象，如图所示．由图象得出，当电阻一定时，通 过导体电流与导体两端的电压成 正比 关系；定值电阻R1 ＜ R2 （填“＜”“＞”或“=”）． 12 考点：欧姆定律的应用．4122676 专题：应用题；欧姆定律． 分析：（1）由图象可知AB 是正比例函数图象，据此得出结论； （2）由图象可知，两电阻两端的电压相等时通过他们的电流关系，根据欧姆定律可知：电压一定时，电流与电 阻成反比即可判断两电阻的大小关系． 解答：解：（1）分析图象可知AB 图象中电流与电压的关系图象是正比例函数，说明当电阻一定时，通过导体电流与 导体两端的电压成正比，遵循欧姆定律； （2）由图象可知，两电阻两端的电压相等时，通过R1的电流大于通过R2的电流，即I1＞I2， I= ∵ ，即电压一定时，电流与电阻成反比， R ∴ 1＜R2． 故答案为：正比；＜． 点评：本题考查了学生对欧姆定律内容的理解与掌握，关键是会利用控制变量法分析图象得出相关信息． 13．（3 分）（2001•南京）某同学用如图所示的电路来研究通过导体的电流跟导体电阻的关系．其中R 为定值电阻，他 第一次实验用的是定值电阻的阻值为R1，闭合开关后，记下电流表的示数为I1；他第二次实验仅将定值电阻的阻值换 为2R1，闭合开关后，记下电流表的示数为I2，结果发现I2＜I1，但I2≠ ，由此，他认为电流跟电阻不成反比，他的结 论是 错误的 （选填“正确的”、“错误的”），其原因是 没有保持定值电阻两端的电压不变 ． 考点：探究电流与电压、电阻的关系实验．4122676 专题：实验题；简答题；控制变量法． 分析：（1）导体两端的电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比． （2）研究电流跟电阻的关系时，保持电阻两端的电压不变，改变电阻大小，讨论电流跟电阻的关系． （3）串联电路的电阻起分担电压的作用，电阻越大，分担的电压越大． 解答：解：他第一次实验用的是定值电阻的阻值为R1，闭合开关后，记下电流表的示数为I1；他第二次实验仅将定 值电阻的阻值换为2R1，闭合开关后，记下电流表的示数为I2，此时定值电阻的阻值换为2R1，没有移动滑动 变阻器的滑片，定值电阻变大，分担的电压变大，没有控制好定值电阻两端的电压不变，I2≠ ，他认为电流 跟电阻不成反比是错误的． 故答案为：错误的；没有保持定值电阻两端的电压不变． 点评：（1）正确掌握欧姆定律的电流跟电压、电阻的关系．导体两端的电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成 反比，在电阻一定时，导体中的电流跟导体的电压成正比． （2）串联电路的电阻起分担电压的作用，并联电路的电阻起分担电流的作用． 14．（3 分）（2008•乌鲁木齐）如图示为用两块电压表和已知的定值电阻R0测量未知电阻Rx的电路图． （1）开关S 闭合前，应将滑动变阻器的滑片P 置于 a 端（填“a”或“b”）． （2）开关S 闭合后，若发现电压表V1有示数，电压表V2没有示数，则在电阻R、Rx、R0中，发生断路的电阻是 R x ． 13 （3）排除电路故障后，闭合开关S，调节滑动变阻器，得到电压表V1 的示数为U1，电压表V2的示数为U2，则被测的阻 值Rx= R0 ． （4）实验中多次测量求平均值是为了减小测量的 误差 ． 考点：伏安法测电阻的探究实验；电流表、电压表在判断电路故障中的应用．4122676 专题：计算题；实验题；压轴题． 分析：（1）闭合开关前，滑片处于最大阻值处，对电路起保护作用． （2）电压表V1有示数，说明与电压表两端接线柱连接的电路是通路；已知电阻R、Rx、R0中发生断路，结合电 压表V2有无示数判断发生断路的电阻． （3）由电路图可知，Rx、R0串联，根据串联电路电流特点和欧姆定律分别求出电路中的电流、被测电阻的阻 值． （4）根据本实验的目的来判断多次测量的作用． 解答：解：（1）滑动变阻器的滑片处于a 端，连入电路的阻值最大，电路电流最小，对电路起保护作用． （2）开关S 闭合后，电压表V1有示数，说明与电压表两端接线柱连接的电路是通路；电压表V2无示数，说明 发生断路的电阻是Rx． （3）∵两电阻串联， ∴电路中的电流为I= = ， ∴被测电阻的阻值为Rx= R0； （4）在测量定值电阻的实验中，多次测量取平均值是为了减小误差，使实验结果更接近准确值． 故答案为：（1）a；（2）Rx；（3） R0；（4）误差． 点评：本题考查了滑动变阻器的作用、电路故障的判断、串联电路的特点和多次测量求平均值的目的；关键是会分 析电路图，确认电路组成、连接方式和电表的测量对象． 15． （3 分） （2009•贵阳）如图所示，电源电压保持不变，滑动变阻器的最大阻值R0=20Ω，当只闭合开关S1，滑片P 置于 最左端a 时，电流表示数为0.2A；当开关S1、S2均闭合，滑片P 置于最右端b 时，电流表示数为0.6A，则定值电阻R1= 10 Ω，电源电压U= 6 V． 考点：欧姆定律的应用；串联电路的电流规律；滑动变阻器的使用．4122676 专题：计算题；压轴题；方程法． 分析：由电路分析可得，当只闭合S1时，R0的全部电阻与R1串联，电流表与R1串联，由欧姆定律可得出电流的表达 式； 当开关全闭合时，R0被短路，R1与R2并联，电流表测流过R2中的电流，由欧姆定律可得出电流的表达式，联 立两式可解得电阻及电压值． 解答：解：当只开关S1 闭合时，滑片置于最左端，故滑动变阻器全部接入，接入阻值为20Ω，R0 与R1 串联，则由欧 姆定律可得： I1= ，代入数据得：0.2A= ﹣﹣﹣﹣﹣﹣（1） 当两开关全闭合，滑片置于最右端时，滑动变阻器接入电阻为0，R1与R2并联，R1两端电压为U，故由欧姆定 律得： 14 I2= ，代入数据得：0.6A= ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣（2） 联立（1）（2）得： R1=10Ω，U=6V． 故答案为：10，6． 点评：本题通过已知条件列方程组求解，方程法也是解决物理问题的基本方法，应灵活应用． 16．（3 分）（2012•株洲）在测量小灯泡电阻的实验中，因缺少电压表，小军利用两个电流表和一个已知阻值为10Ω 的 电阻R0，同样测出了小灯泡的电阻，原理如图甲所示．小军读出电流表A1的示数为0.3A，而电流表A2的示数如图乙 所示，则小灯泡L 两端的电压为 1 V，电阻为 5 Ω． 考点：伏安法测电阻的探究实验；电流表的读数方法．4122676 专题：计算题；应用题；压轴题． 分析：（1）由电路图知，定值电阻与灯泡并联接在电源两端，电流表A1测干路电流，电流表A2测流过灯泡的电流， 确定电流表的量程与最小分度值，然后读出电流表的示数； （2）由并联电路特点可以求出流过定值电阻的电流，然后由U=IR 可求出定值电阻两端，即电源电压；然后由 欧姆定律求出定值电阻的阻值． 解答：解：（1）由图乙可知知，电流表A2的量程是0～0.6A，最小分度值是0.02A，电流表示数是IA2=0.2A； （2）由并联电路的特点知，流过定值电阻R0的电流IR0=IA1 I ﹣A2=0.3A 0.2A=0.1A ﹣ ， 电源电压U=IR0RO=0.1A×10Ω=1V，灯接在电源两端，灯泡两端的电压是1V；灯泡电阻RL= = = =5Ω； 故答案为：1；5． 点评：本题考查了电流表的读数、并联电路的特点、欧姆定律；熟练掌握电流表的读数方法、并联电路的特点、欧姆 定律是正确解题的关键；对电流表读数时，先确定电流表的量程与最小分度值，然后根据指针位置读数，读数 时视线应与电流表刻度线垂直． 17．（3 分）（2012•达州）如图所示的电路中，电源电压恒定不变，已知R1=3R2，当S1闭合、S2断开时，电压表和电流表 示数分别U1和I1；当S1断开、S2闭合时，电压表和电流表示数分别U2和I2，则U1：U2= 1 ： 1 ，I1：I2= 4 ： 3 ． 考点：电路的动态分析；欧姆定律的应用．4122676 专题：动态预测题；图析法；比例法． 分析：当S1闭合、S2断开时，两电阻并联，电压表测电源的电压，电流表测干路电流； 当S1断开、S2闭合时，两电阻仍然并联，电压表测电源的电压，电流表测通过R2支路的电流； 根据电源的电压不变判断电压表示数的变化，根据并联电路的电压特点和欧姆定律表示出各支路的电流，根 据并联电路的电流特点判断电流表示数的比值． 解答：解：当S1闭合、S2断开时，等效电路图如图1 所示； 当S1断开、S2闭合时，等效电路图如图2 所示． 15 ∵电源的电压不变，且两种情况下电压表测电源的电压， ∴两次电压表的示数不变，即U1：U2=1：1； ∵两电阻并联， I ∴1= + = + = ，I2= ， I1：I2= ： =4：3． 故答案为：1：1；4：3． 点评：本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是画出两种情况的等效电路图和电表所测电路元件的 判断． 18．（3 分）将一个20Ω 的定值电阻R1与另一个定值电阻R2并联后，得到l2Ω 的等效电阻，则R2的阻值为 30 Ω； 若再增加一个50Ω 的电阻R3与R1和R2串联，则串联后的总电阻为 100 Ω． 考点：电阻的并联；电阻的串联．4122676 专题：电压和电阻． 分析：并联电路总电阻的倒数等于各电阻倒数之和，串联电路总电阻等于各串联电阻之和，据此分析答题． 解答： 解：两电阻并联， = + ，则R2= = =30Ω， 再增加一个50Ω 的电阻R3与R1和R2串联，则串联后的总电阻R=R1+R2+R3=20Ω+30Ω+50Ω=100Ω； 故答案为：30；100． 点评：本题考查了求电阻问题，掌握串并联电路特点、认真计算即可正确解题． 19． （3 分） （2009•徐汇区一模）在研究“并联电路电阻的特点”时，某小组同学猜测人体有电阻，于是他们将电压为6 伏的电池组与一个小量程电流表串联在一起，然后让一个同学用手握住从电路A、B 两端引出的铜裸线，观察电流表 的示数．紧接着再并联第二位同学、第三位同学．研究过程如图所示．请仔细观察图中的实验和电流表示数的变化情 况，然后归纳得出初步结论．（绝对不允许用220 伏电源做这个实验）． （1）比较图（a）或（b）或（c）可知： 人体有电阻 ． （2）比较图（a）或（b）或（c）可知： 并联电路中，并联的电阻越多，总电阻越小 ． 考点：电阻；电阻的并联．4122676 专题：实验题；压轴题． 分析：电阻是导体对电流的阻碍作用，电阻越大则电路中电流就越小；认真分析图中的电流表示数变化情况以及人 体连入电路的情况（1 人、2 人并联、3 人并联），可分析出结论． 解答：解：（1）在abc 三图中，当将人体接入电路时，电流表有示数、且示数不同，说明人体是导体，且有电阻． （2）从三图中电流表的示数变化﹣﹣逐渐变大，可知人的电阻在变小，由此得结论：并联电路中，并联的电阻 越多，总电阻越小． 故答案为：（1）人体有电阻． 16 （2）并联电路中，并联的电阻越多，总电阻越小． 点评：电阻是导体具有的一种特性，是对电流的阻碍作用，电阻的大小可通过电流表的示数反映出来． 三、实验探究题（每小题0 分，共24 分） 20．（2012•哈尔滨）欧姆坚持不懈的探索精神，激发了同学们的学习热情，忠民和勇胜为探究小明提出的问题，设计 如图所示电路，并准备了充足的实验器材． （1）为完成探究，应该改变电压，观察电流的变化．请写出两种（不同角度）改变定值电阻两端电压的方法． （2）忠民按设计好的电路进行实验，收集数据如下表（R 为定值电阻）： 次 数 1 2 3 电流I/A 0.20.40.6 电压U/V1.02.03.0 请根据表中数据，写出实验结论 在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比 ． （3）勇胜在连接电路时，误将电压表与滑动变阻器并联，在实验中收集数据如下表（电源电压已知且不变）： 次 数 1 2 3 4 5 电流I/A 0.160.240.32 0.40 0.48 电压U/V2.2 1.8 1.4 1.0 0.6 问题：①按勇胜的实验也能得出正确结论，请写出得出正确结论的办法． ②实验中操作失误，往往是新收获的契机．请写出本实验操作过程中，滑动变阻器的电功率，随着它连入电路中电阻 值的变化是如何变化的？ 考点：探究电流与电压、电阻的关系实验．4122676 专题：实验题；简答题；压轴题；控制变量法． 分析：（1）在探究电流与电压的关系实验中，要保持电阻不变，改变电阻两端电压，研究电流与电压的对应规律．其 中改变电压有两种方法：一是改变电源电压，如改变串联的干电池的节数或调节学生电源的档位；二是调节 滑动变阻器滑片，改变滑动变阻器接入电路的电阻大小，从而使电阻两端电压发生变化． （2）根据实验数据总结结论，要明确实验目的，控制的物理量，变化的物理量的变化规律研究探究对象的变 化规律，由此得到实验结论． （3）①电压表与滑动变阻器并联，测量的是滑动变阻器两端电压，已知电源电压且不变，用电源电压减去电 压表示数，就是电阻两端电压；串联电路电流处处相等，研究电源电压与滑动变阻器两端电压之差的变化规 律和相应的电流的变化规律，就能得出正确结论． ②滑动变阻器两端电压随接入电路的电阻的减小而减小．分别计算第1、3、5 次的电功率就能得出变化的规 律． 解答：解： （1）方法1：改变串联电池组的节数； 方法2：改变滑动变阻器接入电路的电阻的阻值大小． （2）已知电阻阻值一定，从左到右，电压成倍增大，电流也成倍增大，并且电流增大的倍数与电压增大的倍数 相同． 所以实验结论为：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比． （3）①：用电源电压减去滑动变阻器两端电压，得出定值电阻两端电压．记录每次的电流与定值电阻两端的 电压，比较两者的变化规律，得出结论． ②在第一组滑动变阻器的功率为P1=U1I1=2.2V×0.16A=0.352W； 在第三组滑动变阻器的功率为P3=U3I3=1.4V×0.32A=0.448W； 在第五组滑动变阻器的功率为P5=U5I5=0.6V×0.48A=0.288W． 所以实验结论是：滑动变阻器连入电路中的电阻值减小时，其电功率先增大后减小． 故答案为： （1）方法1：改变串联电池组的节数； 方法2：改变滑动变阻器接入电路的电阻的阻值大小； 17 （2）在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比； （3）滑动变阻器连入电路中的电阻值减小时，其电功率先增大后减小． 点评：最后一问之所以电功率先增大后减小，是因为滑动变阻器两端电压减小时，通过的电流是增大的，所以不能 简单地从电压或电流一方面判断功率变化． 21．（2011•苏州）用实验室提供的常用器材（电源是一节干电池）测电阻时，小明与另外三位同学各自设计了下列甲、 乙、丙、丁四个电路图． （1）小明连接好电路后，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，测得数据如下． 电压表示数U/V0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 电流表示数I/A 0.180.240.300.360.42 请你通过分折表格中的实验数据．推断小明在实验中所用的电路图是 乙 图． （2）另外三位同学连接好电路后．闭合开关S．移动变阻器的滑片P 时，分别出现了下列三种异常现象： （A）电流表示数有变化，电压表示数几乎为零 （B）电流表示数几乎为零，电压表示数基本不变 （C）电流表烧坏 请你判断：按 丙 图连接的电路出现现象（A）； 按 丁 图连接的电路出现现象（B）； 按 甲 图连接的电路出现现象（C）． （3）请你根据上表中的数据，在右图中画出I U ﹣ 图线． 分析图线你能得出的结论是： 被测电阻是定值电阻，电阻值约为 3.33Ω ． 考点：探究电流与电压、电阻的关系实验；电流表、电压表在判断电路故障中的应用；电路图设计．4122676 专题：压轴题；实验探究题． 分析：（1）由表中数据可知电压增大时电流也随之增大，分析各电路图可得出能得出该现象的电路图； （2）分析三种现象，根据电流表及电压表的使用方法，分析各电路图中调节滑动变阻器时电流及电压的变 化，可知各现象所对应的电路图； （3）采用描点法将表中各点在坐标轴中描出，用直线将各点连接，即可得出I U ﹣ 图象；由图象可得出电流与 电压的关系，则由欧姆定律可得出被测电阻的阻值． 解答：解：（1）由表中数据可知，电流值随电压值的增大而增大，并且电流值与电压值成的比值不变，故应测量定值 电阻两端的电压及通过该电阻的电流；故电路图应为乙； 甲图中电流表直接并联在电源两端，丙图中，电压表并联在电流表两端，丁图中电压表串联在电路中，故三种 接法均为错误的； （2）甲图中由于电流表直接并联在电源两端，故将会导致电流表中电流过大，从而烧坏电流表； 丙图中，电压表并联在电流表两端，因电流表中电阻较小，故电压表几乎没有示数； 丁图中，电压表串联在电路中，故电路中电阻无穷大，则电路中电流为0；故A 现象对应丙图，B 现象对应丁 图，C 现象对应甲图； （3）将各电压值及电流值对应的坐标，在图中描出，用直线将各点相连，注意将尽量多的点分布在直线上，不 能分布于线上的点，应均匀分布于线的两侧，答案如图：由图可知，电阻值不变，其阻值R= = ≈3.33Ω； 18 故答案为：（1）乙；（2）丙，丁，甲；（3）被测电阻为定值电阻，其阻值约为3.33Ω． 点评：本题考查了电路图的分析、图象的画法及数据的处理，要求学生应明确电表的接法及两种电表的应用，并能 熟练应用图象法分析数据． 22．（2012•北京）小明利用电压表和阻值为R0的定值电阻，测量额定电压为2.5V 的小灯泡L 正常发光时的电阻RL． 他选择了满足实验要求的实验器材，并连接了部分实验电路，如图所示． （1）为了测量出RL的阻值，请只添加两条导线完成图所示的实验电路的连接； （2）请把小明的实验步骤补充完整： ①断开开关S2，闭合开关S1、S3，移动滑动变阻器的滑片P，使 电压表的示数为 2.5V ；保持滑动变阻器的滑片位 置不变，断开开关S3，闭合开关S2，记录电压表的示数为U； ②请用R0及实验数据表示出RL、RL= ． 考点：伏安法测电阻的探究实验；串联电路的电压规律．4122676 专题：实验题；设计与制作题． 分析：（1）当灯泡电压等于额定电压时，灯泡正常发光，要测灯泡正常发光时的电阻，首先知道应用电压表测灯泡 两端的电压、用电流表测灯泡中的电流，由图可知：只有电压表，没有电流表，则要借助已知定值电阻求得灯 泡的电流，那么为了让灯泡和定值电阻的电流相同，则应采取串联的方式，电压表应先测量灯泡两端的电压， 使灯泡两端的实际电压为额定电压值，然后再直接或间接测出定值电阻的两端的电压，据此分析完成实验电 路． （2）因为要测灯泡正常发光时的电阻，则实验时首先应让灯泡电压等于额定电压时，即应让电压表先测灯泡 两端的电压且移动滑动变阻器的滑片P 使电压表的示数等于灯泡的额定电压．然后在保持滑动变阻器的滑 片位置不变的条件下，再用电压表测出定值电阻两端的电压．最后可根据欧姆定律和串联电路的特点求出 RL的表达式． 解答：解：（1）通过分析可知：灯泡和定值电阻串联，电压表应先测量灯泡两端的电压，使灯泡两端的实际电压为额 定电压值，然后再测量定值电阻的两端的电压．分析图可以看出开关的闭合与断开，电压表先测灯泡两端电 压，再测灯泡与定值电阻两端电压，如图： 19 （2）①断开开关S2，闭合开关S1、S3，移动滑动变阻器的滑片P，为了使灯泡两端的实际电压为额定电压值， 所以使电压表的示数为2.5V；保持滑动变阻器的滑片位置不变，断开开关S3，闭合开关S2，记录电压表的示 数为U； ②∵灯泡和定值电阻串联， ∴定值电阻两端的电压为：U0=U U ﹣ 额， ∴电路中的电流为I= = R ∴ L= = = ． 故答案为： ． 点评：（1）本题考查在没有电流表，利用电压表和定值电阻以及其他元件测量电阻的阻值时实验的测量方法，一般 是设计成串联电路，找电流相等列等式求出被测电阻． （2）明确此题的实验原理、试验方法；就能了解测量灯泡正常发光时的电阻时，应先调节滑动变阻器，使灯泡 电压达到额定电压；保持滑动变阻器不变，用电压表测出定值电阻两端的电压，由欧姆定律求出流过电路的 电流，最后由欧姆定律求出灯泡的电阻． 四、综合应用题（第23、24 题各8 分，第25 题10 分，共26 分） 23．如图所示，电学黑箱中有两个电阻，已知定值电阻R0=8Ω，另一个为未知电阻Rx，由箱内抽出三根引线A、B、C， 当开关S 与C 闭合时，电流表的示数为1A，电压表示数8V；当开关S 与D 闭合时，电流表示数为1A，电压表的示数 为10V． （1）请在黑箱中画出两个电阻和A、B、C 的连接图； （2）由图可知Rx= 2 Ω． 考点：串、并联电路的设计；欧姆定律的应用．4122676 专题：计算题；作图题． 分析：（1）电压表的内阻很大，在电路中可当作断路处理，因此先将电压表去掉，发现无论S 与C 或D 连接都不影 响电路的构成，因此两个电阻应串联在A、B 之间，而S 与C 或D 接通时，只是电压表所测的对象不同． 那么首先根据S、C 连接时，电压表、电流表的示数以及定值电阻的阻值确定R0的位置，剩下的一个电阻和C 点的连接方式就好判断了． （2）该电路为串联电路，开关与C 闭合时，电流表测出电路中的电流，电压表测量R0两端的电压，开关在D 点时，电路中电流不变，电压表测量电源电压，根据串联电路电压特点和R= 即可求出电阻值． 解答：解：（1）由分析的思路可知，电阻R0和Rx是串联在A、B 之间的． 当S、C 闭合时，电压表示数为8V、电流表示数为1A，而定值定值R0的阻值正好是 =8Ω； 因此与C 点连接的导线位于R0、Rx之间，且R0与A 端相连，Rx与B 端相连，作图如下： 20 ； （2）由题意及（1）题图可知：U0=8V，I=1A，U=10V 所以 故答案为：2Ω． 点评：电学黑箱问题是物理学习中的一个难点，对于此类问题，通常要仔细分析题设给出的条件，通过比较、分析判 断出电路的构成．在解题过程中，串、并联电路的电流、电压及电阻关系是必须熟悉掌握的内容． 24．小明家新买了一条100W 的电热毯，他想用电流表和电压表测量电热毯的电阻值，于是连接了如图9 所示的实验 电路．其中电源两端的电压为6V，Rx为电热毯的电阻值，滑动变阻器的最大阻值为20Ω．但实验过程中，小明发现， 不论怎样调整滑动变阻器触头P 的位置，电压表的示数几乎不发生变化，且查得电路各处均连接无误．请你分析一下 产生这一现象的原因是什么？若不更换实验器材，应怎样连接电路，才能在触头P 滑动过程中，有效地改变电热毯两 端的电压值． 考点：电流表、电压表在判断电路故障中的应用；电路图设计．4122676 专题：实验题． 分析：（1）在电路连接正确的情况下，对电路进行有关计算． 当滑片在a 端时，电热毯直接与电源连接，其两端电压Ux即为电源电压．也就是Ux=6V； 当滑片在b 端时，电热毯与电阻R 串联，电热毯与电阻两端电压之和为电源电压． （2）若Rx＞＞R，则电热毯两端电压Ux远大于变阻器R 两端电压UR，即Ux≈U．因此会发生无论如何调整滑 片的位置，电热毯两端电压几乎不变的现象．可见，不论怎样调整滑动变阻器触头P 的位置，电压表的示数几 乎不发生变化，是由于电热毯的电阻远大于变阻器总电阻的原因． 解答：答：在不改变实验器材的情况下，可以将电路连接成下图的关系． 即在原电路图所示的电路中，从滑动变阻器的b 端向电源负极连接一根导线bc． 这样，当P 在a 端时，Ux=6V；P 在b 端时电热毯被导线bc 短路，Ux=0．从而实现了电热毯上的电压值由0V 到6V 的大范围变化． 点评：串联电路导体两端电压与其阻值成正比，当两电阻阻值相差特别大时，电阻大的导体两端电压就接近于电源 电压． 25．（2010•咸宁）如图1 所示电路，电源电压U0不变，初始时滑动变阻器的滑片P 在最右端，但由于滑动变阻器某处 发生断路，合上电键后滑片P 向左滑过一段距离后电流表才有读数．且电压表读数U 与x、电流表读数I 与x 的关系 如图2 所示，则 （1）根据图象可知：断点位置在x 等于 5 cm 处，电源电压U0等于 1.50 V； （2）电阻R 等于多少欧姆？ 21 （3）从断点处滑片P 向左滑动的过程中，该滑动变阻器滑片P 每滑动1cm 的阻值变化为多少欧姆？该滑动变阻器电 阻丝没有断路时的总电阻值是多少欧姆？ 考点：欧姆定律的应用；串联电路的电流规律；串联电路的电压规律；滑动变阻器的使用．4122676 专题：计算题；应用题；压轴题；信息给予题． 分析：（1）从图象上可以看出断点的位置和电源电压的大小． （2）从图象上可看出，当电流表读数为I1=0.15A 时，电压表读数为U1=1.35V，电压表测量滑动变阻器两端的 电压，滑动变阻器与电阻串联，根据串联电路电压的规律求出电阻两端的电压，根据欧姆定律求出电阻R 的 大小． （3）先计算x=5cm 时和x=10cm 时滑动变阻器接入电路的电阻，进而求出滑动变阻器滑动5cm 电阻的改变 量，从而求出该滑动变阻器滑片P 每滑动1cm 的阻值变化，最后求出滑动变阻器电阻丝没有断路时的总电阻 值． 解答：解：（1）根据图象可知：断点位置在x 等于5cm 处，电源电压U0等于1.50V． 故答案为：5；1.50． （2）当电流表读数为I1=0.15A 时，电压表读数为U1=1.35V 则：U1=U0 I ﹣1R 得 R= = =1Ω． 答：电阻R 的阻值为1Ω． （3）当x=5cm 时，设滑动变阻器接入电路中的电阻为R1，R1= = =9Ω， 当x=10cm 时，设滑动变阻器接入电路中的电阻为R2，滑动变阻器两端的电压U2=1.20V，对应电流表读数为 I2=0.30A， R2= = =4Ω， 故滑动变阻器滑动5cm 电阻的改变量是△R=R1 R ﹣ 2=9Ω 4Ω=5Ω ﹣ ， 所以从断点处滑片P 向左滑动的过程中，该滑动变阻器滑片P 每滑动1cm 的阻值变化是1Ω． 该滑动变阻器没有断路时的总电阻值R 总=9Ω+5cm×1Ω/cm=14Ω． 答：该滑动变阻器滑片P 每滑动1cm 的阻值变化为1Ω，该滑动变阻器没有断路时的总电阻值是14Ω． 点评：本题考查电阻的大小和滑动变阻器电阻的改变量以及最大值，难点是求滑动变阻器滑片P 每滑动1cm 的阻 值变化量，重点是分析图象，从图象上得到有用的数据，还要记住串联电路电流和电压的规律． 26．为锻炼身体，小明利用所学物理知识设计了一个电子拉力计，图甲是原理图．硬质弹簧右端和金属滑片P 固定在 一起（弹簧的电阻不计，P 与Rl间的摩擦不计）．定值电阻R0=5Ω，ab 是一根长为5cm 的均匀电阻丝，阻值只 Rab=25Ω，电源电压U=3.0V，电流表的量程为0～0.6A，当不拉拉环时，金属滑片P 刚好处于a 端．已知该弹簧伸长的 长度△L 与所受拉力F 间的关系如图乙所示． 22 （1）小明在电路中连入R0的目的是 防止电流过大而烧坏电流表（或保护电路） ． （2）小明将电流表的表盘改为拉力计的表盘，当不拉拉环时，拉力计表盘上的零刻度应标在电流表表盘的 0.1 A 处． （3）通过计算说明，电流表表盘的0.6 A 处应标多少牛？ 考点：欧姆定律的应用；电阻的串联．4122676 专题：实验题；简答题． 分析：由图可知定值电阻R0与可变电阻Rab组成串联电路，当滑片P 在a 端时Rab=25Ω，电路中的电阻最大，此时电 路中的电流最小，弹簧没有伸长，处于不受拉力状态．当滑片P 在b 端时Rab=0Ω，此时电路中的电阻最小，电 流最大，弹簧伸长最长，处于受拉力最大状态． 解答：解：（1）由图可知定值电阻R0与可变电阻Rab组成串联电路，当滑片P 在b 端时Rab=0Ω，如果没有定值电阻 R0将会造成电源短路，因此小明在电路中连入R0的目的是防止电流过大而烧坏电流表（或保护电路）． （2）如图所示，当不拉拉环时Rab=25Ω，定值电阻R0=5Ω，定值电阻R0与可变电阻Rab组成串联电路，电源电 压U=3.0V，电流表的示数为： R=R0+Rab=5Ω+25Ω=30Ω， 所以拉力计表盘上的零刻度应标在电流表表盘的0.1A 处． （3）电流表表盘示数为0.6 A 处，电路中电阻Rab=0Ω，弹簧伸长5cm，由图乙可知此时拉力的大小为500N. 故应标为500N． 故答案为：（1）防止电流过大而烧坏电流表（或保护电路） （2）0.1 （3）500N 点评：能否通过图甲准确判断定值电阻R0与可变电阻Rab的电路关系，了解滑片在不同位置时电路所处的状态，并 转化成拉力所对应的示数是本题的解题关键． 23
