【赢在中考】中考物理 二轮专题复习 第12讲 欧姆定律 学案(pdf版,含答案)

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【赢在中考】中考物理 二轮专题复习 第12讲 欧姆定律 学案(pdf版,含答案)

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初三物理春季课程
第 12 讲 欧姆定律
1805 年,欧姆进入爱尔兰大学学习,后来由于家庭经济困难,于 1806 年被迫退学。通过自学,他于
1811 年又重新回到爱尔兰大学,顺利地取得了博士学位。大学毕业后,欧姆靠教书维持生活。1820 年,
他开始研究电磁学。欧姆的研究工作是在十分困难的条件下进行的。他不仅要忙于教学工作,而且图书
资料和仪器都很缺乏,他只能利用业余时间,自己动手设计和制造仪器来进行有关的实验。1826 年,欧
姆发现了电学上的一个重要定律——欧姆定律,欧姆为此付出了十分艰巨的劳动。在那个年代,人们对
电流强度、电压、电阻等概念都还不大清楚,特别是电阻的概念还没有,当然也就根本谈不上对它们进
行精确测量了;而且欧姆在研究过程中,几乎没有机会跟他那个时代的物理学家进行接触,他的这一发
现是独立进行的。
欧姆最初进行的试验主要是研究各种不同金属丝导电性的强弱,用各种不同的导体来观察磁针的偏
转角度。后来在试验改变电路上的电动势中,他发现了电动势与电阻之间的依存关系,这就是欧姆定
律。欧姆定律及其公式的发现,给电学的计算,带来了很大的方便。人们为纪念他,将电阻的单位定为
欧姆,简称“欧”。
知识盘点
考点 1 欧姆定律实验
三个重要实验:
实验名称
探究 I 与 U 的关系 探究 I 与 R 的关系 伏安法测电阻
项目
电路图
移动滑片,读取 U、I 值,根
保持 R 不变,改变 U,读取 保持 U 不变,改变 R,读
实验方法 U
I,寻找规律 取 I,寻找规律 据 R= ,多次测量取平均值
I
①保护电路 ①保护电路 ①保护电路
滑动变阻器的
②改变 R 两端的电压,多次 ②控制 R 两端的电压不 ②移动滑片,读取多组 U、I
作用
测量 变,多次测量 值
根据每次记录的电压个电流
当电阻一定时,通过导体的 当电压一定时,通过导体 求出每次对应的电阻值 R1、
实验结果 电流和导体两端的电压成 的电流和导体的电阻成反 R2、R3,求出它们的平均值
正比 比 R1+R2+R3
R=
3
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高效提分 源于优学
例 1.在探究“电流与电阻的关系”的实验过程中,电源电压恒为 6V,小明选择了 5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、
25Ω 五个电阻进行实验,电路图如图所示。
(1)请用笔画线代替导线将图乙中未完成的电路完成,且使变阻器滑片向右移动时电流表示数变大(导线
不能交叉)
(2)连接好电路,闭合开关,发现电流表没有示数,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电
压。造成这一现象的原因可能是______(填字母)
A.电阻断路 B.电流表坏了 C.滑动变阻器短路 D.电阻短路
(3)排除电路故障进行实验。为达到实验目的,滑动变阻器除了起到保护电路的作用外,还起到
___________________的作用。实验中,当把 5Ω 的电阻换成 10Ω 的电阻后,应把变阻器滑片向_____(选
填“左”或“右”)滑动至电压表的示数为______V 为止。
(4)根据多次测量数据描绘出电流随电阻变化的曲线如图丙所示,为完成整个实验,应选最大阻值不小于
__________Ω 的滑动变阻器。
(5)若继续使用该实验电路,还可以进行的实验有________(只要求填写一个实验名称)
例 2.小明探究“电流与电压的关系”,设计的实验电路图如图所示,已知电源电压为 3V,定值电阻 R1的
阻值为 5Ω。完成下列题目:
(1)在记录数据时,小明由于粗心,忘记将第三组电压表示数填入表格,同学们可以帮忙算出这里的电
压值应该为_______V。
I/A 0.1 0.2 0.3 0.4
U/V 0.5 1.0 2.0
(2)接下来,小明利用上述电路原理图来探究“电流与电阻”关系,闭合开关后移动滑动变阻器使得电压
表的读数为 2V,然后断开开关,将 CD 间的电阻 R1从 5Ω 换成 10Ω。再闭合开关,此时电压表的示数
________(填“大于”、“小于”或“等于”)2V,接下来小明应将滑动变阻器的滑片向_____端(填“a”或
“b”)移动。
(3)最后小明在桌子上发现一个阻值未知的定值电阻,为了测量电阻阻值的大小,小明用这个定值电阻
换掉原电路中的 R1,调节滑动变阻器,电路中电表的示数如图乙所示,电压表的示数为______V,电流
表示数为_______A,通过计算可得此定值电阻的阻值为______Ω。小明认为这样通过一组数据直接计算
的定值电阻阻值不准确,为了使得结果更加准确,他接下来应该______________________________。
例 3.如图甲是小明在测定灯泡正常发光时灯丝电阻的实验电路图。已知电源电压恒为 6V,灯泡额定电压
为 3.6V,正常发光时,通过灯泡的电流约为 0.32A。
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初三物理春季课程
(1)小明选择电流表的量程为 0~0.6A,电压表的量程应选________V;
(2)请用笔画线代替导线,根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整。
(3)在图乙中,使滑动变阻器接入电路的阻值变大,应将滑片 P 向_______(选填“左”或“右”)移动。
(4)正确连接电路后,闭合开关,小明移动滑片 P,灯泡正常发光时,发现电压表指针偏转角度很小。根
据测量时电表示数超过所用量程的一半可以减少误差的原则,小明在不增减实验器材的情况下,重新设计
电路,顺利完成了实验。请在虚线框内画出他重新设计的电路图。
(5)正确连接新的电路后,移动滑片 P,当灯泡正常发光时,电流表的示数如图丙所示,是____A,此时,
灯丝的阻值为_______Ω。
考点 2 欧姆定律及其应用
1.欧姆定律:通过导体的电流跟导体两端电压成正比,跟导体的电阻成反比;公式:__________。
2.欧姆定律的应用:
电路特点 串联电路 并联电路
电流 I/A I=I1=I2=·····In I=I1+I2+·····In
电压 U/V U=U1+U2+·····Un U=U1=U2=·····Un
R1R2
电阻 R/Ω R 总=R1+R2+·····Rn R 总=
R1+R2
U1︰U2=R1︰R2 I1︰I2=R2︰R1
注:并联电路总电阻比任何一个电阻都小,且在并联电路中,任何一个电阻增大,总电阻都会变大。
例 1.三个电阻 R1=2Ω,R2=6Ω,将它们并联后加一恒定电压 U,电路如图所示。流过每个电阻的电流分
别是 I1、I2,每个电阻两端电压分别是 U1、U2,则下列说法不正确的是( )
A.总电阻一定小于 2Ω
B.总电阻一定等于 8Ω
C.若再并联一个 100Ω 的电阻,则并联的总阻值增大
D.若减小 R1 的阻值,则电路中并联的总阻值减小
例 2.如图所示,R1 的电阻为 30Ω,R2 的电阻是 20Ω,闭合开关 S,断开开关 S1 时电流表的示数是 0.3A,
再闭合开关 S1时,下列说法不正确的是( )
A.电源电压为 6V
B.电流表示数变为 0.5A
C.I1∶I2=2∶3
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高效提分 源于优学
D.I1∶I2=3∶2
例 3.如图是电阻甲和乙的 U-I 图像,由图像可知下列判断正确的是( )
A.甲乙都是定值电阻
B.当乙两端电压为 1V,其电阻值为 10Ω
C.将甲和乙串联,若甲的电流为 0.4A 时,电路的电源电压为 3V
D.将甲和乙并联,若甲两端电压为 1V 时,干路上的电流为 0.4A
例 4.如图所示的电路中,R1=10Ω,R2=30Ω,闭合开关 S,电压表 V1 与 V2的示数之比是( )
A.1∶3
B.3∶1
C.3∶4
D.4∶3
例 5.如图所示的电路中,电源电压为 6V 不变,滑动变阻器 R2标有“20Ω 2A”字样,闭合电键 S 后,电
流表 A 示数为 0.2A,电压表 V 示数为 2V。求:
(1)此时滑动变阻器接入电路中的电阻;
(2)R1的阻值;
(3)电流表 A 最小示数;
考点 3 动态电路分析
含有滑动变阻器的动态电路,分析步骤如下:
(1)先判断电路连接方式和电表测量对象;
R 总变大(或变小) I 总变小(或变大
(2)串联:R 滑变大(或变小)
U 局,串联分压成正比
(3)并联:U 一般不变,定值电阻所在的支路一般不变
I 支变小(或变大) I 总变小(或变大)
R 支阻值变大(或变小)
R 总变大(或变小) I 总变小(或变大)
例 1.如图所示,当闭合开关 S,滑动变阻器滑片 P 向右滑动过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表 A 示数变小
B.灯泡 L 的亮度变亮
C.电压表 V1 示数变大
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初三物理春季课程
D.电压表 V2 示数变小
例 2.如图是小明设计的压力传感器的原理图,弹簧上端和滑动变阻器的滑片 P 固定在一起,AB 间有可
收缩的导线,R1 为定值电阻。当开关 S 闭合,压力 F 增大时,电流表与电压表示数变化情况是( )
A.电流表示数变大,电压表示数变小
B.电流表示数变小,电压表示数变小
C.电流表示数变小,电压表示数变大
D.电流表与电压表示数之比不变
例 3.如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关 S,将滑动变阻器的滑片 P 向 b 端移动,则在移动过
程中( )
A.电压表 V 的示数变小,电流表 A1的示数变大
B.电压表 V 的示数不变,电流表 A2的示数不变
C.电压表 V 的示数与电流表 A1的示数的乘积变大
D.电压表 V 的示数与电流表 A2的示数的比值变大
例 4.如图的电路,电源电压恒为 4.5V,电流表的量程为 0~0.6A,电压表的量程为 0~3V,定值电阻阻值
5Ω,滑动变阻器 R 的最大阻值 50Ω。闭合开关 S,移动滑片 P 的过程中,下列说法正确的是( )
A.若滑片 P 向左移,电流表的示数变小
B.电压表与电流表的比值不变
C.滑动变阻器允许的调节范围是 2.5Ω~50Ω
D.电流表的变化范围是 0.3A~0.6A
例 5.如图所示,电源电压保持不变,R1=10Ω,闭合开关 S,滑动变阻器滑片 P 从 a 端移到 b 端,两电
表示数变化关系用图乙线段 AB 表示。求:
(1)滑动变阻器的最大阻值;
(2)电源电压;
(3)滑片 P 滑到 ab 中点时电压表的示数。
牛刀小试
1.一只阻值为 0.1Ω 的电阻与另一只阻值为 1000Ω 的电阻并联,其总电阻的阻值( )
A.小于 0.1Ω B.近似等于 100Ω
C.近似等于 1000Ω D.大于 0.1Ω,小于 1000Ω
2.如图所示,电路中 R1的阻值为 6Ω,闭合开关 S,电流表 A1的示数为 1.2A,电流
表 A2 的示数为 0.3A。则 R2 的阻值是( )
A.18Ω B.24Ω C.6Ω D.3Ω
3.为了检测酒驾行为,如图甲所示是小明设计一款酒精浓度检测仪的电路图,其电源电压保持不变,R0
为定值电阻,R 为酒精气体浓度传感器(气敏电阻),R 的阻值与酒精浓度的关系如图乙所示。接通电
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高效提分 源于优学
源,当传感器酒精浓度增大时,下列说法正确的是( )
A.电流表的示数变小
B.电压表的示数变大
C.电流表的示数与电压表的示数的比值变小
D.电流表的示数与电压表的示数的比值变大
4.如图电路,电源电压不变,闭合开关 S 后,当滑动变阻器的滑片 P 向右滑动时,关于电表示数变化,
下列说法中正确的是( )
A.电流表和电压表示数均变大
B.电流表和电压表示数均变小
C.电流表示数变小,电压表示数变大
D.电流表示数变大,电压表示数变小
5.小明观察了市场上的测重仪后,设计了如图四个电路(R 是定值电阻,R1是滑动变阻器,电源两极间
的电压恒定),其中能实现体重越大,电表示数越大的电路图( )
A. B. C. D.
6.如图 a 是一个用电压表的示数反映温度变化的电路原理图,其中电源电压 U=4.5V 且保持不变,电压
表量程为 0~3V,R0是 300Ω 的定值电阻,R1是热敏电阻,其电阻随环境温度变化的关系如图 b 所示。
若闭合开关 S( )
A.电压表的最小示数是 1.5V
B.环境温度为 40℃时,热敏电阻阻值是 150Ω
C.电压表 V 示数越小,环境温度越高
D.此电路允许的最高环境温度为 60℃
7.如图(a)所示的电路中,电源电压不变,闭合开关后,滑动变
阻器滑片由 b 端向 a 端移动过程中,电压表示数 U 与电流表示数 I
的关系如图(b),则电源电压 U=______V,电阻 R=_____Ω,滑动
变阻器的最大阻值是_______Ω。
8.在图(a)所示的电路中,电源电压为 18V 且保持不变,电阻 R1 的阻值为 15Ω,滑动变阻器 R2上标有
“50Ω 2A”字样。闭合电键 S 后,移动滑动变阻器的滑片 P,求:
(1)当电流表示数为 0.1A 时,电阻 R1 两端的电压 U1;
(2)电流表 A 最大示数 I;
107
初三物理春季课程
(3)当电压表 V 的示数如图(b)所示时,滑动变阻器连入电路中的电阻 R2。
方法突破
技巧点拨 1:解决电学计算题的一般思路
(1)弄清电路的连接方式;弄清各电表所测的物理量;弄清滑动变阻器接入电路中的部分;弄清题中的已
知条件。
(2)寻找已知量和未知量的关系,抓住电路中的不变量(例如电源电压恒定、定值电阻)和变化的量。
(3)根据串、并联电路特点及欧姆定律求解。
技巧点拨 2:电路中滑动变阻阻值变化范围求解的一般思路
步骤:(1)判断滑动变阻器导致的电表变化以及引起的安全隐患,从而推出滑动变阻器的最值;
(2)R ①电流表量程 滑 mIn Imax,比较两方面: 取较小值作为最大电流
②用电器(小灯泡)的额定功率
①电压表的量程
R 滑 max 电阻对应的电压最大,比较两方面: 取较小值作为最大电压
②电阻对应的电压
百炼成钢
真题
1.(2020·广西 )如图 1 所示电路,电源电压保持不变,当闭合开关 S,调节滑动变阻器阻值从最大变化
到最小,两个电阻的“U﹣I”关系图像如图 2 所示。则下列判断正确的是( )
A.电源电压为 10V
B.定值电阻 R1的阻值为 20Ω
C.滑动变阻器 R2的阻值变化范围为 0~10Ω
D.变阻器滑片在中点时,电流表示数为 0.3A
2.(2020·山东)在图所示的电路中,电源电压不变.闭合
开关后,滑动变阻器的滑片 P 向右端滑动时
A.电流表示数减小,电压表示数减小
B.电流表示数不变,电压表示数不变
C.电流表示数增大,电压表示数减小
D.电流表示数减小,电压表示数增大
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3.(2020·内蒙古)在如图甲电路中,电源电压不变,R0为定值电阻,R 为滑动变阻器。在滑片 P 从最右
端向最左端滑动过程中,电压表与电流表的示数变化关系如图乙。则下列说法正确的是( )
A.电源电压为 5V B.R0消耗的最小功率为 0.4W
C.定值电阻 R0为 8Ω D.滑片 P 在中点时,电流为 0.4A
4.(2018·上海)在如图所示的电路中,R1=R2,电键 S 闭合后,电路正常工作,电流表和电压表的示数分
别为 I0,U0,过一段时间后一个电表示数变大,一个电表示数变小.已知电路中仅有一处故障,且只发
生在电阻 R1、R2上,请根据相关信息写出电表的示数及相应的故障._____、_____.
5.(2020·甘肃天水·)在“探究电流与电阻的关系”实验中:
(1)如图甲所示,请你用笔画线代替导线,将图中电路连接完整(请勿更改原有导线,导线不得交
叉),要求:当滑动变阻器的滑片 P 向左移动时,电路中的电流变大.连接电路时,开关必须________.
(2)闭合开关后,发现电压表有示数且接近电源电压,电流表无示数,其原因能____________.
(3)实验过程中,将 5Ω 的电阻接入电路中,闭合开关调节滑动变阻器滑片 P 至适当位置,此时电流表
示数如图乙所示,则电流表示数为________A.将 5Ω 的电阻更换为 10Ω 的电阻,闭合开关,应将滑动变
阻器的滑片 P 向________(选填“左”或“右”)端移动,使电压表示数为________V.
6.(2020·江苏)小明探究铅笔芯的电阻大小与长度的关系时,找来一支铅笔芯,测量其长度并用两枚金
属回形针夹住其两端进行实验。
(1)图甲是测铅笔芯电阻的电路,请用笔画线代替导线将其连接完整。_____
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①闭合开关,发现两电表均无示数,为排查故障他将电压表改接在变阻器两端,发现电压表有示数,则
电路故障可能是____
②排除故障,移动滑片 P,电流表示数为 0.14A时,电压表示数如图乙,为____V,测出的电阻为____Ω
(2)移动回形针,改变并测量铅笔芯接入电路的长度,实验时发现电流表损坏,他又设计了图丙电路测量
电阻。
①正确连好电路,闭合开关 S,将开关 S1先拨至 b,移动滑动变阻器滑片 P,使电压表示数为 U。
②再将 S1拨至 a,调节电阻箱旋钮至图丁位置,观察到电压表示数略大于 U,他把“×1”挡的旋钮又旋
了一格,发现电压表示数略小于 U,此时他_____(选填“应”或“不应”)再调节滑动变阻器,以使电
压表的示数恰好为 U。
③推断铅笔芯接入电路的阻值_____(填写范围)。
(3)小明由上述两次实验,得出铅笔芯电阻与长度的关系,请评价他在探究过程中的不足之处∶______
模拟题
1.(2020·湖南)如图所示的电路中,小灯泡 L1、L2规格相同,闭合开关 S 后,发现 L1不亮,L2发
光.此电路的故障可能是( )
A.灯 L1短路 B.灯 L2短路
C.灯 L1断路 D.开关 S 接触不良
2.(2020·北京大峪中学九年级期中)小海设计了一种测定油箱内油量的模拟装置,如图所示,其中电源
两端电压保持不变,R0是定值电阻,R 是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片 P 跟滑杆的一端连
接,滑杆可以绕固定轴 O 转动,另一端固定着一个浮子.油箱中的油量减少时,浮子随油面下降,带动
滑杆使变阻器的滑片 P 向上移动,从而引起电流表的示数发生变化.下列
说法中正确的是( )
A.电流表示数变小时,表明油箱中的油量减少
B.电流表示数变小时,电阻 R0两端电压变大
110
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C.当油箱中的油量减少时,电流表示数变大
D.当油箱中的油量减少时,变阻器 R 连入电路的电阻变小
3.(2020·山西)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 R2的规
格为“50Ω 0.5A”。闭合开关 S 后,调节滑动变阻器的滑片 P,得到电流表与电压表的示数关系如图乙所
示。在保证电路安全的前提下,下列说法中正确的是( )
A.电源电压为 9V
B.R1的阻值为 20Ω
C.滑动变阻器的取值范围是 2Ω~20Ω
D.电路总功率的变化范围是 2W~3W
4.(2020·全国九年级专题练习)东东同学学习了电学知识以后,选用三节新的干电池作为电源,并设计
了如下的电学实验.
(1)探究导体中电流与导体电阻的关系.选用的定值电阻的阻止分别是 5Ω、10Ω、15Ω、20Ω.
①按照甲图所示的电路图,把乙实物电路补充完整,当滑动变阻器的滑片向左滑动时,电流表示数增大
(________________)
②闭合开关后,东东发现电流表没有示数,电压表有示数,电路中出现的故障可能是_____.
③东东排除故障后,把 5Ω 的电阻接入电路,闭合开关,适当调节滑片的位置,电流表的示数如图丙所
示,其示数为_____A.
④断开开关 S,把 5Ω 的电阻换成 10Ω 的电阻,再次闭合开关后,滑片应向______填“左”或“右”)端
移动.
⑤在此实验中,滑动变阻器接入电路的阻值范围是_____.
(2)东东同学在电源电压未知,缺少电流表的情况下,设计了如图丁所示的电路图 (R0阻值已知),来测量
未知电阻 Rx的阻值.
①闭合 S、S1,断开 S2,适当调节滑片的位置,电压表示数为 U1.
②闭合 S、S2,断开 S1,滑动变阻器滑片的位置保持不变,电压表示数为 U2.
111
初三物理春季课程
③未知电阻的阻值 Rx=_____(用字母表示).
5.(2020·山西模拟)利用图甲所示的电路测量未知电阻 Rx的阻值,阻值大约为 5Ω.
(])请你根据电路图用笔画线代导线,将图乙的实验电路连接完整.
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于______端(选填“A”或“B”).
(3)闭合开关,发现电压表和电流表均无示数.小芳利用另一只完好的电压表进行检测,把电压表分别
接在 a、b 之间和 b、c 之间,电压表均有示数;接在 a、c 之间,电压表无示数.如果电路连接完好,只
有一个元件有故障,该故障是______.
(4)排除故障后,调节滑动变阻器,记录多组数据.画出了待测电阻 Rx的 I-U 图象,如图丙所示.由图
象可得 Rx=______Ω.
(5)如图丁所示的实验电路图,不能够得出定值电阻 Rx阻值的电路是______.
6.(2020·山西)“道路千万条,安全第一条;行车不规范,亲人两行泪。”酒后不开车是每个司机必须遵
守的交通法规。甲图是酒精测试仪工作电路原理图,电源电压 U=6V;R1为气敏电阻,它的阻值随气体中
酒精含量的变化而变化,如乙图所示。气体中酒精含量大于 0 且小于 80mg/100mL为酒驾,达到或者超过
80mg/100mL为醉驾。使用前通过调零旋钮(即滑动变阻器 R2的滑片)对测试仪进行调零,此时电压表
示数为 U1=5V,调零后 R2的滑片位置保持不变。
112
高效提分 源于优学
(1)当电压表示数为 U1=5V 时,求 R1消耗的电功率
(2)当电压表示数为 U1=5V 时,求 R2接入电路中的阻值
(3)某次检测中,电流表示数 I1′=0.2A,请通过计算,判断此驾驶员属于酒驾还是醉驾。
113区作我数
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第12讲欧姆定律
考点1
例1.(1)略
(2)A
(3)控制定值电阻两端电压不变:左:2.5
(4)35
(5)伏安法测电阻
例2.(1)1.5
(2)大于:b
(3)2:0.5:4:调节滑动变阻器重复以上操作,多算几组定值电阻的阻值,再求平均值
例3.(1)0-15
(2)
A
(3)左;
(4)
(5)0.3:12
考点2
例1.B
例2.D
例3.C
例4.C
例5.(1)102
(2)202
(3)0.15A
考点3
例1.A
例2.C
例3,B
例4.D
例5.(1)202
(2)6V
(3)3V
牛刀小试
1.A
2.A
3.D
4.C
5.A
6.D
7.6V:102:502
8.(1)1.5V
(2)1.2A
(3)32
百炼成钢
真题
1.D
2.B
3.B
4.电压表示数为2Uo,电流表示数为0,说明R1断路
电压表示数为0,电流表示数为2o,说明R1
短路
12
《饿数
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断开
电阻R处断路
0.3
右1.5
6
滑动变阻器断路
2.8V20
不应
142-152
回形针
铅笔芯
棋拟题
1.C
2.A
3.C
电阻断路(或电流表短路)
0.4:

6.252-252
Uh-Uz Ro
U
B
滑动变阻器断路
4B
6.(1)0.5W(2)102(3)此驾驶员为酒驾.
13

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