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专题12 欧姆定律 电和磁
1.欧姆定律是初中物理电学中的重要定律，对于其基础知识的考査将是中考的重点。这包括欧姆定律的公式、变形式以及相关概念的掌握。
欧姆定律与电功、电功率、安全用电等知识点的综合应用，将是中考命题的重点和难点。这类题目要求考生具备扎实的基础知识，并能够灵活运用。
2.在中考科学命题中电磁学的内容一直是重点之一。常见于选择题，部分市区也有计算大题的出现，且难度较大，要充分理解电路基础与电磁继电器的结合。
在2024年的省统考中，第30题对欧姆定律进行了考察，2025年统考需要注意。
★重难点01： 欧姆定律及其应用
一、欧姆定律
1、欧姆定律：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。
2、数学表达式：I=U/R。变形公式：U=IR，R=U/I。
3、欧姆定律的理解
（1）统一性：单位统一，U-伏，R-欧，I-安；
（2）同一性：I、U、R对应同一段导体或同一段电路，可用角标标注，如R1、I1、U1；
（3）同时性：I、U、R针对同一时间而言，如移动滑动变阻器导致电路变化；
（4）欧姆定律适用于纯电阻电路，且适用整个电路或其中某一部分电路。
<名师指点>：欧姆定律的注意事项
①公式R=U/I表示某段导体的电阻等于这段导体两端的电压与通过这段导体电流的比值，但导体电阻的大小取决于导体本身，与U、I无关。所以不能理解为R与U成正比，与I成反比。
②R=ΔU/ΔI表明了一个电阻的阻值大小还可以用电压变化量和电流变化量的比值来表示。
二、伏安法测电阻
1、实验原理：R＝。
2、实验电路图
3、实验表格
实验次数 U/V I/A R/Ω
1
2
3
4、注意事项
（1）在选取器材时，电流表的量程要大于电路中的最大电流；滑动变阻器的最大阻值应略大于或接近于小灯泡的电阻，以使调节效果明显。
（2）在连接电路时，要断开开关，将电流表、电压表、滑动变阻器正确接入电路，并注意防止短路的发生。
（3）在闭合开关前，应把变阻器的滑片移到最大阻值处，使电路中电流最小，目的是保证电路中各元件的安全。
（4）注意把每次测量的结果和灯泡的发光情况记录下来。
（5）分析处理数据，对于测得的各组电压值和电流值，计算出相应的电阻，然后比较几次实验测得的电阻，会发现灯泡变暗时，电阻变小。这不是测量误差，而是因为随着灯泡两端的电压减小，灯泡的温度降低，从而使灯丝的电阻减小。
1．（2023·宁波）如图，电路中电流大小始终不变，R0为定值电阻。闭合开关S，据电压表示数U与电阻箱阻值R的大小关系可以绘制-R图线①：断开开关S，据电压表示数U与电阻箱阻值R的大小关系可以绘制U-R图线②：把IR0记为U0，下列能正确表示图线①、②的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】根据欧姆定律，结合串联电路的电压规律分析判断。
【解答】根据图片可知，当闭合开关S时，定值电阻R0被短路，此时只有变阻器R，那么电压表测R两端的电压。
则此时电压表的示数U=IR。
由于电流I保持不变，那么此时电压表的示数与电阻R成正比，即二者变化的图像为一条通过坐标原点的斜线，故A错误；
当开关S断开时，变阻器R和定值电阻R0串联，此时电压表测它们的总电压；
即电压表的示数U总=U+U0=IR+U0；
由于电流I不变，R0不变，因此U0为一定值；
则电压表此时的示数与变阻器的阻值为一次函数关系。
当变阻器的阻值为0时，电压表的示数为U0，肯定不是0；
故B正确，而C、D错误。
故选B。
（1题图） （2题图）
2．（2022·温州）在电学实验中，电压表、电流表本身具有一定电阻，由于电表本身电阻的影响，使得测量结果总存在误差。某校课外兴趣小组进行了消除电表电阻对测量影响的探究。他们设计了如图所示的电路，利用该电路能够测量电源E1的电压U(可认为电源E1电压恒定)和电阻R 的阻值，E2是辅助电源，A、B两点间接有一灵敏电流表G。步骤如下：
（1）闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器R1、R2，使得灵敏电流表G的示数为零，读出电流表 和电压表 的示数为I1、U1，此时流过电源E1的电流为　 　。
（2）　 　。
（3）写出电源E1的电压U和电阻R 的表达式：　 　；R=　 　.
【答案】（1）I1
（2）改变滑动变阻器R1、R2的阻值，重新使得灵敏电流表G的示数为零，读出电流表和电压表的示数
（3）；
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】 根据灵敏电流计的示数为零分析电路中电流的路径，从而得出流过电源E1的电流为零计算电源电压，需再次使灵敏电流表的示数为零，并读出电流表和电压表的示数；根据E=U+Ir，测量电源的电动势和内阻。
【解答】 （1）根据灵敏电流计的示数为零可知，A、B两点的电势差为0，则A、B两点电势相等，电路中的电流只有一条路径，因此通过电源E的电流等于电流表的示数I1。
（2）改变滑动变阻器R1、R2的阻值，重新使得灵敏电流计的示数为零，A、B两点电势相同，相当于一点， 读出电流表和电压表的示数为I2、U2。
（3）灵敏电流计的示数为零，知A、B两点的电势差为0，则A、B两点电势相等，此时电压表读数等于电源的外电压，电流表示数为通过电源的电流，改变滑动变阻器、的电阻，重新使得灵敏电流计的示数为零，电流表和电压表的示数为I2和U2；根据
联立解得
★重难点02：电磁继电器的应用
一、电磁继电器
实质上是一个由 电磁铁 来控制的 开关 。
（1）工作过程：控制电路通电，电磁铁有磁性，吸引衔铁，达到控制作用。
（2）作用：实现远距离操作，利用低电压、弱电流控制高电压、强电流。
（3）如图所示的继电器主要由电磁铁A 、衔铁B 、弹簧C 、动触点D 等组成。
①当低压电源的开关闭合时，控制电路中有电流通过，电磁铁A产生磁性，吸引衔铁B，使动触点与红灯触点分离，而与绿灯触点接通(如图乙所示)，故红灯熄灭，绿灯亮起，电动机开始工作。
②当低压电源的开关断开时，电磁铁A失去磁性，衔铁B在弹簧C的作用下被拉起，使动触点与绿灯触点分离，而与红灯触点接通(如图甲所示)，故红灯亮起，绿灯熄灭，电动机停止工作。
1．（2023·宁波）如图所示是小宁设计的水位自动控制电路，其中工作电路由指示灯L、电动机M等元件组成，由家庭电路供电；控制电路中，金属板A、B置于水箱中不同位置，水箱中的天然水是导体。
（1）我国家庭电路电压为　 　V。
（2）当水箱内水面处于金属板A以下时，工作电路中的　 　处于工作状态。
（3）测试时，小宁发现由于电磁铁磁性太弱，电磁继电器无法正常工作。适当　 　（填“增加”或“减少”）电磁铁的线圈匝数，可以解决上述问题。
【答案】（1）220
（2）电动机M
（3）增加
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）根据有关电压的常识解答；
（2）根据图片确定衔铁的位置，弄清被接通的电路，从而确定工作电路的状态；
（3）电磁铁磁场强弱的影响因素：①电流大小；②有无铁芯；③线圈匝数。
【解答】（1）我国家庭电路电压为220V。
（2）当水箱内水面处于金属板A以下时，此时控制电路没有接通，电磁铁没有磁场，衔铁不能被吸下来，那么此时接通电动机所在的电路，即电动机M处于工作状态。
（3）测试时，小宁发现由于电磁铁磁性太弱，电磁继电器无法正常工作。适当电磁铁的线圈匝数，可以解决上述问题。
2．（2023·台州）我省实施“清凉工程”，为每个教室安装了空调。
（1）安装一台额定电压为220伏，最大功率为5500瓦的空调，需要给教室单独铺设输电线。通过计算说明，应选择允许通过最大电流至少为多少的导线？
（2）某台空调制冷时消耗的功率为2340瓦，若连续制冷0.5小时，消耗多少电能？
（3）为落实节能降耗，某同学设计并安装了如图甲的自动控制模拟电路，实现当气温升至30℃时，衔铁才能被电磁铁吸下，接通空调线路。热敏电阻R1的阻值随温度变化情况如图乙。
实际使用中发现：当气温在30℃上下波动时，空调线路会频繁接通和断开，影响空调的正常使用。因此该同学在图甲的基础上增加了一个定值电阻R0（如图丙），实现了空调线路接通后，气温降低至26℃以下时才自动切断，回升至30℃后才重新接通。请计算R0的阻值，并说出“气温从30℃降低至26℃时，空调线路不断开”的工作原理。（电路改进前后，衔铁刚被吸下时，电磁铁线圈中的电流大小不变；线圈电阻忽略不计）
【答案】（1）解：
答：应选择允许通过最大电流至少为25安的导线
（2）解：
答：消耗电能1.17千瓦时。
（3）解：根据图乙可知，当温度为30℃时，Rt=20欧。根据图甲可知衔铁刚被吸下时线
圈的电流
当温度降为26℃时，Rt′=30欧
此时流过Rt的电流
工作原理：气温升至30℃时，衔铁被吸下，Rt和R0并联工作。气温从30℃下降到26℃，由于R0的作用，线圈的电流一直大于等于0.15安，衔铁一直被吸引，空调线路不断开。
【知识点】欧姆定律及其应用；电磁铁的其他应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）电功率最大时电流为最大值；
（2）电能=电功率x时间；
（3）自动控制模拟电路原理为：当气温升高时，电阻R1的阻值变小，控制电路中的电流增大，磁性增强，上方的衔铁被吸合，空调线路接通，空调工作；当空调工作，温度降低时，电阻R1升高，电流变小，衔铁向上运动，空调断路。
1．（2025·宁波模拟）如图甲所示电路，电源电压不变。闭合开关S，电压表示数为6伏；将滑动变阻器的滑片从右端向左移动至某点的过程中，记录两个电流表的示数，并绘制如图乙所示图像。则（　　）
A．定值电阻R1的阻值为12欧
B．滑动变阻器R2的最大值为20欧
C．A点纵坐标表示通过R1的电流大小
D．C点时电路消耗的总功率为3瓦
【答案】C
【知识点】串、并联电路的电流特点；串、并联电路的电压特点；欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】根据图片确定电器元件的串并联关系，以及电表所测的物理量，然后从乙图提取信息，结合欧姆定律、并联电路的电流规律，以及电功率的公式分析判断即可。
【解答】根据甲图可知，定值电阻R1与变阻器R2并联，电流表A1测干路电流，A2测变阻器的电流。
根据并联电路的电流规律可知，A1的示数大于A2的示数；
根据乙图可知，当A2的示数为0.2A时，A1的示数为0.3A；
那么乙图中横轴表示通过变阻器R2的电流，纵轴表示干路电流。
A点时变阻器的电流为零，那么此时干路电流等于通过R1的电流，故C正确；
通过R1的电流为：I1=I总-I2=0.3A-0.2A=0.1A；
则R1的阻值为：，
故A错误；
由于无法确定变阻器阻值最大时干路电流，那么无法计算此时通过变阻器的电流，因此无法计算变阻器的最大阻值，故B错误；
C点时干路电流I总'=I1'+I2'=0.5A+0.1A=0.6A；
此时电路的总功率为：P总=U总I总'=6V×0.6A=3.6W，故D错误。
故选C。
2．（2025·丽水模拟）如图甲所示是智能健身蹦床，原理图如图乙所示。电源电压不变，为定值电阻，压力传感器的阻值随压力增加而减小。运动者从与蹦床接触至下落到最低点过程中，下列说法中正确的是
A．电流表的示数逐渐变小，电压表的示数逐渐变大
B．消耗的电功率逐渐变大，整个电路消耗的电功率逐渐变大
C．电压表与电流表示数的比值逐渐变小
D．电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值逐渐变大
【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】 由图可知，该电路为串联电路，电流表测量电路中的电流，电压表测量R1两端的电压；根据压力的变化判定压敏电阻阻值的变化，根据欧姆定律分析电路中电流和电压表示数的变化；根据P=UI=I2R判定R1和电路消耗的功率；根据欧姆定律分析电压表V与电流表A示数的比值的变化以及电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值的变化。
【解答】 由图可知，该电路为串联电路，电流表测量电路中的电流，电压表测量R1两端的电压；
A.在人从与蹦床接触至下落到最低点过程中，蹦床受到的压力增大，压敏电阻的阻值减小，总电阻减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，即电流表示数变大；
根据U=IR可知，R1两端的电压变大，即电压表V示数变大，故A错误；
B.电路中的电流变大，R1的电阻不变，根据P=UI=I2R知：R1消耗的功率逐渐变大；
电源电压不变，电路中的电流变大，根据P=UI可知，电路消耗的总功率P逐渐变大，故B正确。
CD.根据可知，电压表V与电流表A示数的比值以及电压表V示数的变化量与电流表A示数的变化量的比值均等于R1的阻值，保持不变，故CD错误。
故选B。
3．（2025·绍兴模拟）某学习小组为了探究不同金属导电性强弱，进行了下图所示的实验。在金属片横截面积、长度相同的情况下， 电流表A1、A2、A3测得的电流分别为I1、I2、I3， 且I1>I2>I3。则下列说法错误的是（　　）
A．导电性： Ag> Cu> Fe
B．三种金属中，Fe片电阻最大
C．设计并联电路的目的是控制变量
D．利用图中仪器，改为串联电路也可得出相同结论
【答案】D
【知识点】控制变量法；串、并联电路的电压特点；影响电阻大小的因素；欧姆定律及其应用
【解析】【分析】并联电路支路电压等于电源电压，所以支路电压相等。
【解答】AB、并联电路各支路电压相等，由可知，电流越大，说明金属片电阻越小，由 I1>I2>I3可知，电阻则导电性Ag> Cu> Fe，故AB正确，不符合题意；
C、使用并联电路的目的是控制金属片两端的电压相同，故C正确，不符合题意；
D、串联电路电流处处相等，利用图中仪器不能得出电阻大小关系，故D错误，符合题意。
故答案为：D。
（3题图） （4题图）
4．（2025·温州模拟）某同学用装满盐水的气球连接在如图所示的电路中。当用手向相反的方向拉扯连接气球的导线，使气球变长(盐水与导线充分接触且气球不破裂)，对这一过程进行分析，下面说法正确的是(　　)
A．小灯泡变得更亮
B．无论怎样拉动，电压表的示数都不变
C．电压表与电流表示数的比值变大
D．电路消耗的总功率变大
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】 电阻的大小与下面的因素有关：相同横截面积、同种材料的导体，长度越长，电阻越大；相同长度、同种材料的导体，横截面积越小，电阻越大；相同长度和横截面积的导体电阻还与组成材料有关；
首先判定电路的连接状态，然后根据盐水气球形状的变化判定电阻的变化，然后根据欧姆定律判定电流的变化、电压的变化，根据功率公式判定灯泡亮度的变化。
【解答】 由图可知，该电路为串联电路，电流表测量电路中的电流，电压表测量的是盐水气球两端的电压；
当用手向相反的方向拉扯连接气球的导线，气球变长变细，即长度增加，横截面积减小，故盐水气球的电阻变大，总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流减小；
盐水气球的电阻变大，根据串联电路的分压规律可知，其两端的电压变大，即电压表示数变大；电压表与电流表示数的比值为盐水气球的电阻，电阻变大，比值变大；
电路中的电流减小，根据P=I2R可知，灯泡的功率变小，亮度变暗；
电源电压不变，根据P=UI可知，电路的总功率变小。
综上所述，C正确。
故选C。
5．（2025九下·浙江月考）将一根细金属丝置入柔性塑料中，可以制成用来检测物体形变的器件应变片，其结构如图1所示。将它接入图2所示的电路，电源电压不变，R为定值电阻。闭合开关S，当应变片随被检测物体发生拉伸形变时，塑料中的金属丝会被拉长变细，导致电阻变大，则电路中的（　　）
A．电压表和电流表示数都变大
B．电压表和电流表示数都变小
C．电压表示数变小，电流表示数变大
D．电压表示数与电流表示数的比值变大
【答案】D
【知识点】串、并联电路的电流特点；串、并联电路的电压特点；欧姆定律及其应用
【解析】【分析】串联电路电流处处相等，由可知，某电阻阻值变大，其两端电压也将变大。
【解答】由可知，电源电压不变，电阻变大，则电路中电流变小，即电流表示数将变小。串联电路电阻越大，分压越大，电压表测量应变片两端电压，应变片电阻变大，可知其两端分压也将增大，则电压表示数变大。电压表与电流表示数的比值等于应变片的电阻，可知比值也将变大。
故答案为：D。
6．（2025·浙江模拟）如图所示的电路是利用光敏电阻特性设计的电路，能够实现夜晚变暗时路灯自动亮起，白天变亮时路灯自动熄灭。下列有关说法正确的是(　　)
A．当控制电路断开时，电磁铁仍有磁性
B．光敏电阻阻值随光照强度的增强而增大
C．为了让路灯更早亮起，可将滑片适当向右移
D．工作电路A 端应与家庭电路的零线相连
【答案】C
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点；电磁铁的其他应用
7．（2025九下·慈溪模拟）很多中小学生都使用过电话手表，(如图1)当小李同学用电话手表与妈妈长时间视频通话，手表突然自动关机，原因是手表过热，启动了保护功能。她认为手表启动保护功能一段时间后，应有自动开机功能，于是她用所学知识设计出模拟热保护装置的示意图(如图2)，Ro为定值电阻，R为热敏电阻，(有两种类型可供选择，其电阻随温度变化关系如图3所示，R的温度变化主要受发热元件影响)。下列分析合理的是
A．热敏电阻应选择PTC 类型
B．热敏电阻温度升高，电磁铁磁性凝弱
C．启动保护模式后，到自动开机，Ro消耗的电功率变小
D．启动保护模式后，工作电路无法再次启动
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】根据热敏电阻的特性和电磁继电器的基本原理进行分析。
【解答】A.根据题意，当温度升高时，电磁继电器中的电流增大，吸下衔铁，断开发热元件，所以热敏电阻的阻值应该随着温度的升高而降低，采用NTC热敏原件，故A错误；
B.热敏电阻的阻值应该随着温度的升高而降低，控制电路中的电流变大，电磁铁磁性增强，故B错误；
C.启动保护模式后，到自动开机，手表的温度慢慢下降，所以R的阻值变大，电路中的电流变小，根据P=I2R可知，Ro消耗的电功率变小，故C正确；
D.启动保护模式后，手表的温度慢慢下降，所以R的阻值变大，电路中的电流变小，电磁铁磁性减弱，电磁铁和衔铁断开，工作电路再次启动，故D错误。
故答案为：C。
8．（2025·嘉兴模拟）某科学兴趣小组探究“电流和电阻关系”的实验过程如下：
（1）【实验步骤】I.根据设计的方案将阻值为5Ω的电阻接入图甲电路，闭合开关，观察并将电流表与电压表的示数记录到表乙；
Ⅱ.换用阻值为10Ω、20Ω的电阻，重复步骤I。
请你用笔画线代替导线，将电流表接入图甲电路中。　 　。
（2）【数据处理】同学们对表乙数据进行分析，发现未能得到预期结论，原因是　 　。
（3）【得出结论】改进步骤后，将重新获得的数据绘制成图丙，据此可得出的结论是　 　。
（4）【实践应用】如图丁是电动汽车“油门”示意图。若踩下“油门”时，滑片逆时针转动，汽车加速，则应将E、O、F中哪两个接线柱接入电路中。　 　。
【答案】（1）
（2）没有控制定值电阻两端的电压不变
（3）当电压一定时，通过导体的电流与电阻成反比
（4）O和E
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用；欧姆定律及其应用；探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】（1）电流表和电压表的电流均从正接线柱连入，负接线柱流出。
（2）由和控制变量法分析原因。
（3）由图丙可知，定值电阻两端电压一定时，电流与电阻的图像额反比例函数图象相同，说明电流与电阻成反比。
（4）滑动变阻器连入电路的有效长度越长，电路越大。
【解答】（1）电路为串联电路，电压表测量定值电阻两端电压，电流表串联在电路中，滑动变阻器一上一下接进电路，如图所示
。
（2）由控制变量法可知，在探究电流与电阻的关系时，要控制定值电阻两端电压保持不变，由表中数据可知，实验时未控制定值电阻两端电压不变，所以未能得到预期结论。
（3）由图丙可知，电阻变为原来的几倍，电流就为原来的几分之一，可得：在电压一定时，电流与电阻成反比。
（4）汽车加速，说明电路中电流变大，由欧姆定律可知，电路中电阻减小，结合图丁可知，接入电路的是OE。
9．（2025·舟山月考）为了测量未知电阻R 的电阻值，小科设计了如图甲所示的实验电路。
实验次数 1 2 3
U/V 1.5 2.0 2.5
l/A 0.14 0.19 0.23
R/Ω 10.7 10.5 10.9
（1）请用笔画线代替导线，将图中未完成的电路补充完整。　 　。
（2）正确连接电路，闭合开关，发现电流表和电压表都有较大的示数，且无论怎样移动滑动变阻器的滑片，它们的示数都不变。造成这一现象的原因可能是　 　。
（3）排除故障后进行实验，上表是小科记录的实验数据，则电阻R的阻值是　 　Ω。
（4）小舟利用相同的器材测量电阻R的阻值，根据实验数据绘出的图像如图乙所示。则符合小舟设计的电路图是　 　。
【答案】（1）
（2）滑动变阻器短路
（3）10.7
（4）B
【知识点】电流表、电压表在判断电路故障中的应用；欧姆定律及其应用；伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】（1）电压表并联在哪个用电器两端，测量的就是哪个用电器两端的电压。
（2）滑动变阻器通过改变连入电路的有效长度来改变电阻大小，移动滑片，电阻不变，可能是同时接入两个上端或下端接线柱，或滑动变阻器短路。
（3）取平均值可以减小误差。
（4）A图电压表测量定值电阻两端电压，电阻阻值不变，由欧姆定律可知，电流随电压的增大而增大；C图电压表测量电源电压，示数不会改变。
【解答】（1）电路为串联电路，电压表测量待测电阻两端电压，滑动变阻器一上一下接进电路，如图所示
。
（2）电流表和电压表都有较大示数，说明电路为通路，且电路中总电阻较小，移动滑片，电表示数不变，说明滑动变阻器连入电路的阻值不变，可知故障可能是滑动变阻器短路。
（3）为了减小误差，应取三次实验的平均值，电阻为。
（4）图乙中电流与电压成反比，且电流最大时，电压表示数为零。滑动变阻器阻值越小，电路的总电阻越小，由欧姆定律可知，电路中电流最大时，滑动变阻器连入电路的阻值为零，此时滑动变阻器两端的电压也为零，可知电压表测量的是滑动变阻器两端电压。
故答案为：B。
10．（2025·温州模拟）某同学想研究灯泡的电阻是否会随着灯泡两端电压的变化而变化，他进行了如图1实验。其中电源电压恒为4.5伏，电压表量程为3伏，滑动变阻器上标有“1安，10欧”，灯泡在常温下的电阻大约为8欧姆。
（1）为不超过电压表量程，该同学将电压表接在滑动变阻器两端，请将图1连接完整。
（2）该同学按如图1连接好电路后，闭合开关，移动滑片，发现电压表始终为0伏，电流表始终无示数，如果电流表和电压表都正常，则故障的原因可能是　 　。
（3）排除故障后，该同学利用图1进行了5次实验，记录实验数据并绘制成I-U图像，如图2所示。据图可得出的结论是　 　。
（4）该同学在图2的基础上画出了小灯泡的I-U图像，如图3中的虚线所示。请判断画的虚线是否正确，并说出判断的依据　 　。
【答案】（1）
（2）小灯泡断路
（3）灯泡两端电压越大，灯泡的电阻越大
（4）不正确，当电流相同时，时，此时当电流相同时，前面两次测得的总电压不相同
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】（1）根据电压表的连接方法分析解答；
（2）在测量灯泡电阻的实验中，如果灯泡发生断路，那么整个电路发生断路，此时整个电路没有电流，此时灯泡不发光，电压表和电流表没有示数；
（3）根据图2分析灯泡的电阻随电压的变化规律；
（4）从图像中提取信息，结合U总=U1+U2分析总电压的数值是否保持相同即可。
【解答】（1）根据题意可知，电压表并联在滑动变阻器两端，即它的“-”接线柱接在变阻器左下角的接线柱上，“3”接线柱接在右上角的接线柱上，如下图所示：
（2） 该同学按如图1连接好电路后，闭合开关，移动滑片，发现电压表始终为0伏，电流表始终无示数，如果电流表和电压表都正常，则故障的原因可能是小灯泡短路；
（3）根据图2可知，当灯泡电压增大时，通过灯泡的电流逐渐减小，根据可知，灯泡的电阻逐渐增大，那么得到结论：灯泡两端电压越大，灯泡的电阻越大。
（4）我认为该同学画的虚线不正确，理由是：当电流相同时，时，此时当电流相同时，，即前面两次测得的总电压不相同。
11．（2025·衢州模拟）小科在验证“电阻丝产生的热量与电阻、电流及通电时间的关系”时，采用了一种“变色测温贴”(产品介绍如图甲所示)，常温下将测温贴贴在电阻上，并连接如图乙所示的实验电路，闭合开关，记录测温贴变色所用的时间。断开开关，待测温贴 ，调节滑动变阻器，闭合开关，继续测量测温贴变色所用时间，所得结果如下表：
实验序号 变色所用的时间/s
R1 R2
1 9 18
2 12 24
3 21 42
（1） 题干中“ ”处应填　 　。
（2）根据表中数据可知，从实验1到实验3滑动变阻器滑片是向　 　移动的。
（3）考虑电阻散热，不同电阻使测温贴升高相同温度时，实际消耗的电能是不同的。因此在烧开水时，从节约用电角度考虑应选择下列哪种电热水壶 ____
A．“220V，1000W” B．“220V，1500W”
（4）从安全角度考虑，家庭电路中大功率用电器使用更粗导线的原因是：　 　。
【答案】（1）恢复常温
（2）左
（3）B
（4）大功率用电器正常工作时电流较大，使用更粗的导线横截面积大电阻小，能减少电流通过导线时产生的热量，避免导线绝缘层损坏或引起火灾
【知识点】控制变量法；滑动变阻器的原理及其使用；欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）为了控制变量，应等测温贴恢复至室温再进行实验。
（2）变温时间变长，说明单位时间内产生的热量变少，电路中电流减小。滑动变阻器通过改变连入电路中的有效长度来改变电阻，长度越长，电阻越大。
（3）根据进行分析判断，时间越长，损失的热量越多。
（4）导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积有关，材料一定时，长度越长，横截面积越小，电阻越大。
【解答】（1）为了防止前面的实验造成干扰，应等测温贴恢复至室温，再调节滑动变阻器，进行下一次实验。
（2）由1至3，变色所需时间逐渐延长，由可知，电路中电流变小，由欧姆定律可知滑动变阻器连入电路的阻值增大，由图可知，滑动变阻器的滑片向左移。
（3）由可知，产生相同的热量，功率大的电热水壶所需时间更短，散失的热量更少，所以为减少散热，应使用电功率大的电热水壶。
故答案为：B。
（4）导线的电阻与横截面积有关，在其他条件一定时，导线越粗，电阻越小，由可知，导线产生的热量越少，不容易因导线温度过高导致导线损坏甚至引起火灾。
12．（2025·浙江模拟）某同学利用如图甲所示电路(电源电压恒为3V)，进行了如下探究。
（1）【实验目的】探究电流与　 　的关系。
（2）【实验步骤】
按图甲连接好电路，闭合开关，分别将5Ω、10Ω、20Ω的电阻接入电路中，记录对应的电压表示数和电流表示数，实验结果如表1所示。表1空格处中的电流表示数如图乙所示，此时通过电阻R 的电流为　 　。
表1
实验组别 1 2 3
电压U(V) 1.6 2 2.4
电阻R(Ω) 5 10 20
电流 I(A) 0.32 0.22 　
表2
实验组次 1 2 3
电压U(V) 2 2 2
电阻R(Ω) 5 10 20
电流I(A) 0.40 0.20 0.10
（3）【实验反思】查阅资料：电源本身存在较大的电阻。实验中电阻两端电压改变的原因是　 　。
（4）【实验改进】小科在原电路的基础上增加了一个电路元件顺利完成了实验，实验结果如表2所示，请写出电路元件的名称及连接方式：　 　。
【答案】（1）电阻
（2）0.12A
（3）电源存在电阻且与电阻R 串联，电阻两端电压会随电阻 R 的增大而增大
（4）串联一个滑动变阻器
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】 （1）根据实验步骤分析实验目的；
（2）根据图乙电流表所选量程确定分度值读数；
（3）根据欧姆定律和串联电路的电压特点分析实验中电阻两端电压改变的原因；
（4）根据欧姆定律和串联电路的特点分析小科在原电路的基础上增加的电路元件的名称及连接方式。
【解答】 （1）由实验步骤可知，实验中换用不同阻值的定值电阻，即改变电阻，因此实验目的是探究电流与电阻的关系；
由图乙可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.12A；
（3）由于电源本身存在较大的电阻，即电源的电阻与定值电阻串联，当换用定值电阻后，电路中的总电阻发生变化，由欧姆定律可知，电路中的电流改变，电源本身的电阻所分电压发生改变，由串联电路的电压特点可知，电阻两端电压也发生改变；
（4）由表2中实验结果可知，定值电阻两端的电压保持不变，由（3）可知，更换电阻后，电阻两端的电压发生改变，由串联电路的特点可知，为了保持电阻两端的电压不变，可以在原电路中串联一只滑动变阻器。
13．（2025·拱墅模拟）据史料记载，欧姆曾用图甲电路来研究电流与电压、电阻的关系，该电路中温差电源的电压与温差成正比。当电路中有电流通过时，小磁针偏转，转动手柄，使小磁针回到原位置，记录手柄转过角度。改变电源温差，利用同一铁丝多次实验得出表1数据；控制电源温差不变，用粗细相同、长度不同的铁丝多次实验得出表2(已知：手柄转过角度与电流大小成正比，粗细相同的铁丝电阻阻值与其长度成正比)。
实验组别 1 2 3 4
电源温差(摄氏度) 20 40 60 80
手柄转过角度(度) 50 100 150 200
表2
实验组别 1 2 3 4
铁丝长度(英寸) 2 4 6 10
手柄转过角度(度) 305 281.5 259 224
（1）分析表1中数据，可以得到的初步结论是　 　。
（2）对表2中数据分析发现，无法得出通过铁丝的电流与铁丝电阻成反比的结论；于是在铁丝两端连接一个电压表，重复实验，发现当铁丝长度改变时，电压表示数也发生改变，据此分析电流与铁丝电阻不成反比的原因；为了解决上述原因　 　，请提出改进的方法　 　。
【答案】（1）使用同一导体时，手柄转过角度与电源温差的比值相等
（2）电路中铜丝、水银也会分走一部分电压，没有控制铁丝两端电压相同；添加一个滑动变阻器与铁丝串联
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】 （1）分析题表1数据得出结论。
（2）图乙电路中，当铁丝长度改变时，铁丝的阻值发生变化，根据串联电路的分压特点可知，电路中的铜丝、水银会分走部分电压，据此分析；为了控制铁丝两端电压相同，可以在图乙电路中，添加一个滑动变阻器与铁丝串联。
【解答】 （1）根据题表1数据分析可知，使用同一铁丝实验时，手柄转过角度随电源温差增大而增大，手柄转过角度与电源温差的比值不变，则手柄转过角度与电源温差成正比关系，所以可以得到的初步结论是使用同一导体时，手柄转过角度与电源温差的比值相等。
（2）图乙电路中，当铁丝长度改变时，铁丝的阻值发生变化，根据串联电路的分压特点可知，电路中的铜丝、水银会分走部分电压，使得每次实验铁丝两端电压不同，所以电压表示数也发生改变，电流与铁丝电阻不成反比。
为了控制铁丝两端电压相同，可以在图乙电路中，添加一个滑动变阻器与铁丝串联，通过调节滑动变阻器的滑片，使铁丝两端电压保持不变。
14．（2025·丽水模拟）某同学发现不少商场洗手间为顾客提供干手器（如图甲），他也想设计并制作一款干手器供学校使用。
（1）某同学利用电磁继电器设计了电路图（如图乙所示），实现自动化控制。闭合开关S、后，干手器感应到手伸入时，感应开关闭合，电动机开始工作。此时电磁铁上端为　 　极，图丙中的光敏电阻　 　（填“①”或“②”）符合他的设计要求。
（2）若全校师生均使用热风干手，一周累计10000次，按照某同学的设计图及干手器参数表计算干手器一周消耗的总电能。
干手器参数
额定电压 220伏
电动机额定功率 50瓦
加热功率 950瓦
工作时间 18秒
【答案】（1）N；①
（2）解：此时的总功率P总=P动+P热；
干手器一周消耗的电能。
答：干手器一周消耗的总电能为。
【知识点】欧姆定律及其应用；通电螺线管的极性和电流方向的判断；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】 （1）根据安培定则判断磁极，根据欧姆定律分析结合电磁铁的磁性与电流大小有关分析；
（2）首先将加热功率和电机功率相加得到吹热风时的总功率，再根据W=Pt计算电能。
【解答】 （1）①根据图乙可知，电流从上方流入，线圈中的电流指向右侧，由安培定则可知，电磁铁的上端为S极；
②干手器感应到手伸入时，光强减小，此时感应开关闭合，说明电流变大，则电阻减小，因此①符合他的设计要求。
15．（2025·绍兴模拟） 图甲为自动气象站中的测温装置，它的测温电路可简化为图乙，其中的“恒流源”是一个能提供恒定电流的特殊电源，即电阻R变化时，通过R的电流大小保持不变。测温时是通过数字电压表的示数来反映环境的温度、
（1）已知电阻R的阻值随温度的变化规律如图丙所示，则每升高1摄氏度，R的阻值增大　 　欧姆。
（2）某次环境温度从20摄氏度上升到30摄氏度，发现电压表的示数变化了8毫伏。当电压表的示数为216毫伏时，环境温度为多少摄氏度 (写出计算过程)
（3）已知当温度的变化值相同时，电压表示数的变化值越大，该测温装置的灵敏度越高。若要提高该测温装置的灵敏度，可换一个电流值　 　(选填"更大"或"更小")的恒流源。
【答案】（1）0.4
（2）流过电阻R的电流不变，根据U=IR，则△U=I△R，由图可知，20摄氏度上升到30摄氏度时，△R=4欧，所以I=2毫安，电压表示数为216毫伏，据U=IR得到R=108欧，对应温度为20摄氏度。
（3）更大
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】（1）根据图丙分析电阻与温度变化量之间的关系。
（2）根据（1）中所得规律，计算电阻变化量，结合欧姆定律计算恒流源电流大小，得出电阻大小后根据图丙读出温度。
（3）根据“电压表示数的变化值越大，该测温装置的灵敏度越高”可知，要提高灵敏度则需增大电压变化值，由欧姆定律可知，应增大电流。
【解答】（1）由图丙可知，温度每升高20℃，电阻增大8欧姆，可知温度升高1℃电阻的变化量为。
（3）由U=IR可知，电阻变化一定时，电流值越大，电压变化值越大，灵敏度越高。
16．（2025·临平模拟）电鳗是生活在亚马孙河流域的危险鱼类，电鳗放电时能够电晕过河的牛、马等大型动物，使其溺水。为了研究电鳗的放电行为，研究人员把一个阻值为2000Ω的电阻与电流表串联，并接到电鳗的首尾两端，如图甲。待电鳗放电瞬间记录电流表的值为0.2A。
请回答：
（1）根据研究记录的数据计算电鳗此次放电的电压与电功率。
（2）电鳗能够放电是一种　 　(选填“先天性行为”或“后天学习行为”)。
（3）为保证用电安全，在设计家用电器时要防止用电器变成放电的“电鳗”，如设计电热水壶时要防止电热水壶“干烧”，避免内部的绝缘物质熔化后漏电。图乙、丙是两位同学设计的“防干烧电热水壶”方案，R3是加热电热丝，R2是阻值随温度升高而减小的热敏电阻，当水温高于100℃后，电磁铁能够吸引衔铁。乙、丙两个方案中能够实现电热水壶防干烧的是　 　方案。
【答案】（1）U=IR=0.2A×2000Ω=400V
P=UI=400V×0.2A=80W
答：此时电鳗放电的电压为400 V，放电的电功率为80W
（2）先天性行为
（3）乙
【知识点】动物行为的基本类型；欧姆定律及其应用
【解析】【分析】（1）根据欧姆定律 U = IR可计算电鳗放电电压，再根据P = UI计算电功率。
（2）先天性行为是动物生来就有的本能行为，后天学习行为是动物在成长过程中通过学习和经验获得的行为。
（3）分析乙、丙方案中，在水温高于100℃时，热敏电阻 阻值变化对电磁铁电路及工作电路的影响，判断能否实现防干烧功能。
【解答】（2）电鳗放电是生来就有的本能，属于先天性行为。
（3）在乙方案中，当水温高于 100℃，热敏电阻 R2 阻值减小，控制电路电流增大，电磁铁磁性增强吸引衔铁，断开工作电路，能防止干烧；丙方案中，衔铁被吸引后会使加热电路始终接通，无法防干烧，所以能实现防干烧的是乙方案。
17．（2025·舟山月考）某电热敷眼罩如图甲所示，有高温、中温和低温三个档位，图乙是内部简化电路图， 为加热电阻，其中 的阻值均为10Ω，通过旋转开关可以实现档位切换，正常工作时电压为5V。
（1）该电热敷眼罩可以缓解眼部疲劳，它通过发热元件对眼部加热，有助于扩张血管，增加血流量，进而改进眼部血液循环，为眼部组织细胞的生命活动提供更多的　 　。
（2） 旋转开关转至　 　(选填“ab”、 “bc”、 “cd”或“de”)时， 电热敷眼罩处于高温档工作理由是： 　 　。
（3）若旋转开关转至 de时，电路中总电流为0.9A，则 的大小是多少
（4）旋转开关转至 cd时，求电热敷眼罩的功率。
【答案】（1）氧气和营养物质
（2）de；此时电路中 R2和R3并联，电路中总电阻最小，由公式可知电路总功率最大
（3）解： 答： 的大小为12.5Ω
（4）解：开关在 cd时， 电路中仅接入
答：此时电热敷眼罩的电功率为2.5w
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用；常用电热器
【解析】【分析】（1）血液与组织细胞进行物质交换，将氧气和营养物质给组织细胞，组织细胞将二氧化碳等代谢废物给血液。
（2）分析开关连接不同位置的等效电路图，根据判断档位问题。
（3）并联电路干路电流等于支路电流之和，支路电压等于电源电压。
（4）根据（2）中分析的等效电路，结合计算功率。
【解答】（1）血液能为组织细胞带来氧气和营养物质，带走代谢废物。
（2）由图乙可知，接ab时，电路为断路状态；接bc时，串联；接cd时，为的简单电路，接de时，为和的并联电路，并联电路的总电阻小于电路中任何一个电阻，由可知，此时电路的总功率最大，为高温档。
18．（2025·金华模拟）图甲是小金测试“坐位体前屈”的情景，将其电路简化如图乙所示，通过电压表的示数来反映前屈的成绩(滑动变阻器足够长)。
资料1：“恒流源”是一个特殊电源，工作时无论怎么移动滑片，如图电路中电流即电流表示数保持不变。
资料2：测试前，滑片P在电阻最左端，向前推滑块相当于向右移动变阻器滑片；电阻Rp的阻值随长度的变化规律如图丙所示，向右移动滑片使电阻 Rp的长度从1厘米推到2厘米，电压表的示数变化了0.1伏。
请回答：
（1）根据资料1，小金向前推滑块，电压表的示数　 　(填“变大”“变小”或“不变”)。
（2）根据资料1、2，当滑片P移动到最左端时，电流表的示数为　 　安。
（3）小金测试时，滑块向前推动的距离为20厘米时，求此时滑动变阻器 Rp消耗的电功率。
（4）若推动滑块的长度变化值相同时，电压表示数的变化值越大，该装置的灵敏度越高。若要增大该装置的灵敏度，可适当　 　(选填“增大”或“减少”)恒流源的输出电流。
【答案】（1）变大
（2）0.1
（3）解： 此时滑动变阻器 Rp消耗的电功率P=I2Rp= (0.1安)2×20欧=0.2瓦，
（4）增大
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】（1）根据乙图确定变阻器接入阻值的变化，根据U=IR分析电压表的示数变化；
（2）根据丙图确定电压表的示数变化0.1V时变阻器变化的阻值，根据计算电流表的示数；
（3）根据丙图计算此时变阻器的阻值，根据P=I2R计算变阻器的电功率；
（4）根据U=IR分析恒流源输出电流的变化即可。
【解答】（1） 根据乙图可知，定值电阻R与变阻器Rp串联，电压表测变阻器的电压。
根据资料1，小金向前推滑块，变阻器接入的阻值变大，
根据U=IR可知，此时电压表的示数变大。
（2）根据丙图可知，当变阻器接入30cm时，接入的阻值为30Ω，则
向右移动滑片使电阻 Rp的长度从1厘米推到2厘米时变化的电阻；
则通过变阻器的电流为：；
因为电流恒定不变，所以 当滑片P移动到最左端时，电流表的示数为0.1A。
（4） 若推动滑块的长度变化值相同时， 则变阻器增大的电阻相同。根据U=IR可知，此时电压表的示数变大，说明通过恒流源的输出电流变大。
19．（2025九下·浙江月考） 智能家居已经悄然走入我们的生活，智能扫地机器人(如图甲)可通过灰尘传感器自动寻找灰尘清扫，通过电动机旋转产生高速气流将灰尘等吸入集尘盒；图乙为其自动开始扫地的工作原理图，当地面灰尘增多，使空气的透光程度减弱，使照射到光敏电阻上的光照强度减弱，改变电磁铁的磁性，从而达到自动控制工作。控制电路电源电压U为4.5伏，定值电阻 欧，R为光敏电阻，其阻值
随光照强度 E(单位 cd)的变化如图丙所示，如下表为其部分工作参数(注：电池容量指工作电流与工作总时间的乘积，电磁铁线圈电阻忽略不计)
额定工作电压 12 伏
额定功率 30 瓦
电池总容量 2.5 安时
待机指示灯额定功率 6 瓦
（1）白天，当机器人光敏电阻上的光照强度为3cd时，它就会开始扫地。求此时控制电路中R0两端的电压。
（2）为了能使扫地机器人长时间扫地，电动机不能过热工作，可通过其自带的智能开关将工作电路设定为扫地30分钟，然后待机 6 分钟，如此循环工作。求扫地机器人扫地30分钟再待机 6 分钟共消耗的电能大小。
（3）小明若想让家里的地面灰尘更少，他应该对扫地机器人的控制电路如何改进　 　。
【答案】（1）解： 当光照强度为为 3cd 时， 光敏电阻R=6.0Ω
（2）扫地30min消耗的电能为：
待机6min 消耗的电能为：
扫地30min和待机 6min 消耗的总电能：
（3）应该用阻值较大的电阻替换定值电阻R0
【知识点】欧姆定律及其应用；电磁继电器的组成、原理和特点；电功计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据图丙读出电阻的阻值，结合欧姆定律计算电流和电压。
（2）分别计算扫地和待机时消耗的电能，将两部分电能加在一起，即为消耗的总电能。
（3）电磁继电器的改进中，一般保持控制电路的电流不变，通过改变电路中其他电阻的阻值或者电源电压来实现条件的改变。
【解答】（3）灰尘更少，即光照强度更大，由图丙可知，光敏电阻的阻值更小，为了使控制电路中电流不变，可增大定值电阻的阻值。
20．（2025·拱墅模拟） 恒温水箱可用于加热化学药品及生物用品恒温培养等，学校科技小组设计了如图甲所示的恒温水箱温控电路。工作电路中的电热器上标有“220V2200W”的字样。控制电路中电源电压U=36V；热敏电阻R1作为感应器探测水温，置于恒温水箱内，其阻值随温度变化如图乙所示；R1为滑动变阻器。当电磁继电器线圈(线圈电阻不计)中的电流小于或等于90mA 时，衔铁被释放；当电流大于或等于100mA时，衔铁被吸合。
（1）电磁继电器的工作原理是____。
A．通电导体周围存在磁场
B．通电导体在磁场中受到力的作用
C．电磁感应现象
（2）若电热器连续正常工作300s，此过程中产生的热量为　 　J。
（3）若水箱中水的初始温度低于20℃，R1=280Ω，则同时闭合S和S1后，可使水箱内温度控制在什么范围 (列式计算)
【答案】（1）A
（2）660000
（3）当电流I1等于0.09A之前，衔铁被释放，电热器工作，使水箱内温度升高，电阻 R阻值减小。
当I1=0.09A时， 由 可得：
，对应温度为20℃
当I1=0.1A时，衔铁被吸合，电热器停止加热，温度降低，R1阻值增大，直到电流达 衔铁才被释放，R0再次加热。
当 时， 由 可得：
对应温度为25℃
所以温度范围为： 20℃≤t≤25℃
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点；电功与热量的综合计算
21．（2025·富阳模拟）冬季，汽车后风窗玻璃上常会形成一层薄霜，为保障行车安全，后风窗玻璃需装有加热除霜电路。图甲是小金设计的加热除霜电路，它由控制电路和受控电路组成。控制电路中S接“手动”时A通电吸引衔铁，使触点D、E接触，受控串联中电热丝R2工作，对玻璃均匀加热。当S接“自动”时，加热过程中，玻璃温度升高至45℃时，触点D、E恰好脱开，此时控制电路中通过的电流为0.02A。已知电路中 为固定在玻璃内的热敏电阻，其温度始终与玻璃温度相同，阻值随温度升高而增大，A中线圈的电阻忽略不计，
（1）A原件的名称是　 　。 开关S接“手动”。A通电具有磁性，A的上端是　 　极。
（2）开关S接“自动”。玻璃的温度为 和 时，控制电路的功率相差了0.03W，则 时热敏电阻 的阻值为多少
（3）汽车后风窗玻璃上的电热丝 是通过丝网印刷的方式将专用的导电银浆印刷到玻璃的表面烧结制成，如图乙所示，在电压 不变的情况下，为增大电热丝 的加热功率，请从银浆线方面提出一种改进措施　 　。
【答案】（1）电磁铁；N
（2）45℃时，
15℃时 功率 P2=P1+ΔP=0.12W+0.03W=0.15W
（3）其他条件不变，增加银浆丝的厚度或条数、宽度等
【知识点】影响电阻大小的因素；右手螺旋定则；电磁铁的构造和原理；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）通电螺线管中加入铁芯，称为电磁铁。
（2）根据题中所给信息，计算45℃时电路的电功率，从而求得15℃时的电功率，结合电功率计算公式求解。
（3）电阻大小与长度、横截面积、材料等因素有关，并联电路各支路不互影响，总功率等于各支路功率之和。
【解答】（1）A是电磁铁，原理是电流的磁效应。
电磁铁中电流从左向右，由右手螺旋定则可知，A的上端为N极。
（3）由可知，要想增大电热丝的加热功率，可通过减小电阻等方式来实现，由并联电路总功率等于各用电器功率之和可知，可通过增加支路数来实现，即可通过增加银浆丝的厚度或条数、宽度等。
22．（2024·温州三模）小科利用电磁继电器设计了食盐“自动封装电路” (如图)，两个完全相同的电磁继电器(电磁铁分别为L1和L2)，电磁铁的电阻和袋子质量忽略不计，托盘质量为0.5千克，R0为保护电阻，R为力敏电阻，其阻值与压力的关系如下表所示。
R/Ω 145 165 210 280 380 500
压力/N 15 13 11 9 7 5
【工作原理】通过电磁铁分别控制“食盐添加系统”(通电时可向袋子内添加食盐)和“封装系统”(通电时可完成袋口的密封)，当袋中的食盐达到一定的质量时封装。
（1）【产品制作】根据电路的工作原理，则图中A和B，哪一个是“封装系统”：　 　(选填“A”或“B”) 。
（2）【装置测试】控制电路的电源电压U为6V，R0为20欧，电磁铁的吸合电流为20毫安，则该电路可自动封装的食盐质量为多少
（3）【迭代升级】小学觉得可以对电路进行适当升级改造，适当增加控制“食盐添加系统”的电磁铁线圈匝数，可以实现先停止添加食盐再完成封装。请判断小学的升级是否可行，并说明理由：　 　。
【答案】（1）B
（2）0.4
（3）适当增加控制“食盐添加系统”的电磁铁线圈匝数，可以增强电磁铁的磁性，当电流较小时就可以停止添加实验，但压力不再改变，控制电路的电流不再改变，B永远无法工作，不能完成封装工作。
【知识点】欧姆定律及其应用；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】食盐重力较小时，电磁铁的磁性较弱，不能吸引衔铁，食盐重力足够大，电磁铁吸引衔铁，结合电路连接以及欧姆定律进行分析。
【解答】（1）当食盐重力较小时，压敏电阻较大电路中的电流较小，电磁铁的磁性较弱，不能吸引衔铁，则A通电而工作，是添加系统，当食盐重力足够大，电磁铁吸引衔铁，A电路断开，B电路通电，则B是封装系统。
（2）控制电路的电源电压U为6V，Ro为20欧，电磁铁的吸合电流I=20mA=0.02A，电路的总电阻为
根据串联电路的知，压敏电阻
根据表格中数据，食盐和托盘的重力
则食盐和托盘的质量
则食盐的质量为
（3）适当增加控制“食盐添加系统”的电磁铁线圈匝数，可以增强电磁铁的磁性，当电流较小时就可以停止添加实验，但压力不再改变，控制电路的电流不再改变，B永远无法工作，不能完成封装工作。
23．（2025·杭州模拟）潜水员潜水时会佩戴水压表，如图甲所示。小科自制了一个水压表，由电压表改造而来，其工作原理简化电路图如图乙所示，电源电压U=4V且恒定不变，定值电阻 电压表量程为0~3V，Rp的阻值随水的深度的变化而变化，其变化关系图像如图丙所示，Rp允许通过的最大电流为0.12A。求：
（1）随着潜水深度的增加，电压表的示数逐渐　 　(选填“变大”、 “变小”或“不变”)。
（2）当潜水员下降到深度为10米时，图乙中电压表的示数是　 　V。
（3）该自制水压表的刻度是　 　(选填“均匀”或“不均匀”)。
（4）在不损坏电路元件、保证电路安全的情况下，整个电路消耗的最大功率是多少
【答案】（1）变大
（2）2
（3）不均匀
（4）0.4W
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电器的电功率；电功率
24．（2025·嘉兴模拟） 科学兴趣小组参观农场后，准备为农场的储水箱设计自动抽水控制系统。
【明确目标】电路功能：水箱装满水时，水泵能自动停止工作。
限制条件：①工作电路电压 U1恒为220V，控制电路电压 U2恒为12V；
②压敏电阻R2安装在水箱下部，其阻值与压力的关系如图乙；
③电磁铁线圈阻值不计，当电流达到40mA时，衔铁恰好被吸下；
④水箱的容积为
【设计方案】根据要求，该小组设计了图甲方案。
（1）水箱装满水时控制水泵的电动机M恰能自动停止工作，则R1应选多少欧
（2）若水箱距水源的高度为3m，需要在 2min 内将水箱装满，则选择的电动机抽水功率至少为多少瓦
【答案】（1）
查表可知， 当F=8000N时，
（2）
【知识点】电阻和电阻的串联、并联；欧姆定律及其应用；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）衔铁吸下，电动机断电，停止工作，此时电路中电流为0.04A。结合欧姆定律计算电阻，根据图乙读出的阻值，由串联电路总电阻等于各用电器电阻之和，求解R1阻值。
（2）功率的计算公式。
25．（2025·温州模拟）立定跳远能反映人体下肢爆发力和弹跳力，是体质健康测试项目之一。某兴趣小组开展了“立定跳远自动测距垫设计”的项目活动，包括电路设计、表盘改造、优化改进三个环节。
【电路设计】
立定跳远的距离是指身体落地时离起跳线最近的点到起跳线的垂直距离，如图1所示。小组同学设计了如图2所示的电路原理图，其中电源电压恒为3伏，定值电阻R0的阻值为10欧，AB是长度为3米的均匀电阻丝，其阻值与长度的关系如图丙所示。设定A为起跳线位置，电阻丝上每隔1厘米设置一个压力开关，当压力开关受到一定压力时会自动闭合(图中“…”处部分开关未画出)。
（1）分析图3可知，跳远距离越远，电压表的示数　 　。
（2）【表盘改造】
为方便读数，小组同学想在电压表表盘上标注相应的跳远距离。请通过计算说明电压表示数为1.8伏时测试者的跳远距离。
（3）【优化改进】
起跳前，脚尖不能超过起跳线，否则成绩无效。根据评价量表本电路中缺少“踩线提醒”设计，需要改进。小组同学提出：利用小灯泡、电铃、压力开关S1等元件在原电路图上增加一条电路，使“踩线提醒”评价指标达到★★★。
改进后的部分电路连接如图4所示，请自选元件，将电路图补充完整。
立定跳远自动测距垫设计评价量表(节选)
评价指标 ★ ★★ ★★★
踩线提醒 起跳踩线时无提醒 起跳踩线时有亮灯或声音等提醒 起跳踩线时同时有亮灯和声音提醒
【答案】（1）越大
（2）两端分到电压 伏-1.8伏=1.2伏；
电路中的电流. ；
电阻丝接入部分的电阻 ；
查图丙可知，电阻丝接入部分的长度. 米，
答：电压表刻度为1.8伏的位置上所标注的跳远距离应为1.5米
（3）
【知识点】串、并联电路的设计；串、并联电路的电压特点；欧姆定律及其应用
【解析】【分析】 （1）乙图中电阻AB与R0串联，由图乙可知，跳远距离越远，闭合的开关距离起跳点越远，接入电路的电阻越大；
（2）首先根据串联电路的电压特点计算两端分到电压，再根据欧姆定律计算电路中的电流，根据计算电阻丝接入的电阻，最后根据图像确定电阻丝接入的长度。
（3）利用小灯泡、电铃、压力开关S1等元件在原电路图上增加一条电路，起跳踩线时同时有亮灯和声音提醒，说明小灯泡、电铃同时工作。
【解答】 （1）乙图中电阻AB与R0串联，由图乙可知，跳远距离越远，闭合的开关距离起跳点越远，接入电路的电阻越大，电压表测量电阻丝两端电压，根据串联分压原理可知，电阻越大，电阻两端电压越高，因此跳远距离越远，电压表的示数越大；
（3）利用小灯泡、电铃、压力开关S1等元件在原电路图上增加一条电路，起跳踩线时同时有亮灯和声音提醒，说明小灯泡、电铃同时工作，电路设计如下：
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专题12 欧姆定律 电和磁
1.欧姆定律是初中物理电学中的重要定律，对于其基础知识的考査将是中考的重点。这包括欧姆定律的公式、变形式以及相关概念的掌握。
欧姆定律与电功、电功率、安全用电等知识点的综合应用，将是中考命题的重点和难点。这类题目要求考生具备扎实的基础知识，并能够灵活运用。
2.在中考科学命题中电磁学的内容一直是重点之一。常见于选择题，部分市区也有计算大题的出现，且难度较大，要充分理解电路基础与电磁继电器的结合。
在2024年的省统考中，第30题对欧姆定律进行了考察，2025年统考需要注意。
★重难点01： 欧姆定律及其应用
一、欧姆定律
1、欧姆定律：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。
2、数学表达式：I=U/R。变形公式：U=IR，R=U/I。
3、欧姆定律的理解
（1）统一性：单位统一，U-伏，R-欧，I-安；
（2）同一性：I、U、R对应同一段导体或同一段电路，可用角标标注，如R1、I1、U1；
（3）同时性：I、U、R针对同一时间而言，如移动滑动变阻器导致电路变化；
（4）欧姆定律适用于纯电阻电路，且适用整个电路或其中某一部分电路。
<名师指点>：欧姆定律的注意事项
①公式R=U/I表示某段导体的电阻等于这段导体两端的电压与通过这段导体电流的比值，但导体电阻的大小取决于导体本身，与U、I无关。所以不能理解为R与U成正比，与I成反比。
②R=ΔU/ΔI表明了一个电阻的阻值大小还可以用电压变化量和电流变化量的比值来表示。
二、伏安法测电阻
1、实验原理：R＝。
2、实验电路图
3、实验表格
实验次数 U/V I/A R/Ω
1
2
3
4、注意事项
（1）在选取器材时，电流表的量程要大于电路中的最大电流；滑动变阻器的最大阻值应略大于或接近于小灯泡的电阻，以使调节效果明显。
（2）在连接电路时，要 ，将电流表、电压表、滑动变阻器正确接入电路，并注意防止短路的发生。
（3）在闭合开关前，应把变阻器的滑片移到 处，使电路中电流最小，目的是保证电路中各元件的安全。
（4）注意把每次测量的结果和灯泡的发光情况记录下来。
（5）分析处理数据，对于测得的各组电压值和电流值，计算出相应的电阻，然后比较几次实验测得的电阻，会发现灯泡变暗时，电阻变小。这不是测量误差，而是因为随着灯泡两端的电压减小，灯泡的温度 ，从而使灯丝的电阻 。
1．（2023·宁波）如图，电路中电流大小始终不变，R0为定值电阻。闭合开关S，据电压表示数U与电阻箱阻值R的大小关系可以绘制-R图线①：断开开关S，据电压表示数U与电阻箱阻值R的大小关系可以绘制U-R图线②：把IR0记为U0，下列能正确表示图线①、②的是（　　）
A． B． C． D．
（1题图） （2题图）
2．（2022·温州）在电学实验中，电压表、电流表本身具有一定电阻，由于电表本身电阻的影响，使得测量结果总存在误差。某校课外兴趣小组进行了消除电表电阻对测量影响的探究。他们设计了如图所示的电路，利用该电路能够测量电源E1的电压U(可认为电源E1电压恒定)和电阻R 的阻值，E2是辅助电源，A、B两点间接有一灵敏电流表G。步骤如下：
（1）闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器R1、R2，使得灵敏电流表G的示数为零，读出电流表 和电压表 的示数为I1、U1，此时流过电源E1的电流为　 　。
（2）　 　。
（3）写出电源E1的电压U和电阻R 的表达式：　 　；R=　 　.
★重难点02：电磁继电器的应用
一、电磁继电器
实质上是一个由 电磁铁 来控制的 。
（1）工作过程：控制电路通电，电磁铁有磁性，吸引衔铁，达到控制作用。
（2）作用：实现远距离操作，利用低电压、弱电流控制高电压、强电流。
（3）如图所示的继电器主要由 A 、衔铁B 、弹簧C 、动触点D 等组成。
①当低压电源的开关闭合时，控制电路中有电流通过，电磁铁A产生磁性，吸引衔铁B，使动触点与红灯触点分离，而与绿灯触点接通(如图乙所示)，故红灯熄灭，绿灯亮起，电动机开始工作。
②当低压电源的开关断开时，电磁铁A 磁性，衔铁B在弹簧C的作用下被拉起，使动触点与绿灯触点分离，而与红灯触点 (如图甲所示)，故红灯 ，绿灯 ，电动机停止工作。
1．（2023·宁波）如图所示是小宁设计的水位自动控制电路，其中工作电路由指示灯L、电动机M等元件组成，由家庭电路供电；控制电路中，金属板A、B置于水箱中不同位置，水箱中的天然水是导体。
（1）我国家庭电路电压为　 　V。
（2）当水箱内水面处于金属板A以下时，工作电路中的　 　处于工作状态。
（3）测试时，小宁发现由于电磁铁磁性太弱，电磁继电器无法正常工作。适当　 　（填“增加”或“减少”）电磁铁的线圈匝数，可以解决上述问题。
2．（2023·台州）我省实施“清凉工程”，为每个教室安装了空调。
（1）安装一台额定电压为220伏，最大功率为5500瓦的空调，需要给教室单独铺设输电线。通过计算说明，应选择允许通过最大电流至少为多少的导线？
（2）某台空调制冷时消耗的功率为2340瓦，若连续制冷0.5小时，消耗多少电能？
（3）为落实节能降耗，某同学设计并安装了如图甲的自动控制模拟电路，实现当气温升至30℃时，衔铁才能被电磁铁吸下，接通空调线路。热敏电阻R1的阻值随温度变化情况如图乙。
实际使用中发现：当气温在30℃上下波动时，空调线路会频繁接通和断开，影响空调的正常使用。因此该同学在图甲的基础上增加了一个定值电阻R0（如图丙），实现了空调线路接通后，气温降低至26℃以下时才自动切断，回升至30℃后才重新接通。请计算R0的阻值，并说出“气温从30℃降低至26℃时，空调线路不断开”的工作原理。（电路改进前后，衔铁刚被吸下时，电磁铁线圈中的电流大小不变；线圈电阻忽略不计）
1．（2025·宁波模拟）如图甲所示电路，电源电压不变。闭合开关S，电压表示数为6伏；将滑动变阻器的滑片从右端向左移动至某点的过程中，记录两个电流表的示数，并绘制如图乙所示图像。则（　　）
A．定值电阻R1的阻值为12欧
B．滑动变阻器R2的最大值为20欧
C．A点纵坐标表示通过R1的电流大小
D．C点时电路消耗的总功率为3瓦
2．（2025·丽水模拟）如图甲所示是智能健身蹦床，原理图如图乙所示。电源电压不变，为定值电阻，压力传感器的阻值随压力增加而减小。运动者从与蹦床接触至下落到最低点过程中，下列说法中正确的是
A．电流表的示数逐渐变小，电压表的示数逐渐变大
B．消耗的电功率逐渐变大，整个电路消耗的电功率逐渐变大
C．电压表与电流表示数的比值逐渐变小
D．电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值逐渐变大
3．（2025·绍兴模拟）某学习小组为了探究不同金属导电性强弱，进行了下图所示的实验。在金属片横截面积、长度相同的情况下， 电流表A1、A2、A3测得的电流分别为I1、I2、I3， 且I1>I2>I3。则下列说法错误的是（　　）
A．导电性： Ag> Cu> Fe
B．三种金属中，Fe片电阻最大
C．设计并联电路的目的是控制变量
D．利用图中仪器，改为串联电路也可得出相同结论
（3题图） （4题图）
4．（2025·温州模拟）某同学用装满盐水的气球连接在如图所示的电路中。当用手向相反的方向拉扯连接气球的导线，使气球变长(盐水与导线充分接触且气球不破裂)，对这一过程进行分析，下面说法正确的是(　　)
A．小灯泡变得更亮
B．无论怎样拉动，电压表的示数都不变
C．电压表与电流表示数的比值变大
D．电路消耗的总功率变大
5．（2025九下·浙江月考）将一根细金属丝置入柔性塑料中，可以制成用来检测物体形变的器件应变片，其结构如图1所示。将它接入图2所示的电路，电源电压不变，R为定值电阻。闭合开关S，当应变片随被检测物体发生拉伸形变时，塑料中的金属丝会被拉长变细，导致电阻变大，则电路中的（　　）
A．电压表和电流表示数都变大
B．电压表和电流表示数都变小
C．电压表示数变小，电流表示数变大
D．电压表示数与电流表示数的比值变大
6．（2025·浙江模拟）如图所示的电路是利用光敏电阻特性设计的电路，能够实现夜晚变暗时路灯自动亮起，白天变亮时路灯自动熄灭。下列有关说法正确的是(　　)
A．当控制电路断开时，电磁铁仍有磁性
B．光敏电阻阻值随光照强度的增强而增大
C．为了让路灯更早亮起，可将滑片适当向右移
D．工作电路A 端应与家庭电路的零线相连
7．（2025九下·慈溪模拟）很多中小学生都使用过电话手表，(如图1)当小李同学用电话手表与妈妈长时间视频通话，手表突然自动关机，原因是手表过热，启动了保护功能。她认为手表启动保护功能一段时间后，应有自动开机功能，于是她用所学知识设计出模拟热保护装置的示意图(如图2)，Ro为定值电阻，R为热敏电阻，(有两种类型可供选择，其电阻随温度变化关系如图3所示，R的温度变化主要受发热元件影响)。下列分析合理的是
A．热敏电阻应选择PTC 类型
B．热敏电阻温度升高，电磁铁磁性凝弱
C．启动保护模式后，到自动开机，Ro消耗的电功率变小
D．启动保护模式后，工作电路无法再次启动
8．（2025·嘉兴模拟）某科学兴趣小组探究“电流和电阻关系”的实验过程如下：
（1）【实验步骤】I.根据设计的方案将阻值为5Ω的电阻接入图甲电路，闭合开关，观察并将电流表与电压表的示数记录到表乙；
Ⅱ.换用阻值为10Ω、20Ω的电阻，重复步骤I。
请你用笔画线代替导线，将电流表接入图甲电路中。　 　。
（2）【数据处理】同学们对表乙数据进行分析，发现未能得到预期结论，原因是　 　。
（3）【得出结论】改进步骤后，将重新获得的数据绘制成图丙，据此可得出的结论是　 　。
（4）【实践应用】如图丁是电动汽车“油门”示意图。若踩下“油门”时，滑片逆时针转动，汽车加速，则应将E、O、F中哪两个接线柱接入电路中。　 　。
9．（2025·舟山月考）为了测量未知电阻R 的电阻值，小科设计了如图甲所示的实验电路。
实验次数 1 2 3
U/V 1.5 2.0 2.5
l/A 0.14 0.19 0.23
R/Ω 10.7 10.5 10.9
（1）请用笔画线代替导线，将图中未完成的电路补充完整。　 　。
（2）正确连接电路，闭合开关，发现电流表和电压表都有较大的示数，且无论怎样移动滑动变阻器的滑片，它们的示数都不变。造成这一现象的原因可能是　 　。
（3）排除故障后进行实验，上表是小科记录的实验数据，则电阻R的阻值是　 　Ω。
（4）小舟利用相同的器材测量电阻R的阻值，根据实验数据绘出的图像如图乙所示。则符合小舟设计的电路图是　 　。
10．（2025·温州模拟）某同学想研究灯泡的电阻是否会随着灯泡两端电压的变化而变化，他进行了如图1实验。其中电源电压恒为4.5伏，电压表量程为3伏，滑动变阻器上标有“1安，10欧”，灯泡在常温下的电阻大约为8欧姆。
（1）为不超过电压表量程，该同学将电压表接在滑动变阻器两端，请将图1连接完整。
（2）该同学按如图1连接好电路后，闭合开关，移动滑片，发现电压表始终为0伏，电流表始终无示数，如果电流表和电压表都正常，则故障的原因可能是　 　。
（3）排除故障后，该同学利用图1进行了5次实验，记录实验数据并绘制成I-U图像，如图2所示。据图可得出的结论是　 　。
（4）该同学在图2的基础上画出了小灯泡的I-U图像，如图3中的虚线所示。请判断画的虚线是否正确，并说出判断的依据　 　。
11．（2025·衢州模拟）小科在验证“电阻丝产生的热量与电阻、电流及通电时间的关系”时，采用了一种“变色测温贴”(产品介绍如图甲所示)，常温下将测温贴贴在电阻上，并连接如图乙所示的实验电路，闭合开关，记录测温贴变色所用的时间。断开开关，待测温贴 ，调节滑动变阻器，闭合开关，继续测量测温贴变色所用时间，所得结果如下表：
实验序号 变色所用的时间/s
R1 R2
1 9 18
2 12 24
3 21 42
（1） 题干中“ ”处应填　 　。
（2）根据表中数据可知，从实验1到实验3滑动变阻器滑片是向　 　移动的。
（3）考虑电阻散热，不同电阻使测温贴升高相同温度时，实际消耗的电能是不同的。因此在烧开水时，从节约用电角度考虑应选择下列哪种电热水壶 ____
A．“220V，1000W” B．“220V，1500W”
（4）从安全角度考虑，家庭电路中大功率用电器使用更粗导线的原因是：　 　。
12．（2025·浙江模拟）某同学利用如图甲所示电路(电源电压恒为3V)，进行了如下探究。
（1）【实验目的】探究电流与　 　的关系。
（2）【实验步骤】
按图甲连接好电路，闭合开关，分别将5Ω、10Ω、20Ω的电阻接入电路中，记录对应的电压表示数和电流表示数，实验结果如表1所示。表1空格处中的电流表示数如图乙所示，此时通过电阻R 的电流为　 　。
表1
实验组别 1 2 3
电压U(V) 1.6 2 2.4
电阻R(Ω) 5 10 20
电流 I(A) 0.32 0.22 　
表2
实验组次 1 2 3
电压U(V) 2 2 2
电阻R(Ω) 5 10 20
电流I(A) 0.40 0.20 0.10
（3）【实验反思】查阅资料：电源本身存在较大的电阻。实验中电阻两端电压改变的原因是　 　。
（4）【实验改进】小科在原电路的基础上增加了一个电路元件顺利完成了实验，实验结果如表2所示，请写出电路元件的名称及连接方式：　 　。
13．（2025·拱墅模拟）据史料记载，欧姆曾用图甲电路来研究电流与电压、电阻的关系，该电路中温差电源的电压与温差成正比。当电路中有电流通过时，小磁针偏转，转动手柄，使小磁针回到原位置，记录手柄转过角度。改变电源温差，利用同一铁丝多次实验得出表1数据；控制电源温差不变，用粗细相同、长度不同的铁丝多次实验得出表2(已知：手柄转过角度与电流大小成正比，粗细相同的铁丝电阻阻值与其长度成正比)。
实验组别 1 2 3 4
电源温差(摄氏度) 20 40 60 80
手柄转过角度(度) 50 100 150 200
表2
实验组别 1 2 3 4
铁丝长度(英寸) 2 4 6 10
手柄转过角度(度) 305 281.5 259 224
（1）分析表1中数据，可以得到的初步结论是　 　。
（2）对表2中数据分析发现，无法得出通过铁丝的电流与铁丝电阻成反比的结论；于是在铁丝两端连接一个电压表，重复实验，发现当铁丝长度改变时，电压表示数也发生改变，据此分析电流与铁丝电阻不成反比的原因；为了解决上述原因　 　，请提出改进的方法　 　。
14．（2025·丽水模拟）某同学发现不少商场洗手间为顾客提供干手器（如图甲），他也想设计并制作一款干手器供学校使用。
（1）某同学利用电磁继电器设计了电路图（如图乙所示），实现自动化控制。闭合开关S、后，干手器感应到手伸入时，感应开关闭合，电动机开始工作。此时电磁铁上端为　 　极，图丙中的光敏电阻　 　（填“①”或“②”）符合他的设计要求。
（2）若全校师生均使用热风干手，一周累计10000次，按照某同学的设计图及干手器参数表计算干手器一周消耗的总电能。
干手器参数
额定电压 220伏
电动机额定功率 50瓦
加热功率 950瓦
工作时间 18秒
15．（2025·绍兴模拟） 图甲为自动气象站中的测温装置，它的测温电路可简化为图乙，其中的“恒流源”是一个能提供恒定电流的特殊电源，即电阻R变化时，通过R的电流大小保持不变。测温时是通过数字电压表的示数来反映环境的温度、
（1）已知电阻R的阻值随温度的变化规律如图丙所示，则每升高1摄氏度，R的阻值增大　 　欧姆。
（2）某次环境温度从20摄氏度上升到30摄氏度，发现电压表的示数变化了8毫伏。当电压表的示数为216毫伏时，环境温度为多少摄氏度 (写出计算过程)
（3）已知当温度的变化值相同时，电压表示数的变化值越大，该测温装置的灵敏度越高。若要提高该测温装置的灵敏度，可换一个电流值　 　(选填"更大"或"更小")的恒流源。
16．（2025·临平模拟）电鳗是生活在亚马孙河流域的危险鱼类，电鳗放电时能够电晕过河的牛、马等大型动物，使其溺水。为了研究电鳗的放电行为，研究人员把一个阻值为2000Ω的电阻与电流表串联，并接到电鳗的首尾两端，如图甲。待电鳗放电瞬间记录电流表的值为0.2A。
请回答：
（1）根据研究记录的数据计算电鳗此次放电的电压与电功率。
（2）电鳗能够放电是一种　 　(选填“先天性行为”或“后天学习行为”)。
（3）为保证用电安全，在设计家用电器时要防止用电器变成放电的“电鳗”，如设计电热水壶时要防止电热水壶“干烧”，避免内部的绝缘物质熔化后漏电。图乙、丙是两位同学设计的“防干烧电热水壶”方案，R3是加热电热丝，R2是阻值随温度升高而减小的热敏电阻，当水温高于100℃后，电磁铁能够吸引衔铁。乙、丙两个方案中能够实现电热水壶防干烧的是　 　方案。
17．（2025·舟山月考）某电热敷眼罩如图甲所示，有高温、中温和低温三个档位，图乙是内部简化电路图， 为加热电阻，其中 的阻值均为10Ω，通过旋转开关可以实现档位切换，正常工作时电压为5V。
（1）该电热敷眼罩可以缓解眼部疲劳，它通过发热元件对眼部加热，有助于扩张血管，增加血流量，进而改进眼部血液循环，为眼部组织细胞的生命活动提供更多的　 　。
（2） 旋转开关转至　 　(选填“ab”、 “bc”、 “cd”或“de”)时， 电热敷眼罩处于高温档工作理由是： 　 　。
（3）若旋转开关转至 de时，电路中总电流为0.9A，则 的大小是多少
（4）旋转开关转至 cd时，求电热敷眼罩的功率。
18．（2025·金华模拟）图甲是小金测试“坐位体前屈”的情景，将其电路简化如图乙所示，通过电压表的示数来反映前屈的成绩(滑动变阻器足够长)。
资料1：“恒流源”是一个特殊电源，工作时无论怎么移动滑片，如图电路中电流即电流表示数保持不变。
资料2：测试前，滑片P在电阻最左端，向前推滑块相当于向右移动变阻器滑片；电阻Rp的阻值随长度的变化规律如图丙所示，向右移动滑片使电阻 Rp的长度从1厘米推到2厘米，电压表的示数变化了0.1伏。
请回答：
（1）根据资料1，小金向前推滑块，电压表的示数　 　(填“变大”“变小”或“不变”)。
（2）根据资料1、2，当滑片P移动到最左端时，电流表的示数为　 　安。
（3）小金测试时，滑块向前推动的距离为20厘米时，求此时滑动变阻器 Rp消耗的电功率。
（4）若推动滑块的长度变化值相同时，电压表示数的变化值越大，该装置的灵敏度越高。若要增大该装置的灵敏度，可适当　 　(选填“增大”或“减少”)恒流源的输出电流。
19．（2025九下·浙江月考） 智能家居已经悄然走入我们的生活，智能扫地机器人(如图甲)可通过灰尘传感器自动寻找灰尘清扫，通过电动机旋转产生高速气流将灰尘等吸入集尘盒；图乙为其自动开始扫地的工作原理图，当地面灰尘增多，使空气的透光程度减弱，使照射到光敏电阻上的光照强度减弱，改变电磁铁的磁性，从而达到自动控制工作。控制电路电源电压U为4.5伏，定值电阻 欧，R为光敏电阻，其阻值
随光照强度 E(单位 cd)的变化如图丙所示，如下表为其部分工作参数(注：电池容量指工作电流与工作总时间的乘积，电磁铁线圈电阻忽略不计)
额定工作电压 12 伏
额定功率 30 瓦
电池总容量 2.5 安时
待机指示灯额定功率 6 瓦
（1）白天，当机器人光敏电阻上的光照强度为3cd时，它就会开始扫地。求此时控制电路中R0两端的电压。
（2）为了能使扫地机器人长时间扫地，电动机不能过热工作，可通过其自带的智能开关将工作电路设定为扫地30分钟，然后待机 6 分钟，如此循环工作。求扫地机器人扫地30分钟再待机 6 分钟共消耗的电能大小。
（3）小明若想让家里的地面灰尘更少，他应该对扫地机器人的控制电路如何改进　 　。
20．（2025·拱墅模拟） 恒温水箱可用于加热化学药品及生物用品恒温培养等，学校科技小组设计了如图甲所示的恒温水箱温控电路。工作电路中的电热器上标有“220V2200W”的字样。控制电路中电源电压U=36V；热敏电阻R1作为感应器探测水温，置于恒温水箱内，其阻值随温度变化如图乙所示；R1为滑动变阻器。当电磁继电器线圈(线圈电阻不计)中的电流小于或等于90mA 时，衔铁被释放；当电流大于或等于100mA时，衔铁被吸合。
（1）电磁继电器的工作原理是____。
A．通电导体周围存在磁场
B．通电导体在磁场中受到力的作用
C．电磁感应现象
（2）若电热器连续正常工作300s，此过程中产生的热量为　 　J。
（3）若水箱中水的初始温度低于20℃，R1=280Ω，则同时闭合S和S1后，可使水箱内温度控制在什么范围 (列式计算)
21．（2025·富阳模拟）冬季，汽车后风窗玻璃上常会形成一层薄霜，为保障行车安全，后风窗玻璃需装有加热除霜电路。图甲是小金设计的加热除霜电路，它由控制电路和受控电路组成。控制电路中S接“手动”时A通电吸引衔铁，使触点D、E接触，受控串联中电热丝R2工作，对玻璃均匀加热。当S接“自动”时，加热过程中，玻璃温度升高至45℃时，触点D、E恰好脱开，此时控制电路中通过的电流为0.02A。已知电路中 为固定在玻璃内的热敏电阻，其温度始终与玻璃温度相同，阻值随温度升高而增大，A中线圈的电阻忽略不计，
（1）A原件的名称是　 　。 开关S接“手动”。A通电具有磁性，A的上端是　 　极。
（2）开关S接“自动”。玻璃的温度为 和 时，控制电路的功率相差了0.03W，则 时热敏电阻 的阻值为多少
（3）汽车后风窗玻璃上的电热丝 是通过丝网印刷的方式将专用的导电银浆印刷到玻璃的表面烧结制成，如图乙所示，在电压 不变的情况下，为增大电热丝 的加热功率，请从银浆线方面提出一种改进措施　 　。
22．（2024·温州三模）小科利用电磁继电器设计了食盐“自动封装电路” (如图)，两个完全相同的电磁继电器(电磁铁分别为L1和L2)，电磁铁的电阻和袋子质量忽略不计，托盘质量为0.5千克，R0为保护电阻，R为力敏电阻，其阻值与压力的关系如下表所示。
R/Ω 145 165 210 280 380 500
压力/N 15 13 11 9 7 5
【工作原理】通过电磁铁分别控制“食盐添加系统”(通电时可向袋子内添加食盐)和“封装系统”(通电时可完成袋口的密封)，当袋中的食盐达到一定的质量时封装。
（1）【产品制作】根据电路的工作原理，则图中A和B，哪一个是“封装系统”：　 　(选填“A”或“B”) 。
（2）【装置测试】控制电路的电源电压U为6V，R0为20欧，电磁铁的吸合电流为20毫安，则该电路可自动封装的食盐质量为多少
（3）【迭代升级】小学觉得可以对电路进行适当升级改造，适当增加控制“食盐添加系统”的电磁铁线圈匝数，可以实现先停止添加食盐再完成封装。请判断小学的升级是否可行，并说明理由：　 　。
23．（2025·杭州模拟）潜水员潜水时会佩戴水压表，如图甲所示。小科自制了一个水压表，由电压表改造而来，其工作原理简化电路图如图乙所示，电源电压U=4V且恒定不变，定值电阻 电压表量程为0~3V，Rp的阻值随水的深度的变化而变化，其变化关系图像如图丙所示，Rp允许通过的最大电流为0.12A。求：
（1）随着潜水深度的增加，电压表的示数逐渐　 　(选填“变大”、 “变小”或“不变”)。
（2）当潜水员下降到深度为10米时，图乙中电压表的示数是　 　V。
（3）该自制水压表的刻度是　 　(选填“均匀”或“不均匀”)。
（4）在不损坏电路元件、保证电路安全的情况下，整个电路消耗的最大功率是多少
24．（2025·嘉兴模拟） 科学兴趣小组参观农场后，准备为农场的储水箱设计自动抽水控制系统。
【明确目标】电路功能：水箱装满水时，水泵能自动停止工作。
限制条件：①工作电路电压 U1恒为220V，控制电路电压 U2恒为12V；
②压敏电阻R2安装在水箱下部，其阻值与压力的关系如图乙；
③电磁铁线圈阻值不计，当电流达到40mA时，衔铁恰好被吸下；
④水箱的容积为
【设计方案】根据要求，该小组设计了图甲方案。
（1）水箱装满水时控制水泵的电动机M恰能自动停止工作，则R1应选多少欧
（2）若水箱距水源的高度为3m，需要在 2min 内将水箱装满，则选择的电动机抽水功率至少为多少瓦
25．（2025·温州模拟）立定跳远能反映人体下肢爆发力和弹跳力，是体质健康测试项目之一。某兴趣小组开展了“立定跳远自动测距垫设计”的项目活动，包括电路设计、表盘改造、优化改进三个环节。
【电路设计】
立定跳远的距离是指身体落地时离起跳线最近的点到起跳线的垂直距离，如图1所示。小组同学设计了如图2所示的电路原理图，其中电源电压恒为3伏，定值电阻R0的阻值为10欧，AB是长度为3米的均匀电阻丝，其阻值与长度的关系如图丙所示。设定A为起跳线位置，电阻丝上每隔1厘米设置一个压力开关，当压力开关受到一定压力时会自动闭合(图中“…”处部分开关未画出)。
（1）分析图3可知，跳远距离越远，电压表的示数　 　。
（2）【表盘改造】
为方便读数，小组同学想在电压表表盘上标注相应的跳远距离。请通过计算说明电压表示数为1.8伏时测试者的跳远距离。
（3）【优化改进】
起跳前，脚尖不能超过起跳线，否则成绩无效。根据评价量表本电路中缺少“踩线提醒”设计，需要改进。小组同学提出：利用小灯泡、电铃、压力开关S1等元件在原电路图上增加一条电路，使“踩线提醒”评价指标达到★★★。
改进后的部分电路连接如图4所示，请自选元件，将电路图补充完整。
立定跳远自动测距垫设计评价量表(节选)
评价指标 ★ ★★ ★★★
踩线提醒 起跳踩线时无提醒 起跳踩线时有亮灯或声音等提醒 起跳踩线时同时有亮灯和声音提醒
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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