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第三章 专题复习
专题一、电路故障判断
专题解读：电路故障一般分为短路和开路两大类。
电路故障是指电路连接完成通电时，整个电路或部分电路不能工作，这些故障反映在电流表或电压表上就是有无读数，电路发生的故障不同，产生的现象也不同，我们可以通过电流表、电压表的情况正确地判断电路的故障所在。
如图所示，L 和L 两灯串联，常见现象如下表所示(只研究小灯泡L 和L 两者之一出现故障):
项目 灯L 灯L 电压表V 电流表A 故障
现象1 不亮 不亮 有示数，近似等于电源电压 无示数 L 开路
现象2 不亮 亮 无示数 有示数 L 短路
现象3 不亮 不亮 无示数 无示数 L 开路
现象4 亮 不亮 有示数 有示数 L 短路
现象1：电压表有示数，说明A、B两点至电源的电流路径是通路，此时只可能L 出现开路，电压表与L 形成了串联电路，而电压表的内阻很大，根据串联电路的分压原理，所以电压表的示数几乎等于电源电压。
现象2：电流表有示数，L 能发光，说明整个电路电流路径是连通的，L 不亮的原因不可能是开路，只能发生短路，此时电压表测的是一根导线两端的电压，导线的电阻很小，在初中阶段我们一般认为是零，所以电压表示数为零。
现象3：灯L 和灯L 都不亮，而且电流表、电压表无示数，说明电路中没有电流，此时只有一种可能，电路发生了开路，而且开路的部位是除灯L (A、B之间)以外的电路，所以是L 开路(说明：如果是L,开路，则电压表有读数，属于第一种情况)。
现象4：电压表、电流表有示数，而且灯L 亮，同样说明电路是通路，灯L 不亮说明这个灯短路了。
典例1：在如图所示的电路中，电源电压保持不变，由于电阻R或小灯泡L可能出现了故障，开关S闭合前后，电流表有示数且示数不变。下列判断中正确的是（　　）
A．电阻R断路 B．电阻R短路 C．小灯泡L断路 D．小灯泡L短路
变式1：某同学用两节干电池串联起来做电源，做伏安法测电阻的实验，因不慎将电流表和电压表相互接错了，如图所示，则开关闭合后，各仪表将（　　）
A．电流表、电压表均被烧坏 B．电流表、电压表不会被烧坏
C．只有电流表被烧坏 D．只有电压表被烧坏
变式2：如图所示，电源电压不变，闭合开关，两灯正常发光，电压表和电流表都有示数。一段时间之后，一个电表示数突然变为0，另一个不变，电表均无损坏，则故障可能是（　　）
A．开路 B．短路 C．开路 D．短路
变式3：如图所示，把两只电灯 L1和L2串联起来组成图示电路，接通开关后：
（1）若仅电压表的示数为零，故障可能是　 　。
（2）若电流表的示数为零，电压表指针有明显偏转，电路故障可能是　 　。
专题二、判断电路中的电表类型
专题解读：判断电路图中的电表是电流表还是电压表的问题是中考的重点，解答此类题目，通常有以下四种方法。
(1)直接观察法：直接观察电路中的电表接入电路的方式，若电表跟其他元件串联，则这个电表为电流表；若电表跟其他元件并联，则这个电表为电压表。
(2)电表删除法：删除电路中的某个电表，若不影响电路中所有用电器的工作，则这个电表为电压表；若删除电表后会影响电路中某个用电器或所有用电器的工作，则这个电表是电流表。
(3)假设判断法：先假设电路中的电表是电流表或电压表，再分析电路中是否出现故障，或是否符合题意，若无故障或符合题意，则假设正确；若出现开路或短路等电路故障或不符合题意，则假设错误。
(4)分析电路法：先分析电路的连接方式，再根据电表接入电路的方式进行判断。
运用以上方法解题时，要根据题目的特点，灵活选用。
典例1：如图所示，L1和L2是两只相同的小灯泡，a、b是电流表或电压表。闭合开关S后，若两灯都能发光，则（　　）
A．a、b均为电流表 B．a、b均为电压表
C．a为电流表，b为电压表 D．a为电压表，b为电流表
变式1：如图所示，L1、L2是灯泡，a，b、c三处接入的是电流表或电压表，若两灯均正常发光，则下列判断正确的是（）
A．a为电压表，b为电压表，c为电流表
B．a为电流表，b为电压表，c为电流表
C．a为电流表，b为电流表，c为电压表
D．a为电流表，b为电流表，c为电流表。
变式2：如图所示的电路中，a、b、c表示的是电流表或电压表，当开关S1、S2都闭合时，灯泡正常发光，各电表均正常工作。下列说法正确的是（　　）
A．a、b、c都是电压表 B．a、b、c都是电流表
C．b、c是电压表，a是电流表 D．a、b是电流表，c是电压表
变式3：如图所示的电路中有两个灯泡和两个电表(电流表或电压表)，在图中字母处接入合适的元件，要求开关闭合时两灯均能发光，且两电表的示数均不为零，则下列选项中，符合要求的是 (　　)
A．a为灯泡，b为电流表，c为电压表
B．a为电流表，b为灯泡，c为电压表
C．a为电压表，b为电流表，c为灯泡
D．a为灯泡，b为电压表，c为电流表
专题三、动态电路问题的分析
专题解读：动态电路问题分析是指当电路中某些因素发生变化时，对电路中各物理量变化情况的分析，常用的两种分析方法如下：
(1)分析含滑动变阻器的电路动态变化步骤：首先判断电路的串、并联；然后判断电表所测量的对象；最后判断滑动变阻器的阻值变化，根据欧姆定律判断相应的电流、电压的变化。
如图甲所示，滑动变阻器与R 串联，电压表测量R 两端的电压，滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器连入电路的电阻变小，串联电路总电阻变小，根据可得电路中的电流变大，根据U =IR,可知电阻R 两端的电压变大，根据U =U-U 可知滑动变阻器两端的电压变小。
如图乙所示，滑动变阻器R 与电阻R 并联，电流表A 测量R 所在支路的电流，电流表A 测量干路中的电流，电流表A 测量R 所在支路的电流。滑动变阻器的滑片向右移动，滑动变阻器连入电路的阻值变大，由于电源电压不变，且并联电路各支路两端的电
压相等，可知电压表的示数不变；根据可知该支路的电流变小，即A 示数变小；由
可知电阻R 所在支路的电流不变，即A 示数不变；根据I=I +I 可知干路中的电流变小，即A 示数变小。
(2)分析开关的断开与闭合导致的电路动态变化步骤：首先分析开关闭合前、后电路的连接情况；然后判断开关闭合前、后电表所测对象；最后根据电表所测部分电阻的变化，由欧姆定律判断相应的电流、电压的变化。
如图甲所示，当S 闭合、S 断开时，电阻R 、R 串联，电压表测R 两端的电压；再闭合S 时，电阻R 被短路，只有电阻R 接入电路，电压表测R 两端电压，也是电源电压；若先闭合开关S ,再闭合开关S ,电路中总电阻变小，根据可知电流变大，根据U=IR 可知电压表示数变大。
如图乙所示，当S 闭合、S 断开时，只有灯泡L接入电路，再闭合S 时，电阻R接入电路与灯泡L并联，电流表测干路中的电流。
若先闭合开关S,再闭合开关S ,根据知，通过灯泡的电流不变，再闭合S 时，有电流流过电阻R,根据I=I+I知干路中的电流变大，即电流表示数变大。
典例1：如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置，其中，油量表是用　 　表改装而成的；当油箱中的油面下降时，R接入电路的电阻将　 　，油量表的示数将　 　。(后两空均填“增大”“减小”或“不变”)
变式1：如图所示的电路中，灯泡电阻和电源电压保持不变，闭合开关S，将滑片向右移动，则（　　）
A．灯泡亮度变暗，电流表示数变小
B．灯泡亮度变亮，电流表示数不变
C．灯泡亮度不变，电流表示数变大
D．灯泡亮度不变，电流表示数变小
变式2：某校科学兴趣小组的同学设计了一种电子秤，实际上是压力测量仪，可用它来称量物体的重力，其原理结构如图所示。图中A为金属片，B为金属板，R1＝24欧，R2是最大值为72欧的滑动变阻器，电源电压为12伏不变。图中的重力表应该是用　 　表改装而成的，R1的主要作用是　 　，当称量物体重力达到最大值时，重力表的示数所对应的电压为　 　。
变式3：如图所示的电路，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表的示数　 　(填“变大”“变小”或“不变”)，小灯泡亮度　 　(填“变亮”“变暗”或“不变”)。
专题四、实验专题
专题解读：本章的实验主要有探究串、并联电路电压、电流的特点，探究影响导体电阻大小的因素，探究通过导体的电流与电压、电阻的关系，测量定值电阻的阻值，这些实验是电学中的重点实验，也是历年来中考的热点。其中探究影响导体电阻大小的因素和探究通过导体的电流与电压、电阻的关系这两个实验，应用了物理中重要的研究方法——控制变量法，要把握住控制变量法的精髓，掌握用控制变量法研究问题的方法和步骤。测量定值电阻的阻值是欧姆定律的具体应用之一，要学会测电阻的方法和步骤。本部分实验主要有设计型实验和探究型实验两种题型。
典例1：在“探究电流与电压的关系”实验中，选用的实验器材是：电源（3V）、电流表（0﹣0.6A）、电压表（0﹣3V）、定值电阻R1＝5Ω、R2＝10Ω、滑动变阻器（20Ω 2A）、开关、导线若干。
（1）某同学根据图甲所示电路图，准备在图乙中实物连线。请你帮助把图乙补画完整。
（2）滑动变阻器在本次实验中除了保护电路，还有一个作用　 　。
（3）确认电路无误后，闭合开关，共进行4次实验，他们记录的数据如表所示，你认为是第　 　组（填写实验序号）有可能是伪造的，理由　 　。
实验序号 ① ② ③ ④
电压/V 0.5 1.2 1.8 2.5
电流/A 0.10 0.24 0.36 0.5
变式1：（2024八上·临海期末）为探究“电流与电阻的关系”，小明开展相关实验。器材有：电源（恒为6V）、滑动变阻器（1A，50Ω）、电压表、电流表（0～0.6A）、电阻（5Ω、10Ω、20Ω各一个）、开关、导线若干。
（1）根据电路图甲连接实物图乙。
（2）分析丙图可得出的结论是　 　。
（3）实验结束后，为了得到更加可靠的普遍规律，小明又找来一个50Ω的电阻接入电路，但无论怎么移动滑片都无法使电压表示数达到丙图中的设定值。请分析出现此现象的原因　 　。
变式2：小宁用如图甲所示的电路图，探究通过导体的电流与导体电阻的关系，电源电压恒为6V。改变电阻R的阻值，调节滑动变阻器滑片，保持R两端的电压不变，记下相应的2次实验的电流和电阻值，描绘在图乙中。
（1）请用笔画线代替导线，在图丙中将电压表正确连入电路；___________
（2）实验中，她所选择的变阻器规格是___________（填序号）；
A．10Ω　0.5A B．20Ω　1A C．50Ω　2A
（3）图乙中阴影部分面积表示的科学量是___________；
（4）实验过程中，如果出现了电流表示数为0，电压表示数接近6V，电路发生的故障可能是_________。
变式3：（2024·浙江）小科用“伏安法”测量未知电阻R的阻值。
（1）根据图甲的电路图，用笔画线代替导线，将图乙的实物图补充完整。要求滑动变阻器滑片向右滑动时它的电阻增大、电压表选择合适的量程。
（2）电压表的示数为1.5V时，电流表的示数如图丙所示，则电阻R的阻值为　 　Ω。
（3）他接着移动滑动变阻器的滑片测出多组电压和电流的值，算出对应的电阻值及电阻的平均值。计算电阻的平均值的目的是　 　。
（4）测出电阻R的阻值后，小科还对标有2.5V的小灯泡的电阻进行了测量，他测量了多组数据，如下表所示。
次数 1 2 3 4 5
电压U/V 2.5 2.1 1.7 0.9 0.1
电流I/A 0.28 0.26 0.24 0.19 0.05
电阻R/Ω 8.93 8.08 7.08 4.74 2.00
小灯泡亮度 亮度越来越暗
小科发现5次测量的电阻值相差较大，和其他小组交流发现都存在类似情况，且小灯泡的电阻随电压减小而减小，亮度也变暗。同学们认为这种情况不是误差造成的，而是小灯泡电阻受　 　影响。
专题五、有关欧姆定律的计算
专题解读：主要是应用欧姆定律和串、并联电路的特点解决有关电路计算问题，这是电学部分的重点和难点，也是各地中考的热点。
在计算较复杂的电路时，一般步骤如下：
(1)画出电路图或等效电路图，分析电路中各个元件的连接方式。
(2)电路中若有电压表和电流表，要分析电表的测量对象，根据题意明确电表的测量值。
(3)注明已知量的符号、数值，未知量的符号。
(4)找出各物理量之间的关系，依照各物理量的关系、电路特点，利用欧姆定律及串、并联电路特点列出关系式，列式时要注意公式成立的条件。
(5)列出关系式，代入数值前统一单位，然后进行计算。
典例1：某电热器的简化电路如图所示，可通过转动旋钮开关实现加热和保温功能。该电热器在家庭电路中可以正常工作，R1=2千欧，且开关转至bd位置时，通过该电热器的电流为1.1安。
（1）开关转至ac位置时，电阻R 和R 的连接方式是　 　。
（2）定值电阻R 的阻值为多少欧姆
（3）开关转至ac位置时，R1两端的电压为多少伏特
变式1：电阻R1和R2的I-U关系图线如图所示。则R1的阻值为　 　Ω；若两个电阻串联后，通过电阻R1的电流为0.3A时，电源电压是　 　V；若这两个电阻并联后接在3伏电源上，干路中的电流为　 　A。
变式2：在某校举行的科技节中，小金设计了一款模拟网红产品“可调节加热桌垫”的电路图，如图所示，电源电压为3V，电阻R2的阻值为5Ω，滑动变阻器R1的铭牌是“25Ω 1A”。 求：
（1）电压表的读数为1V时，电流表的示数是多少？
（2）当滑动变阻器的阻值调到最大时，电压表的示数是多少？
变式3：如图所示的电路中，电阻R1的阻值为20Ω，电源电压不变。当S1、S2断开，S3闭合时，电流表的示数为0.3A；当S1断开，S2、S3闭合时，电流表的示数为0.9A．求：
（1）电源电压为多少？
（2）R2的阻值为多少？
（3）当S2、S3断开，S1闭合时，电阻R1两端的电压为多少？
1．（2024八上·临平期末）某学生在做测定小灯泡电阻的实验中，将正常的电流表、电压表接入电路，当闭合开关后，发现电流表有读数，电压表读数为零，移动滑动变阻器滑片时电流表读数有变化，电压表读数始终为零，其原因可能是（　　）
A．滑动变阻器接触不良 B．开关接触不良
C．小灯泡短路 D．灯泡的钨丝断了
2.为了减少碳排放，国家大力推行电动汽车。小浔设计的电动汽车的模拟电路，向下踩“油门”踏板时（ ）
A．电流表示数变大，电压表示数变大
B．电流表示数变大，电压表示数变小
C．电流表示数变小，电压表示数变大
D．电流表示数变小，电压表示数变小
3.如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置示意图，R'是一种特制的滑 动变阻器，AOB是一根可绕O点转动的金属导体，从油量表(即电流表)指针所指刻度知道油面高度，则工作过程是( )
A.油面升高，R'变大，油量表示数变小 B.油面降低，R'变大，油量表示数变大
C.油面升高，R'变小，油量表示数变大 D.油面降低，R'变小，油量表示数变大
4.如图所示，电源电压保持不变，开关S闭合后，调节滑动变阻器滑片，下列说法正确的是（　　）
A．滑片向右滑动，电流表、电压表示数都增大
B．滑片向右滑动，电流表示数减小，电压表示数增大
C．滑片向左滑动，电流表示数增大，电压表示数减小
D．滑片向左滑动，电流表、电压表示数都增大
5.如图所示为某科技创新小组设计的水位计工作原理图，容器中的绝缘浮子随水位的升降带动滑动变阻器R的滑片P升降，并通过电压表V的示数来反映水位的升降情况。L是一个指示灯，电路各部分接触良好。当容器中的水位最低时，滑片P位于滑动变阻器R的a端，则（　　）
A．当水位不变时，电压表示数不变，指示灯不亮
B．当水位上升时，电压表示数变小，指示灯变亮
C．当水位上升时，电压表示数变大，指示灯变暗
D．当水位下降时，电压表示数变大，指示灯变亮
6.（2023八上·椒江期末）如图电路中，R1为10欧，电源电压恒定。只闭合S1时，电流表示数为0.3安；S1、S2均闭合时，电流表示数为0.5安。下列说法不正确的是（　　）
A．电源电压为3伏
B．R2的阻值为15欧
C．S1、S2均闭合时，电路总电阻为25欧
D．S1、S2均闭合时，流过R1的电流仍为0.3安
7．（2024八下·鄞州期中）如图1所示连接电路，电源电压保持不变。闭合开关，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0～12Ω
D．滑片处在a端时两表的示数对应图2中A点
8.小明在测小灯泡电阻的实验时（图中电流表、电压表未画出）发现小灯泡突然不亮了，为寻找原因，他想进行了如下操作，并画出思维导图，请将小明的分析过程补充完整。
9．（2024八上·临海期末）某同学利用下图电路测量电阻Rx的阻值。闭合开关S，观察到电压表的示数为3.2V，电流表的示数如图，则Rx的阻值为　 　。测量过程中突然电流表示数变为零，电压表仍有示数，出现此故障的原因是　 　。
10．（2024八上·南浔期末）如图为一种测量体重的装置，其中体重示数计是由　 　（选填“电流”或“电压”）表改装成的；当体重越重时，电表示数　 　（选填“越大”或“越小”）。
11．（2024九上·金华月考）如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压不变。闭合开关S后，滑片P从a端移动到b端，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示，则电源电压为　 　V，R2的最大阻值为　 　Ω。
12．如图所示的电路，电源电压保持不变，闭合开关S，调节滑动变阻器，两电压表的示数随电路中电流变化的图像如图所示，根据图像的信息可知______（选填“甲”或“乙”）是电压表V1示数变化的图像，电源电压为_____V，电阻R1的阻值为_____Ω。
13.小金制作了一个利用电压表测物体重力的小作品，它能在电压表盘上读出所放物体重力的大小，如图所示。
（1）当秤盘不放任何重物时，滑片P恰好处于a点。闭合开关，当秤盘上所放钩码个数增多时，电压表示数将 (填 “增大”、“减小”或“不变”);
（2）一段时间后，在秤盘放2牛重的钩码时，表盘读数比2牛大，换不同重的钩码反复试验，每次读数都不同且大于钩码的重力。产生这一现象是由于______引起的(填字母)
A.R1短路 B.R1断路 C.R2短路 D.R2断路
14．如图所示是某电子秤的结构示意图，其中P是一个可以紧贴AB滑动的金属滑片，S为自动控制开关。闭合开关S，秤盘内不放物体时，电子秤刻度表示数为0；在秤盘内放入物体时，就可以从电子秤刻度表上读出该物体的质量；当被测物体的质量超过电子秤量程时，开关S自动断开，电子秤无示数。回答下列问题：
（1）电子秤的AB部分是一个滑动变阻器，A端为___________（选填“导体”或“绝缘体”）；
（2）电子刻度表的示数越大，说明所称物体的质量越___________。
15.如图所示，电源电压为U且保持不变，R1的电阻为20Ω，变阻器的最大阻值为30Ω，两电压表规格完全相同。
（1）闭合S，将变阻器的滑片向右调至中点，在此过程中电压表V2的示数将_______（选填“变大”“变小”或“不变”）。
（2）当变阻器的滑片位于中点一段时间后，现察到电压表V1的示数突然变大，若故障发生在电阻R1、R2中，且同时仅有一个出现故障，则故障原因是_________。
16．某同学为测量小灯泡的电阻，设计了如下图所示的电路，所用的电源电压是4V，小灯泡正常工作时的电压是2.5V，小灯泡两端允许加的最大电压为正常工作时电压的1.2倍。
（1）请将图甲的实验电路连接完整（要求滑动变阻器滑片向左移，接入电路阻值变小）　 　；（2）该同学正确连接电路后，闭合开关并移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图乙所示的图象。根据图象信息，可计算出小灯泡正常工作时的电阻是　 　。他发现该图象不是直线，你认为出现这种情况的主要原因是　 　。
17．归纳总结是学习科学的一种好习惯。王璐同学对电学中的一个重要元件——滑动变阻器的作用进行归纳，发现除了“保护电路”这一作用外，它在不同电路中还有着不完全相同的作用，请你与她一起完成以下问题：
（1）如果下图是研究欧姆定律的实验，在该实验中，当“探究导体中的电流与导体两端的电压的关系”时，滑动变阻器的作用是　 　；当“探究导体中的电流与导体的电阻的关系”时，滑动变阻器的作用是　 　。
（2）如果下图是“伏安法”测电阻的实验，在该实验中滑动变阻器的作用是为了　 　，减小实验的误差。
（3）伏安法测电阻时，小明观察到两个电表的示数如上，则小明测得R的电阻是　 　欧。
18．小明利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系。已知电源电压为6V且保持不变，实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
（1）请根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整。
（2）实验中多次改变R的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，记下电流表的示数，得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象。
①由图象可以得出结论：电压一定时，　 　。
②上述实验中，小明用5Ω的电阻做完实验后，然后将10Ω的电阻接入电路，闭合开关，接下来的步骤为　 　。
（3）为完成整个实验，应该选取下列哪个滑动变阻器（　　）
A．20Ω ，1A B．40Ω，0.6A C．50Ω，0.4A
19.小德在学习电阻测量方法后，设计如图甲所示电路测量小灯泡的电阻。闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，读取并记录电压表、电流表的示数。实验数据记录如下：
实验次数 1 2 3 4 5
电压表示数/V 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
电流表示数/A 0.17 0.24 0.30 ？ 0.37
（1）滑动变阻器滑片P向右移动时，小灯泡亮度将　 　（选填“变亮”“变暗”或“不变”）。
（2）第4次实验时电流表指针位置如图乙所示，电流表读数　 　安培。
（3）用描点连线的方法，在图丙上画出该小灯泡灯丝的U-I曲线。
（4）小德计算小灯泡的灯丝电阻值时，发现灯丝电阻随着其两端电压的升高而增大。小德反思：电阻是导体的一种特性，影响导体阻值大小的因素中并没有电压这一因素，那么导体两端电压的变化可能引起了某个影响因素发生变化，小德思考后得出这个因素可能是　 　。
20．用如图甲所示的电路测量定值电阻Rx的阻值。
（1）正确连接电路后，闭合开关之前，应将滑动变阻器滑片P置于　 　（选填“A”或“B”）端：
（2）实验时，闭合开关，发现电流表和电压表示数都为0。用一根导线在图甲中先后连接接线柱G与F、F与E时，电压表和电流表示数仍为0，连接接线柱E与D时。电压表和电流表指针明显偏转，则电路的故障是　 　。
（3）排除故障后继续实验，当电压表示数为2V时，电流表示数如图乙所示，则定值电阻Rx=　 Ω。
（4）如果没有电压表，电源电压未知，可以用最大阻值为R的滑动变阻器，和如图丙所示电路，来测量电阻Rx的阻值。闭合开关后，滑动变阻器滑片在最左端时。电流表示数为I1：滑动变阻器滑片在最右端时，电流表示数为I2，则电阻Rx=　 　。（用题中所给物理量的符号表示）
21．图甲是小灯泡L和电阻R的I-U图像。将小灯泡L和电阻R接入图乙所示电路中，当只闭合S1时，电流表稳定时示数为0.5A．请回答：
（1）由甲图可知，当只闭合S1时，小灯泡L两端的电压是___________。
（2）当S1、S2都闭合时，计算电流表的示数为多少？
（3）当S1、S2都闭合时，计算电路的总电阻R总为多大？
22．（2024八上·拱墅期末）如图甲所示电路，滑动变阻器电阻R2的滑片P从下端往上端滑动过程中，电压表与电流表的示数呈图乙所示的规律。求：
（1）当电流表的示数为0.2A时，滑动变阻器R2接入电路的阻值。
（2）滑动变阻器R2接入电路的阻值变化范围。
（3）电源电压和电阻R1各是多大？
23．（2023八上·杭州期末）为了防止酒驾事故的出现，酒精测试仪已被广泛应用。图甲是某款酒精测试仪工作原理电路图，电源电压为6V并保持不变；R1为气敏电阻，它的阻值随呼出气体中酒精含量变化的情况如图乙所示。
（1）测试前通过调节滑动变阻器R2，使电压表示数为5V，电流表的示数为多少安？
（2）保持R2的滑片位置不变，对某位驾驶员进行检测时，电流表示数为0.4A，请通过计算，判断此时该驾驶员属于酒驾还是醉驾？（气体中酒精含量在20~80mg/100mL为酒驾，达到或者超过80mg/100mL为醉驾。）
24.如图甲是某电子秤的原理图，已知定值电阻R0=30Ω，电源电压9V恒定不变，压力传感器R的阻值随所受压力变化的图象如图乙所示，改写电压表(量程为0~3V)的表盘数值后可直接读出所称物体的质量，托盘质量忽略不计。
（1）当托盘内物体的质量是50kg时，通过电路的电流是多少？
（2）该电子秤的最大称量值是多少千克？
（3）保持电子秤结构和电压表量程不变，若想增大其称量范围，可采取的改进方法是　 　。
25．（2024八上·吴兴期末）握力是体质健康测试项目之一，握力测试如图甲。某小组同学想制作简易握力计，选用电压表来显示握力的大小。他们设计的电路图如图乙，电源电压3伏，定值电阻R1=5欧，电压表量程为“0～3V”，轻质细杆将弹簧与滑动变阻器R2的滑片相连。
（1）【初步调试】往下拉弹簧，电压表示数　 　。（选填“增大”、“减小”或“不变”）
（2）【注意事项】图乙中定值电阻R1的作用是　 　。
（3）【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握力值。经测定，变阻器R2接入电路的阻值与握力F关系如图丙，求在电压表刻度为2伏的位置上所标注的握力大小。（写出计算过程）
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
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第三章 专题复习
专题一、电路故障判断
专题解读：电路故障一般分为短路和开路两大类。
电路故障是指电路连接完成通电时，整个电路或部分电路不能工作，这些故障反映在电流表或电压表上就是有无读数，电路发生的故障不同，产生的现象也不同，我们可以通过电流表、电压表的情况正确地判断电路的故障所在。
如图所示，L 和L 两灯串联，常见现象如下表所示(只研究小灯泡L 和L 两者之一出现故障):
项目 灯L 灯L 电压表V 电流表A 故障
现象1 不亮 不亮 有示数，近似等于电源电压 无示数 L 开路
现象2 不亮 亮 无示数 有示数 L 短路
现象3 不亮 不亮 无示数 无示数 L 开路
现象4 亮 不亮 有示数 有示数 L 短路
现象1：电压表有示数，说明A、B两点至电源的电流路径是通路，此时只可能L 出现开路，电压表与L 形成了串联电路，而电压表的内阻很大，根据串联电路的分压原理，所以电压表的示数几乎等于电源电压。
现象2：电流表有示数，L 能发光，说明整个电路电流路径是连通的，L 不亮的原因不可能是开路，只能发生短路，此时电压表测的是一根导线两端的电压，导线的电阻很小，在初中阶段我们一般认为是零，所以电压表示数为零。
现象3：灯L 和灯L 都不亮，而且电流表、电压表无示数，说明电路中没有电流，此时只有一种可能，电路发生了开路，而且开路的部位是除灯L (A、B之间)以外的电路，所以是L 开路(说明：如果是L,开路，则电压表有读数，属于第一种情况)。
现象4：电压表、电流表有示数，而且灯L 亮，同样说明电路是通路，灯L 不亮说明这个灯短路了。
典例1：在如图所示的电路中，电源电压保持不变，由于电阻R或小灯泡L可能出现了故障，开关S闭合前后，电流表有示数且示数不变。下列判断中正确的是（　　）
A．电阻R断路 B．电阻R短路 C．小灯泡L断路 D．小灯泡L短路
【答案】B
【解析】对各个选项中的故障进行分析，推测可能出现的现象，哪个与题目描述一致，哪个就是正确选项。
【解答】A.电阻R断路时，开关S断开时，电流表没有示数，故A不合题意；
B.电阻R短路时，电路里只有灯泡；当开关S闭合时，电路里还是只有灯泡，因此电流表有示数且示数不变，故B正确；
C.小灯泡L断路时，电流表没有示数，故C不合题意；
D.小灯泡L短路时，开关S断开，则只有电阻R工作；开关S闭合时，则没有电阻工作，此时发生短路，因此电流表的示数不同，故D不合题意。
变式1：某同学用两节干电池串联起来做电源，做伏安法测电阻的实验，因不慎将电流表和电压表相互接错了，如图所示，则开关闭合后，各仪表将（　　）
A．电流表、电压表均被烧坏 B．电流表、电压表不会被烧坏
C．只有电流表被烧坏 D．只有电压表被烧坏
【答案】B
【解析】电压表内阻很大，可以看作断路；电流表内阻很小，可以看作导线，据此分析判断。
【解答】根据图片可知，此时电流表将定值电阻R短路，而电压表串联在电路上。由于电压表的内阻很大，因此通过电流表的示数很小，即电流表不会被烧坏。电压表的示数等于电源电压，在不超量程的情况下不会被烧坏，故B正确，而A、C、D错误。
变式2：如图所示，电源电压不变，闭合开关，两灯正常发光，电压表和电流表都有示数。一段时间之后，一个电表示数突然变为0，另一个不变，电表均无损坏，则故障可能是（　　）
A．开路 B．短路 C．开路 D．短路
【答案】C
【解析】图中两灯泡并联，电压表测电源电压，电流表测通过L2的电流。
A．若L1开路，则电压表和电流表都不受影响，两表都应由示数，故A不符合题意；
BD．若L1、L2其中一个短路，则电源被短路，两表示数都应为0，故BD不符合题意；
C．若L2开路，则其支路电流为0，即电流表示数为0，但电压表仍然测电源电压，不受影响，有示数，故C符合题意。
变式3：如图所示，把两只电灯 L1和L2串联起来组成图示电路，接通开关后：
（1）若仅电压表的示数为零，故障可能是　 　。
（2）若电流表的示数为零，电压表指针有明显偏转，电路故障可能是　 　。
【答案】（1）L1 短路 （2）L1 断路
【解析】（1）根据图片可知，当灯泡L1短路时，电压表同时被短路，而L2和电流表正常工作，因此电压表无示数，而电流表有示数，L2发光；
（2）根据图片可知，当灯泡L1断路时，电压表串联在电路中，此时测电源电压。由于电压表的内阻很大，因此电流表几乎无示数，灯泡L2也不发光，据此分析解答。
专题二、判断电路中的电表类型
专题解读：判断电路图中的电表是电流表还是电压表的问题是中考的重点，解答此类题目，通常有以下四种方法。
(1)直接观察法：直接观察电路中的电表接入电路的方式，若电表跟其他元件串联，则这个电表为电流表；若电表跟其他元件并联，则这个电表为电压表。
(2)电表删除法：删除电路中的某个电表，若不影响电路中所有用电器的工作，则这个电表为电压表；若删除电表后会影响电路中某个用电器或所有用电器的工作，则这个电表是电流表。
(3)假设判断法：先假设电路中的电表是电流表或电压表，再分析电路中是否出现故障，或是否符合题意，若无故障或符合题意，则假设正确；若出现开路或短路等电路故障或不符合题意，则假设错误。
(4)分析电路法：先分析电路的连接方式，再根据电表接入电路的方式进行判断。
运用以上方法解题时，要根据题目的特点，灵活选用。
典例1：如图所示，L1和L2是两只相同的小灯泡，a、b是电流表或电压表。闭合开关S后，若两灯都能发光，则（　　）
A．a、b均为电流表 B．a、b均为电压表
C．a为电流表，b为电压表 D．a为电压表，b为电流表
【答案】C
【解析】先对两个灯泡的串并联关系进行假设，然后确定电流路径。在电流必经之路上的为电流表，而没有电流经过的位置为电压表，据此分析判断。
【解答】如果两个灯泡串联，则a应是电压表，而b无论是什么仪表，L2都会被短路，故电路不可能为串联；那么两个灯泡的连接方式一定为并联，所以为了使灯L1、L2正常发光，a表相当于导线，即为电流表，b处不能形成通路，否则会形成电源短路，故b表为电压表。
故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
变式1：如图所示，L1、L2是灯泡，a，b、c三处接入的是电流表或电压表，若两灯均正常发光，则下列判断正确的是（）
A．a为电压表，b为电压表，c为电流表
B．a为电流表，b为电压表，c为电流表
C．a为电流表，b为电流表，c为电压表
D．a为电流表，b为电流表，c为电流表。
【答案】A
【解析】电流表与用电器串联，电压表与用电器并联，据此分析判断。
【解答】由图可知，a表跟灯泡L1并联，所以应为电压表；b表与灯泡L2并联，所以应为电压表；c表跟灯泡L2串联，所以应为电流表。
故A正确，而B、C、D错误。故选A。
变式2：如图所示的电路中，a、b、c表示的是电流表或电压表，当开关S1、S2都闭合时，灯泡正常发光，各电表均正常工作。下列说法正确的是（　　）
A．a、b、c都是电压表 B．a、b、c都是电流表
C．b、c是电压表，a是电流表 D．a、b是电流表，c是电压表
【答案】D
【解析】电压表与被测的用电器并联，电流表与被测的用电器串联，据此分析判断。
【解答】根据图片可知，电路是并联电路，b与电源串联，在干路中，测干路电流，故b是电流表；a与支路中的L1串联，测L1支路的电流，故a是电流表；c并联在电路中，测量电压，故c是电压表。
故D正确，而A、B、C错误。故选D。
变式3：如图所示的电路中有两个灯泡和两个电表(电流表或电压表)，在图中字母处接入合适的元件，要求开关闭合时两灯均能发光，且两电表的示数均不为零，则下列选项中，符合要求的是 (　　)
A．a为灯泡，b为电流表，c为电压表
B．a为电流表，b为灯泡，c为电压表
C．a为电压表，b为电流表，c为灯泡
D．a为灯泡，b为电压表，c为电流表
【答案】B
【解析】电流表与所测电路串联，若电流表与用电器并联，会导致用电器短路；电压表要并联在测量对象两端。
并联电路支路电压等于电源电压。
【解答】A、若a为灯泡，b为电流表，c为电压表，b直接接在电源两端，会导致电源短路，故A错误；
B、若a为电流表，b为灯泡，c为电压表，电路为并联电路，电流表a测量图中灯泡所在支路的电流，电压表c测量图中灯泡两端电压，灯均会亮，电表均有示数，故B正确；
C、若a为电压表，b为电流表，c为灯泡， b直接接在电源两端，会导致电源短路，故C错误；
D、若a为灯泡，b为电压表，c为电流表，c与灯泡并联，会导致灯泡短路，不会发光，故D错误。
故答案为：B。
专题三、动态电路问题的分析
专题解读：动态电路问题分析是指当电路中某些因素发生变化时，对电路中各物理量变化情况的分析，常用的两种分析方法如下：
(1)分析含滑动变阻器的电路动态变化步骤：首先判断电路的串、并联；然后判断电表所测量的对象；最后判断滑动变阻器的阻值变化，根据欧姆定律判断相应的电流、电压的变化。
如图甲所示，滑动变阻器与R 串联，电压表测量R 两端的电压，滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器连入电路的电阻变小，串联电路总电阻变小，根据可得电路中的电流变大，根据U =IR,可知电阻R 两端的电压变大，根据U =U-U 可知滑动变阻器两端的电压变小。
如图乙所示，滑动变阻器R 与电阻R 并联，电流表A 测量R 所在支路的电流，电流表A 测量干路中的电流，电流表A 测量R 所在支路的电流。滑动变阻器的滑片向右移动，滑动变阻器连入电路的阻值变大，由于电源电压不变，且并联电路各支路两端的电
压相等，可知电压表的示数不变；根据可知该支路的电流变小，即A 示数变小；由
可知电阻R 所在支路的电流不变，即A 示数不变；根据I=I +I 可知干路中的电流变小，即A 示数变小。
(2)分析开关的断开与闭合导致的电路动态变化步骤：首先分析开关闭合前、后电路的连接情况；然后判断开关闭合前、后电表所测对象；最后根据电表所测部分电阻的变化，由欧姆定律判断相应的电流、电压的变化。
如图甲所示，当S 闭合、S 断开时，电阻R 、R 串联，电压表测R 两端的电压；再闭合S 时，电阻R 被短路，只有电阻R 接入电路，电压表测R 两端电压，也是电源电压；若先闭合开关S ,再闭合开关S ,电路中总电阻变小，根据可知电流变大，根据U=IR 可知电压表示数变大。
如图乙所示，当S 闭合、S 断开时，只有灯泡L接入电路，再闭合S 时，电阻R接入电路与灯泡L并联，电流表测干路中的电流。
若先闭合开关S,再闭合开关S ,根据知，通过灯泡的电流不变，再闭合S 时，有电流流过电阻R,根据I=I+I知干路中的电流变大，即电流表示数变大。
典例1：如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置，其中，油量表是用　 　表改装而成的；当油箱中的油面下降时，R接入电路的电阻将　 　，油量表的示数将　 　。(后两空均填“增大”“减小”或“不变”)
【答案】电压；增大；增大
【解析】（1）根据电压表并联在电路中，电流表串联在电路中，判断油量表的类型；
（2）根据油面的变化可知浮标的变化，进一步可知滑片的移动，从而得出R接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R0两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知R两端的电压变化
【解答】（1）由图可知，油量表并联在R两端，所以油量表是由电压表改装而成的；
（2）当油箱中的油面下降时，浮标下移，在杠杆的作用下滑片上移，R接入电路中的电阻增大，电路中的总电阻增大，
由可知，电路中的电流减小，
由U=IR可知，R0两端的电压减小，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以R两端的电压增大，即油量表（电压表）的示数增大。
变式1：如图所示的电路中，灯泡电阻和电源电压保持不变，闭合开关S，将滑片向右移动，则（　　）
A．灯泡亮度变暗，电流表示数变小
B．灯泡亮度变亮，电流表示数不变
C．灯泡亮度不变，电流表示数变大
D．灯泡亮度不变，电流表示数变小
【答案】D
【解析】根据图片确定电阻的串并联关系，以及电表测量的物理量，结合欧姆定律分析判断即可。
【解答】根据图片可知，灯泡与变阻器并联，电流表测干路电流。
将变阻器的滑片向右移动时，它的阻值增大，则通过它的电流变小。由于灯泡两端的电压始终等于电源电压，因此灯泡的电压保持不变，通过它的电流也不变，那么灯泡亮度不变。根据I总=IL+I变可知，通过干路的电流变小，即电流表的示数变小。故D正确，而A、B、C错误。
变式2：某校科学兴趣小组的同学设计了一种电子秤，实际上是压力测量仪，可用它来称量物体的重力，其原理结构如图所示。图中A为金属片，B为金属板，R1＝24欧，R2是最大值为72欧的滑动变阻器，电源电压为12伏不变。图中的重力表应该是用　 　表改装而成的，R1的主要作用是　 　，当称量物体重力达到最大值时，重力表的示数所对应的电压为　 　。
【答案】电压；保护电路；9
【解析】（1）①电流表应串联在电路中，电压表应并联在电路中，根据电路图判断重量表是电压表还是电流表；
②分析不称量时电路中的电流情况得出R1的主要作用；
（2）当称量物体重力达到最大值时，R2的阻值达到最大值，根据串联电路的电阻特点和欧姆定律求出电路中的电流，进一步根据欧姆定律求出R2两端的电压。
【解答】（1）①由电路图可知，重量表与滑动变阻器R2并联，电压表与被测电路并联，因此重量表是电压表；
②当不称量时，滑片位于最上端，此时接入电路中的电阻为零，电路中的电流最大，
若电路中没有R1，会造成电源短路，烧坏电源，所以R1的主要作用是保护电路的作用；
（2）由电路图可知，R1与R2串联，当称量物体重量达到最大值时，滑动变阻器R2阻值全部接入电路，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，此时电路中的电流，
则R2两端的电压即重量表的示数U2=IR2=0.125A×72Ω=9V。
变式3：如图所示的电路，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表的示数　 　(填“变大”“变小”或“不变”)，小灯泡亮度　 　(填“变亮”“变暗”或“不变”)。
【答案】变小；不变
【解析】根据电路图确定用电器的串并联关系，然后根据欧姆定律和串并联电路的特点分析判断即可。
【解答】根据图片可知，灯泡L与滑动变阻器并联，电流表测通过变阻器的电流，而电压表测变阻器两端的电压。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片向右移动时，变阻器接入的阻值变大；根据并联电路的电压规律可知，变阻器两端的电压始终等于电源电压，因此电压表的示数保持不变。根据公式可知，此时电流表的示数变小。
专题四、实验专题
专题解读：本章的实验主要有探究串、并联电路电压、电流的特点，探究影响导体电阻大小的因素，探究通过导体的电流与电压、电阻的关系，测量定值电阻的阻值，这些实验是电学中的重点实验，也是历年来中考的热点。其中探究影响导体电阻大小的因素和探究通过导体的电流与电压、电阻的关系这两个实验，应用了物理中重要的研究方法——控制变量法，要把握住控制变量法的精髓，掌握用控制变量法研究问题的方法和步骤。测量定值电阻的阻值是欧姆定律的具体应用之一，要学会测电阻的方法和步骤。本部分实验主要有设计型实验和探究型实验两种题型。
典例1：在“探究电流与电压的关系”实验中，选用的实验器材是：电源（3V）、电流表（0﹣0.6A）、电压表（0﹣3V）、定值电阻R1＝5Ω、R2＝10Ω、滑动变阻器（20Ω 2A）、开关、导线若干。
（1）某同学根据图甲所示电路图，准备在图乙中实物连线。请你帮助把图乙补画完整。
（2）滑动变阻器在本次实验中除了保护电路，还有一个作用　 　。
（3）确认电路无误后，闭合开关，共进行4次实验，他们记录的数据如表所示，你认为是第　 　组（填写实验序号）有可能是伪造的，理由　 　。
实验序号 ① ② ③ ④
电压/V 0.5 1.2 1.8 2.5
电流/A 0.10 0.24 0.36 0.5
【答案】（1）
（2）改变定值电阻两端的电压
（3）①；如表数据所示，第①组实验时，电压表示数0.5V，电流0.1A，则滑动变阻器的电压为U滑＝U－UR＝3V－0.5V＝2.5V，滑动变阻器连入的阻值R滑＝U滑/I＝2.5V/0.1A＝25Ω，而实验器材中滑动变阻器最大的阻值为20Ω，所以第①组实验数据有拼凑的嫌疑（合理即可）
【解析】（1）滑动变阻器接一个上接线柱和一个下接线柱串联在电路中，电压表选用小量程与定值电阻并联；
（2）根据控制变量法，研究电流与电压的关系时，需调节定值电阻两端的电压；
（3）根据表中数据，由得出第①次实验的电阻；电源电压为3V，根据 U滑＝U－UR 计算出变阻器两端的电压，再根据计算变阻器接入的阻值，最后与变阻器的最大阻值进行比较即可。
【解答】（1）滑动变阻器接一个上接线柱和一个下接线柱串联在电路中，电压表选用小量程与定值电阻并联，如图所示：
；
（2）根据控制变量法，研究电流与电压的关系时，滑动变阻器需调节定值电阻两端的电压。
变式1：（2024八上·临海期末）为探究“电流与电阻的关系”，小明开展相关实验。器材有：电源（恒为6V）、滑动变阻器（1A，50Ω）、电压表、电流表（0～0.6A）、电阻（5Ω、10Ω、20Ω各一个）、开关、导线若干。
（1）根据电路图甲连接实物图乙。
（2）分析丙图可得出的结论是　 　。
（3）实验结束后，为了得到更加可靠的普遍规律，小明又找来一个50Ω的电阻接入电路，但无论怎么移动滑片都无法使电压表示数达到丙图中的设定值。请分析出现此现象的原因　 　。
【答案】（1）
（2）电压一定时，电流与电阻成反比
（3）这是串联电路，具有分压特点。电源电压6V，滑动变阻器最大阻值50欧，定值电阻50欧，滑动变阻器最大只能分走3V电压，无法分走4V电压，即无法使定值电阻两端电压为2V。
【解析】根据电压、电流、电阻的关系，即电流=电压/电阻分析解答。
【解答】（1）由图丙可知，定值电阻两端电压为U=IR=0.5A×5Ω=2.5V，故电压表选用小量程并联在定值电阻两端；滑片在最左端时滑动变阻器接入阻值最大，故滑动变阻器选用右下接线柱与开关串联在电路中，如下图所示：
；
（2）由图丙可知，导体的电阻增大，通过导体的电流减小，通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变，故可得出结论：导体两端电压一定时，通过导体的电流与电阻成反比；
（3）定值电阻两端电压为2.5V，变阻器两端的电压：U滑=U-Uv=6V-2.5V=3.5V，
根据串联电路的分压规律得到：，即：，，当滑动变阻器的阻值为50Ω时，它的分压为3V，也是它的最大分压，无法分走4V电压，即无法使定值电阻两端电压为2V。
故答案为：（1） ；（2）电压一定时，电流与电阻成反比；（3）这是串联电路，具有分压特点。电源电压6V，滑动变阻器最大阻值50欧，定值电阻50欧，滑动变阻器最大只能分走3V电压，无法分走4V电压，即无法使定值电阻两端电压为2V。
变式2：小宁用如图甲所示的电路图，探究通过导体的电流与导体电阻的关系，电源电压恒为6V。改变电阻R的阻值，调节滑动变阻器滑片，保持R两端的电压不变，记下相应的2次实验的电流和电阻值，描绘在图乙中。
（1）请用笔画线代替导线，在图丙中将电压表正确连入电路；___________
（2）实验中，她所选择的变阻器规格是___________（填序号）；
A．10Ω　0.5A B．20Ω　1A C．50Ω　2A
（3）图乙中阴影部分面积表示的科学量是___________；
（4）实验过程中，如果出现了电流表示数为0，电压表示数接近6V，电路发生的故障可能是___________。
【答案】 C 电压 电阻R断路
【解析】（1）由图乙可知当电阻为20Ω时，对应电流是0.1A，R两端电压是UV=I1R1=0.1A×20Ω=2V
所以电压表的示数为2V不变，所以电压表的量程为0~3V，然后把电压表并联在定值电阻的两端，如下图所示：
（2）[2]由图乙可知，实验中的最小电流I1=0.1A，电压表的示数UV=2V，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U滑=U-UV=6V-2V=4V
滑动变阻器接入电路中的电阻所以，滑动变阻器的规格为C。
（3）阴影部分为横、纵坐标的乘积，即阴影部分的面积为U=IR=0.2A×10Ω=2V表示物理量是电压。
（4）实验过程中，出现了电流表示数为0，可能电路中出现断路，电压表示数接近6V，可能电阻R断路。
变式3：（2024·浙江）小科用“伏安法”测量未知电阻R的阻值。
（1）根据图甲的电路图，用笔画线代替导线，将图乙的实物图补充完整。要求滑动变阻器滑片向右滑动时它的电阻增大、电压表选择合适的量程。
（2）电压表的示数为1.5V时，电流表的示数如图丙所示，则电阻R的阻值为　 　Ω。
（3）他接着移动滑动变阻器的滑片测出多组电压和电流的值，算出对应的电阻值及电阻的平均值。计算电阻的平均值的目的是　 　。
（4）测出电阻R的阻值后，小科还对标有2.5V的小灯泡的电阻进行了测量，他测量了多组数据，如下表所示。
次数 1 2 3 4 5
电压U/V 2.5 2.1 1.7 0.9 0.1
电流I/A 0.28 0.26 0.24 0.19 0.05
电阻R/Ω 8.93 8.08 7.08 4.74 2.00
小灯泡亮度 亮度越来越暗
小科发现5次测量的电阻值相差较大，和其他小组交流发现都存在类似情况，且小灯泡的电阻随电压减小而减小，亮度也变暗。同学们认为这种情况不是误差造成的，而是小灯泡电阻受　 　影响。
【答案】（1）
（2）5
（3）为了减小误差
（4）温度
【解析】（1）根据电池的节数确定电源电压的范围，进而确定电压表的量程。滑动变阻器滑片向右滑动时它的电阻增大，由此可知滑动变阻器下面接线柱是哪一边的接入电路；
（2）电流表读数时要先分析量程和分度值，再进行读数，由欧姆定律计算阻值；
（3）为了实验数据的精确度可以多测几组数据求平均值，从而减小误差；
（4）小灯泡的阻值和温度有关，灯泡的亮暗程度表示灯泡的实际功率大小
【解答】（1）根据图片可知，两节干电池则电源电压为3V，所以电压表选择0～3V量程。滑动变阻器滑片向右滑动时它的电阻增大，所以滑动变阻器左下接线柱接入电路，电路连接如图所示；
；
（2）电流表量程为0～0.6A，分度值为0.02A，所以读数为0.3A；
则电阻R的阻值：；
（3）他接着移动滑动变阻器的滑片测出多组电压和电流的值，算出对应的电阻值及电阻的平均值。计算电阻的平均值的目的是为了减小误差；
（4）同学们认为这种情况不是误差造成的，而是小灯泡电阻受温度影响。
专题五、有关欧姆定律的计算
专题解读：主要是应用欧姆定律和串、并联电路的特点解决有关电路计算问题，这是电学部分的重点和难点，也是各地中考的热点。
在计算较复杂的电路时，一般步骤如下：
(1)画出电路图或等效电路图，分析电路中各个元件的连接方式。
(2)电路中若有电压表和电流表，要分析电表的测量对象，根据题意明确电表的测量值。
(3)注明已知量的符号、数值，未知量的符号。
(4)找出各物理量之间的关系，依照各物理量的关系、电路特点，利用欧姆定律及串、并联电路特点列出关系式，列式时要注意公式成立的条件。
(5)列出关系式，代入数值前统一单位，然后进行计算。
典例1：某电热器的简化电路如图所示，可通过转动旋钮开关实现加热和保温功能。该电热器在家庭电路中可以正常工作，R1=2千欧，且开关转至bd位置时，通过该电热器的电流为1.1安。
（1）开关转至ac位置时，电阻R 和R 的连接方式是　 　。
（2）定值电阻R 的阻值为多少欧姆
（3）开关转至ac位置时，R1两端的电压为多少伏特
【答案】（1）串联
（2）解：由电路图可知，开关转至bd位置时，电路为R2的简单电路，
则电阻R2的阻值为：；
（3）解：开关转至ac位置时，两电阻串联，
电路中的总电阻为：R=R1＋R2=2000Ω+200Ω=2200Ω，
此时电路中的电流为：
R1两端的电压为：U1=I'R1=0.1A×2000Ω=200V。
【解析】（1）用电器首尾相连为串联，并排连接在电路两点之间为并联；
（2）由电路图可知，开关转至bd位置时，电路为R2的简单电路，根据计算R2的阻值；
（3）开关转至ac位置时，两电阻串联，首先根据R=R1＋R2计算此时的总电阻，再根据计算通过电路的电流，最后根据U1=I'R1计算R1两端的电压。
【解答】（1）根据图片可知，当开关转至ac位置时，两个电阻首尾相连，应该为串联。
变式1：电阻R1和R2的I-U关系图线如图所示。则R1的阻值为　 　Ω；若两个电阻串联后，通过电阻R1的电流为0.3A时，电源电压是　 　V；若这两个电阻并联后接在3伏电源上，干路中的电流为　 　A。
【答案】5；4；1.2
【解析】根据串联电路的电压特点：电源的电压等于各用电器的电压之和；并联电路的电流特点：干路的电流等于各支路的电流之和。欧姆定律计算公式：。
【解答】 (1)由图像可知，通过R1的电流与其两端电压成正比，故R1为定值电阻。从图像中读出：当R1两端的电压为U1=3V时，对应的电流值：I1=0.6A，根据欧姆定律可知，R1的电阻值：
(2)R1、R2串联后接入电路，通过它们的电流为0.3A时，根据图像可知，电阻R1、R2两端的电压分别为U1=1.5V， U2=2.5V，根据串联电路的电压特点可得，电源的电压：U=U1+U2=1.5V+2.5V=4V；
(3)R1、R2并联，各支路两端的电压U=3V时，根据图像可知，通过R1、R2的电流分别为：I1=0.6A，12=0.6A，根据并联电路的电流特点可得，干路的电流：I=l1+I2=0.6A+0.6A=1.2A。
变式2：在某校举行的科技节中，小金设计了一款模拟网红产品“可调节加热桌垫”的电路图，如图所示，电源电压为3V，电阻R2的阻值为5Ω，滑动变阻器R1的铭牌是“25Ω 1A”。 求：
（1）电压表的读数为1V时，电流表的示数是多少？
（2）当滑动变阻器的阻值调到最大时，电压表的示数是多少？
【答案】（1）闭合开关，两电阻串联接入电路，电压表测定值电阻两端的电压，电流表测通过电路的电流，
根据欧姆定律可得电压表的读数为1V时，电流表的示数：。
（2）串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可得当滑动变阻器的阻值调到最大时，通过电路的电流：，
此时电压表示数：U2'=I'R2=0.1A×5Ω=0.5V。
【解析】（1）闭合开关，两电阻串联接入电路，电压表测定值电阻两端的电压，电流表测通过电路的电流，根据欧姆定律可得电压表的读数为1V时电流表的示数；
（2）根据串联电路电阻规律结合欧姆定律计算滑动变阻器的阻值调到最大时通过电路的电流，根据U=IR计算此时的电压表示数。
变式3：如图所示的电路中，电阻R1的阻值为20Ω，电源电压不变。当S1、S2断开，S3闭合时，电流表的示数为0.3A；当S1断开，S2、S3闭合时，电流表的示数为0.9A．求：
（1）电源电压为多少？
（2）R2的阻值为多少？
（3）当S2、S3断开，S1闭合时，电阻R1两端的电压为多少？
【答案】（1）6V；（2）10Ω；（3）4V。
【解析】解：（1）当S1、S2断开，S3闭合时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，电源的电压U=I1R1=0.3A×20Ω=6V
（2）当S1断开，S2、S3闭合时，两电阻并联，电流表测干路的电流，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，通过R1的电流不变，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过R2的电流I2=I-I1=0.9A-0.3A=0.6A
因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，R2的阻值
（3）当S1闭合，S2、S3断开时，两电阻串联，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，电路中的电流
电阻R1两端的电压U1=I′R1=0.2A×20Ω=4V
1．（2024八上·临平期末）某学生在做测定小灯泡电阻的实验中，将正常的电流表、电压表接入电路，当闭合开关后，发现电流表有读数，电压表读数为零，移动滑动变阻器滑片时电流表读数有变化，电压表读数始终为零，其原因可能是（　　）
A．滑动变阻器接触不良 B．开关接触不良
C．小灯泡短路 D．灯泡的钨丝断了
【答案】C
【解析】将正常的电流表、电压表接入电路，当闭合开关后，发现电流表有读数，说明电路为通路；当移动滑动变阻器滑片时电流表读数有变化，电压表读数始终为零，说明电压表测量用电器发生短路。
【解答】AB.滑动变阻器接触不良或开关接触不良时，整个电路断路，那么电压表和电流表都没有示数，故A、B不合题意；
C.小灯泡短路时，电压表也被短路，则电压表没有示数，但是电流表仍然有示数，故C符合题意；
D.灯泡的钨丝断了，电压表串联在电路中。由于电压表的内阻很大，因此电流表的示数为零，故D不合题意。故选C。
2.为了减少碳排放，国家大力推行电动汽车。小浔设计的电动汽车的模拟电路，向下踩“油门”踏板时（ ）
A．电流表示数变大，电压表示数变大
B．电流表示数变大，电压表示数变小
C．电流表示数变小，电压表示数变大
D．电流表示数变小，电压表示数变小
【答案】A
【解析】①串联电路电流处处相等，
②串联电路分压特点，，即用电器电阻越大，分得的电压越大。
③串联电路总电压等于各用电器电压之和。
④串联电路总电阻等于各用电器电阻之和。
【解答】向下踩“油门”踏板时，滑动变阻器有效阻值减小，电路中总电阻减小，在电源电压不变的情况下，电路总电流增大，所以电流表示数增大，电动机的电阻不变，通过的电流增大，所以电压表读数也增大，A符合题意。
3.如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置示意图，R'是一种特制的滑 动变阻器，AOB是一根可绕O点转动的金属导体，从油量表(即电流表)指针所指刻度知道油面高度，则工作过程是( )
A.油面升高，R'变大，油量表示数变小 B.油面降低，R'变大，油量表示数变大
C.油面升高，R'变小，油量表示数变大 D.油面降低，R'变小，油量表示数变大
【答案】C
【解析】首先根据油箱内液面的变化分析浮标的升降，再确定滑片OB的转动方向，从而确定变阻器的阻值变化，最后根据“电流和电阻的反比关系”确定油量表的示数变化。
【解答】根据图片可知，油量表串联在电路中，肯定是电流表。定值电阻和变阻器R’串联。
当油面上升时，浮标向上运动，滑片OB向下运动，变阻器R'的阻值变小，根据R总=R+R'可知，总电阻变小，那么油量表的示数变大，故A错误，C正确；
当油面下降时，浮标向下运动，滑片OB向上运动，变阻器R'的阻值变大，根据R总=R+R'可知，总电阻变大，那么油量表的示数变小，故B、D错误。
4.如图所示，电源电压保持不变，开关S闭合后，调节滑动变阻器滑片，下列说法正确的是（　　）
A．滑片向右滑动，电流表、电压表示数都增大
B．滑片向右滑动，电流表示数减小，电压表示数增大
C．滑片向左滑动，电流表示数增大，电压表示数减小
D．滑片向左滑动，电流表、电压表示数都增大
【答案】D
【解析】根据图片可知，灯泡与变阻器串联，电压表测灯泡电压，电流表测总电流。
【解答】AB.当滑片向右滑动时，变阻器的阻值增大，总电阻增大，而总电流减小。根据U=IR可知，电压表的示数减小，故A、B错误。
CD.当滑片向左滑动时，变阻器的阻值减小，总电阻减小，而总电流增大。根据U=IR可知，电压表的示数增大，故C错误，D正确。
5.如图所示为某科技创新小组设计的水位计工作原理图，容器中的绝缘浮子随水位的升降带动滑动变阻器R的滑片P升降，并通过电压表V的示数来反映水位的升降情况。L是一个指示灯，电路各部分接触良好。当容器中的水位最低时，滑片P位于滑动变阻器R的a端，则（　　）
A．当水位不变时，电压表示数不变，指示灯不亮
B．当水位上升时，电压表示数变小，指示灯变亮
C．当水位上升时，电压表示数变大，指示灯变暗
D．当水位下降时，电压表示数变大，指示灯变亮
【答案】C
【解析】根据串联电路的分压规律判断电压表的示数变化，根据U总=U1+U2分析灯泡两端的电压变化，从而确定灯泡的亮度变化。
【解答】根据图片可知，灯泡L与变阻器R串联，电压表测变阻器的电压。
当水位不变时，变阻器的阻值不变，根据“串联电路中电压与电阻成正比”的规律可知，此时电压表的示数不变。根据U总=U1+U2可知，那么灯泡的电压也保持不变，即灯泡亮度不变，故A错误；
当水位升高时，变阻器R的阻值增大，根据“串联电路中电压与电阻成正比”的规律可知，此时电压表的示数变大。根据U总=U1+U2可知，则灯泡两端的电压减小，则灯泡的亮度减小，故B错误，C正确；
当水位下降时，电压表和灯泡的变化与前面相反，即电压表的示数减小而灯泡的亮度变大，故D错误。
6.（2023八上·椒江期末）如图电路中，R1为10欧，电源电压恒定。只闭合S1时，电流表示数为0.3安；S1、S2均闭合时，电流表示数为0.5安。下列说法不正确的是（　　）
A．电源电压为3伏
B．R2的阻值为15欧
C．S1、S2均闭合时，电路总电阻为25欧
D．S1、S2均闭合时，流过R1的电流仍为0.3安
【答案】C
【解析】（1）当开关S1闭合、S2断开时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出电源的电压；
（2）（3）（4）当开关S1、S2均闭合时，两电阻并联，电流表测干路电流，根据并联电路的电流特点求出R2中的电流，利用欧姆定律求出电阻R2的电阻与电路的总电阻。
【解答】当开关S1闭合、S2断开时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，
由可得，电源的电压：U=I1R1=0.3A×10Ω=3V，故A正确不合题意；
当开关S1、S2均闭合时，两电阻并联，电流表测干路电流。由于并联不相互影响，通过R1的电流不变，仍为0.3A，故D正确不合题意；
根据并联电路的电流特点可得，R2中的电流：I2=I-I1=0.5A-0.3A=0.2A，
电阻R2的电阻：，故B正确不合题意；
电路的总电阻，故C错误符合题意。故选C。
7．（2024八下·鄞州期中）如图1所示连接电路，电源电压保持不变。闭合开关，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0～12Ω
D．滑片处在a端时两表的示数对应图2中A点
【答案】D
【解析】考查电路的动态分析，属于综合题，滑片在a端时，滑动变阻器阻值最小，电流最大，电压表读数 即电源电压。滑片在b端时，阻值最大，电流最小，电压表读数最小。
【解答】A.滑片最左端时，电阻最小电流最大，电压表读数即电源电压为9V，所以A正确；
B.电阻=电压/电流=9V/1.5A= 6Ω ，所以B正确；
C.b端时，电压为3V，滑动变阻器电压为6V，电流为0.5A，电阻=6V/0.5A=12Ω ，所以C正确；
DA点时，电流最小，电阻最大，应该是b端，所以D错误。
故答案为D
8.小明在测小灯泡电阻的实验时（图中电流表、电压表未画出）发现小灯泡突然不亮了，为寻找原因，他想进行了如下操作，并画出思维导图，请将小明的分析过程补充完整。
【答案】①L短路 （小灯泡短路）
②R断路（除小灯泡以外的电路中某处断路，比如导线接触不良）
【解析】根据电流表和电压表在电路故障判断中的作用分析解答。
【解答】在电路中串联电流表，
（1）如果电流表有示数，那么说明电路没有发生断路，即电流从灯泡附近经过却没有经过灯泡，因此应该为L短路；
（2）如果电流表没有示数，那么说明电路发生短路。再将电压表并联在灯泡两端，
①如果电压表的示数为0V，那么说明断路没有发生在灯泡这里，肯定是定值电阻R断路；
②如果电压表的示数为3V，那么说明电压表与电源两极之间连接完好，即肯定是灯泡断路。
9．（2024八上·临海期末）某同学利用下图电路测量电阻Rx的阻值。闭合开关S，观察到电压表的示数为3.2V，电流表的示数如图，则Rx的阻值为　 　。测量过程中突然电流表示数变为零，电压表仍有示数，出现此故障的原因是　 　。
【答案】10；Rx断路
【解析】由图知，闭合开关，电阻Rx和滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，电压表测电阻Rx两端的电压；图中电流表选用小量程，根据分度值和指针位置可知其示数，知道此时电压表的示数，根据欧姆定律求出电阻Rx的阻值；测量过程中突然电流表示数变为零，说明电路可能断路，而电压表仍有示数，说明电压表和电源两极接通，据此分析电路故障。
【解答】由电路图可知，闭合开关，电阻Rx和滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，电压表测电阻R两端的电压；当电压表的示数为3.2V时，电流表的示数如图所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，其示数为0.32A，根据欧姆定律可得R的阻值：；测量过程中突然电流表示数变为零，说明电路可能断路，而电压表仍有示数，说明电压表和电源两极接通，则出现此故障的原因是电阻R断路。
故答案为：10；Rx断路。
10．（2024八上·南浔期末）如图为一种测量体重的装置，其中体重示数计是由　 　（选填“电流”或“电压”）表改装成的；当体重越重时，电表示数　 　（选填“越大”或“越小”）。
【答案】电流；越大
【解析】滑动变阻器和定值电阻串联接入电路，体重示数计串联接入电路，所以体重示数计为电流表，电路总电阻等于各部分电阻之和，分析电路总电阻的变化，根据欧姆定律可知电流表示数的变化。
【解答】滑动变阻器和定值电阻串联接入电路，体重示数计串联接入电路，所以体重示数计为电流表，由电路图可知，变阻器的上部分连入电路，体重越大，滑片向上移动的越多，变阻器连入电路中的电阻越小，电路总电阻等于各部分电阻之和，所以电路总电阻越小，由欧姆定律可知通过电路电流越大。
11．（2024九上·金华月考）如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压不变。闭合开关S后，滑片P从a端移动到b端，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示，则电源电压为　 　V，R2的最大阻值为　 　Ω。
【答案】3；10
【解析】通过乙图，确定变阻器的滑片在a端和b端时电压表和电流表的示数，然后根据U总=U1+U2为等量关系，利用欧姆定律列出两个方程，最后联立求解即可。
【解答】根据甲图可知，电阻R1与变阻器R2串联，电压表测R2的电压，电流表测总电流；
当变阻器的滑片在a端时，只有R1工作，此时电阻最小，电流最大；根据乙图可知，这时的电流为0.6A；
根据U总=U1+U2得到：U总=0.6A×R1 ①；
当变阻器的滑片在b端时，R1和R2串联，此时电阻最大，电流最小；根据乙图可知，这时的电流为0.2A，电压表的示数为2V；
根据U总=U1+U2得到：U总=0.2A×R1+2V ②；
根据U=IR得到：2V=0.2A×R2③；
解得：U总=3V，R1=5Ω，R2=10Ω。
12．如图所示的电路，电源电压保持不变，闭合开关S，调节滑动变阻器，两电压表的示数随电路中电流变化的图像如图所示，根据图像的信息可知______（选填“甲”或“乙”）是电压表V1示数变化的图像，电源电压为_____V，电阻R1的阻值为_____Ω。
【答案】甲 6 20
【解析】[1]由a电路图可知，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，滑动变阻器R2连入电阻变大，电路中电流变小，R1两端的电压同时变小，电源电压保持不变，R2两端的电压就要变大；结合图b可知，甲是电压表V1示数变化的图像。
[2]由图像可知，当
时，I=0.15A， 串联电路中总电压等于各分电压之和，电源电压
[3]电阻R1的阻值为
13.小金制作了一个利用电压表测物体重力的小作品，它能在电压表盘上读出所放物体重力的大小，如图所示。
（1）当秤盘不放任何重物时，滑片P恰好处于a点。闭合开关，当秤盘上所放钩码个数增多时，电压表示数将 (填 “增大”、“减小”或“不变”);
（2）一段时间后，在秤盘放2牛重的钩码时，表盘读数比2牛大，换不同重的钩码反复试验，每次读数都不同且大于钩码的重力。产生这一现象是由于______引起的(填字母)
A.R1短路 B.R1断路 C.R2短路 D.R2断路
【答案】（1）增大（2）A
【解析】（1）根据图片可知，定值电阻R1与变阻器R2串联，由于滑片上连接的是电压表，因此无论滑片怎样移动，变阻器接入的都是全部阻值，即通过电路的电流不变。当秤盘上砝码的个数增多时，滑片向下移动，与电压表并联的电阻变大，根据U=IR可知，电压表的示数增大。
（2）电压表的示数偏大，根据U=IR可知，应该是通过电路的电流增大了，由于总电压不变，那么总电阻变小了。如果R2短路，那么电压表的示数变成0；如果R1短路，那么总电阻变小，而总电流变大，故A正确，B、C、D错误。
14．如图所示是某电子秤的结构示意图，其中P是一个可以紧贴AB滑动的金属滑片，S为自动控制开关。闭合开关S，秤盘内不放物体时，电子秤刻度表示数为0；在秤盘内放入物体时，就可以从电子秤刻度表上读出该物体的质量；当被测物体的质量超过电子秤量程时，开关S自动断开，电子秤无示数。回答下列问题：
（1）电子秤的AB部分是一个滑动变阻器，A端为___________（选填“导体”或“绝缘体”）；
（2）电子刻度表的示数越大，说明所称物体的质量越___________。
【答案】绝缘体 大
【解析】（1）[1]根据图片可知，电子秤刻度表串联在电路里，则为电流表。秤盘内不放物体时，指针P在最上端与A接触，既然此时电流表的示数为零，说明此时为断路，那么A端不容易导电，为绝缘体。
（2）[2]根据图片可知AB与R0串联，电子刻度表测电路中的电流。刻度表的示数越大，即电流越大，则总电阻越小，因此A向下移动的距离越大，因此物体的质量越大。
15.如图所示，电源电压为U且保持不变，R1的电阻为20Ω，变阻器的最大阻值为30Ω，两电压表规格完全相同。
（1）闭合S，将变阻器的滑片向右调至中点，在此过程中电压表V2的示数将_______（选填“变大”“变小”或“不变”）。
（2）当变阻器的滑片位于中点一段时间后，现察到电压表V1的示数突然变大，若故障发生在电阻R1、R2中，且同时仅有一个出现故障，则故障原因是_________。
【答案】变小 R1断路或R2短路
【解析】(1)[1]定值电阻R1与变阻器R2串联。当变阻器的滑片向右调至中点时，变阻器R2的阻值变小，根据串联电路电压与电阻成正比的规律可知，电压表V2的示数肯定会变小。
(2)[2]当变阻器的滑片位于中点一段时间后，现察到电压表V1的示数突然变大，若故障发生在电阻R1、R2中，且同时仅有一个出现故障，则故障原因是：R1断路或R2短路。
16．某同学为测量小灯泡的电阻，设计了如下图所示的电路，所用的电源电压是4V，小灯泡正常工作时的电压是2.5V，小灯泡两端允许加的最大电压为正常工作时电压的1.2倍。
（1）请将图甲的实验电路连接完整（要求滑动变阻器滑片向左移，接入电路阻值变小）　 　；（2）该同学正确连接电路后，闭合开关并移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图乙所示的图象。根据图象信息，可计算出小灯泡正常工作时的电阻是　 　。他发现该图象不是直线，你认为出现这种情况的主要原因是　 　。
【答案】（1）
（2）12.5Ω；灯丝的电阻随温度的升高而增大
【解析】（1）根据实验目的确定电路的串并联关系，以及电表所测的物理量，从而确定量程和接线柱的选择，变阻器接线“一上一下”。
（2）根据图乙确定灯泡正常发光时的额定电流，然后根据计算灯泡的电阻。根据灯丝电阻随温度的变化规律解答。
【解答】（1）在测量小灯泡电阻的实验中，电压表应该与灯泡并联。小灯泡两端的最大电压为：2.5V×1.2=3V，则电压表选择量程0~3V。滑动变阻器应与灯泡串联，当滑片左移时，接入的阻值变小，那么应该将左下角的接线柱接入，而上面的接线柱任选一个即可，如下图所示：
（2）根据图乙可知，当灯泡电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.2A，那么它正常工作时的电阻为：。他发现该图象不是直线，你认为出现这种情况的主要原因是：灯丝的电阻随温度的升高而增大。
17．归纳总结是学习科学的一种好习惯。王璐同学对电学中的一个重要元件——滑动变阻器的作用进行归纳，发现除了“保护电路”这一作用外，它在不同电路中还有着不完全相同的作用，请你与她一起完成以下问题：
（1）如果下图是研究欧姆定律的实验，在该实验中，当“探究导体中的电流与导体两端的电压的关系”时，滑动变阻器的作用是　 　；当“探究导体中的电流与导体的电阻的关系”时，滑动变阻器的作用是　 　。
（2）如果下图是“伏安法”测电阻的实验，在该实验中滑动变阻器的作用是为了　 　，减小实验的误差。
（3）伏安法测电阻时，小明观察到两个电表的示数如上，则小明测得R的电阻是　 　欧。
【答案】（1）改变电阻R两端的电压；保持电阻R两端的电压不变
（2）改变电阻两端的电压值
（3）5
【解析】（1）根据对两个实验的过程的认识分析滑动变阻器的作用；
（2）根据图片分析“伏安法”测电阻只变阻器的用途；
（3）根据图片确定电表的量程和分度值，然后根据指针的位置读出示数，最后根据计算电阻。【解答】（1）当“探究导体中的电流与导体两端的电压的关系”时，需要控制电阻相同，只改变定值电阻两端的电压，则变阻器的作用是：改变电阻R两端的电压。
当“探究导体中的电流与导体的电阻的关系”时，需要控制电阻两端的电压相同，只改变电阻，那么变阻器的作用是：保持电阻R两端的电压不变。
（2）在“伏安法”测电阻时，需要不断改变待测电阻两端的电压，从而收集多组数据，最后计算平均值减小误差，那么变阻器的作用是：改变电阻两端的电压值。
（3）根据图片可知，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，则示数为0.28A；
电压表选择量程0~3V，分度值为0.1V，示数为1.4V；
则电阻为：。
18．小明利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系。已知电源电压为6V且保持不变，实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
（1）请根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整。
（2）实验中多次改变R的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，记下电流表的示数，得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象。
①由图象可以得出结论：电压一定时，　 　。
②上述实验中，小明用5Ω的电阻做完实验后，然后将10Ω的电阻接入电路，闭合开关，接下来的步骤为　 　。
（3）为完成整个实验，应该选取下列哪个滑动变阻器（　　）
A．20Ω ，1A B．40Ω，0.6A C．50Ω，0.4A
【答案】（1）滑动变阻器右下接线柱和电压表-接线柱连电阻右接线柱
（2）电流与电阻成反比；向左移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为2.5V时，读出电流表的示数
（3）B
【解析】（1）图乙中还未连入的元件有电压表和滑动变阻器，电压表应并联到定值电阻两端，滑动变阻器按照“一上一下”连入电路。
（2）①分析图丙中图象，曲线上每一点对应的电流和电阻的乘积相等，据此分析电流与电阻的数量关系；
②每次实验后，必须断开开关，把滑片拨到最大阻值处，然后再更换电阻；闭合开关后，还要调节滑片，使定值电阻两端的电压保持不变。
（3）根据电源电压以及每次定值电阻两端的电压，利用串联分压可求出滑动变阻器的最小阻值。
【解答】（1）电压表的“3”接线柱已接入电路，需要把“-”接线柱接到定值电阻的右边接线柱，使电压表并联在定值电阻两端；滑动变阻器下面的接线柱已连入电路，只要把上面任意一个接线柱与定值电阻右边的接线柱相连即。要注意导线不要交叉。连好的实物图如下图所示
。
（2）①分析图丙图象，曲线上每点对应的电流和电阻的乘积U=IR=0.5A×Ω=...=0.1A×25Ω=2.5V，说明电压一直保持在2.5V，此时导体中的电流与电阻成反比。
②更换电阻时，必须先断开开关，将滑动变阻器调到阻值最大处；换好定值电阻后，闭合开关，并移动滑片，使电压表的示数为2.5V。
（3）当定值电阻R=25Ω时，由图丙可知，此时电路中的电流I=0.1A，
则电路中的总电阻为：，
所以滑动变阻器的最大阻值不能小于：R滑=R总-R=60Ω-25Ω=35Ω，故B符合题意，
故选B。
19.小德在学习电阻测量方法后，设计如图甲所示电路测量小灯泡的电阻。闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，读取并记录电压表、电流表的示数。实验数据记录如下：
实验次数 1 2 3 4 5
电压表示数/V 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
电流表示数/A 0.17 0.24 0.30 ？ 0.37
（1）滑动变阻器滑片P向右移动时，小灯泡亮度将　 　（选填“变亮”“变暗”或“不变”）。
（2）第4次实验时电流表指针位置如图乙所示，电流表读数　 　安培。
（3）用描点连线的方法，在图丙上画出该小灯泡灯丝的U-I曲线。
（4）小德计算小灯泡的灯丝电阻值时，发现灯丝电阻随着其两端电压的升高而增大。小德反思：电阻是导体的一种特性，影响导体阻值大小的因素中并没有电压这一因素，那么导体两端电压的变化可能引起了某个影响因素发生变化，小德思考后得出这个因素可能是　 　。
【答案】（1）变亮 （2）0.34
（3）如图
（4）温度
【解析】（1）根据甲图分析滑片右移时变阻器阻值变化，进而分析电流变化，确定灯泡亮度的变化；
（2）根据乙图确定电流表的量程和分度值，根据指针位置读出示数；
（3）方格纸上横轴表示电压，纵轴表示电流，将每组数据在方格上描点，最后将相邻的点用平滑的线连接起来即可；
（4）根据灯丝电阻随温度的变化规律分析解答。
【解答】（1）根据甲图可知，滑动变阻器滑片P向右移动时，变阻器的阻值减小，那么总电阻减小，而总电流增大，则小灯泡亮度将变亮。
（2）根据乙图可知，电流表选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，那么电流表的示数为0.34A；
（3）方格纸上横轴表示电压，纵轴表示电流，将每组数据在方格上描点，最后将相邻的点用平滑的线连接起来即可，如下图所示：
（4）当电流通过灯泡时，灯丝会产生热量，从而使自身温度升高，导致灯丝阻值增大，则小德思考后得出这个因素是温度。
20．用如图甲所示的电路测量定值电阻Rx的阻值。
（1）正确连接电路后，闭合开关之前，应将滑动变阻器滑片P置于　 　（选填“A”或“B”）端：
（2）实验时，闭合开关，发现电流表和电压表示数都为0。用一根导线在图甲中先后连接接线柱G与F、F与E时，电压表和电流表示数仍为0，连接接线柱E与D时。电压表和电流表指针明显偏转，则电路的故障是　 　。
（3）排除故障后继续实验，当电压表示数为2V时，电流表示数如图乙所示，则定值电阻Rx=　 Ω。
（4）如果没有电压表，电源电压未知，可以用最大阻值为R的滑动变阻器，和如图丙所示电路，来测量电阻Rx的阻值。闭合开关后，滑动变阻器滑片在最左端时。电流表示数为I1：滑动变阻器滑片在最右端时，电流表示数为I2，则电阻Rx=　 　。（用题中所给物理量的符号表示）
【答案】（1）A
（2）滑动变阻器断路
（3）10
（4）
【解析】（1）闭合开关前，滑片需要位于阻值最大处；
（2）在串联电路中，电流表和电压表都无示数，是电压表测量位置之外有断路；
（3）根据电流表的量程和指针位置测量电流，根据电压和电流的比值计算电阻；
（4）利用滑动变阻器和电流表测量电阻时，将滑动变阻器调到最大和最小处，计算电流表示数，根据电源电压一定，利用电流和电阻的乘积相等计算电压，可以计算未知电阻的大小。
【解答】（1）为保护电路，滑片需要位于阻值最大处，故位于A端。
（2）连接接线柱E与D时，电压表和电流表指针明显偏转，说明ED之间存在断路，故是滑动变阻器的断路。
（3）小量程，故电流表的示数为0.2A，则电阻的阻值为
故待测电阻的阻值为10Ω。
（4）闭合开关后，滑动变阻器滑片在最左端时，滑动变阻器全部接入，电流表示数为I2，此时可以列等式
当滑片在最右端时，滑动变阻器的阻值为零，故可以列等式
联立两式，则电阻的大小为 ，故待测电阻的阻值为 。
21．图甲是小灯泡L和电阻R的I-U图像。将小灯泡L和电阻R接入图乙所示电路中，当只闭合S1时，电流表稳定时示数为0.5A．请回答：
（1）由甲图可知，当只闭合S1时，小灯泡L两端的电压是___________。
（2）当S1、S2都闭合时，计算电流表的示数为多少？
（3）当S1、S2都闭合时，计算电路的总电阻R总为多大？
【答案】（1）2V；（2）0.7A；（3）2.86Ω
【解析】解：（1）只闭合开关S1时，电路为灯泡L的简单电路，由图象可知，当IL=0.5A
小灯泡L两端的电压是UL=2V
（2）由（1）知电源电压为U电源=2V
当闭合S1、S2时，小灯泡L和电阻R并联，即U电源= UR=UL=2V
根据甲图可知IR=0.2A IL=0.5A
所以电流表示数I总=0.5A+0.2A=0.7A
（3）电路的总电阻R总为
22．（2024八上·拱墅期末）如图甲所示电路，滑动变阻器电阻R2的滑片P从下端往上端滑动过程中，电压表与电流表的示数呈图乙所示的规律。求：
（1）当电流表的示数为0.2A时，滑动变阻器R2接入电路的阻值。
（2）滑动变阻器R2接入电路的阻值变化范围。
（3）电源电压和电阻R1各是多大？
【答案】（1）由图乙可知，通过电阻R2的电流0.2A时，电阻两端电压是2V，所以，
R2＝＝10Ω。
（2）由图乙可知，变阻器两端电压最大是2.5V，此时电流是0.1A，
则R'2＝25Ω
当电流为0.6A时，电阻R2两端电压是0V，
则R″2＝0Ω，
所以，滑动变阻器电阻R2接入电路的阻值变化范围是0Ω≤R2≤25Ω
（3）当电流为0.2A时，有U＝U1＋U2＝0.2R1＋2V，
当电流为0.4A时，有U＝U1＋U2＝0.4R1＋1V，
由0.2R1＋2V＝0.4R1＋1V，
解得R1＝5Ω，
U＝3V。
【解析】结合电路串并联连接以及欧姆定律求解。
（1） 通过电阻R2的电流0.2A时，电阻两端电压是2V ，根据欧姆定律求解；
（2）根据图乙可得求出电阻R2两端的电压电流调节范围，结合欧姆定律求解；
（3）串联分压，各部分电压之和等于总电压，结合欧姆定律列方程求解。
23．（2023八上·杭州期末）为了防止酒驾事故的出现，酒精测试仪已被广泛应用。图甲是某款酒精测试仪工作原理电路图，电源电压为6V并保持不变；R1为气敏电阻，它的阻值随呼出气体中酒精含量变化的情况如图乙所示。
（1）测试前通过调节滑动变阻器R2，使电压表示数为5V，电流表的示数为多少安？
（2）保持R2的滑片位置不变，对某位驾驶员进行检测时，电流表示数为0.4A，请通过计算，判断此时该驾驶员属于酒驾还是醉驾？（气体中酒精含量在20~80mg/100mL为酒驾，达到或者超过80mg/100mL为醉驾。）
【答案】（1） =0.1A
（2） =10Ω =15Ω
R1=R总-R2=15Ω-10Ω=5Ω
当R1电阻等于5Ω＜10Ω时，酒精含量大于80mg/mL，所以为醉驾。
【解析】（1）根据图片可知，气敏电阻R1与变阻器R2串联，电压表测R1的电压，电流表测总电流。首先根据图像确定酒精含量为0时气敏电阻的阻值，再根据 计算电流表的示数。
（2）在测试前，根据U2=U总-U1计算出变阻器两端的电压，再根据 计算此时变阻器接入的阻值。当电流表的示数为0.4A时，根据 计算出此时的总电阻，再根据 R1'=R总'-R2 计算出此时气敏电阻的阻值，最后根据图像确定此时酒精含量的范围即可。
24.如图甲是某电子秤的原理图，已知定值电阻R0=30Ω，电源电压9V恒定不变，压力传感器R的阻值随所受压力变化的图象如图乙所示，改写电压表(量程为0~3V)的表盘数值后可直接读出所称物体的质量，托盘质量忽略不计。
（1）当托盘内物体的质量是50kg时，通过电路的电流是多少？
（2）该电子秤的最大称量值是多少千克？
（3）保持电子秤结构和电压表量程不变，若想增大其称量范围，可采取的改进方法是　 　。
【答案】（1）解：F=G=mg=50kg×10N/kg=500N(1分)由乙图可知R=150Ω
由于R3和R串联，R总=R+R3=150Ω+30Ω=180Ω
I= =0.05A
（2）解：因为电压表的量程为0~3V，所以当R0两端的电压为3V时，
电路中的电流为I0= =0.1A
电路的总电阻为R总'= =90Ω
压力传感器的电阻R=R总'-R=90Ω-30Ω=60Ω
由乙图可知，当R=60Ω时，F=950N
则电子称的最大称量为m= =95kg
（3）减小电源电压
【解析】（1）首先根据F=G=mg计算压力传感器受到的压力，然后根据乙图确定压力传感器的电阻，接下来根据串联电路的电阻规律 R总=R+R3 计算此时的总电阻，根据 计算通过电路的电流。
（2）根据电压表的量程确定R0两端的最大电压，接下来根据 计算电路中的电流，再根据 计算此时的总电阻，利用 R=R总'-R 计算压力传感器的电阻，接下来根据图乙确定压力传感器受到的压力，根据计算电子秤的最大称量。
（3）增大称量范围，即增大压力传感器受到的压力，那么压敏电阻的阻值会减小。而定值电阻两端的电压保持不变，根据“串联电路电压与电阻成正比”可知，压力传感器两端的电压减小。根据U总=U0+U可知，此时电源电压变小，据此分析解答。
【解答】（3）保持电子秤结构和电压表量程不变，若想增大其称量范围，可采取的改进方法是：减小电源电压。
25．（2024八上·吴兴期末）握力是体质健康测试项目之一，握力测试如图甲。某小组同学想制作简易握力计，选用电压表来显示握力的大小。他们设计的电路图如图乙，电源电压3伏，定值电阻R1=5欧，电压表量程为“0～3V”，轻质细杆将弹簧与滑动变阻器R2的滑片相连。
（1）【初步调试】往下拉弹簧，电压表示数　 　。（选填“增大”、“减小”或“不变”）
（2）【注意事项】图乙中定值电阻R1的作用是　 　。
（3）【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握力值。经测定，变阻器R2接入电路的阻值与握力F关系如图丙，求在电压表刻度为2伏的位置上所标注的握力大小。（写出计算过程）
【答案】（1）增大
（2）保护电路
（3）解：当U=2V时，
电阻R1两端的电压U1=U源-U=3V-2V=1V
I=U1/R1=1V/5Ω=0.2A
此时R2接入的电阻为R2=U/I=2V/0.2A=10Ω（或用分压法U1/R1=U/R2）
查表得，F=500N
【解析】（1）由图乙可知，闭合开关，两电阻串联接入电路，电压表测滑动变阻器两端的电压，用手往下拉弹簧，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据串联电路电阻规律可知电路总电阻变大，根据欧姆定律可知通过电路的电流变小，根据U=IR可知定值电阻两端的电压变小，根据串联电路电压规律可知电压表示数变化；
（2）注意分析握力为时电路的连接情况即可；
（3）根据串联电路电压规律计算此时定值电阻两端的电压，根据欧姆定律计算此时通过电路的电流，进一步计算滑动变阻器接入电路的电阻，由丙图可知此时的握力。
【解答】（1）由图乙可知，闭合开关，两电阻串联接入电路，电压表测滑动变阻器两端的电压。用手往下拉弹簧，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据串联电路电阻规律可知电路总电阻变大，根据欧姆定律可知通过电路的电流变小，根据U=IR可知定值电阻两端的电压变小，串联电路总电压等于各部分电压之和，所以滑动变阻器两端的电压变大，即电压表示数变大；
（2）根据乙图可知，当滑动变阻器的滑片在最上端时，此时变阻器接入的阻值为0，由于定值电阻R1的存在，可以保证电路不会发生短路，则 图乙中定值电阻R1的作用是保护电路。
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
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