八上第3章 电路探秘 易错题与重难点 举一反三(含解析)

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八上第3章 电路探秘 易错题与重难点 举一反三(含解析)

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第四章 易错题与重难点
易错点一、电路图与原理图的连接
典例1:小明连接了如图甲所示的实物电路,请在图乙的虚线框内画出它的电路图。
变式1:请你根据实物电路,帮助小雨同学画出相应电路图。

变式2:根据左图实验元件图,在右侧的框内画出对应的电路图。
变式3:根据电路图连接实物图。
易错点二、电阻的大小由什么因素来决定
将金属丝拉长为原来的两倍,长度变为原来的两倍,横截面积减小为原来的一半,电阻变为原来的四倍;将金属丝对折,长度减小为原来的一半,横截面积变为原来的两倍,电阻减小为原来的1/4。
典例1:在“探究电阻的大小与什么因素有关”的实验中,三名同学作出如下猜想:
甲:导体的电阻跟长度有关。
乙:导体的电阻跟材料有关。
丙:导体的电阻跟横截面积有关。
(1)电阻描述的是导体对电流的阻碍作用,丙同学由此想到长度相同的水管,管子越粗、阻力越小,于是猜想导体的横截面积越大,它的电阻越小。丙同学在猜想中用到了____(填字母)。
A.控制变量法 B.类比法 C.转换法 D.等效法
(2)选用B、C两根电阻丝进行对比实验,是为了验证   同学的猜想。
(3)若要验证乙同学的猜想,则应该选用   两根电阻丝进行对比实验。
(4)分别将 A、B、C、D四根电阻丝接入电路中,观察电流表的示数,电流表的示数越大,表示接入电阻丝的阻值越   。
(5)若将电流表换成灯泡,则通过比较   也可以比较电阻丝阻值的大小,但存在不足之处:   。
变式1:有一块长方体铁块,如图所示,分别沿不同方向接入电路,则 (  )
A.沿AB 方向接入电路时电阻最大
B.沿CD 方向接入电路时电阻最大
C.沿 EF 方向接入电路时电阻最大
D.沿各个方向接入电路时电阻一样大
变式2:(2024八上·期末) 镍铬合金做成的电阻丝,长1m,横截面积1mm2,其电阻值为1Ω,若长4m、横截面积0.5mm2,其电阻值为   Ω。
变式3:已知导体的电阻(R)与它的材料(ρ)、长度(l)、横截面积(S)的定量关系可以表示为 R
(1)将长 10 m、电阻为10 Ω的两根铜导线接成 20 m长的导线,接长后导线的电阻为   。
(2)将横截面积为 1 mm2、电阻均为1 Ω的两根镍铬合金线合并成横截面积为 2 mm2的导线,合并后导线的电阻为   。
(3)有电阻均为10Ω的相同导线若干,现要得到电阻值为15 Ω的导线,应____(填字母)。
A.把两根导线接长后使用
B.把两根导线合并后使用
C.一根导线取一半长度,与另一根接长后使用
D.一根导线取一半长度,与另一根合并后使用
易错点三、滑动变阻器移动对电路是否有影响(有效电阻可能改变)
典例1:如图所示的各电路中,同种元件的参数均相同,能利用滑动变阻器调节灯从亮到熄灭的正确电路是(  )
A. B. C. D.
变式1: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
变式2:(2025八上·缙云期末)某项目化小组制作了一个利用电表测物体重力的小作品,其原理图如图所示。当秤盘上不放任何重物时,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,电流表示数和电压表示数的变化情况是(  )
A.电流表示数增大,电压表示数增大
B.电流表示数不变,电压表示数增大
C.电流表示数减小,电压表示数增大
D.电流表示数减小,电压表示数不变
变式3:如图所示,当滑动变阻器的滑片移动时,电压表和电流表的示数各将怎样变化
(1)图甲:若滑片向右移动,则电流表的示数   ,电压表的示数   。
(2)图乙:若滑片向左移动,则电流表的示数   ,电压表的示数   。
(3)图丙:若滑片向右移动,则电流表的示数   ,电压表的示数   。
易错点四、电表刻度相同时的分析
典例1:小明在“探究并联电路的电流特点”时,按如图甲所示的电路图连接好电路,闭合开关S和S1,观察示数,再闭合开关 S2,示数保持不变的电流表是   (电源电压不变),同时小明观察到电流表 A 的示数如图乙所示,为了使测量结果更精确,断开开关后,接下来的操作是  。
变式1:在如图所示的电路中,闭合开关后,两个电流表指针偏转均如图乙所示,则A1和A2中的电流分别为(  )
A.0.25A,1.25A B.1.25A,0.25A
C.0.3A,1.5A D.1.5A,0.3A
变式2:如图甲电路,闭合开关S后,两个灯泡都能发光,乙图为电流表A1指针的位置,如果电流表A2读数是0.6A,则下列说法正确的是(  )
A.电流表A1的读数是0.3A B.灯泡L1和L2并联
C.电流表A1可以连接“-、0.6”接线柱 D.通过灯L1的电流为0.6A
变式3:(2024八上·临平期末)如图甲所示电路中,当闭合开关后,两只电压表的指针偏转均如图乙所示,则电源电压是   V,灯L1两端的电压为   V。
重难点五、电路故障分析
典例1:小宁所在的科学探究小组在练习使用电压表时,把电压表接成了如图所示的电路。当闭合开关时,发生的现象是(  )
A.灯泡亮、电压表有示数 B.灯泡亮、电压表无示数
C.灯泡不亮、电压表有示数 D.灯泡不亮、电压表无示数
变式1:如图所示,小应错把电流表并联在灯泡L1两端,此时若闭合开关,一定会发生(  )
A.电流表损坏 B.电源短路 C.L1不亮 D.L2灯丝烧断
变式2:如图所示,当开关S闭合时,发现灯泡L1、L2均不发光,电流表无示数,电压表示数约等于电源电压,根据上述现象,下列判断正确的是(  )
A.灯泡L2断路 B.电流表断路 C.灯泡L1断路 D.灯泡L2短路
变式3:在如图所示的电路中,电源电压恒定,电阻R1=R2。当闭合开关时,若发现两个电流表示数相等,且均在正常值范围内,则出现的故障是( )
A.R1短路 B.R1断路 C.R2短路 D.R2断路
重难点六、电路的动态变化
典例1:如图所示的电路中,电源电压保持不变.闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,电流表A1和A2示数变化情况分别是(  )
A.变小、变小 B.变大、变大 C.变大、不变 D.变小、不变
变式1: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
变式2: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”)。
变式3:电动汽车中电动机的转速由电流大小控制,工作原理如图所示。利用旋钮变阻器实现对转速的控制,图中O、E、F为变阻器的三个接线柱。
(1)驾驶员踩下“油门”,电路中变阻器的阻值减小,电流变大而加快电动机的转速。用笔画线代替导线将旋钮变阻器接入电路M、N处。
(2)车速仪可由电路中的电压表或电流表改装。若要求驾驶员踩下“油门”,车速仪示数变大,则下列电路图中,符合要求的是____(多选,填字母)。
A. B.
C. D.
重难点七、电路的实验探究
典例1:(2025八上·滨江期末) 在“探究电流与电压的关系”实验中,小江设计并连接了如图甲所示的电路,其中电源为三节新的干电池(每节电池电压为1.5V,且保持不变)。
(1)连接电路后,可以先用开关进行试触,若试触时,发现电压表的指针有明显偏转,而电流表的指针没有偏转。则出现这种现象的原因可能是定值电阻   。 (选填“断路”或“短路”)
(2)检查好电路后,移动滑动变阻器的滑片,进行6次实验,并将测得的实验数据记录在表格中。
实验次数 1 2 3 4 5 6
电压U/V 1.0 1.6 2.2 2.8 3.4 4.0
电流I/A 0.10 0.16 0.22 0.28 0.34 0.40
分析表中数据可知:在电阻一定的情况下,   ;
(3)同桌的小滨分别用两个阻值未知的电阻R1和R2进行实验,得到两个电阻的I-U图象,如图乙所示。由图象可判断出R1   R2。 (选填“>” “<”或“=”)
变式1:(2025八上·滨江期末) 同学们通常用“伏安法”测量并计算某导体的电阻。科学兴趣小组设计并制作了一个可以直接测量电阻阻值的仪器。他们设计了如图甲所示的电路,a、b为接线柱用于接待测电阻。当a、b接入电阻阻值不同时,电流表示数也随之改变,在电流表相应位置标上对应电阻值。已知电源电压恒为9V,电流表量程为0.6A。
(1)根据电路图甲用笔画线代替导线在图乙中完成实物图的连接,使滑片P向右移时阻值变小。
(2)标零。用导线将a、b直接连起来,移动滑动变阻器R的滑片P,使电流表指针正好偏转到满刻度0.6A处,在此刻度处标为“0Ω”,如图丙所示,此时变阻器接入电路中的阻值R=   Ω。
(3)标刻度。调零后保持滑动变阻器阻值不变,将一个阻值为 30Ω的定值电阻接入a、b接线柱后,计算此时电流表示数应为    A,在电流表该刻度处标上“30Ω”。据此原理,可把电流表改为测量电阻的仪器。测量。使用制作的测电阻仪器测未知导体的电阻。
变式2:小科利用如图所示的电路探究“电流与电阻的关系”。可供选择的器材如下:电源(两节新干电池),电流表,电压表,开关,阻值分别为5 Ω、10 Ω、25 Ω的定值电阻各一个,规格分别为“10 Ω 2 A”的滑动变阻器. 和“20Ω 1.5 A”的滑动变阻器 ,导线若干。
实验次序 1 2 3
电阻R/Ω 5 10 25
电流I/A 0.4 0.2 0.08
(1)实验中电压表示数保持   V不变。
(2)断开开关,拆下5 Ω的电阻,改接10 Ω的电阻。继续操作有以下几步:①闭合开关;②将滑动变阻器的滑片 P 移到阻值最大位置;③记录电流表示数;④将滑动变阻器的滑片 P 移到适当位置。合理的操作顺序是   (填序号)。
(3)换用25Ω的电阻重复操作,要顺利完成本实验,应选用的滑动变阻器是   (填“R1”或“R2”)。
(4)分析表格数据,可得出的结论是   。
变式3:现有下列器材:学生电源,电流表、电压表、定值电阻(、、各一个)、开关、滑动变阻器和导线若干,利用这些器材探究“电流与电阻关系”
(1)请根据图所示的电路图用笔画线代替导线将图所示的实物连接成完整电路。   (要求连线不得交叉)
(2)实验中依次接入三个定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,保持电压表示数不变,记下电流表的示数,利用描点法得到如图所示的电流随电阻变化的图象。由图象可以得出结论: 。
(3)上述实验中,小明用的电阻做完实验后,保持滑动变阻器滑片的位置不变,接着把换为的电阻接入电路,闭合开关,向   (选填“”或“”)端移动滑片,使电压表示数为   V时,读出电流表的示数。
(4)为完成整个实验,应该选取哪种规格的滑动变阻器____。
A. B. C.
1.(2025八上·黄岩期末)如图甲所示是数显式圆规,它可以直接显示出所画圆的半径r。其内部等效电路如图乙所示,当r增大时,滑片P向右移动,数显表盘示数变大。下列说法中,正确的是(  )
A.半径r变大时,电流表示数变大
B.半径r变小时,电压表示数变大
C.圆规的数显表盘对应图乙中的电流表示数
D.半径r变大时,电压表示数与电流表示数的比值增大
2.如图所示,研究电路中电流的规律时,闭合开关,电流表A1 的示数为0.5 A,A2的示数为0.22 A。下列分析中,正确的是 (  )
A.灯 L1 和灯 L2 串联在电路中 B.电流表 测干路中的电流
C.通过灯L1 的电流为0.5 A D.通过灯 的电流为0.22 A
3.在如图所示的电路中,闭合开关S1、S2,电流表和两个灯泡均能正常工作。下列说法中,正确的是(  )
A.只闭合开关S1 时,电源外部的电流方向为a→b→c→d
B.只闭合开关S1 时,两个灯泡串联
C.先闭合开关S1,再闭合开关S2,电流表的示数不变
D.开关S1、S2都闭合时,电流表测量的是干路电流
4.如图所示,当甲电路中的开关S闭合时,两个电压表的指针位置均为图乙所示,则灯 L1 和L2两端的电压分别为(  )
A.5.6 V,1.4 V B.7 V,1.4 V
C.1.4 V,7 V D.1.4 V,5.6 V
5.公共场所严禁吸烟。小明设计了一种简易烟雾报警控制器,如图所示。电路中R0为定值电阻,R为光敏电阻,其阻值随光照强度的增大而减小,烟雾增大到一定程度使电压表的指针偏转到某区域时触发报警系统。以下做法能使控制器在烟雾较淡时就触发报警的是(  )
A.电压表改成大量程 B.减小光照强度
C.增大R0阻值 D.减小电源电压
6.(多选)如图所示是一科技创新小组同学们设计的水位计工作原理图,绝缘浮子随水位的升降带动滑动变阻器R的金属滑杆P升降,通过电压表显示的数据来反映水位升降情况。水位最低时,滑杆P位于R的a端处。L是一个指示灯,电路各部分接触良好,不计导线电阻。下列判断正确的是(  )
A.当水位不变时,电压表示数不变,指示灯不亮
B.当水位下降时,电压表示数变小,指示灯变亮
C.若电压表示数变大,指示灯变暗,则表明水位上升
D.若将电压表改装成水位计,则电压表零刻度线即为水位计零刻度线
7.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合电键S,电路正常工作。一段时间后,电流表A的示数变小,电压表V的示数不变。现用另一定值电阻R3替换R2, 替换后电流表的示数再次变小。若故障只可能发生在电阻R1、R2、R3上,则下列判断正确的是(  )
A.R1一定断路 B.R2可能断路 C.R2一定断路 D.R3可能断路
8.如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,灯L1和L2都正常发光,一段时间后,一盏灯突然熄灭,而电压表和电流表示数都不变,则故障原因可能是(  )
A.灯L1短路 B.灯L2短路 C.灯L1开路 D.灯L2开路
9.某兴趣小组利用实验室仪器自制了简易测温仪,其原理如图所示,其中电源电压保持不变,电阻R0为定值电阻,R是热敏电阻,其阻值随温度的增大而减小,显示仪是由电流表或电压表改装而成。关于此测温仪,下列分析不合理的是( )
A.R与R0是串联
B.显示仪是由电压表改装成的
C.当被测温者体温较高时,显示仪的示数也会变大
D.将R0更换为阻值更大的定值电阻,测相同温度时显示仪示数会变小
10.图甲是坐位体前屈测试时的情景,图乙是其测试仪简化原理图。电源电压为6 V保持不变,R1的电阻为30 Ω。其中电阻丝R2粗细均匀,总长度为30cm,当挡板P 在B端时,坐位体前屈的成绩为0,电流表的示数为0.05 A。当挡板 P在A 端时,坐位体前屈成绩为30cm。(材料和横截面积相同时,导体的电阻和导体的长度成正比),下列说法正确的是 (  )
A.当挡板 P 向左滑动时,电流表的示数增大
B.测试仪成绩表盘可以用电流表改装
C.当挡板 P 在A 端时,电压表的示数为4.5 V
D.当成绩为20cm时,电压表的示数为2 V
11.小华设计了一种输液提示器,能在护士站观察到药液量的变化。当袋中药液量减少时,为使电压表的示数随之减小,下列电路图中,符合要求的是 (  )
A. B.
C. D.
12.电学中常用电压表检测电路中故障。某同学连接了如图所示的电路,闭合开关S后,电流表的指针几乎不动,灯都不亮,电压表的指针有明显偏转,据此可分析,该电路的故障可能是(  )
A.电流表坏了或电流表的接线柱因接触不良实际未接入电路
B.电路aL1b部分某处出现断路
C.L2的灯丝被烧断或灯座未接通
D.电流表、L1、L2都坏了
13.根据如图所示的实物图,在虚线框内画出相应的电路图。
14.如图所示的电路中有一根导线连接错误,请将该导线用“×”标出,并画出正确的连接方式。要求:改正后,灯泡和电动机并联,开关 S 控制所有用电器,S1 只控制电动机。
15.请根据图中的实物图,在虚线框内画出对应的电路图。
16.一根粗细均匀的电阻丝,其电阻为4 Ω。将它均匀拉长为原来的2倍,则其电阻变为________Ω(电阻丝温度不变)。
17.(2025八上·缙云期末)如图甲所示电路中,当闭合开关后,两只电压表的指针偏转均如图乙所示,则电源电压是   ,灯两端的电压为   。
18.在如图甲所示的电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均如图乙所示,则电压表V2测的是   (填“R1”“R2”或“电源”)两端的电压,所选的量程为   V,电阻R2两端的电压为   V。
19.(2024八上·滨江期末)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”)
20.某同学设计了如图所示的压力测量仪,可以反映弹簧上方金属片受到压力的大小。其中R是滑动变阻器,R0是定值电阻,电源电压恒定不变,压力表实际上是一个电压表。当金属片受到的压力增大时,变阻器的阻值________(选填“变大”“变小”或“不变”,下同),压力表示数________。
21.如图所示电路中,若电路中仅有一处故障,类型为断路,且只发生在电阻R1、R2上。现通过接入一个电表来判断故障位置。
(1)应选择如下方案 。
A.将一个电流表接入到Q点
B.将一个电压表接入到QM之间
C.将一个电压表接入到MN之间
(2)请写出选择方案后,闭合开关S后的操作、电表的示数变化情况及其对应的故障:   。(写出一种情况即可)
22.如图所示,滑动变阻器有A、B、C、D四个接线柱,按要求回答下列问题
(1)使用接线柱A和D时,要使变阻器连入电路的电阻减小,滑片应向    端移动。
(2)如果滑片向右滑动,电路中的电流变大,则应使用接线柱   和  或  和   。
(3)当使用接线柱   和   时,连人电路的电阻最大,且无论怎样移动滑片P,电路中的总电阻也不会改变。
(4)把   和   接人电路时,其电阻为零。
(5)当使用接线柱B和D时,在电路未接通时,滑片P应移至    端。(A/B)
23.小明用电流表和滑动变阻器设计了如图甲所示的压力测量仪,可以反映弹簧上方金属片受到的压力大小。其中 R'是滑动变阻器,R是定值电阻,电源电压恒定不变,压力表实际上是一个电流表。
(1)当开关S闭合,金属片受到的压力增大时,变阻器接入电路的阻值   ,电流表的示数   (以上均填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)我们将电流表中的电流刻度换成相应的力的刻度,就能直接显示金属片受到的压力大小。如果刻度盘中 100 N 的位置如图乙所示,则120 N 的刻度线应在 100 N 刻度线的   (填“左”或“右”)边。
24.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
25.(2024八上·武义期末)同学们通常用“伏安法”测量并计算某导体的电阻。科学兴趣小组设计并制作了一个可以直接测量电阻阻值的仪器。他们设计了如图甲所示的电路,a、b为接线柱用于接待测电阻。当a、b接入电阻阻值不同时,电流表示数也随之改变,在电流表相应位置标上对应电阻值。已知电源电压恒为9V,电流表量程为0.6A。
⑴根据电路图甲用笔画线代替导线在图乙中完成实物图的连接,使滑片P向右移时阻值变小。   
⑵标零。用导线将a、b直接连起来,移动滑动变阻器R的滑片P,使电流表指针正好偏转到满刻度0.6A处,在此刻度处标为“0Ω”,如图丙所示,此时变阻器接入电路中的阻值R=   。
⑶标刻度。调零后保持滑动变阻器阻值不变,将一个阻值为30Ω的定值电阻接入a、b接线柱后,计算此时电流表示数应为   A,在电流表该刻度处标上“30Ω”。据此原理,可把电流表改为测量电阻的仪器。
⑷测量。使用制作的测电阻仪器测未知导体的电阻。
26.(2024八上·武义期末)同学们通常用“伏安法”测量并计算某导体的电阻。科学兴趣小组设计并制作了一个可以直接测量电阻阻值的仪器。他们设计了如图甲所示的电路,a、b为接线柱用于接待测电阻。当a、b接入电阻阻值不同时,电流表示数也随之改变,在电流表相应位置标上对应电阻值。已知电源电压恒为9V,电流表量程为0.6A。
⑴根据电路图甲用笔画线代替导线在图乙中完成实物图的连接,使滑片P向右移时阻值变小。   
⑵标零。用导线将a、b直接连起来,移动滑动变阻器R的滑片P,使电流表指针正好偏转到满刻度0.6A处,在此刻度处标为“0Ω”,如图丙所示,此时变阻器接入电路中的阻值R=   。
⑶标刻度。调零后保持滑动变阻器阻值不变,将一个阻值为30Ω的定值电阻接入a、b接线柱后,计算此时电流表示数应为   A,在电流表该刻度处标上“30Ω”。据此原理,可把电流表改为测量电阻的仪器。
⑷测量。使用制作的测电阻仪器测未知导体的电阻。
27.(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   。
28.在“测量未知电阻 Rx阻值”的实验中,小科和小明设计了如图甲所示的电路,电源电压为3 V,且恒定不变。
(1)闭合开关后,小明发现电流表无示数,电压表有示数且示数接近 3 V,电路故障的原因可能是   。
(2)小科排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数为2.4V时,电流表的示数如图乙所示,则Rx 的阻值为   Ω。接着通过移动滑动变阻器的滑片位置,多次测得未知电阻两端的电压,及通过未知电阻的电流,其目的是   。
(3)小明用规格相同的另一组器材进行实验,由实验得到的数据作出U-I关系图像如图丙所示。请你分析小明实验中可能存在的问题是   。
29.在“探究电流与电阻的关系”的实验中,为了使实验操作简便,小敏用电阻箱来代替不同的定值电阻,电阻箱能提供的阻值是0~9999 Ω之间的任意整数值。现提供的器材:电源(恒为 6 V)、滑动变阻器(“50 Ω 1 A”)、电压表(0~3 V)、电流表(0~0.6A)、电阻箱、开关和导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物图连接完整(要求滑片在最右端时滑动变阻器接入电路的阻值最大)。
(2)实验中滑动变阻器的作用是   。
(3)实验开始时,调节电阻箱使接入阻值为5 Ω,闭合开关,再调节滑片使电压表示数达到设定值,电流表示数如图乙所示,则此时电压表的示数为   V。
(4)小敏多次改变电阻箱的接入阻值,测得相应电流,并得出了实验结论。根据所给量程和设定电压,电阻箱可调节的范围是   。
30.小美利用如图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”,已知电源电压为6 V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω。
(1)实验小组的同学们根据电路图连接的实物电路如图乙所示,经分析有一根导线连接错误,请在连接错误的导线上打“×”,并补画一根导线连接成正确的电路。
(2)改正电路后,闭合开关前应将滑动变阻器的滑片调至最   (填“左”或“右”)端。
(3)实验中多次改变R 的阻值,调节滑动变阻器,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I-R图像。
①由实验图像可得出的结论:   。
②上述实验中,小明利用5Ω的电阻完成实验后,接下来的操作是将10 Ω的电阻接入电路中,闭合开关,向   (填“左”或“右”)移动滑片,使电压表示数为   V,读出电流表的示数。
(4)图丙中阴影部分的面积表示   。
(5)为完成整个实验,根据上述电阻的阻值,应选择最大阻值至少为   Ω的滑动变阻器,若实验室只有最大阻值为20Ω的滑动变阻器,上述定值电阻中有   个不能完成上述实验。
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
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
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第四章 易错题与重难点
易错点一、电路图与原理图的连接
典例1:小明连接了如图甲所示的实物电路,请在图乙的虚线框内画出它的电路图。
【答案】
【解析】根据实物图确定电器元件的串并联关系,以及连接的先后顺序,据此画出对应的电路图即可。
【解答】根据实物图可知,灯泡L1和L2并联,开关S1在靠近正极一侧的干路上,开关S2和灯泡L2串联在同一支路上,如下图所示:
变式1:请你根据实物电路,帮助小雨同学画出相应电路图。

【答案】
【解析】根据实物图画电路图时,首先确定电路的串并联关系,然后按照一定的顺序用电路符号替换对应的电器元件即可。根据实物图可知,灯泡L1与L2并联,开关S1在干路上,开关S2与L2串联在同一支路上。
①从电源正极出发,依次连接开关S1、灯泡L2、开关S2,然后回到负极;
②L2右端的接线柱为分流点,而汇流点在S2与负极之间;
③将灯泡L1连接在分流点和汇流点之间即可,如下图所示:
变式2:根据左图实验元件图,在右侧的框内画出对应的电路图。
【答案】
【解析】由实物图知,两灯并联,开关在L1的支路上,电路图如图所示:
变式3:根据电路图连接实物图。
【答案】
【解析】根据甲图确定电路的串并联关系,以及连接的先后顺序,据此连接实物即可。
【解答】根据电路图可知,灯泡L1和L2并联,开关S1与灯泡L1串联在同一支路上,开关S2在靠近正极一侧的干路上,如下图所示:
易错点二、电阻的大小由什么因素来决定
将金属丝拉长为原来的两倍,长度变为原来的两倍,横截面积减小为原来的一半,电阻变为原来的四倍;将金属丝对折,长度减小为原来的一半,横截面积变为原来的两倍,电阻减小为原来的1/4。
典例1:在“探究电阻的大小与什么因素有关”的实验中,三名同学作出如下猜想:
甲:导体的电阻跟长度有关。
乙:导体的电阻跟材料有关。
丙:导体的电阻跟横截面积有关。
(1)电阻描述的是导体对电流的阻碍作用,丙同学由此想到长度相同的水管,管子越粗、阻力越小,于是猜想导体的横截面积越大,它的电阻越小。丙同学在猜想中用到了____(填字母)。
A.控制变量法 B.类比法 C.转换法 D.等效法
(2)选用B、C两根电阻丝进行对比实验,是为了验证   同学的猜想。
(3)若要验证乙同学的猜想,则应该选用   两根电阻丝进行对比实验。
(4)分别将 A、B、C、D四根电阻丝接入电路中,观察电流表的示数,电流表的示数越大,表示接入电阻丝的阻值越   。
(5)若将电流表换成灯泡,则通过比较   也可以比较电阻丝阻值的大小,但存在不足之处:   。
【答案】(1)B
(2)甲
(3)A、B
(4)小
(5)灯泡的亮度若所选电阻丝的阻值相差太小;灯泡的亮度变化不明显,则难以判断
【解析】(1)类比法也叫“比较类推法”,是指由一类事物所具有的某种属性,可以推测与其类似的事物也应具有这种属性的推理方法;
(2)(3)导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积有关,实验探究时应采用控制变量法;
在研究导体的电阻与导体的材料是否有关时,应控制导体的长度和横截面积不变;
在研究导体的电阻与导体的长度的关系,应控制导体的材料和横截面积不变;
在研究导体的电阻与导体的横截面积是否有关时,应控制导体的材料和长度不变;
(4)电流表串联在电路中,电源电压一定,导体电阻越大,电路电流越小,导体电阻越小,电路电流越大,可以通过电流表示数大小判断导体电阻大小;
(5)在电源电压一定的情况下,导体电阻越大,电路电流越小,灯泡越暗;导体电阻越小,电路电流越大,灯泡越亮,因此可以通过观察灯泡的亮度来判断电阻的大小;如果电路中的电流变化比较明显时,灯泡的亮度变化也会比较明显;但电流变化较小时,灯泡的亮度变化不容易观察出来。
【解答】(1)据生活中的现象:粗细相同的水管,管子越长,阻力越大,可知,类比电阻与导体长度的关系是:在材料、横截面积相同时,导体越长,它的电阻可能越大,故B正确;
(2)选用B、C两根电阻丝可知,两者的材料和横截面积相同、长度不同,是验证导体的电阻与导体的长度是否有关,即验证甲同学的猜想;
(3)若要验证乙同学的猜想导体的电阻与导体的横截面积有关时,应控制导体的材料和长度相同,横截面积不同,编号A、B的电阻丝符合;
(4)实验中采用了转换法比较电阻大小,即通过比较电流表示数来比较导体电阻的大小,电流表的示数越大,表示接入的电阻丝阻值越小;
(5)若将电流表换成小灯泡,可通过通过观察灯泡亮度来判断电阻的大小;
不足之处是:电源电压一定时,所选电阻丝的阻值相差太小,灯泡的亮度变化不明显,因此不能根据灯泡亮度的变化来判断接入的电阻丝的变化情况。
变式1:有一块长方体铁块,如图所示,分别沿不同方向接入电路,则 (  )
A.沿AB 方向接入电路时电阻最大
B.沿CD 方向接入电路时电阻最大
C.沿 EF 方向接入电路时电阻最大
D.沿各个方向接入电路时电阻一样大
【答案】A
【解析】导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关。在材料和温度相同时,长度越长、横截面积越小,电阻越大;反之,电阻越小。
【解答】A、沿 AB 方向接入电路时,铁块的长度最长,横截面积最小,根据电阻与长度、横截面积的关系,此时电阻最大,故该选项正确。
B、沿 CD 方向接入电路时,铁块的长度较短,横截面积较大,电阻较小,故该选项错误。
C、沿 EF 方向接入电路时,铁块的长度和横截面积情况使得电阻不是最大的,故该选项错误。
D、由于沿不同方向接入电路时,铁块的长度和横截面积不同,所以电阻不一样大,故该选项错误。
故答案为:A。
变式2:(2024八上·期末) 镍铬合金做成的电阻丝,长1m,横截面积1mm2,其电阻值为1Ω,若长4m、横截面积0.5mm2,其电阻值为   Ω。
【答案】8
【解析】 导体对电流的阻碍作用就叫该导体的电阻。电阻在物理学中表示导体对电流阻碍作用的大小。导体的电阻越大,表示导体对电流的阻碍作用越大。不同的导体,电阻一般不同,电阻是导体本身的一种性质。导体的电阻通常用字母R表示,电阻的单位是欧姆,简称欧,符号为Ω。电阻的影响因素:1、长度:当材料和横截面积相同时,导体的长度越长,电阻越大。2、横截面积:当材料和长度相同时,导体的横截面积越小,电阻越大。3、材料:当长度和横截面积相同时,不同材料的导体电阻不同。4、温度:对大多数导体来说,温度越高,电阻越大,如金属等;对少数导体来说,温度越高,电阻越小,如碳;
【解答】镍铬合金做成的电阻丝,长1m,横截面积1mm2,其电阻值为1Ω,若长4m、横截面积0.5mm2,长度越长,横截面积越小,电阻越大,所以其电阻值为8Ω。故答案为:8
变式3:已知导体的电阻(R)与它的材料(ρ)、长度(l)、横截面积(S)的定量关系可以表示为 R
(1)将长 10 m、电阻为10 Ω的两根铜导线接成 20 m长的导线,接长后导线的电阻为   。
(2)将横截面积为 1 mm2、电阻均为1 Ω的两根镍铬合金线合并成横截面积为 2 mm2的导线,合并后导线的电阻为   。
(3)有电阻均为10Ω的相同导线若干,现要得到电阻值为15 Ω的导线,应____(填字母)。
A.把两根导线接长后使用
B.把两根导线合并后使用
C.一根导线取一半长度,与另一根接长后使用
D.一根导线取一半长度,与另一根合并后使用
【答案】(1)20Ω
(2)0.5Ω
(3)C
【解析】(1)根据 R 分析电阻值的大小;
(3)根据串联和并联电路的电阻关系分析。
【解答】(1)将长10米、电阻为10欧的两根铜导线接成20米长的导线,横截面积不变,材料不变,长度变为原来的2倍,根据 R 可知,电阻变为原来的2倍,为20Ω;
(2)根据公式R 可知,材料和长度一定,导体电阻和横截面积成反比,所以横截面积为1mm2、电阻均为1Ω的镍铬合金线两根,合并成横截面积为2mm2的导线,合并后电阻为0.5Ω。
(3)A、把两根相同导线接长后使用,材料、横截面积不变,长度变大,电阻变为原来的2倍,为20Ω,故A错误;
B、把两根相同导线合并后使用,材料、长度不变,横截面积变为原来的2倍,电阻变为原来的一半,为5Ω,故B错误;
C、一根取半与另一根接长后使用,一半的电阻为5Ω,然后与10Ω的串联,所以总电阻为15Ω,故C正确;
D、两根合并后电阻为5Ω,与另一根接长后使用,总电阻为5Ω+10Ω=15Ω,故D正确;
故答案为:CD。
易错点三、滑动变阻器移动对电路是否有影响(有效电阻可能改变)
典例1:如图所示的各电路中,同种元件的参数均相同,能利用滑动变阻器调节灯从亮到熄灭的正确电路是(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】对各个电路图进行分析,首先确定灯泡能否正常发光,然后判断灯泡的电压能否变成零即可。
【解答】A.滑动变阻器与灯泡并联,当滑 P滑到最左端时,会引起电源短路,故A不合题意;
B.滑动变阻器与灯泡串联,当滑片 P左右滑动时,只能改变灯泡的亮度,不能使灯泡熄灭,故B不合题意;
C.滑动变阻器与灯泡串联,滑片 P 使灯泡处于短路状态,无论怎样滑动滑片灯泡都不亮,故C不合题意;
D.滑动变阻器的右半部分与灯泡并联,当滑片P滑到最右端时,会引起灯泡短路,实现灯泡由亮到灭的变化,故D符合题意。故选D。
变式1: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。故选C。
变式2:(2025八上·缙云期末)某项目化小组制作了一个利用电表测物体重力的小作品,其原理图如图所示。当秤盘上不放任何重物时,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,电流表示数和电压表示数的变化情况是(  )
A.电流表示数增大,电压表示数增大
B.电流表示数不变,电压表示数增大
C.电流表示数减小,电压表示数增大
D.电流表示数减小,电压表示数不变
【答案】B
【解析】电压表接在滑片上,滑片相当于断路,可知移动滑片,变阻器连入电路的阻值不变,电路中电流不变。
【解答】由电路图可知,R1与R2串联,电压表测量aP之间电阻两端的电压; 由于电压表的内阻很大,在电路中可看作开路,所以R始终以最大阻值接入电路,则滑片P移动时,电路中的总电阻一直不变,在电源电压一定时,由欧姆定律可知,电路中的电流保持不变;当秤盘上所放钩码个数增多时,滑片P向下移动,电压表所测的a、P间的电阻增大,在电路中电流不变时,由可知,aP两端的电压即电压表的示数增大,故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。
变式3:如图所示,当滑动变阻器的滑片移动时,电压表和电流表的示数各将怎样变化
(1)图甲:若滑片向右移动,则电流表的示数   ,电压表的示数   。
(2)图乙:若滑片向左移动,则电流表的示数   ,电压表的示数   。
(3)图丙:若滑片向右移动,则电流表的示数   ,电压表的示数   。
【答案】(1)变小;变小
(2)变大;变小
(3)不变;变小
【解析】(1)串联电路的特点:串联电路中总电阻等于各部分电阻之和;在电源电压不变时,根据欧姆定律,电路中总电阻变化会引起电流变化。
(2)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,公式为,变形可得U=IR,可用于分析电阻两端电压的变化。
【解答】(1)图甲中,R与R'串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。当滑片向右移动时,滑动变阻器R ' 接入电路中的电阻变大,电路的总电阻变大。因为电源电压U不变,根据欧姆定律,电路中的电流I变小,即电流表的示数变小。又因为U=IR,R的阻值不变,电流I变小,所以R两端的电压变小,即电压表的示数变小。
(2)图乙中,R与R ' 串联,电压表测R ' 两端的电压,电流表测电路中的电流。当滑片向左移动时,滑动变阻器R ' 接入电路中的电阻变小,电路的总电阻变小。由于电源电压U不变,根据欧姆定律,电路中的电流I变大,即电流表的示数变大。根据U=IR,R的阻值不变,电流I变大,所以R两端的电压变大。
因为串联电路中总电压等于各分电压之和,即U=UR +UR',所以R ' 两端的电压UR' =U UR变小,即电压表的示数变小。
(3)图丙中,R与R' 串联,电压表测R' 滑片右侧部分电阻两端的电压,电流表测电路中的电流。
当滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻不变(因为是滑片右侧部分,滑片移动不改变接入电路的总电阻),所以电路的总电阻不变。
由于电源电压U不变,根据欧姆定律,电路中的电流I不变,即电流表的示数不变。而电压表所测的R'滑片右侧部分电阻变小,根据U=IR,电流I不变,电阻变小,所以电压表的示数变小。
易错点四、电表刻度相同时的分析
典例1:小明在“探究并联电路的电流特点”时,按如图甲所示的电路图连接好电路,闭合开关S和S1,观察示数,再闭合开关 S2,示数保持不变的电流表是   (电源电压不变),同时小明观察到电流表 A 的示数如图乙所示,为了使测量结果更精确,断开开关后,接下来的操作是   。
【答案】A1;改接电流表A 的小量程
【解析】并联电路各支路互不影响,所以的闭合与断开对所在的支路没有影响。
【解答】由图可知,测量所在支路电流,测量所在支路电流,A测量干路电流。 闭合开关S和S1,此时A和有示数,没有示数,再闭合开关,有示数,各支路互不干扰,可知示数不变,干路电流等于支路电流之和,可知A示数变大。
由图可知,电流表连接的是大量程,指针偏转角度较小,应改接到小量程。
变式1:在如图所示的电路中,闭合开关后,两个电流表指针偏转均如图乙所示,则A1和A2中的电流分别为(  )
A.0.25A,1.25A B.1.25A,0.25A
C.0.3A,1.5A D.1.5A,0.3A
【答案】C
【解析】首先根据并联电路的电流规律比较两个电流表的示数大小,再根据乙图确定它们的读数即可。
【解答】根据图甲可知,电阻R1与R2并联,电流表A2测总电流,A1测R1电流。
根据并联电路的电流规律I总=I1+I2可知,A2的示数肯定大于A1的示数。
根据图乙可知,当选择量程0~0.6A的量程时,分度值为0.02A,示数为0.3A;
当选择量程为0~3A的量程时,分度值为0.1A,示数为1.5A。
因此电流表A1的示数为0.3A,A2的示数为1.5A。
变式2:如图甲电路,闭合开关S后,两个灯泡都能发光,乙图为电流表A1指针的位置,如果电流表A2读数是0.6A,则下列说法正确的是(  )
A.电流表A1的读数是0.3A B.灯泡L1和L2并联
C.电流表A1可以连接“-、0.6”接线柱 D.通过灯L1的电流为0.6A
【答案】B
【解析】ABC.由图甲可知,两灯并联,电流表A1测量干路电流,电流表A2测量通过L2的电流。因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且电流表A2读数是0.6A,由图乙可知,电流表A1应选择0~3A的量程,连接“-、3”接线柱,A1读数为1.5A,故B正确,AC错误;
D.通过L1的电流I1=I-I2=1.5A-0.6A=0.9A
变式3:(2024八上·临平期末)如图甲所示电路中,当闭合开关后,两只电压表的指针偏转均如图乙所示,则电源电压是   V,灯L1两端的电压为   V。
【答案】8.5;6.8
【解析】由电路图可知,电灯L1、L2串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测L2两端的电压;根据串联电路的电压特点确定两电压表的量程并读数,从而得到电源电压以及两灯的电压。
【解答】由电路图可知,电灯L1、L2串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测L2两端的电压。
因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以电压表V1的示数应大于V2的示数;
而两个电压表指针偏转相同,所以电压表V1的量程是0~15V,分度值为0.5V,示数为8.5V,即电源电压U=8.5V;
电压表V2的量程是0~3V,分度值为0.1V,示数1.7V,即L2两端的电压U2=1.7V,
由串联电路的特点可知,L1两端的电压:U1=U-U2=8.5V-1.7V=6.8V。
重难点五、电路故障分析
典例1:小宁所在的科学探究小组在练习使用电压表时,把电压表接成了如图所示的电路。当闭合开关时,发生的现象是(  )
A.灯泡亮、电压表有示数 B.灯泡亮、电压表无示数
C.灯泡不亮、电压表有示数 D.灯泡不亮、电压表无示数
【答案】C
【解析】根据电压表的特点和使用方法分析判断。
【解答】根据图片可知,灯泡L与电压表串联。由于电压表的内阻很大,因此通过灯泡的电流很小,则灯泡不亮。由于串联电路中电压与电阻成正比,因此电压表几乎分得全部电压,即示数接近电源电压。故选C。
变式1:如图所示,小应错把电流表并联在灯泡L1两端,此时若闭合开关,一定会发生(  )
A.电流表损坏 B.电源短路 C.L1不亮 D.L2灯丝烧断
【答案】C
【解析】根据图片分析用电器的串并联关系即可。
【解答】根据图片可知,灯泡L1与L2串联,电流表与L1并联。此时电流表将灯泡L1短路,则L1不发光,而L2能够发光,电流表有示数。
变式2:如图所示,当开关S闭合时,发现灯泡L1、L2均不发光,电流表无示数,电压表示数约等于电源电压,根据上述现象,下列判断正确的是(  )
A.灯泡L2断路 B.电流表断路 C.灯泡L1断路 D.灯泡L2短路
【答案】A
【解析】电压表有示数,则说明它与电源两极直接连通;否则,它与两极之间存在断路。当电压表和电流表串联时,由于电压表的内阻很大,也会导致电流表的示数几乎为零,据此分析判断。
【解答】根据图片可知,开关S闭合时,发现灯泡L1、L2均不发光,电流表无示数,说明电路断路。电压表示数约等于电源电压,说明电压表的正、负接线柱与电源正、负极之间是连通的,即电压表测量的用电器发生断路,故灯泡L2断路。故选A。
变式3:在如图所示的电路中,电源电压恒定,电阻R1=R2。当闭合开关时,若发现两个电流表示数相等,且均在正常值范围内,则出现的故障是( )
A.R1短路 B.R1断路 C.R2短路 D.R2断路
【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】根据图片可知,两个电阻并联,它们两端的电压都等于电源电压,且它们的阻值相等,根据可知,通过两个电阻的电流也相等。电流表A1测总电流,A2测通过电阻R2的电流,根据I总=I1+I2可知,前者的示数应该是后者的2倍。
A.R1短路时,R2同时被短路,A2的示数为零,A1的示数会很大,超出正常范围,故A不合题意;
B.R1断路时,只有R2工作,此时两个电流表都测通过它的电流,因此示数相等,故B符合题意;
C.R2短路时,R1同时被短路,A2的示数为零,A1的示数会很大,超出正常范围,故C不合题意;
D.R2断路时,A2的示数为零,A1的示数不为零,故D不合题意。
重难点六、电路的动态变化
典例1:如图所示的电路中,电源电压保持不变.闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,电流表A1和A2示数变化情况分别是(  )
A.变小、变小 B.变大、变大 C.变大、不变 D.变小、不变
【答案】D
【解析】由图可知:R1和R2并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测R2支路电流,并联电路中支路与支路间互不干扰,所以滑片P向左移动时,R2支路上电流不变,即电流表A2示数不变;滑动变阻器R1接入电路的阻值变大,由I=可知R1支路电流变小,根据并联电路的电流特点,总电流变小,即电流表A1示数变小.故ABC错误,D正确.
由电路图可知,两电阻并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测R2支路电流;
根据滑片移动方向判断滑动变阻器接入电路阻值如何变化,根据并联电路特点和欧姆定律分析答题
变式1: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。
变式2: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。
变式3:电动汽车中电动机的转速由电流大小控制,工作原理如图所示。利用旋钮变阻器实现对转速的控制,图中O、E、F为变阻器的三个接线柱。
(1)驾驶员踩下“油门”,电路中变阻器的阻值减小,电流变大而加快电动机的转速。用笔画线代替导线将旋钮变阻器接入电路M、N处。
(2)车速仪可由电路中的电压表或电流表改装。若要求驾驶员踩下“油门”,车速仪示数变大,则下列电路图中,符合要求的是____(多选,填字母)。
A. B.
C. D.
【答案】(1)
(2)B;C
【解析】(1)驾驶员踩下“油门”,电路中变阻器阻值减小,则应把O、E接入电路;
(2)当驾驶员向下踩“油门”踏板时,改变接入电路的变阻器阻值,车速变大,表明通过电动机的电流变大,据此分析。
【解答】(1)驾驶员踩下“油门”,电路中变阻器阻值减小,则应把O、E接入电路,如图所示;
(2) 根据题意可知,当驾驶员向下踩“油门”踏板时,车速仪示数变大;
A、滑动变阻器与电动机串联接入电路中,电压表测变阻器两端的电压,踏板向下移动,滑动变阻器接入电路电阻减小,串联电路中电压与电阻的关系,电压表示数变小,故A不符合题意;
B、滑动变阻器与电动机串联接入电路中,电压表测电动机两端的电压,踏板向下移动,滑动变阻器接入电路电阻减小,串联电路中电压与电阻的关系,电压表示数变大,故B符合题意;
C、滑动变阻器与电动机串联接入电路中,踏板向下移动,滑动变阻器接入电路电阻减小,根据欧姆定律可知,电流变大,故C符合题意;
D、滑动变阻器与电动机串联接入电路中,踏板向下移动,滑动变阻器接入电路电阻变大,根据欧姆定律可知,电流变小,故D不符合题意;
故答案为:BC。
重难点七、电路的实验探究
典例1:(2025八上·滨江期末) 在“探究电流与电压的关系”实验中,小江设计并连接了如图甲所示的电路,其中电源为三节新的干电池(每节电池电压为1.5V,且保持不变)。
(1)连接电路后,可以先用开关进行试触,若试触时,发现电压表的指针有明显偏转,而电流表的指针没有偏转。则出现这种现象的原因可能是定值电阻   。 (选填“断路”或“短路”)
(2)检查好电路后,移动滑动变阻器的滑片,进行6次实验,并将测得的实验数据记录在表格中。
实验次数 1 2 3 4 5 6
电压U/V 1.0 1.6 2.2 2.8 3.4 4.0
电流I/A 0.10 0.16 0.22 0.28 0.34 0.40
分析表中数据可知:在电阻一定的情况下,   ;
(3)同桌的小滨分别用两个阻值未知的电阻R1和R2进行实验,得到两个电阻的I-U图象,如图乙所示。由图象可判断出R1   R2。 (选填“>” “<”或“=”)
【答案】(1)断路
(2)通过导体的电流与导体两端的电压成正比
(3)<
【解析】(1)根据电流表判断故障类型,再根据电压表判断故障位置;
(2)分析表中数据,得出结论;
(3)根据进行分析。
【解答】 (1)闭合开关后,电流表的指针几乎没有偏转,说明故障可能是断路,电压表的指针有明显的偏转,说明电压表与电源连通,则并联部分断路,即定值电阻断路;
(2)分析表中数据可知,每组数据中电压和电流的比值相等,那么得到:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;
(3)由图象可知,在电流相同时,R2两端的电压小于R1两端的电压,根据可知,R1<R2。
变式1:(2025八上·滨江期末) 同学们通常用“伏安法”测量并计算某导体的电阻。科学兴趣小组设计并制作了一个可以直接测量电阻阻值的仪器。他们设计了如图甲所示的电路,a、b为接线柱用于接待测电阻。当a、b接入电阻阻值不同时,电流表示数也随之改变,在电流表相应位置标上对应电阻值。已知电源电压恒为9V,电流表量程为0.6A。
(1)根据电路图甲用笔画线代替导线在图乙中完成实物图的连接,使滑片P向右移时阻值变小。
(2)标零。用导线将a、b直接连起来,移动滑动变阻器R的滑片P,使电流表指针正好偏转到满刻度0.6A处,在此刻度处标为“0Ω”,如图丙所示,此时变阻器接入电路中的阻值R=   Ω。
(3)标刻度。调零后保持滑动变阻器阻值不变,将一个阻值为 30Ω的定值电阻接入a、b接线柱后,计算此时电流表示数应为    A,在电流表该刻度处标上“30Ω”。据此原理,可把电流表改为测量电阻的仪器。测量。使用制作的测电阻仪器测未知导体的电阻。
【答案】(1)
(2)15
(3)0.2
【解析】 (1)滑动变阻器上下各选一个接线柱接入电路且串联在电路中,滑动变阻器滑片P向右移动时,电流表示数变小,说明此时变阻器接入电路中的电阻变大,据此进行解答;
(2)根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的电阻;
(3)由电阻的串联求总电阻,由欧姆定律得出电路的电流,即电流表的示数。
【解答】 (1)电源电压3V,故电压表选用小量程并联在待测电阻两端;滑动变阻器上下各选一个接线柱接入电路且串联在电路中,滑动变阻器滑片P向右移动时电阻变小,则变阻器右下方接线柱必须接入电路中,如下图所示:
(2)滑动变阻器接入电路中的电阻:;
(3)保持变阻器R接入电路中阻值不变,在a、b间接入被测电阻30Ω,此时两电阻串联,
则此时的总电阻:R总=15Ω+30Ω=45Ω,
由欧姆定律可得,电路的电流,即电流表的示数:。
变式2:小科利用如图所示的电路探究“电流与电阻的关系”。可供选择的器材如下:电源(两节新干电池),电流表,电压表,开关,阻值分别为5 Ω、10 Ω、25 Ω的定值电阻各一个,规格分别为“10 Ω 2 A”的滑动变阻器. 和“20Ω 1.5 A”的滑动变阻器 ,导线若干。
实验次序 1 2 3
电阻R/Ω 5 10 25
电流I/A 0.4 0.2 0.08
(1)实验中电压表示数保持   V不变。
(2)断开开关,拆下5 Ω的电阻,改接10 Ω的电阻。继续操作有以下几步:①闭合开关;②将滑动变阻器的滑片 P 移到阻值最大位置;③记录电流表示数;④将滑动变阻器的滑片 P 移到适当位置。合理的操作顺序是   (填序号)。
(3)换用25Ω的电阻重复操作,要顺利完成本实验,应选用的滑动变阻器是   (填“R1”或“R2”)。
(4)分析表格数据,可得出的结论是   。
【答案】(1)2
(2)②①④③
(3)R2
(4)电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
【解析】(1)根据表中数据利用U=IR求出定值电阻两端电压;
(2)为保护电路,应将滑片移到阻值最大处;再闭合开关,将滑动变阻器的滑片移到适当位置,记录电流表示数;
(3)探究电流与电阻的关系,应保持电阻两端的电压不变;根据串联电路电压的规律求出滑动变阻器分得的电压,根据分压原理,求出当接入25Ω电阻时滑动变阻器连入电路中的电阻,确定滑动变阻器选用的规格;
(4)根据定值电阻两端电压为一定值分析得出结论。
【解答】(1)由表中数据可知,根据欧姆定律得定值电阻两端电压为U=IR=0.4A×5Ω=0.2A×10Ω=0.08A×25Ω=2V,故实验中电压表示数保持2V不变;
(2)从安全和规范角度考虑,正确的顺序是:
②将滑动变阻器的滑片移到阻值最大位置;
①闭合开关;
④将滑动变阻器的滑片移到适当位置;
③记录电流表示数;
故正确的顺序是②①④③;
(3)两节新干电池的电压为3V,定值电阻两端的电压始终保持UV=2V,根据串联电路电压的规律,滑动变阻器分得的电压U滑=U-UV=3V-2V=1V
根据分压原理得,即,滑动变阻器连入电路中的电阻为R滑=12.5Ω
故为了完成整个实验,应该选取最大阻值至少12.5Ω的滑动变阻器,本次实验中选择较合适的滑动变阻器的规格为“20Ω 1.5A”,即R2;
(4)根据表格中数据可知,定值电阻两端的电压始终保持UV=2V,故可得出的结论是:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
变式3:现有下列器材:学生电源,电流表、电压表、定值电阻(、、各一个)、开关、滑动变阻器和导线若干,利用这些器材探究“电流与电阻关系”
(1)请根据图所示的电路图用笔画线代替导线将图所示的实物连接成完整电路。   (要求连线不得交叉)
(2)实验中依次接入三个定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,保持电压表示数不变,记下电流表的示数,利用描点法得到如图所示的电流随电阻变化的图象。由图象可以得出结论: 。
(3)上述实验中,小明用的电阻做完实验后,保持滑动变阻器滑片的位置不变,接着把换为的电阻接入电路,闭合开关,向   (选填“”或“”)端移动滑片,使电压表示数为   V时,读出电流表的示数。
(4)为完成整个实验,应该选取哪种规格的滑动变阻器____。
A. B. C.
【答案】(1)
(2)电压一定时,导体中的电流与电阻成反比
(3)A;2
(4)A
【解析】(1)将电压表并联在定值电阻两端;滑动变阻器上下各选一个接线柱串联在电路中;
(2)根据图丙电流与电阻的乘积为一定值分析得出结论;
(3)根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻两端的电压不变,当换上大电阻时,根据分压原理确定电压表示数的变化,由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑动变阻器滑片移动的方向;
(4)探究电流与电阻的关系,应保持电阻两端的电压不变;根据串联电路电压的规律求出滑动变阻器分得的电压,根据分压原理,求出当接入20Ω电阻时滑动变阻器连入电路中的电阻,进而确定滑动变阻器的规格。
【解答】(1)将电压表并联在定值电阻两端;滑动变阻器上下各选一个接线柱与定值电阻串联在电路中,如下图所示:

(2)由图丙可知,电流与电阻的乘积UV=IR=0.4A×5Ω=……=0.1A×20Ω=2V,为一定值,故可以得出结论:电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比;
(3)实验中,当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,根据分压原理,电阻两端的电压变大,研究电流与电阻关系时要控制电压不变,根据串联电路电压的规律,要增大滑动变阻器两端的电压,由分压原理,要增大滑动变阻器电阻阻值,故应向A端移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为2V时,读出电流表的示数;
(4)实验中使用的定值电阻阻值最大为20Ω,定值电阻两端的电压始终保持UV=2V,
根据串联电路电压的规律,滑动变阻器分得的电压:U滑=U-UV=6V-2V=4V,
滑动变阻器分得的电压为电压表示数的倍,
根据分压原理,当接入20Ω电阻时,滑动变阻器连入电路中的电阻为:R滑=2×20Ω=40Ω,
即所选择的滑动变阻器的最大阻值不能小于40Ω,
故选甲。
1.(2025八上·黄岩期末)如图甲所示是数显式圆规,它可以直接显示出所画圆的半径r。其内部等效电路如图乙所示,当r增大时,滑片P向右移动,数显表盘示数变大。下列说法中,正确的是(  )
A.半径r变大时,电流表示数变大
B.半径r变小时,电压表示数变大
C.圆规的数显表盘对应图乙中的电流表示数
D.半径r变大时,电压表示数与电流表示数的比值增大
【答案】D
【解析】根据电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联接入电路中,电流表测量电路电流,电压表并联在R2两端,测量其两端电压;根据半径的变化分析滑动变阻器接入电路中电阻的变化和总电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化;根据串联电路的分压规律可知电压表示数的变化;根据两表示数变化情况分析电压表示数与电流表示数的比值的变化。
【解答】A、由图乙可知,两电阻串联,电流表测量串联电路中电流,电压表测量R2两端电压,半径r变大时,滑片P向右移动,R2的阻值增大,则电路中电阻增大,则电路中电流变小,所以电流表示数变小,故A错误;
B、半径r变小时,滑片P向左移动,R2的阻值减小,由串联分压特点可知,R2两端电压减小,所以电压表示数变小,故B错误;
C、圆规的数显表盘示数应随半径变大而变大,由于半径r变大时,电流表示数变小;半径r变小时,电流表示数变大,所以圆规的数显表盘不是图乙中的电流表示数,故C错误;
D、半径r变大时,滑片P向右移动,R2的阻值增大,电压表示数与电流表示数的比值等于R2的阻值,所以电压表示数与电流表示数的比值增大,故D正确。
故答案为:D。
2.如图所示,研究电路中电流的规律时,闭合开关,电流表A1 的示数为0.5 A,A2的示数为0.22 A。下列分析中,正确的是 (  )
A.灯 L1 和灯 L2 串联在电路中 B.电流表 测干路中的电流
C.通过灯L1 的电流为0.5 A D.通过灯 的电流为0.22 A
【答案】D
【解析】由电路图可知,两灯泡并联,电流表A1测L1支路的电流,电流表A测干路电流,由此可知L1的电流和干路电流,根据并联电路的电流特点求出通过灯L2的电流;
电路中的电流方向是从电源正极出发经用电器流回负极。
【解答】 由电路图可知,电流从电源正极流出经过开关、电流表A1,分为两个支路,一支通过L2、A2,另一支通过L1,回到电源负极,所以两灯是并联的,电流表A2测L2支路的电流,电流表A1测干路电流,所以干路电流为0.5A,L2的电流为0.22A;由于并联电路电流规律:I=I1+I2,故通过灯L1的电流:I1=I-I2=0.5A-0.22A=0.28A。
故答案为:D。
3.在如图所示的电路中,闭合开关S1、S2,电流表和两个灯泡均能正常工作。下列说法中,正确的是(  )
A.只闭合开关S1 时,电源外部的电流方向为a→b→c→d
B.只闭合开关S1 时,两个灯泡串联
C.先闭合开关S1,再闭合开关S2,电流表的示数不变
D.开关S1、S2都闭合时,电流表测量的是干路电流
【答案】D
【解析】并联电路各支路互不影响,所以开关S2的通断对所在支路没有影响,干路电流等于各支路电流之和,可知对干路电流有影响。
【解答】A、电流从电源正极流出,可知只闭合时,电源外部电流的方向为d→c→b→a,故A错误;
B、只闭合开关S1 时,电路为的简单电路,故B错误;
CD、 只闭合开关S1 时,电路为的简单电路,再闭合开关S2, 电路为并联电路,电流表测量干路电流,经过的电流不变,可知电流表示数将变大,故C错误,D正确。
故答案为:D。
4.如图所示,当甲电路中的开关S闭合时,两个电压表的指针位置均为图乙所示,则灯 L1 和L2两端的电压分别为(  )
A.5.6 V,1.4 V B.7 V,1.4 V
C.1.4 V,7 V D.1.4 V,5.6 V
【答案】A
【解析】根据甲图确定电路的串并联关系,以及电表所测的物理量,根据串联电路的电压特点比较示数大小,再根据乙图读出对应的示数,最后根据U总=U1+U2计算两个灯泡的电压即可。
【解答】根据甲图可知,灯泡L1和L2串联,电压表 V1测的是电源电压,电压表 V2测的是L2两端的电压。
根据串联电路的电压特点可知,电压表 V1的示数应大于电压表 V2的示数。
根据乙图可知,电压表 V1应选的量程是0~15V,其分度值是0.5V,示数为7V,即电源电压为7 V;
电压表 V2选的量程是0~3 V,其分度值是0.1V,示数为1.4V,即L2 两端的电压为1.4 V,
所以灯泡L1两端的电压为:U1=U总-U2=7V-1.4V=5.6V。
故A正确,而B、C、D错误。故选A。
5.公共场所严禁吸烟。小明设计了一种简易烟雾报警控制器,如图所示。电路中R0为定值电阻,R为光敏电阻,其阻值随光照强度的增大而减小,烟雾增大到一定程度使电压表的指针偏转到某区域时触发报警系统。以下做法能使控制器在烟雾较淡时就触发报警的是(  )
A.电压表改成大量程 B.减小光照强度
C.增大R0阻值 D.减小电源电压
【答案】B
【解析】由电路图可知,R与R0串联,电压表测R两端的电压。根据光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小可知,当烟雾增大时,光敏电阻阻值的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R0两端电压的变化,根据串联电路的电压特点可知电压表示数的变化量,据此得出控制器在烟雾较淡时就触发报警时分得的电压变化,然后分析选项得出答案。
【解答】由电路图可知,R与R0串联,电压表测R两端的电压。
因光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小,所以当烟雾增大时(即光照强度减弱),光敏电阻的阻值增大,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,即电压表的示数增大,电压增大到一定程度使电压表的指针偏转到某区域时触发报警系统;
要控制器在烟雾较淡时就触发报警,就应在烟雾较淡时光敏电阻两端的电压达到报警系统触发电压,
即增大气敏电阻分得的电压;
A.电压表改成大量程时,不能改变气敏电阻两端的电压,故A错误;
B.减小激光强度(即光照强度减弱),光敏电阻的阻值变大,其分得的电压变大,故B正确;
C.增大R0阻值时,R0分得的电压增加,则光敏电阻分得的电压减小,故C错误;
D.减小电源电压时,光敏电阻分得的电压也变小,故D错误。
故答案为:B。
6.(多选)如图所示是一科技创新小组同学们设计的水位计工作原理图,绝缘浮子随水位的升降带动滑动变阻器R的金属滑杆P升降,通过电压表显示的数据来反映水位升降情况。水位最低时,滑杆P位于R的a端处。L是一个指示灯,电路各部分接触良好,不计导线电阻。下列判断正确的是(  )
A.当水位不变时,电压表示数不变,指示灯不亮
B.当水位下降时,电压表示数变小,指示灯变亮
C.若电压表示数变大,指示灯变暗,则表明水位上升
D.若将电压表改装成水位计,则电压表零刻度线即为水位计零刻度线
【答案】B,C
【解析】ABC. 由电路图可知,指示灯与变阻器串联,电压表测变阻器两端的电压,根据水位的变化可知浮子和滑杆的移动方向,进一步 可知变阻器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指示灯两端的电压变化,根据串联电路的电 压特点可知变阻器两端的电压变化,进一步可知灯泡亮暗的变化。
D.根据电路图分析电压表零刻度线滑杆的位置即可。
【解答】A.由图可知:指示灯与变阻器串联连接在电源两端,处于通路状态,指示灯发光;当水位不变时,变阻器连入电路的阻值不变,则电流不变,所以电压表示数不变,故A错误;
B.电压表测量变阻器两端的电压,根据串联电路电压与电阻成正比的特点可知,当水位下降,即滑杆P向下运动时,变阻器连入电路阻值变小,电压表示数变小;电路电流变大,指示灯变亮,故B正确;
C.若电压表示数变大,根据串联电路电压与电阻成正比的特点可知,变阻器连入电路的阻值变大,表明滑杆P向上移动,即水位上升;根据欧姆定律可知电流变小,所以指示灯变暗,故C正确;
D.若将电压表改装成水位计,则电压表指示零刻度时,即滑杆P位于R的a端处,由题干可知,此时水位最低,但不是水位为零,故D错误。
故选BC。
7.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合电键S,电路正常工作。一段时间后,电流表A的示数变小,电压表V的示数不变。现用另一定值电阻R3替换R2, 替换后电流表的示数再次变小。若故障只可能发生在电阻R1、R2、R3上,则下列判断正确的是(  )
A.R1一定断路 B.R2可能断路 C.R2一定断路 D.R3可能断路
【答案】A
【解析】电压表示数不变,说明电源完好;电流表示数变小,说明有支路出现断路;
若R1断路,用定值电阻R3替换R2, 如果R3>R2, 那么电流表的示数减小,电压表的示数不变;
若R2断路,用定值电阻R3替换R2, 电流表的示数增大,电压表的示数不变;
所以R1一定断路、R2没有断路。
若R3断路,用定值电阻R3替换R2前不会出现不会出现电流表示数变小的情况,所以R3不可能断路。
故B、C、D错误,而A正确。
8.如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,灯L1和L2都正常发光,一段时间后,一盏灯突然熄灭,而电压表和电流表示数都不变,则故障原因可能是(  )
A.灯L1短路 B.灯L2短路 C.灯L1开路 D.灯L2开路
【答案】D
【解析】根据图片确定灯泡的串并联关系,以及电表所测的物理量,然后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】根据图片可知,两个灯泡并联,电压表测总电压,电流表测通过L1的电流。
无论灯泡L1短路,还是灯泡L2短路,此时整个电路都会发生短路,此时灯泡全部熄灭,故A、B不合题意;
灯泡L1开路时,电流表的示数会变成零,故C不合题意;
灯泡L2开路时,对灯泡L1没有影响,即电流表和电压表的示数保持不变,故D符合题意。
9.某兴趣小组利用实验室仪器自制了简易测温仪,其原理如图所示,其中电源电压保持不变,电阻R0为定值电阻,R是热敏电阻,其阻值随温度的增大而减小,显示仪是由电流表或电压表改装而成。关于此测温仪,下列分析不合理的是( )
A.R与R0是串联
B.显示仪是由电压表改装成的
C.当被测温者体温较高时,显示仪的示数也会变大
D.将R0更换为阻值更大的定值电阻,测相同温度时显示仪示数会变小
【答案】D
【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)电流表与用电器串联,电压表与用电器并联;
(3)根据温度变化确定热敏电阻的阻值变化,然后根据分析总电流的变化,最后根据U=IR分析显示仪的示数变化;
(4)在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,据此分析R0两端的电压变化即可。
【解答】A.根据图片可知,热敏电阻与R0首尾相连,应该为串联,故A正确不合题意;
B.显示仪与R0并联,应该为电压表,故B正确不合题意;
C.当被测温者体温较高时,热敏电阻的阻值减小,根据可知,电路的总电流增大。根据U=IR可知,电压表显示仪的示数变大,故C正确不合题意;
D.相同温度时,热敏电阻阻值不变,当R0变大时,此时二者的比值增大。根据串联电路电压与电阻成正比可知,此时显示仪的示数会变大,故D错误符合题意。
10.图甲是坐位体前屈测试时的情景,图乙是其测试仪简化原理图。电源电压为6 V保持不变,R1的电阻为30 Ω。其中电阻丝R2粗细均匀,总长度为30cm,当挡板P 在B端时,坐位体前屈的成绩为0,电流表的示数为0.05 A。当挡板 P在A 端时,坐位体前屈成绩为30cm。(材料和横截面积相同时,导体的电阻和导体的长度成正比),下列说法正确的是 (  )
A.当挡板 P 向左滑动时,电流表的示数增大
B.测试仪成绩表盘可以用电流表改装
C.当挡板 P 在A 端时,电压表的示数为4.5 V
D.当成绩为20cm时,电压表的示数为2 V
【答案】C
【解析】电压表接在滑片上,由于电压表阻值很大,可近似为断路,可知滑片相当于断路,则移动滑片,滑动变阻器连入电路的阻值不变,电源电压不变,则电路中电流不变,电压表测量滑片至B端的电压,滑片向A移动,PB端长度变长,电阻变大,可知电压表示数将变大。
【解答】AB、由题图乙可知,闭合开关,R1 和R2 串联,电流表测电路中的电流,电压表测挡板 P 右侧电阻丝两端的电压,因电压表在电路中相当于开路,则移动挡板 P 时不能改变电阻丝 R2接入电路的阻值(即电阻丝 R2始终以最大阻值接入电路),根据欧姆定律可知电路中的电流不变,即电流表的示数不变,所以测试仪成绩表盘不可以用电流表改装,故AB错误;
C、由 可得电路中的总电阻:R= 由串联电路的电阻规律可得 R2 的最大阻值: 30Ω=90 Ω;当挡板 P 在A端时,电压表的示数: ,故C正确;
D、由题知,材料和横截面积相同时,导体的电阻和导体的长度成正比,且整个电阻丝R2的阻值为90Ω,总长度为30cm,则当成绩为20 cm 时,滑片右侧电阻丝的阻值(即PB段电阻丝的阻值) 60Ω,此时电压表的示数: 60Ω=3 V,故D错误。
故答案为:C。
11.小华设计了一种输液提示器,能在护士站观察到药液量的变化。当袋中药液量减少时,为使电压表的示数随之减小,下列电路图中,符合要求的是 (  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】当袋中药液量减少时,整个药液袋的重力减小,对弹簧的拉力减小,弹簧的伸长量减小,滑片会向上移动;分析各图中电路的连接情况,判断药液量减少时电阻的变化情况,根据电路的连接情况以及串、并联电路的特点判断电压表示数的变化,找出电压表示数随之减小的电路图即可。
【解答】 当袋中药液量减少时,整个药液袋的重力减小,对弹簧的拉力减小,弹簧的伸长量减小,所以滑片会向上移动;
A.由图可知,变阻器与灯泡串联,电压表测变阻器两端的电压;
当袋中药液量减少时,滑片的上移不会改变变阻器连入电路的电阻,则电路中的电流不变,变阻器两端的电压不变,即电压表的示数也不变,故A不符合要求;
B.由图可知,变阻器与灯泡串联,电压表测变阻器两端的电压;
当袋中药液量减少时,滑片向上移动,变阻器连入电路的电阻变大,根据串联电路的分压特点可知,变阻器两端的电压变大,即电压表的示数变大,故B不符合要求;
C.由图可知,变阻器与灯泡串联,电压表测变阻器两端的电压;
当袋中药液量减少时,滑片向上移动,变阻器连入电路的电阻变小,根据串联电路的分压特点可知,变阻器两端的电压变小,即电压表的示数变小,故C符合要求;
D.由图可知,变阻器与灯泡并联,电压表测量电源电压,
由于电源电压不变,所以当袋中药液量减少时,电压表的示数不变,故D不符合要求。
故选C。
12.电学中常用电压表检测电路中故障。某同学连接了如图所示的电路,闭合开关S后,电流表的指针几乎不动,灯都不亮,电压表的指针有明显偏转,据此可分析,该电路的故障可能是(  )
A.电流表坏了或电流表的接线柱因接触不良实际未接入电路
B.电路aL1b部分某处出现断路
C.L2的灯丝被烧断或灯座未接通
D.电流表、L1、L2都坏了
【答案】B
【解析】对各个选项中的故障进行分析,推测出现的现象,哪个与题目描述一致,哪个就是正确选项。
【解答】A.电流表坏了或接线柱接触不良,此时电路为断路,电压表不能与电源两极相连,故电压表示数为零,A不合题意;
B.电路 aL1部分某处出现断路时,灯都不亮,并且电流表示数为零,电压表通过L2和电流表与电源两极相连,故电压表有示数,并且为电源电压,故B符合题意;
C.L2的灯丝被烧断或灯座未接通,电流表无示数,电压表无示数,故C不合题意;
D.电流表、L1、L2都损坏时,电流表、电压表均无示数,故D不合题意。
故选B。
13.根据如图所示的实物图,在虚线框内画出相应的电路图。
【答案】解:电路图如图所示:
【解析】根据实物图化电路图,不但要保证串并联关系一致,还要保证电器元件的相对位置不变。
【解答】根据实物图可知,灯泡L1与L2并联,开关S2在干路上,开关S1与L1在同一支路。
①电流从正极出发,依次经过开关S2、灯泡L2流回负极;
②分流点在S2与L2之间,汇流点在L2与负极之间;
③将开关S1、L1连接在分流点和汇流点之间,如下图所示:
14.如图所示的电路中有一根导线连接错误,请将该导线用“×”标出,并画出正确的连接方式。要求:改正后,灯泡和电动机并联,开关 S 控制所有用电器,S1 只控制电动机。
【答案】
【解析】 根据题目的要求先分析电路中存在的问题,再改接电路。
【解答】 由实物图知,灯泡被短路,为了使灯泡和电动机并联,且S1只控制电动机,开关S控制所有用电器,可将灯泡连接到电动机的导线改接到开关S1的左侧接线柱,如图所示:
15.请根据图中的实物图,在虚线框内画出对应的电路图。
【答案】解:如图所示
【解析】根据实物图画电路图时,不但要保证串并联关系一致,还要保证用电器的连接顺序相同。
【解答】根据实物图可知,灯泡L1与L2并联,开关在干路上,电流表A1与L2在同一支路上,A2在干路上。
①电流从正极出发,经过开关S、电流表A2、灯泡L2、电流表A1,然后流回负极;
②分流点在A2与L2之间,汇流点在A1与负极之间;
③从分流点接线,连接灯泡L1后,再连接在汇流点上,如下图所示:
16.一根粗细均匀的电阻丝,其电阻为4 Ω。将它均匀拉长为原来的2倍,则其电阻变为________Ω(电阻丝温度不变)。
【答案】16
【解析】导体的电阻与长度成正比,因此长度变为原来的2倍后,电阻变成原来的2倍,即:4Ω×2=8Ω。导体的电阻与横截面积成反比,拉长后横截面积变为原来的一半,那么电阻又变成原来的2倍,即:8Ω×2=16Ω。
17.(2025八上·缙云期末)如图甲所示电路中,当闭合开关后,两只电压表的指针偏转均如图乙所示,则电源电压是   ,灯两端的电压为   。
【答案】8.5;6.8
【解析】电流只有一个回路,可知电路为串联电路,串联电路电源电压等于各用电器两端电压之和。
【解答】根据甲图分析电路可知,两个灯串联,电压表V1测的是电源电压,电压表V2测的是L2的电压,根据串联电路中电压的规律,V1的示数大于V2的示数,因为两只电压表的指针偏转角度相同,所以V2选择的是小量程,其分度值是0.1V,读数为1.7V,V1选择的是大量程,其分度值为0.5V,读数为8.5V,即电源电压为8.5V。
根据串联电路电压的规律可知,灯L1两端的电压。
18.在如图甲所示的电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均如图乙所示,则电压表V2测的是   (填“R1”“R2”或“电源”)两端的电压,所选的量程为   V,电阻R2两端的电压为   V。
【答案】R1;0~3;4.8
【解析】由电路图可知,两电阻串联,电压表V1测电源两端的电压,电压表V2测R2两端的电压;根据串联电路的电压特点确定两电压表的量程,根据分度值读出示数;根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出R1、R2的阻值之比。
【解答】 由电路图可知,两电阻串联,电压表V1测电源两端的电压,电压表V2测R2两端的电压;
因串联电路的总电压等于各分电压之和,且两个电压表的指针偏转位置相同,
所以,电压表V1的量程为0~15V,分度值为0.5V,所以电源的电压U=6V;
电压表V2的量程为0~3V,分度值为0.1V,所以R1两端的电压U1=1.2V;
则电阻R1两端的电压:U1=U-U2=6V-1.2V=4.8V。
19.(2024八上·滨江期末)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。
20.某同学设计了如图所示的压力测量仪,可以反映弹簧上方金属片受到压力的大小。其中R是滑动变阻器,R0是定值电阻,电源电压恒定不变,压力表实际上是一个电压表。当金属片受到的压力增大时,变阻器的阻值________(选填“变大”“变小”或“不变”,下同),压力表示数________。
【答案】变大;变大
【解析】(1)在串联电路中,电压与电阻成正比,即电阻越大,它分得的电压越大;
(2)金属片受到压力时向下运动,据此分析变阻器的阻值变化,最后根据串联电路的分压规律判断电压表的示数变化。
【解答】根据图片可知,定值电阻R0与变阻器串联,电压表测变阻器的电压。
当金属片受到的压力增大时,滑片向下运动,此时变阻器的阻值变大,根据串联电路电压与电阻成正比的规律可知,压力表的示数变大。
21.如图所示电路中,若电路中仅有一处故障,类型为断路,且只发生在电阻R1、R2上。现通过接入一个电表来判断故障位置。
(1)应选择如下方案 。
A.将一个电流表接入到Q点
B.将一个电压表接入到QM之间
C.将一个电压表接入到MN之间
(2)请写出选择方案后,闭合开关S后的操作、电表的示数变化情况及其对应的故障:   。(写出一种情况即可)
【答案】(1)A
(2)滑动滑动变阻器的滑片,若电流表示数有变化,则 R1断路;若电流表示数不变,则 R2断路
【解析】(1)根据电流表和电压表判断电路故障的知识判断;
(2)根据选择的实验方案确定对应的现象即可。
【解答】(1)根据图片可知,定值电阻R1与变阻器R2并联。
将电流表接入Q点时,如果R1发生断路,那么此时电路表只测变阻器的电流,因此移动滑片时,电流表的示数会发生改变。否则,电流表的示数不发生改变,故A符合题意;
将电压表接入QM之间,此时电压表被并联的导线短路。无论哪个电阻断路,电压表都没有示数,故B不合题意;
将电压表接入MN之间时,电压表与R2并联,此时测电源电压。无论哪个电阻断路,它的示数始终为电源电压,故C不合题意。故选A。
(2)闭合开关S后的操作、电表的示数变化情况及其对应的故障:滑动滑动变阻器的滑片,若电流表示数有变化,则 R1断路;若电流表示数不变,则 R2断路。
22.如图所示,滑动变阻器有A、B、C、D四个接线柱,按要求回答下列问题
(1)使用接线柱A和D时,要使变阻器连入电路的电阻减小,滑片应向    端移动。
(2)如果滑片向右滑动,电路中的电流变大,则应使用接线柱   和  或  和   。
(3)当使用接线柱   和   时,连人电路的电阻最大,且无论怎样移动滑片P,电路中的总电阻也不会改变。
(4)把   和   接人电路时,其电阻为零。
(5)当使用接线柱B和D时,在电路未接通时,滑片P应移至    端。(A/B)
【答案】(1)右 (2)B;D;B;C (3)A;B (4)C;D (5)A
【解析】(1)电阻变小,肯定接入的部分变短,根据变阻器接入的部分确定滑片的移动方向;
(2)(3)(4)(5)在使用变阻器时,必须“一上一下”,接入电路的部分由下面的接线柱决定,据此对变阻器的接线柱的选择情况进行分析即可。
【解答】(1)使用接线柱A和D时,由于下面选择的接线柱时A,因此接入电路的是AP段。要使变阻器连入电路的电阻减小,那么接入的部分AP必须变短,因此滑片应向左端移动;
(2)如果滑片向右滑动,电路中的电流变大,那么接入的电阻变小,即接入的部分变短,因此变阻器使用的应该是PB段,即上面的接线柱任选,下面必须选择B,也就是B和D或B和C;
(3)无论怎样移动滑片P,电路中的总电阻也不会改变,那么应该是下面的电阻丝全部接入了,即选择接线柱A和B;
(4)如果变阻器接入的电阻为零,那么肯定是将上面的金属杆接入电路了,即接C和D;
(5)当使用接线柱B和D时,变阻器使用的是PB段,因此当滑片在A端时阻值最大,因此在电路未接通时,滑片P应该移动至A端。
23.小明用电流表和滑动变阻器设计了如图甲所示的压力测量仪,可以反映弹簧上方金属片受到的压力大小。其中 R'是滑动变阻器,R是定值电阻,电源电压恒定不变,压力表实际上是一个电流表。
(1)当开关S闭合,金属片受到的压力增大时,变阻器接入电路的阻值   ,电流表的示数   (以上均填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)我们将电流表中的电流刻度换成相应的力的刻度,就能直接显示金属片受到的压力大小。如果刻度盘中 100 N 的位置如图乙所示,则120 N 的刻度线应在 100 N 刻度线的   (填“左”或“右”)边。
【答案】(1)变大;变小 (2)左
【解析】(1)滑动变阻器一上一下接进电路,通过改变连入电路中的有效长度来改变连入电路的阻值,连入电路的有效长度越长,说明连入电路的阻值越大。由欧姆定律可知,总电阻越大,电路中电流越小。
(2)电路为串联电路,总电阻等于各用电器电阻之和,由欧姆定律可知,电源电压一定时时,电阻越大,电路中电流越小。
【解答】(1)当金属片受到的压力增大时,金属片下移,R'接入电路中的电阻丝变长,即变阻器接入电路的电阻变大,则电路中的电流变小,电流表的示数变小。
(2)将电流表中的电流刻度换成相应的力的刻度,120 N 的力比 100 N的力大,金属片受到的压力为 120 N 时 R'接入电路的电阻比金属片受到的压力为 100 N 时R'接入电路的电阻大,则金属片受到的压力为120 N 时电流表的示数比金属片受到的压力为100 N 时小,故120 N 的刻度应在100 N 刻度的左边。
24.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。
25.(2024八上·武义期末)同学们通常用“伏安法”测量并计算某导体的电阻。科学兴趣小组设计并制作了一个可以直接测量电阻阻值的仪器。他们设计了如图甲所示的电路,a、b为接线柱用于接待测电阻。当a、b接入电阻阻值不同时,电流表示数也随之改变,在电流表相应位置标上对应电阻值。已知电源电压恒为9V,电流表量程为0.6A。
⑴根据电路图甲用笔画线代替导线在图乙中完成实物图的连接,使滑片P向右移时阻值变小。   
⑵标零。用导线将a、b直接连起来,移动滑动变阻器R的滑片P,使电流表指针正好偏转到满刻度0.6A处,在此刻度处标为“0Ω”,如图丙所示,此时变阻器接入电路中的阻值R=   。
⑶标刻度。调零后保持滑动变阻器阻值不变,将一个阻值为30Ω的定值电阻接入a、b接线柱后,计算此时电流表示数应为   A,在电流表该刻度处标上“30Ω”。据此原理,可把电流表改为测量电阻的仪器。
⑷测量。使用制作的测电阻仪器测未知导体的电阻。
【答案】;15;0.2
【解析】考查滑动变阻器使用方法,欧姆定律的应用。
【解答】(1)滑片向右移时阻值变小,所以应取右下方的接线柱,图略;
(2) R= U/I=9V/0.6A=15 Ω ;
(3)I=U/R=9U/(15 Ω +30 Ω )=0.2A,故答案为0.2A。
26.(2024八上·武义期末)同学们通常用“伏安法”测量并计算某导体的电阻。科学兴趣小组设计并制作了一个可以直接测量电阻阻值的仪器。他们设计了如图甲所示的电路,a、b为接线柱用于接待测电阻。当a、b接入电阻阻值不同时,电流表示数也随之改变,在电流表相应位置标上对应电阻值。已知电源电压恒为9V,电流表量程为0.6A。
⑴根据电路图甲用笔画线代替导线在图乙中完成实物图的连接,使滑片P向右移时阻值变小。   
⑵标零。用导线将a、b直接连起来,移动滑动变阻器R的滑片P,使电流表指针正好偏转到满刻度0.6A处,在此刻度处标为“0Ω”,如图丙所示,此时变阻器接入电路中的阻值R=   。
⑶标刻度。调零后保持滑动变阻器阻值不变,将一个阻值为30Ω的定值电阻接入a、b接线柱后,计算此时电流表示数应为   A,在电流表该刻度处标上“30Ω”。据此原理,可把电流表改为测量电阻的仪器。
⑷测量。使用制作的测电阻仪器测未知导体的电阻。
【答案】;15;0.2
【解析】考查滑动变阻器使用方法,欧姆定律的应用。
【解答】(1)滑片向右移时阻值变小,所以应取右下方的接线柱,图略;
(2) R= U/I=9V/0.6A=15 Ω ;
(3)I=U/R=9U/(15 Ω +30 Ω )=0.2A,故答案为0.2A。
27.(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。
28.在“测量未知电阻 Rx阻值”的实验中,小科和小明设计了如图甲所示的电路,电源电压为3 V,且恒定不变。
(1)闭合开关后,小明发现电流表无示数,电压表有示数且示数接近 3 V,电路故障的原因可能是   。
(2)小科排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数为2.4V时,电流表的示数如图乙所示,则Rx 的阻值为   Ω。接着通过移动滑动变阻器的滑片位置,多次测得未知电阻两端的电压,及通过未知电阻的电流,其目的是   。
(3)小明用规格相同的另一组器材进行实验,由实验得到的数据作出U-I关系图像如图丙所示。请你分析小明实验中可能存在的问题是   。
【答案】(1)电阻R 开路
(2)15;减小误差
(3)电压表没有调零,指针偏右(或电流表没有调零,指针偏左)
【解析】 (1)闭合开关后,小明发现电流表无示数,说明电路可能断路,电压表有示数且示数接近3V,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了;
(2)根据电流表选用量程确定分度值读数,利用求出Rx的阻值;为了减小误差,应多次测量取平均值;
(3)根据图丙中电流为0时,电压不为0分析解答。
【解答】 (1)闭合开关后,小明发现电流表无示数,说明电路可能断路,电压表有示数且示数接近3V,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,即电路故障原因可能是电阻Rx断路;
(2)小科排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器,电压表的示数为2.4V时,电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.16A,则Rx的阻值为:

为了减小误差,应多次测量取平均值;
(3)图丙中,当电流为0时,电压表有示数,可能是电压表没有调零,指针偏右,或者是电流表没有调零,指针偏左。
29.在“探究电流与电阻的关系”的实验中,为了使实验操作简便,小敏用电阻箱来代替不同的定值电阻,电阻箱能提供的阻值是0~9999 Ω之间的任意整数值。现提供的器材:电源(恒为 6 V)、滑动变阻器(“50 Ω 1 A”)、电压表(0~3 V)、电流表(0~0.6A)、电阻箱、开关和导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物图连接完整(要求滑片在最右端时滑动变阻器接入电路的阻值最大)。
(2)实验中滑动变阻器的作用是   。
(3)实验开始时,调节电阻箱使接入阻值为5 Ω,闭合开关,再调节滑片使电压表示数达到设定值,电流表示数如图乙所示,则此时电压表的示数为   V。
(4)小敏多次改变电阻箱的接入阻值,测得相应电流,并得出了实验结论。根据所给量程和设定电压,电阻箱可调节的范围是   。
【答案】(1)
(2)保护电路和控制定值电阻两端的电压不变
(3)2
(4)4~25Ω
【解析】(1)根据滑片在最右端时滑动变阻器接入阻值最大确定滑动变阻器接入的接线柱;
(2)探究电流与电阻的关系,应保持电阻两端的电压不变,据此分析滑动变阻器的作用;
(3)根据图乙电流表所选量程确定分度值读数,根据欧姆定律求出电阻箱两端的电压,即为电压表的示数;
(4)探究电流与电阻的关系,应保持电阻两端的电压不变;根据串联电路电压的规律求出变阻器分得的电压,根据分压原理,求出当变阻器连入电路中的电阻最大时电阻箱接入电路的阻值,根据滑动变阻器允许通过的最大电流和电流表的量程确定电路中最大电流,根据欧姆定律求出电阻箱接入电路的最小电阻,进而确定电阻箱可调节的范围。
【解答】 (1)滑动变阻器串联在电路中,滑片在最右端时滑动变阻器接入阻值最大,故滑动变阻器左下接线柱连入电路中,如图所示:

(2)探究电流与电阻的关系,应保持电阻两端的电压不变,因此实验中滑动变阻器的作用控制定值电阻两端的电压不变,同时还有保护电路的作用;
(3)由图乙可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.4A,则电阻箱两端的电压为:UV=IR=0.4A×5Ω=2V,即电压表的示数为2V;
(4)由(3)可知,电阻箱两端的电压始终保持UV=2V,根据串联电路电压的规律,
变阻器分得的电压:U滑=U-UV=6V-2V=4V,
则电阻箱两端的电压为变阻器分得电压的倍,根据分压原理,当变阻器连入电路中的电阻最大50Ω时,电阻箱接入电路的电阻为:R大=0.5×50Ω=25Ω;因为滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,电流表的量程为0~0.6A,
由串联电路的电流特点可知,电路中允许通过的最大为0.6A,由欧姆定律可知,此时电阻箱接入电路的最小电阻:,
由电阻箱的特点可知,电阻箱接入电路的最小电阻为4Ω,
因此电阻箱可调节的范围为4Ω~25Ω。
30.小美利用如图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”,已知电源电压为6 V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω。
(1)实验小组的同学们根据电路图连接的实物电路如图乙所示,经分析有一根导线连接错误,请在连接错误的导线上打“×”,并补画一根导线连接成正确的电路。
(2)改正电路后,闭合开关前应将滑动变阻器的滑片调至最   (填“左”或“右”)端。
(3)实验中多次改变R 的阻值,调节滑动变阻器,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I-R图像。
①由实验图像可得出的结论:   。
②上述实验中,小明利用5Ω的电阻完成实验后,接下来的操作是将10 Ω的电阻接入电路中,闭合开关,向   (填“左”或“右”)移动滑片,使电压表示数为   V,读出电流表的示数。
(4)图丙中阴影部分的面积表示   。
(5)为完成整个实验,根据上述电阻的阻值,应选择最大阻值至少为   Ω的滑动变阻器,若实验室只有最大阻值为20Ω的滑动变阻器,上述定值电阻中有   个不能完成上述实验。
【答案】(1)
(2)右
(3)电压一定时,通过导体的电流与它的电阻成反比;右;2.5
(4)电阻R 两端的电压
(5)35;3
【解析】(1)根据滑片右移时电流变小确定变阻器的连接,电压表与电阻并联;
(2)为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处;
(3)①由图丙,根据电流与电阻之积进行分析;
②根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻的电压相同,当换上大电阻时,根据分压原理确定电压表示数的变化,由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向;
(4)阴影部分的电阻为电流和电阻的乘积;
(5)由图丙找出实验时电路的最小电流,由串联电路的特点及欧姆定律求出此时滑动变阻器接入电路的阻值,据此确定滑动变阻器的最大阻值。欧姆定律求出定值电阻的最小电阻,据此分析回答。
【解答】(1)滑动变阻器要求“一上一下”接入电路,与电阻串联,电压表与电阻并联;如图所示:
(2)为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处,由图知,滑片左侧电阻丝接入电路,所以滑片应移到阻值最大的最右端;
(3)①由图知,电阻两端的电压始终保持:
UV=IR=0.5A×5Ω=----=0.1A×25Ω=2.5V,为一定值,故得出的结论是:电压一定时,通过导体的电流与它的电阻成反比;
②根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动,使电压表的示数为2.5V;
(4)由图丙可知,电路的最小电流为0.1A,电阻R的最大阻值为25Ω;
则定值电阻两端的电压为U=IR=0.1A×25Ω=2.5V;
滑动变阻器两端的电压为:U'=6V-2.5V=3.5V;
则滑动变阻器接入电路的阻值:;
即滑动变阻器的最大阻值至少为35Ω;
根据串联电路的分压作用,在电流一定时,电压与电阻成正比,即,
若实验室只有最大阻值为20Ω的滑动变阻器,
所以,
所以定值电阻的最大阻值为:R″≈14.29Ω,
故15Ω、20Ω、25Ω都不能使用,即有3个电阻不能使用。
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
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
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