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中考二轮复习：电阻
一、选择题
1．小科通过微信公众号“胜哥课程”电热膜的工作原理。如图甲就是一种电热膜，它不易氧化，工作时能自动控温。其构造是在绝缘薄膜表面，将多条薄的导电墨线两端与金属导线相连，如图乙。导电墨线电阻随温度变化图像如图丙。有关电热膜说法正确的是（　　）
A．导电墨线间以串联的方式连接
B．不易氧化属于电热膜的物理性质
C．工作时通过导电墨线的电流始终不变
D．温度到达t0时，发热功率会急剧减小
2．如图所示，镍铬合金制成长度相同的圆柱体甲、乙，其中甲比乙粗。“胜哥”用一根形状不变、可自由移动的金属丝P与甲、乙连接。当金属丝 P 向左平移到图中虚线位置时，电流表示数变化情况是（　　）
A．变小 B．变大
C．不变 D．先变小再变大
3．“胜哥”利用如图所示装置探究影响铅笔芯电阻大小的因素，闭合开关，保持A 夹不动，移动 B 夹，发现电流表示数发生改变。此现象反映了影响铅笔芯电阻大小的因素是（ ）
A．长度 B．温度 C．材料 D．横截面积
4．如图所示，轿车的后挡风玻璃上装有多条金属丝，通电后可以除霜除雾。下列说法正确的是（）
A．常温下玻璃和金属丝都是导体
B．金属丝的电阻大小由通过它的电流决定
C．在冬天，车窗玻璃外侧相较内侧更容易起雾
D．金属丝通电后能除霜除雾是利用了电流的热效应
5．科学研究中常常用到“控制变量法”、“转换法”、“类比法”、“模型法”等科学方法。下列研究实例中，用到的科学方法与其它三项不同的是（　　）
A．甲实验用木块滑动距离表示动能大小
B．乙实验通过小灯泡发光情况比较金属丝电阻大小
C．丙实验通过海绵形变程度判断压力作用效果
D．丁实验用磁感线描述磁场
6．“胜哥”做了一个如图所示的“魔法火焰”实验：加热铅笔芯时，小灯泡慢慢亮了起来！下列有关判断正确的是（　　）
A．电源电压变大 B．铅笔芯电阻变大
C．电路中电流变大 D．小灯泡功率变小
7．如图，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路的阻值变大。选择的接线柱是（　　）
A．AB B．CD C．BD D．AD
8．在探究“电流与电阻关系”实验中，“胜哥”根据实验数据作出如图所示的图象，下列说法正确的是（）
A．电源至少选用两节新干电池
B．导体中的电流与导体的电阻成正比
C．换用2Ω电阻做实验时，要更换电压表量程
D．多次实验是为了求平均值，以减小实验误差
9．“胜哥”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应变片，其结构如图甲所示。将它接入如图乙所示的电路，电路中电源电压不变，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，电路中的（ ）
A．电压表示数变大，电流表示数变小
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．电压表和电流表示数都变大
二、填空题
10．“胜哥”为延长食物保质期，对食物进行真空包装。真空包装机（如图甲）先抽出塑料袋内的气体，再利用电热丝加热塑料袋口进行密封。图乙是模拟该真空包装机功能的简易电路图。
（1）该电路图中，要使抽气机工作，需闭合的开关是　 　。
（2）抽气机将塑料袋内空气抽出，使袋子变瘪，这是由于受到　 　作用。
（3）密封时温度过高导致袋口破损。为降低电热丝温度，应将滑动变阻器滑片向　 　移动。
11．如图所示是“胜哥”设计的一种温度自动报警器的原理图。制作水银温度计时在玻璃管的两端分别封入一段金属丝。电池的两极分别与金属丝相连，当温度达到一定值时电铃响起，发出报警信号。
（1）电铃响时，电磁铁右端是　 　极
（2）当温度达到　 　 时，该电铃响起。
（3）通过调节滑动变阻器滑片，　 　(填“能”或“不能”)改变该装置报警温度。
三、实验与探究题
12．“胜哥”按照实验要求，设计测量未知定值电阻Rx阻值（范围为400~600Ω)的实验。
器材：干电池两节（总电压为2~3V），电压表（量程0~3V、0~15V）电流表（量程0~0.6A、0~3A）、滑动变阻器（500Ω0.5A）各一个，开关、导线若干。
（1）要求一：测算出Rx，且实验过程中不能拆接电路。
“胜哥”设计实验电路如图甲。请分析：
①小科在设计实验前通过估算发现，用所提供的电流表无法测量出电路中的电流，其原因是　 　。
②实验时，先将变阻器滑片P移到某一位置a处，读出电压表示数为U1，U1即为电源电压；再将变阻器滑片P移到另一位置b处，读出电压表示数为U2，则U1-U2就是此时滑动变阻器两端的电压。根据相关数据计算Rx的阻值。实验中滑片P所在的a、b处分别对应的位置是：　 　 。
（2）要求二：增加一个电学器材实现Rx阻值的直接读取，且电路只能连接一次。
“胜哥”增加了一个阻值可连续调节且可读数的变阻器Y，重新设计了图乙电路。实验步骤如下：①先闭合开关S、S1，调节滑动变阻器使电压表示数为2V；②再断开开关S1，闭合开关S2，　 　，读取此时Y的数值。Y的示数即为Rx的阻值。
13．大棚内蔬菜在 CO2浓度为0.10~0.20%时生长最适宜。如图是“胜哥”设计的一款CO2浓度自动调节装置原理图，右侧为CO2供给控制装置，左侧为控制电路， 电源电压 U=10伏， R0=30欧， R1是气(敏电阻，其阻值与CO2浓度的关系如下表。
大棚中CO2浓度/% 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25
气敏电阻R1的阻值/欧 35 30 25 20 15
（1）生成的CO2通过管道到达大棚顶部再下沉到棚内，这是利用CO2　 　的物理性质。
（2）结合工作原理，当衔铁刚好吸下时，R1消耗的电功率是多少 (电磁铁的线圈电阻忽略不计)
（3）若电源电压下降，分析大棚内CO2最高浓度的变化情况并说明理由　 　。
14．根据电动扶梯“有人乘时运行较快，无人乘时运行较慢”的特点，“胜哥”设计了它的工作电路如图甲。该电路由“控制电路”和“工作电路”两部分组成，其中“控制电路”由压敏电阻R、滑动变阻器R1、电磁铁、电压为9伏的电源 U1等组成，压敏电阻的阻值与所受压力的变化关系如图乙：“工作电路”由电源、电动机、定值电阻等组成。无人乘时电动扶梯以较慢的速度运行，当控制电路的电流增大到设定值10毫安，衔铁被吸下，电动机功率增大，电动扶梯运行速度变快。（电磁铁线圈电阻忽略不计）
（1）请将图甲中“工作电路”补充完整，使电路设计能满足实际工作情况的需要；　 　
（2）根据图乙，压敏电阻所受的压力F增大，压敏电阻R的阻值将　 　（选填“增大”、“不变”或“减小”）；
（3）若滑动变阻器R1接入电路的阻值为300欧，某次运行时，通过电磁铁线圈的电流恰好达到10毫安，则此时电动扶梯载重为多少？　 　
（4）在保持设定电流10毫安不变的情况下，若要使自动扶梯在更小的载重下就能实现快速运行，如何改进？（写出一点改进意见）　 　
15．“胜哥”利用如图甲电路将电流表改装成一个“数字显示”温度计(如图丙)，其中 R1为热敏电阻，其电阻随温度变化如图乙所示。其制作过程如下：
步骤一：“胜哥”将图甲中滑动变阻器的滑片P移到b端，闭合S1、S2，移动滑片P使电流表满偏，此时滑动变阻器的阻值标注为 Rp，之后保持滑片P位置不再移动；
步骤二：断开S1、S2，“胜哥”向容器中加入适量沸水(标准大气压下)，只闭合S1并记录电流值，接着观察温度计，记录示数每下降5℃时温度t和对应的电流I；
步骤三：根据记录的t和I，重新绘制电流表的表盘，改装成温度表。
（1）当温度降低时，热敏电阻的阻值将　 　。
（2）已知电源电压为30V，选用的电流表量程为0~0.6A，求水温52℃对应电流表表盘的电流示数。(写出计算过程)
（3）当容器中水温为100℃和80℃时，在图丙中标出的两个温度的刻度间距记为△L1；同理，将20℃和40℃对应温度的刻度间距记为△L2。请比较△L1和△L2的大小关系：　 　。
16．如图是“胜哥”研究“影响导体电阻大小的因素”的实验装置，已知电源恒为3伏。实验中用四根电阻丝作被测导体，A、B、C三根电阻丝等长，D最长。将电阻丝两端接入电路后，通过调节滑动变阻器，保持电阻丝两端电压2伏不变，进行测量并记录，数据如下表。
实验组 电阻丝 材料 横截面积(厘米2) 电流(安培)
1 A 锰铜合金 0.4 0.56
2 B 镍铬合金 0.4 0.44
3 C 镍铬合金 0.2 0.22
4 D 镍铬合金 0.2 0.10
（1）将电阻丝A的两端接入电路，闭合开关前，需要将滑动变阻器的滑片移至线圈最　 　(填“左”或“右”)侧。
（2）分析上表中实验组3和4，得到的结论是：　
　。
（3）为完成上述实验，所选用的滑动变阻器可能是____(填字母)。
A．“5Ω 0.6A” B．“10Ω 0.5A” C．“15Ω 0.6A”
（4）工业上将金属膜覆盖在陶瓷圆筒上，然后雕刻成螺旋状，生产出不同阻值的定值电阻。下列是用相同的金属膜雕刻成的三个阻值不同的定值电阻R1、R2、R3(虚线表示背面剩余金属膜)。你认为哪个电阻阻值最大，并说明理由：　
　。
17． 为了探究导体导电能力是否与材料等因素有关，“胜哥”利用电压恒定的学生电源、不同规格的金属丝(如表所示)、电流表、开关等器材进行了如下实验。
编号 材料 长度 横截面积
① 镍铬合金 1米 1毫米2
② 镍铬合金 1米 2毫米2
③ 镍铁合金 1米 1毫米2
④ 锰铜合金 1米 1毫米2
步骤一：将①号金属丝的A、B端接入电路，使导线的 P端与 B 相连(如图甲)；
步骤二：闭合开关，记录电流表示数I1，立刻断开开关；
步骤三：将P分别移至金属丝的C、D点，闭合开关，记录电流表示数分别为I2、I3，并立即断开开关；
步骤四：分别用②、③、④号金属丝替换①号金属丝重复上述步骤。
（1）步骤二中，记录图乙所示电流表的示数为0.34A，请在答题纸上用箭头标出此时电流表指针的位置。
（2）编号①②实验对比，探究的问题是　 　。
（3）实验中，“胜哥”每次都要等材料完全冷却后，再测量电流。这种做法主要是因为　 　。
（4）查阅资料得知：长度、粗细均相同的锰铜合金电阻非常小。试分析用④号金属丝实验时可能存在的安全隐患：　 　。
18．盐溶液也能导电，“胜哥”找来一根弹性很好的乳胶管，里面灌满一定浓度的盐水，两端用金属圆片电极密封，形成一段封闭的盐水柱，长度为20厘米。“胜哥”选用了下列器材，对盐水柱的电阻进行探究。(过程中盐水柱的温度变化和发生的化学变化忽略不计)
【器材选择】12伏学生电源，电流表(量程为0~5毫安)，电压表(量程为0~3伏和0~15伏)，滑动变阻器(0~10千欧)。
【电路连接】“胜哥”设计电路图，并根据电路图连接实物。
（1）根据实验要求，用笔画线作为导线完成实物图的连接。
【实验数据】正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器，测得多组数据如表所示：
实验记录表
实验序号 1 2 3
电压表示数(伏) 3.6 7.2 10.2
电流表示数(毫安) 1.25 2.40 3.48
盐水柱电阻(千欧) 3.00 2.93
（2）分析表中的三组数据，该盐水柱的电阻为　 　千欧。(结果保留两位小数)
（3）“胜哥”继续提出猜想：金属丝的电阻与金属丝的长度、横截面积、材料有关，盐水柱的电阻是否也与这些因素有关呢
【方案设计】
①探究盐水柱的电阻与长度的关系。“胜哥”利用乳胶管弹性好的特性，通过拉长乳胶管来改变盐水柱的长度。你觉得此设计是否合理 并说明理由：　
　 。
②探究盐水柱的电阻与横截面积的关系。
③探究盐水柱的电阻与盐水浓度的关系。
19．“胜哥”对“KNO3水溶液电阻的大小与哪些因素有关”进行了科学探究活动。选用的实验器材有：两端接有金属接线柱的塑料管、电源、开关、小灯泡、导线，他将上述器材组装成如图所示的电路并进行科学探究。
（1）“胜哥”闭合开关后，将适量KNO3水溶液从注水口倒入塑料管中时观察到小灯泡发光，说明KNO3水溶液是　 　(选填“导体”或“绝缘体”)。
（2）在探究KNO3水溶液电阻的大小与其横截面积的关系时，“胜哥”用注射器缓慢地向塑料管中加适量相同浓度的KNO3水溶液时，观察到灯泡逐渐变亮。说明其他条件相同时， 水溶液的横截面积越小，其电阻越　 　。
（3）实验时，“胜哥”发现灯泡亮度变化不明显，请你帮助他改进实验电路：　 　。
（4）探究KNO3水溶液电阻的大小与其浓度的关系时，为了改变KNO3水溶液的浓度，“胜哥”向塑料管中添加适量的蒸馏水并搅拌均匀，观察到灯泡的亮度逐渐变暗。于是得出结论：其他条件相同时，KNO3水溶液的浓度越小，电阻越大。请你对此实验操作做出评价：　 　。
20．图1是“胜哥”研究“影响导体电阻大小的因素”的实验装置。实验中用四根电阻丝作被测导体，将电阻丝两端接入电路后，通过调节滑动变阻器，保持电阻丝两端电压相同，进行测量并记录，数据列于下表。
实验组 电阻丝 材料 长度（厘米） 直径（毫米） 电流（安）
1 a 康铜丝 57.20 0.50 待填
2 b 镍铬丝 57.20 0.50 0.14
3 c 镍铬丝 57.20 0.70 0.26
4 d 镍铬丝 28.60 0.70 0.54
请回答：
（1）将电阻丝a的两端接入电路，闭合开关后，电流表指针位置如图2所示，其示数为　 　安。
（2）“胜哥”研究导体电阻大小与横截面积的关系时，应选择实验组　 　进行对比。
（3）实验得出，导体电阻大小与导体的材料、长度和横截面积有关。此外，导体电阻还与温度有关。
①科学研究发现某种金属电阻和温度的关系如图3所示。描述该金属电阻在降温过程中的现象：　 　。
②探索新材料是高科技研究领域中永恒的主题之一。若常温下某种新材料的电阻为零，该新材料可用于制造　 　（写出一种），以减少能量损耗。
21．在“探究电流与电阻关系”的实验时，为了使实验操作简便，“胜哥”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欧之间的任意整数值。现提供的器材有：电源（恒为6伏）、滑动变阻器(1安50欧)、电压表(0~3伏)、电流表(0~0.6安)、电阻箱、开关和导线若干。
（1）请完成实物图甲的连接（要求滑片在最右端时滑动变阻器接入阻值最大)
（2）实验中滑动变阻器的作用是　 　。
（3）实验开始时，调节电阻箱使接人阻值为5欧，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，则此时电压表示数为　 　伏。
（4）“胜哥”多次改变电阻箱的接人阻值，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为　 　。
22．“胜哥”用如图甲所示电路测某导体的电阻。回答下列问题：
（1）用笔画线代替导线在答题纸的图中完成实物图的连接；　 　
（2）闭合开关，当滑动变阻器的滑片移到某一位置时，电流表和电压表的指针位置如图丙所示，则被测导体R0的电阻为　 　欧；
（3）为减小实验误差，需进行多次测量。当图乙所示滑动变阻器的滑片P从A端向B端移动时，电压表的示数将　 　（选填“变大”或“变小”）。
23．“胜哥”设计了如图实验电路来探究“铅笔芯的电阻随温度变化的规律”。实验器材有电流表(量程为0~0.6A)，学生电源(输出电压恒为24V)，滑动变阻器R1(最大阻值为10Ω)，滑动变阻器R2(最大阻值为20Ω)，滑动变阻器R3(最大阻值为50Ω)，单刀双掷开关，用防水绝缘材料包裹的铅笔芯RT，导线若干。实验步骤如下：
a.按照电路图连接好实验器材；
b.为不烧坏电流表，将滑动变阻器的滑片P 调节到- 端；然后将单刀双掷开关掷于c端，调节滑片P，使电流表指针指在满刻度位置，并在之后的操作中使滑片P位置不变；
c.水浴使温度维持在20℃，将单刀双掷开关掷于d端，电流表示数稳定后记录电流表示数。
d. 改变水浴温度40℃、60℃、80℃， 重复实验。
请回答：
（1） 实验步骤b中★处应填　 　(填“a”或“b”)端。
（2） 根据实验要求， 电路中的滑动变阻器应选择　 　(填“R1” “R2”或“R3”)。
（3）小金检查电路后认为电路设计存在问题：实验过程中没有保持铅笔芯两端的电压相同，所以通过电流表变化不能判断铅笔芯的电阻变化。“胜哥”对小宁进行了解释：因为　
　，所以能够判断铅笔芯电阻的变化，电路设计没有问题。
（4）实验测得的数据如下表所示，由此可以得出的结论是　 　。
实验次数 1 2 3 4
温度 20 40 60 80
电流/A 0.16 0.19 0.21 0.22
24．为了研究通过导体的电流与导体两端电压的关系，“胜哥”设计了如图1甲所示的电路。电源电压恒为6 V，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器(图乙)。
1/A 0.2 0.4 0.6 1
U/V 1 2 3 5
请回答：
（1）在此实验中，滑动变阻器的作用是　 　。
（2）闭合开关后，移动滑片P，发现两电表示数始终如图2所示，原因可能是　
　。
（3）R1的阻值为　 　Ω。
（4）改正错误后，“胜哥”继续实验，将有关实验数据记录在表格中。分析表格可知，他所选择的滑动变阻器的规格是（）(填字母)。
A．10Ω 2A B．25 Ω 2A C．50Ω 0.5A
25．“胜哥”用如图电路进行两项实验。
（1）实验一：探究电流与　 　的关系。
①按图连接好电路，闭合开关，移动R1的滑片到某处保持不动；②移动R2的滑片，读出电压表和电流表的示数，记录数据；
③多次重复实验步骤②。
（2）实验二：探究电流与电阻的关系。
①先移动R1的滑片到某一位置，再移动R2的滑片，使电压表的示数为2V，读出此时电流表示数，记录数据；
②向右移动R1的滑片到另一位置，则他应向　 　移动R2的滑片，使电压表的示数仍为2V，读出此时电流表示数，记录数据；
③多次重复实验步骤②。“胜哥”能否得出“电阻两端电压不变时，通过电阻的电流与电阻阻值大小成反比”的结论，理由是　 　。
26．“胜哥”用电压表和电流表测导体的电阻R，过程如下。
（1）[实验步骤]
①连接电路，将滑动变阻器的滑片移到阻值最大位置；
②闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，读出电压表和电流表的示数并记录；
③改变滑动变阻器的阻值，读数并记录，重复实验。
记录表
实验次数 U/V I/A R/Ω
1 1.0 0.50 2.0
2 1.5 0.14 10.7
3 2.0 0.19 10.5
4 2.5 0.23 10.9
请在答题卷中用笔画线代替导线，将实物图连接完整。
（2）[数据处理]表中数据有一组是错误的，剔除后可得出导体的电阻R=　 　 Ω。
（3）[反思交流]实验中，通过调节滑动变阻器的阻值获得多组数据，这样操作的目的是　 　。
27．“胜哥”用电压表和电流表测导体R的电阻。在正确连接电路的基础上，通过调节滑动变阻器R，先后完成了四次实验，测得的电压和电流值如表所示。回答问题：
（1）根据实验要求，用笔画线作为导线在答题纸的图中正确连接电压表。
（2）第3次实验时，电流表示数如图乙所示，此时电流为　 　安。
（3）根据表中数据，在实验过程中，滑动变阻器R，滑片移动的方向是　 　（选填“A→B”或“B→A”)。
试验次数 U(伏) I(安)
1 0.6 0.12
2 0.8 0.16
3 1.2 待填
4 1.8 0.36
28．厚膜电阻是一种被广泛应用于高温电子设备中的定值电阻，具有耐高温的特性。“胜哥”想测定某一型号的厚膜电阻的阻值大小，设计如下实验。连接如图甲所示电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，测量并记录的实验数据如下表所示。
实验 电压 (伏) 电流 (安)
1 4.8 0.1
2 9.8 0.2
3 12 0.25
（1）连接电路时，应将最后一根导线 a 连接滑动变阻器的　 　(填“A”或“B”)接线柱，连接过程中存在的问题是　 　；
（2）分析表中的实验数据，可知该厚膜电阻的阻值是　 　欧(结果保留一位小数)；
（3）查阅资料发现：该厚膜电阻材料为导电金属陶瓷，滑动变阻器金属丝材料为镍铬合金丝，两种材料电阻随温度变化图像如图乙所示。保持滑片位置不变，开关闭合一段时间后，“胜哥”发现电压表示数减小，请解释其原因　
　。
29．在“伏安法测电阻”的实验中，“胜哥”用图1所示的电路测 R1的阻值，已知电源电压U=4.5伏且保持不变。
（1）正确连接电路，闭合开关，发现电流表示数为0，电压表的示数如图2所示，则电路中存在的故障可能是　 　。
（2）排除故障进行实验。当电压表示数为2伏，电流表示数为0.2A，则 欧。实验中三次改变R1两端的电压测量电阻， 目的是　 　。
（3）“胜哥”继续用三个未知电阻进行实验，将每个电阻两端的电压和通过的电流在如图3所示的坐标系中描出甲、乙、丙三个点，其中　 　点对应的阻值最大。
30．“胜哥”在探究“导体的电阻与导体长度”的关系时，选择图甲所示的器材，并连接了部分电路。将固定在木板上长为15厘米的铅笔芯作为研究对象，标记为等长的五段，a、f为铅笔芯的两个端点，中间四点分别标记为b、c、d、e。
（1）若使滑动变阻器的滑片 P 向 D 端滑动时，电流表示数减小，需用一根导线将电源的正极接线柱与滑动变阻器的　 　(选填‘A”“B”或“C”)接线柱连接。
（2）“胜哥”将电路连接完整，把线夹夹在f点，闭合开关，发现无论如何调节滑动变阻器，电压表和电流表始终无示数。用一根导线的两端分别接到开关两端的接线柱上时，电压表和电流表1.1元公数；将导线的两端分别接到滑动变阻器接入电路的两接线柱上时，电压表和电流表均有示数。若电路中只有一处元件故障，则故障是　 　 。
（3）“胜哥”排除故障后，某次实验的电流表示数如图乙，结合甲图电路连接，读数为　 　安。
（4）将线夹分别夹在e、d、c、b点，重复步骤(3)，得到铅笔芯接入长度l和对应的铅笔芯接入电阻的平均值 R 的数据，如表所示：
线夹位置 b c d e f
铅笔芯接入长度l/厘米 3 6 9 12 15
铅笔芯接入电阻的平均值R/欧姆 20 40 5、9 80 10.0
请在丙图的坐标纸画出铅笔芯接入电阻的平均值R和铅笔芯接入长度l的关系图像。
31．为了探究“通过导体的电流与电阻关系”， “胜哥”利用6伏的电源、“40欧，1安”的滑动变阻器、阻值分别为5欧、10欧、20欧的R1、R2、R3等器材进行如下实验。
①按如图甲连接电路。
②闭合开关S1，将S2与a接通，调节滑动变阻器滑片P至电压表的示数达到设定值，记录电流表的示数为I1。
③分别将S2与b、c接通，调节滑动变阻器滑片P，使电压表的示数与步骤②的设定值相同，分别记录电流表的示数为I2、I3。
（1）连接电路时，开关应处于　 　状态。
（2）步骤②中R1两端电压达到设定值时，电压表示数如图乙，则该电压值为　 　。
（3）步骤③中调节滑动变阻器滑片时，其移动方向为　 　。
（4）为了使结论更具有普遍意义，需要在不同电压设定值下进行重复实验。若设定电压值1伏，利用上述仪器能否完成实验并说明理由　 　。
四、综合题
32．艾灸在中国用于疾病预防和保健已有悠久的历史。
（1）艾灸能提高人体对多种病原体的抵抗力，从免疫学角度来看，这属于　 　免疫；
（2）艾草中的某种有效成分为异戊二烯，其分子式为 C5 H8，其中碳元素和氢元素的质量之比为　 　；
（3）如图甲所示的艾灸仪，内部加热等效电路如图乙所示，R1 和 R2是两个电热丝。使用时，先用高温档加热，当温度达到设定温度后，自动调节到低温档保温并开始进行理疗。
图乙中S2 是自动开关，艾灸仪开始进行理疗，S2的状态是 　 　的；
（4）若此艾灸仪的额定电压为12V，电路的加热功率和保温功率分别为30W和5W，求电热丝R2的阻值。
33． 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消扫，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。控制电路电源电压为4.5伏，定值电阻欧，为光敏电阻，其阻值随光照强度（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时，它就会开始扫地。求此时控制电路中两端的电压。
（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）“胜哥”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　
　。
34．植物生长需要适宜的环境湿度。“胜哥”为大棚内的植物“多肉” (适宜的环境湿度为30%~40%)设计了一个自动加湿装置，当环境湿度降至30%，加湿器恰好开始加湿，当环境湿度升至40%，加湿器恰好停止加湿，其电路如图所示。控制电路的电源电压U恒为6V，定值电阻R0为20Ω，湿敏电阻R的阻值随环境湿度的升高而减小，它的阻值与部分环境湿度对应关系如表所示。请完成下列问题(线圈电阻不计)：
（1）闭合开关S1，电磁铁的上端是　 　极；
（2）闭合开关S1、S2，求衔铁恰好被吸下时控制电路的总功率；　 　
（3）若大棚内的植物换成牡丹(适宜的环境湿度为50%~70%)，“胜哥”提出该加湿装置只更换电阻R0就能实现“当环境湿度降至50%，加湿器恰好开始加湿，当环境湿度升至70%，加湿器恰好停止加湿”，求更换后R0的阻值。　 　(请写出计算过程)
环境湿度 湿敏电阻 R/Ω
70% 10
50% 20
40% 30
30% 40
35．如图所示是“胜哥”为朋友购买的一款助听器及部分结构名称。
（1）助听器能帮助听力衰减患者听见声音是因为它能将声音放大，即增大了声音的　 　这一特性；
（2）调节助听器上的音量控制旋钮可以改变声音的放大程度，它的实质是　 　（填某种电学元件）；
（3）“胜哥”查阅说明书后，了解到助听器的麦克风能将收集到的声信号转化为电信号，而内部的动圈式受话器则会将音频电信号转换成声信号。其中动圈式受话器的原理是通电导体　 　。
36．为探究种子的萌发条件，“胜哥”利用实验室的电磁继电器、热敏电阻R1、可变电阻器R等器件设计了一个恒温箱控制电路（如图甲所示），R1处于恒温箱内，图乙是R1的阻值随温度变化的关系曲线。控制电路的电源电压U＝6V，电磁继电器线圈的电阻忽略不计，当电流为20mA时，电磁继电器的衔铁被吸合。
（1）当恒温箱内的温度升高时，控制电路中电流　 　（选填“增大”、“减小”），电磁铁的磁性增强。
（2）为了实现温度控制，恒温箱的加热器（加热器的电热丝图中未画出）应该选择连接的两个接线柱是　 　。
（3）如果要使恒温箱内预设的温度可调节范围是50℃～100℃，变阻器R2的最大阻值至少为多少？
（4）若要提高恒温箱控制的温度，合理的操作方法是　 　。
37．图甲是某款电火锅，其内部简化电路如图乙所示，S1是旋钮开关，S2是温控开关（当锅体温度达到设定值时自动断开，当锅体温度低于一定值时自动闭合），R是指示灯的分压电阻，不起到加热作用，发热管内部结构如图丙所示，滑片转动时只能与滑动触头接触，0档为断开状态，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ档是不同功率的档位，电热丝被均分为四节接入电路，其他元件的电阻均忽略不计。
（1）S1从0档转到Ⅰ档开始工作，温控开关S2的状态是　 　（选填“断开”或“闭合”）
（2）加热时，锅内水温逐渐升高，其中改变水的内能的方式是　 　（选填“做功”或“热传递”）。
（3）图丙中，滑片顺时针转动，发热管的加热功率增大，IV档时功率最大，则接线柱a、b、c中连入电路的应该是　 　。
（4）已知电火锅IV档加热功率为1000瓦，若电火锅在Ⅲ档工作5分钟，求发热管消耗的电能。　 　
38．如图是“胜哥”设计的光控开关控制照明系统。光控开关采用光敏电阻控制，光敏电阻的阻值随着光照强度增强而减小。
（1）如图所示，为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果，路灯应接在　 　 (填“AB”或“BC”) 之间。
（2）为使天色更暗时才点亮路灯，应适当将滑动变阻器的滑片向 　 　(填“左”或“右”)端移动。
（3）已知当线圈中的电流等于2mA 时，衔铁刚好被电磁铁吸合，此时光敏电阻的阻值为2000Ω，控制电路的电源电压为6V，电路中其它电阻忽略不计，则滑动变阻器的最大阻值至少为多少Ω
（4）工作电路路灯的规格为“220V 100W”，那么1度电可供其正常工作多少小时
39．
答案解析部分
1．D
2．A
3．A
4．D
5．D
6．C
7．D
8．A
9．A
10．（1）S和S2
（2）大气压
（3）左
11．（1）N
（2）76
（3）不能
12．（1）被测电阻阻值范围为400~600欧姆，2节干电池的总电压最大为3伏特，根据欧姆定律可估算出电路中最大电流值为0.0075A，比电流表最小刻度值0.02安培小得多，因此电流表无法测量电路中电流。；a点在最右端，b点在最左端
（2）调节Y的阻值，使电压表示数为2V
13．（1）密度比空气大
（2）CO2最大浓度为0.2%时衔铁吸下反应停止， 由表得此时R1的阻值是20Ω，
（3）当衔铁吸下时，电磁铁中的电流不变，若电源电压减小，根据电路的总电阻减小，R0电阻不变，则R1减小， 由表可得此时大棚内CO2浓度增大
14．；减小；根据欧姆定律知道，控制电路的总电阻为根据串联电阻的特点查表知道， 当电阻R=600Ω时， 压力F=400N，则G=F=400N，所以电动扶梯载重为400N。；①减小电路的总电阻，即滑动变阻器R1接的滑片向左移动；②增大电源电压。
15．（1）增大
（2）当温度为52℃时， 电阻，
（3）
16．（1）右
（2）材料和横截面积等条件相同时，长度越长，电阻越大
（3）B
（4）R3， 材料相同时，R3的金属膜长度最长，横截面积最小，所以电阻最大
17．（1）
（2）导体导电能力是否与材料横截面积有关
（3）避免因电流通过电阻丝温度升高，导致电阻变化，对实验产生干扰
（4）电阻太小导致电流过大，超过电流表量程，损坏电流表(或损坏电源)
18．（1）
（2）2.94
（3）不合理；在拉长盐水柱长度时，横截面积也会相应发生变化，未控制单一变量
19．（1）导体
（2）大
（3）在电路中再串联一只电流表
（4）小科同学的实验操作不对，因为他没有控制KNO3水溶液的横截面积相同
20．（1）0.32
（2）bc
（3）金属电阻随温度的降低而减小，最后变为超导体；输电线
21．（1）
（2）保护电路，调节滑片使电阻箱两端电压保持不变
（3）2
（4）4Ω~25Ω
22．（1）如图：
（2）13
（3）变大
23．（1）a
（2）R3
（3）电路中电源电压及滑动变阻器电阻不变，若电流变大，则总电阻变小，说明铅笔芯电阻变小；若电流变小，则总电阻变大，说明铅笔芯电阻变大
（4）其他条件相同时，随着温度的升高，铅笔芯的电阻变小
24．（1）改变定值电阻R1两端的电压和保护电路
（2）滑动变阻器短路(或将滑动变阻器的C、D两个接线柱接入了电路)
（3）5
（4）B
25．（1）电压
（2）右；不能，理由是无法读出R1的阻值
26．（1）
（2）10.7
（3）取平均值，减小误差
27．（1）如图所示
（2）0.24
（3）B→A
28．（1）B；连接电路时开关未断开
（2）48.3
（3）镍铬合金的电阻随着温度的升高而增大，导电金属陶瓷的电阻受温度的影响较小。根据欧姆定律，电路中的总电阻变大，电流变小，导电金属陶瓷的电阻几乎不变，所以分到电压变小
29．（1）R1断路
（2）10欧，取平均值减小误差
（3）丙
30．（1）A
（2）滑动变阻器断路
（3）0.26
（4）
31．（1）断开
（2）2.5伏
（3）向右
（4）不能
32．（1）非特异性
（2）15：2
（3）断开
（4）解：根据图片可知，当S2断开时，R1与R2串联，总电阻R=R1+R2；当S2闭合时，R2被短路，总电阻R= R1，
比较可知，前者总电阻大，后者总电阻小；
根据可知，前者总功率小，后者总功率大；
那么前者为保温状态，后者为加热档。
所以保温时S2是断开的。
②高温档时，S2闭合，只有R1工作，
那么R1的阻值；
保温档时，S2断开，R1与R2串联，总电阻；
则R2的阻值R2=R总-R1=28.8Ω-4.8Ω=24Ω。
33．（1）由图丙可知，当光照强度为为时，光敏电阻
控制电路中的电流为
所以此时控制电路中R0两端的电压为
（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）因为机器人开始工作时的电流不变，电源电压不变，则机器人开始工作时控制电路的总电阻不变，当家里的地面灰尘更少时，照射到光敏电阻上的光照强度增强，光敏电阻R的阻值减小，要使机器人工作时控制电路的总电阻不变，应增大R0的阻值。
34．（1）S
（2）0.72W
（3）适宜的环境湿度为50%～70%，衔铁吸引与释放的电流不变，故电阻不变；释放时的电阻为：R放=40Ω+20Ω=20Ω+R0；解得：R0=40Ω；此时吸合时的电阻为40Ω+10Ω=50Ω，与原电路的吸合电阻相等，故符合要求
35．响度；变阻器；在磁场中受力运动
36．（1）增大
（2）CD
（3）变阻器R2的最大阻值至少270欧
（4）应适当向右调节滑动变阻器R2的滑片，使其接入电路的阻值变大
37．闭合；热传递；b，c；由于电热丝被均分为四节接入电路，由图知道，Ⅲ档长度是IV档长度的2倍，由知道，电火锅IV档接入电路的电阻所以Ⅲ档时，连入阻值为96.8欧，此时功率电火锅在Ⅲ档工作5分钟，发热管消耗的电能W=Pt=500W×300s=1.5×105J
38．（1）AB
（2）左
（3）
（4）
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中考二轮复习：电阻
一、选择题
1．小科通过微信公众号“胜哥课程”电热膜的工作原理。如图甲就是一种电热膜，它不易氧化，工作时能自动控温。其构造是在绝缘薄膜表面，将多条薄的导电墨线两端与金属导线相连，如图乙。导电墨线电阻随温度变化图像如图丙。有关电热膜说法正确的是（　　）
A．导电墨线间以串联的方式连接
B．不易氧化属于电热膜的物理性质
C．工作时通过导电墨线的电流始终不变
D．温度到达t0时，发热功率会急剧减小
【答案】D
【知识点】化学变化与物理变化的判别；串联电路和并联电路的辨别；电阻和电阻的串联、并联；电功率
【解析】【分析】并联是元件之间的一种连接方式，其特点是将2个同类或不同类的元件、器件等首首相接，同时尾尾亦相连的一种连接方式。通常是用来指电路中电子元件的连接方式，即并联电路。指物质没有发生化学反应就表现出来的性质叫做物理性质。电流在单位时间内做的功叫做电功率。是用来表示消耗电能的快慢的物理量，用P表示，它的单位是瓦特（Watt），简称"瓦"，符号是W。
【解答】A、由图可知，导电墨线间以并的方式连接；故A错误；
B、不易氧化属于电热膜的化学性质；故B错误；
C、由丙图可知，墨线的电阻会发生改变，所以通过过导电墨线的电流会发生改变；故C错误；
D、由丙图可知，温度到达t0时，电阻会急剧增大，从而导致电路的总电阻也会增大，根据P=U2/R总可知，发热功率也会急剧减小；故D正确；
故答案为：D。
2．如图所示，镍铬合金制成长度相同的圆柱体甲、乙，其中甲比乙粗。“胜哥”用一根形状不变、可自由移动的金属丝P与甲、乙连接。当金属丝 P 向左平移到图中虚线位置时，电流表示数变化情况是（　　）
A．变小 B．变大
C．不变 D．先变小再变大
【答案】A
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【分析】导体电阻大小与长度和横截面积有关。
【解答】A、当金属丝向左移动时，导体甲和乙接入在电路中的长度分别变短和变长，并且变化量相同。乙的横截面积更小，说明在相同长度变化量的情况下，乙的电阻变化要更大，因此甲电阻变小，乙电阻变大，电路中的总电阻是变大的，即电流是变小的，所以A符合题意；
BCD、在金属丝移动过程中，乙增大的电阻比甲减小的电阻要更多，即总电阻增大，电路电流减小，所以BCD不符合题意；
故答案选A。
3．“胜哥”利用如图所示装置探究影响铅笔芯电阻大小的因素，闭合开关，保持A 夹不动，移动 B 夹，发现电流表示数发生改变。此现象反映了影响铅笔芯电阻大小的因素是（）
A．长度 B．温度 C．材料 D．横截面积
【答案】A
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【分析】影响导体电阻的因素包括：材料、长度、横截面积和温度，根据题目描述分析影响铅笔芯电阻大小的因素即可。
【解答】根据题意可知， 保持A 夹不动，移动 B 夹， 则铅笔芯接入电路的长度发生改变，电流表的示数变化说明电流改变，那么反映了影响铅笔芯电阻大小的因素是长度。
故选A。
4．如图所示，轿车的后挡风玻璃上装有多条金属丝，通电后可以除霜除雾。下列说法正确的是（）
A．常温下玻璃和金属丝都是导体
B．金属丝的电阻大小由通过它的电流决定
C．在冬天，车窗玻璃外侧相较内侧更容易起雾
D．金属丝通电后能除霜除雾是利用了电流的热效应
【答案】D
【知识点】液化及液化现象；导体、半导体和绝缘体；影响电阻大小的因素；影响电流热效应的因素（焦耳定律）
【解析】【分析】A.容易导电的为导体；
B.根据电阻的特性判断；
C.根据液化的条件分析；
D.电流通过导体时都会发热，这就是电流的热效应。
【解答】 A.常温下玻璃是绝缘体，金属丝是导体，故A错误；
B.金属丝的电阻由材料、长度和横截面积决定，与电流大小无关，故B错误；
C.在冬天，车窗玻璃内侧温度较高，则车内的水蒸气在玻璃上发生液化形成小水珠，则内侧更容易起雾，故C错误；
D.金属丝通电后能除霜除雾是利用了电流的热效应，故D正确。
故选D。
5．科学研究中常常用到“控制变量法”、“转换法”、“类比法”、“模型法”等科学方法。下列研究实例中，用到的科学方法与其它三项不同的是（　　）
A．甲实验用木块滑动距离表示动能大小
B．乙实验通过小灯泡发光情况比较金属丝电阻大小
C．丙实验通过海绵形变程度判断压力作用效果
D．丁实验用磁感线描述磁场
【答案】D
【知识点】压力的作用效果；影响电阻大小的因素；磁场和磁感线；动能的影响因素
【解析】【分析】转换法：用更易观察的现象来反映不易观察的现象的研究方法。【解答】A用木块滑动距离表示动能大小，运用了转换法；
B通过小灯泡发光情况比较金属丝电阻大小，运用了转换法；
C通过海绵形变程度判断压力作用效果，运用了转换法；
D用磁感线描述磁场，运用了模型法。
D选项和其他三个选项所用科学方法不同。
故答案为：D。
6．“胜哥”做了一个如图所示的“魔法火焰”实验：加热铅笔芯时，小灯泡慢慢亮了起来！下列有关判断正确的是（　　）
A．电源电压变大 B．铅笔芯电阻变大
C．电路中电流变大 D．小灯泡功率变小
【答案】C
【知识点】影响电阻大小的因素；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】灯泡的亮度与它的实际电流大小有关，据此结合欧姆定律和电功率的公式分析判断。
【解答】电源电压由电池的节数决定，故A错误；
根据图片可知，铅笔芯与灯泡串联。加热铅笔芯时，灯泡亮度增大，说明通过灯泡的电流变大，故C正确；
通过电路的电流变大，根据“电流与电阻的反比关系”可知，此时铅笔芯的电阻变小了，故B错误；
当电流增大时，灯丝的温度升高，它的电阻增大，根据P=I2R可知，灯泡的功率变大，故D错误。
故选C。
7．如图，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路的阻值变大。选择的接线柱是（　　）
A．AB B．CD C．BD D．AD
【答案】D
【知识点】变阻器的原理及其使用
【解析】【分析】根据滑动变阻器的使用方法判断。
【解答】当滑动变阻器的滑片P向右移动时，PB之间的电阻丝长度变小，即电阻变小，而PA之间的电阻丝长度变大，即电阻变大，因此应该将左下角的A接入，然后再从上面任选一个接线柱即可，即选CA或BA。
故选D。
8．在探究“电流与电阻关系”实验中，“胜哥”根据实验数据作出如图所示的图象，下列说法正确的是（）
A．电源至少选用两节新干电池
B．导体中的电流与导体的电阻成正比
C．换用2Ω电阻做实验时，要更换电压表量程
D．多次实验是为了求平均值，以减小实验误差
【答案】A
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】A.探究“电流与电阻关系”实验中要控制电阻两端的电压不变，由欧姆定律求出这个不变的电压，据此分析；
B.根据图像形状分析电流和电阻的数量关系；
C.探究电流与电阻的关系，控制电阻两端的电压不变，不需要更换电压表的量程；
D.多次实验是为了得出普遍性的规律。
【解答】 A.由图知，这个不变的电压为：U=IR=0.4A×5Ω=2V；电源至少选用两节新干电池（3V），故A正确；
B.图像为一条双曲线，那么得到；电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比，故B错误；
C.换用2Ω电阻做实验时，控制电阻两端的电压不变，故不需要更换电压表量程，故C错误；
D.实验探究“电流与电阻关系”，多次实验是为了得出普遍性的规律，故D错误。
故选A。
9．“胜哥”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应变片，其结构如图甲所示。将它接入如图乙所示的电路，电路中电源电压不变，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，电路中的
A．电压表示数变大，电流表示数变小
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．电压表和电流表示数都变大
【答案】A
【知识点】影响电阻大小的因素；电路的动态分析
【解析】【分析】（1）导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积以及温度有关；在温度不变时，某种材料的导体，导体越长，导体越细，其电阻越大；
（2）由图2可知，应变片与定值电阻R串联，电流表测电路中的电流，电压表测应变片两端的电压；金属丝被拉长变细时，应变片中金属丝的电阻变大，根据串联电路的电阻特点和欧姆定律可知电路中的电流变化，根据串联分压的规律可知应变片两端的电压变化，即电压表的示数变化；
【解答】当应变片随被检测物体发生拉伸形变时，其电阻变大，电路的总电阻变大。根据，电路中的电流变小，即电流表示数变小。定值电阻R的阻值不变，由U=IR可知，定值电阻R两端的电压变小。因为串联电路中总电压等于各分电压之和，所以应变片两端的电压变大，即电压表示数变大。
故答案为：A。
二、填空题
10．“胜哥”为延长食物保质期，对食物进行真空包装。真空包装机（如图甲）先抽出塑料袋内的气体，再利用电热丝加热塑料袋口进行密封。图乙是模拟该真空包装机功能的简易电路图。
（1）该电路图中，要使抽气机工作，需闭合的开关是　 　。
（2）抽气机将塑料袋内空气抽出，使袋子变瘪，这是由于受到　 　作用。
（3）密封时温度过高导致袋口破损。为降低电热丝温度，应将滑动变阻器滑片向　 　移动。
【答案】（1）S和S2
（2）大气压
（3）左
【知识点】大气压强的存在；变阻器的原理及其使用
【解析】【分析】（1）根据图乙分析哪个开关能够控制抽气机即可；
（2）根据大气压强的知识解答；
（3）根据焦耳定律Q=I2Rt分析即可。
【解答】（1）根据图乙可知，当闭合开关S和S2时，抽气机的电路接通，它能够开始工作。
（2）抽气机将塑料袋内空气抽出，使袋子变瘪，这是由于受到大气压作用。
（3）电热丝的温度由它单位时间内产生的热量决定，根据焦耳定律Q=I2Rt可知，要降低电热丝的温度，需要减小通过电路的电流，即增大滑动变阻器的阻值，因此滑片应向左移动。
11．如图所示是“胜哥”设计的一种温度自动报警器的原理图。制作水银温度计时在玻璃管的两端分别封入一段金属丝。电池的两极分别与金属丝相连，当温度达到一定值时电铃响起，发出报警信号。
（1）电铃响时，电磁铁右端是　 　极
（2）当温度达到　 　 时，该电铃响起。
（3）通过调节滑动变阻器滑片，　 　(填“能”或“不能”)改变该装置报警温度。
【答案】（1）N
（2）76
（3）不能
【知识点】变阻器的原理及其使用；右手螺旋定则；电磁铁的构造和原理；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】（1）根据右手螺旋定则判断电磁铁的磁极，大拇指方向表示N极方向。
（2）水银是金属，能导电，温度升高，体积变大，与上端金属丝接触，电铃报警。
（3）只有温度达到76℃，电路才会被接通，可知报警温度与电路中电流大小无关，所以移动滑片不能改变报警温度。可通过调整上端金属丝的位置改变报警温度。
【解答】（1）电流从电源正极流出，由右手螺旋定则可知，电磁铁右端为N极。
（2）由图可知，当温度升高至76℃时，水银与上端金属丝相连，电路被接通，电磁铁产生磁性，吸引工作电路中的滑片，工作电路接通，电铃响。
（3）改变滑片，不能使断开的电路中存在电流，可知调节滑动变阻器的滑片不能改变该装置的报警温度。
三、实验与探究题
12．“胜哥”按照实验要求，设计测量未知定值电阻Rx阻值（范围为400~600Ω)的实验。
器材：干电池两节（总电压为2~3V），电压表（量程0~3V、0~15V）电流表（量程0~0.6A、0~3A）、滑动变阻器（500Ω0.5A）各一个，开关、导线若干。
（1）要求一：测算出Rx，且实验过程中不能拆接电路。
“胜哥”设计实验电路如图甲。请分析：
①“胜哥”在设计实验前通过估算发现，用所提供的电流表无法测量出电路中的电流，其原因是　 　。
②实验时，先将变阻器滑片P移到某一位置a处，读出电压表示数为U1，U1即为电源电压；再将变阻器滑片P移到另一位置b处，读出电压表示数为U2，则U1-U2就是此时滑动变阻器两端的电压。根据相关数据计算Rx的阻值。实验中滑片P所在的a、b处分别对应的位置是：　 　 。
（2）要求二：增加一个电学器材实现Rx阻值的直接读取，且电路只能连接一次。
“胜哥”增加了一个阻值可连续调节且可读数的变阻器Y，重新设计了图乙电路。实验步骤如下：①先闭合开关S、S1，调节滑动变阻器使电压表示数为2V；②再断开开关S1，闭合开关S2，　 　，读取此时Y的数值。Y的示数即为Rx的阻值。
【答案】（1）被测电阻阻值范围为400~600欧姆，2节干电池的总电压最大为3伏特，根据欧姆定律可估算出电路中最大电流值为0.0075A，比电流表最小刻度值0.02安培小得多，因此电流表无法测量电路中电流。；a点在最右端，b点在最左端
（2）调节Y的阻值，使电压表示数为2V
【知识点】电阻和电阻的串联、并联；伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】欧姆定律是：在同一电路中，通过某段导体的电流跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。
【解答】（1）由提供的器材可知，该实验电路的最大电压是3V，而待测电阻大约是 400~600Ω，其电流最大为，远比电流表的的最小刻度0.02A小的多，所以电流无法读取； 由甲图可知，电压表测量的是待测电阻两端的电压，现将变阻器滑片P移到某一位置a处，读出电压表示数为U1，U1即为电源电压，则说明电路中只有待测电阻接入电路，则滑动变阻器没有接入，故处于最右端； 再将变阻器滑片P移到另一位置b处，读出电压表示数为U2，则U1-U2就是此时滑动变阻器两端的电压，滑动变阻器接入电路且是最大值，故此时滑片处于最左端；
（2）由实验步骤可知，乙电路是通过可读数的变阻器来读取待测电阻的阻值，而电路中可知，Y与Rx并联且电压测的是Y与Rx的电压，所以 断开开关S1，闭合开关S2，使电压表的示数也为2V，则Y的阻值与Rx相等；
故答案为：（1） ①被测电阻阻值范围为400~600欧姆，2节干电池的总电压最大为3伏特，根据欧姆定律可估算出电路中最大电流值为0.0075A，比电流表最小刻度值0.02安培小得多，因此电流表无法测量电路中电流。 ②a点在最右端，b点在最左端 ；（2） 调节Y的阻值，使电压表示数为2V。
13．大棚内蔬菜在 CO2浓度为0.10~0.20%时生长最适宜。如图是“胜哥”设计的一款CO2浓度自动调节装置原理图，右侧为CO2供给控制装置，左侧为控制电路， 电源电压 U=10伏， R0=30欧， R1是气(敏电阻，其阻值与CO2浓度的关系如下表。
大棚中CO2浓度/% 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25
气敏电阻R1的阻值/欧 35 30 25 20 15
（1）生成的CO2通过管道到达大棚顶部再下沉到棚内，这是利用CO2　 　的物理性质。
（2）结合工作原理，当衔铁刚好吸下时，R1消耗的电功率是多少 (电磁铁的线圈电阻忽略不计)
（3）若电源电压下降，分析大棚内CO2最高浓度的变化情况并说明理由　 　。
【答案】（1）密度比空气大
（2）CO2最大浓度为0.2%时衔铁吸下反应停止， 由表得此时R1的阻值是20Ω，
（3）当衔铁吸下时，电磁铁中的电流不变，若电源电压减小，根据电路的总电阻减小，R0电阻不变，则R1减小， 由表可得此时大棚内CO2浓度增大
【知识点】与密度相关的物理现象；电阻和电阻的串联、并联；欧姆定律及其应用；电磁继电器的组成、原理和特点；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）密度大的物体会下沉，密度小的其物体会上浮，据此进行判断。
（2）根据表示数据读数气敏电阻的阻值，串联电路总电阻等于用电器电阻之和。
（3）电磁继电器的改进中，装置不变，则电流不变，结合欧姆定律进行分析。
【解答】（1）二氧化碳气体会下沉，是因为二氧化碳密度大于空气。
（3）电源电压降低，不改变装置的情况下，电路中电流不变，由欧姆定律可知，电路总电阻减小，即气敏电阻的阻值减小，由表中数据可知，大棚内二氧化碳气体的浓度增大。
14．根据电动扶梯“有人乘时运行较快，无人乘时运行较慢”的特点，“胜哥”设计了它的工作电路如图甲。该电路由“控制电路”和“工作电路”两部分组成，其中“控制电路”由压敏电阻R、滑动变阻器R1、电磁铁、电压为9伏的电源 U1等组成，压敏电阻的阻值与所受压力的变化关系如图乙：“工作电路”由电源、电动机、定值电阻等组成。无人乘时电动扶梯以较慢的速度运行，当控制电路的电流增大到设定值10毫安，衔铁被吸下，电动机功率增大，电动扶梯运行速度变快。（电磁铁线圈电阻忽略不计）
（1）请将图甲中“工作电路”补充完整，使电路设计能满足实际工作情况的需要；　 　
（2）根据图乙，压敏电阻所受的压力F增大，压敏电阻R的阻值将　 　（选填“增大”、“不变”或“减小”）；
（3）若滑动变阻器R1接入电路的阻值为300欧，某次运行时，通过电磁铁线圈的电流恰好达到10毫安，则此时电动扶梯载重为多少？　 　
（4）在保持设定电流10毫安不变的情况下，若要使自动扶梯在更小的载重下就能实现快速运行，如何改进？（写出一点改进意见）　 　
【答案】；减小；根据欧姆定律知道，控制电路的总电阻为根据串联电阻的特点查表知道， 当电阻R=600Ω时， 压力F=400N，则G=F=400N，所以电动扶梯载重为400N。；①减小电路的总电阻，即滑动变阻器R1接的滑片向左移动；②增大电源电压。
【知识点】电阻和电阻的串联、并联；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】（1）电磁铁磁性强弱与线圈匝数和电流大小有关，匝数一定时，电流越大，电磁铁磁性越强，将衔铁吸下。
（2）根据图乙可知，压力增大，压敏电阻的阻值减小。
（3）根据欧姆定律计算总电阻，串联电路总电阻等于各用电器电阻之和，根据电阻值由图乙读出压力大小。
（4）电流不变，根据欧姆定律可知，若电压不变，则总电阻不变；若电阻改变，则同步改变电源电压。【解答】（1）有人乘坐时，压力大，则压敏电阻的阻值小，根据欧姆定律可知，控制电路中的电流变大，电磁铁磁性增强，衔铁被吸下；工作电路中的电梯运行快，说明工作电路中的电流大，根据欧姆定律可知，电路中的电阻小，故应该只让电动机接入电路；无人乘时，压力小，则压敏电阻的阻值大，根据欧姆定律可知，控制电路中的电流变小，电磁铁磁性减弱，衔铁被拉起；无人乘时运行较慢，说明工作电路中的电流小，根据欧姆定律可知，电路的总电阻大，则电动机和定值电阻串联，如下图
（2）根据图像乙知道，当压力增大时，压敏电阻的阻值变小，即压敏电阻的阻值随压力的增大而减小。
（4）要求质量更小的人站上电梯就能使其较快运行，质量变小，重力变小，则对电梯的压力变小，根据图甲可知，此时力敏电阻的阻值变大，控制电路的总电阻变大，根据欧姆定律知道，电路中的电流变小，由于吸合电流不变，要使此时的电流达到吸合电流，则需要增大电路中的电路，故采取的方法是：①减小电路的总电阻，即滑动变阻器R1接的滑片向左移动；②增大电源电压。
15．“胜哥”利用如图甲电路将电流表改装成一个“数字显示”温度计(如图丙)，其中 R1为热敏电阻，其电阻随温度变化如图乙所示。其制作过程如下：
步骤一：“胜哥”将图甲中滑动变阻器的滑片P移到b端，闭合S1、S2，移动滑片P使电流表满偏，此时滑动变阻器的阻值标注为 Rp，之后保持滑片P位置不再移动；
步骤二：断开S1、S2，“胜哥”向容器中加入适量沸水(标准大气压下)，只闭合S1并记录电流值，接着观察温度计，记录示数每下降5℃时温度t和对应的电流I；
步骤三：根据记录的t和I，重新绘制电流表的表盘，改装成温度表。
（1）当温度降低时，热敏电阻的阻值将　 　。
（2）已知电源电压为30V，选用的电流表量程为0~0.6A，求水温52℃对应电流表表盘的电流示数。(写出计算过程)
（3）当容器中水温为100℃和80℃时，在图丙中标出的两个温度的刻度间距记为△L1；同理，将20℃和40℃对应温度的刻度间距记为△L2。请比较△L1和△L2的大小关系：　 　。
【答案】（1）增大
（2）当温度为52℃时， 电阻，
（3）
【知识点】电阻和电阻的串联、并联；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】（1）根据图乙进行分析可得出热敏电阻阻值变化与温度的关系。
（2）根据欧姆定律计算滑动变阻器的阻值电阻，串联电路电源电压除以总电阻等于电流。
（3）根据图乙可知，温度变化量一定时，电阻变化量不同，电阻变化量大时，电流变化量大，则刻度间距离变化量大。
【解答】（1）由图乙可知，温度降低，热敏电阻的阻值增大。
（3）由图乙可知，在水温为100℃和80℃时，热敏电阻的温度变化量减小，而在20℃和40℃时，热敏电阻的阻值变化值较大，由欧姆定律可知，电压一定时，电阻变化量大，电流变化值大，表盘是由电流表改装而成的，可知电阻变化量大时，刻度之间的距离大，故。
16．如图是“胜哥”研究“影响导体电阻大小的因素”的实验装置，已知电源恒为3伏。实验中用四根电阻丝作被测导体，A、B、C三根电阻丝等长，D最长。将电阻丝两端接入电路后，通过调节滑动变阻器，保持电阻丝两端电压2伏不变，进行测量并记录，数据如下表。
实验组 电阻丝 材料 横截面积(厘米2) 电流(安培)
1 A 锰铜合金 0.4 0.56
2 B 镍铬合金 0.4 0.44
3 C 镍铬合金 0.2 0.22
4 D 镍铬合金 0.2 0.10
（1）将电阻丝A的两端接入电路，闭合开关前，需要将滑动变阻器的滑片移至线圈最　 　(填“左”或“右”)侧。
（2）分析上表中实验组3和4，得到的结论是：　 　。
（3）为完成上述实验，所选用的滑动变阻器可能是____(填字母)。
A．“5Ω 0.6A” B．“10Ω 0.5A” C．“15Ω 0.6A”
（4）工业上将金属膜覆盖在陶瓷圆筒上，然后雕刻成螺旋状，生产出不同阻值的定值电阻。下列是用相同的金属膜雕刻成的三个阻值不同的定值电阻R1、R2、R3(虚线表示背面剩余金属膜)。你认为哪个电阻阻值最大，并说明理由：　 　。
【答案】（1）右
（2）材料和横截面积等条件相同时，长度越长，电阻越大
（3）B
（4）R3， 材料相同时，R3的金属膜长度最长，横截面积最小，所以电阻最大
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【分析】（1）在闭合开关前，为了保护电路，变阻器的滑片要调到阻值最大的位置；
（2）根据电流表的示数判断电阻大小，根据表格数据确定哪些因素相同，哪个因素不同，根据控制变量法的要求描述结论即可；
（3）根据U变=U总-U计算变阻器分担的电压，根据表格确定电路的最小电流，根据计算变阻器接入的最大阻值即可。
（4）导体的电阻与长度成正比，与横截面积成反比，据此分析解答。
【解答】（1） 根据图片可知，电阻丝A的两端接入电路，闭合开关前，需要将滑动变阻器的滑片移至阻值最大的最右侧；
（2）根据表格可知，实验3和4中，材料和横截面积相同，4中导线长度大，电流却小，那么得到结论：材料和横截面积等条件相同时，长度越长，电阻越大。
（3）在实验过程中，电阻丝的电压保持2V，则变阻器的电压为：U变=U总-U=3V-2V=1V；
根据表格可知，最小电流为0.1A，则变阻器接入的最小电阻为：；
故选B。
（4）根据图片可知，我认为R3的电阻最大，理由是：材料相同时，R3的金属膜长度最长，横截面积最小，所以电阻最大。
17． 为了探究导体导电能力是否与材料等因素有关，“胜哥”利用电压恒定的学生电源、不同规格的金属丝(如表所示)、电流表、开关等器材进行了如下实验。
编号 材料 长度 横截面积
① 镍铬合金 1米 1毫米2
② 镍铬合金 1米 2毫米2
③ 镍铁合金 1米 1毫米2
④ 锰铜合金 1米 1毫米2
步骤一：将①号金属丝的A、B端接入电路，使导线的 P端与 B 相连(如图甲)；
步骤二：闭合开关，记录电流表示数I1，立刻断开开关；
步骤三：将P分别移至金属丝的C、D点，闭合开关，记录电流表示数分别为I2、I3，并立即断开开关；
步骤四：分别用②、③、④号金属丝替换①号金属丝重复上述步骤。
（1）步骤二中，记录图乙所示电流表的示数为0.34A，请在答题纸上用箭头标出此时电流表指针的位置。
（2）编号①②实验对比，探究的问题是　 　。
（3）实验中，“胜哥”每次都要等材料完全冷却后，再测量电流。这种做法主要是因为　 　。
（4）查阅资料得知：长度、粗细均相同的锰铜合金电阻非常小。试分析用④号金属丝实验时可能存在的安全隐患：　 　。
【答案】（1）
（2）导体导电能力是否与材料横截面积有关
（3）避免因电流通过电阻丝温度升高，导致电阻变化，对实验产生干扰
（4）电阻太小导致电流过大，超过电流表量程，损坏电流表(或损坏电源)
【知识点】控制变量法；影响电阻大小的因素
【解析】【分析】（1）根据分度值确定指针位置。
（2）根据表中数据进行判断，唯一变量即为探究的影响因素。
（3）每次都要等材料完全冷却后，再测量电流，是为了防止温度对实验造成干扰。
（4）电路中没有其他用电器，若电阻过小，可能会导致电流表损坏甚至造成电源短路。
【解答】（1）电流表连接的是小量程，分度值为0.02A，可知0.34A在0.4A左侧第三格，如图所示
。
（2）由表中数据可知， 编号①②实验的变量是横截面积，可知探究的是导体电阻大小与横截面积的关系。
（3）导体的电阻还与温度有关，为了防止温度对实验造成干扰，每次都要等材料完全冷却后，再测量电流。
（4）长度、粗细均相同的锰铜合金电阻非常小，由欧姆定律可知，电路中电流较大，可能会导致电流表损坏甚至电源短路。
18．盐溶液也能导电，“胜哥”找来一根弹性很好的乳胶管，里面灌满一定浓度的盐水，两端用金属圆片电极密封，形成一段封闭的盐水柱，长度为20厘米。“胜哥”选用了下列器材，对盐水柱的电阻进行探究。(过程中盐水柱的温度变化和发生的化学变化忽略不计)
【器材选择】12伏学生电源，电流表(量程为0~5毫安)，电压表(量程为0~3伏和0~15伏)，滑动变阻器(0~10千欧)。
【电路连接】“胜哥”设计电路图，并根据电路图连接实物。
（1）根据实验要求，用笔画线作为导线完成实物图的连接。
【实验数据】正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器，测得多组数据如表所示：
实验记录表
实验序号 1 2 3
电压表示数(伏) 3.6 7.2 10.2
电流表示数(毫安) 1.25 2.40 3.48
盐水柱电阻(千欧) 3.00 2.93
（2）分析表中的三组数据，该盐水柱的电阻为　 　千欧。(结果保留两位小数)
（3）“胜哥”继续提出猜想：金属丝的电阻与金属丝的长度、横截面积、材料有关，盐水柱的电阻是否也与这些因素有关呢
【方案设计】
①探究盐水柱的电阻与长度的关系。“胜哥”利用乳胶管弹性好的特性，通过拉长乳胶管来改变盐水柱的长度。你觉得此设计是否合理 并说明理由：　
　 。
②探究盐水柱的电阻与横截面积的关系。
③探究盐水柱的电阻与盐水浓度的关系。
【答案】（1）
（2）2.94
（3）不合理；在拉长盐水柱长度时，横截面积也会相应发生变化，未控制单一变量
【知识点】影响电阻大小的因素；欧姆定律及其应用
【解析】【分析】 （1）根据表中数据确定电压表量程，将电压表并联在盐水柱两端；
（2）根据表中数据利用欧姆定律求出第1次实验盐水柱的电阻，然后取平均值作为盐水柱的电阻；
（3）影响电阻大小的因素是：材料、长度、横截面积和温度，根据控制变量法分析回答。
【解答】 （1）由表中数据可知，电压表最大示数为10.2V，故电压表选用大量程并联在盐水柱两端，如下图所示：
；
（2）由表中数据可知，第1次实验盐水柱的电阻为：
，
则该盐水柱的电阻为：
；
（3）根据控制变量法可知，要探究盐水柱的电阻与长度的关系，应控制盐水的浓度、盐水柱的横截面积和温度不变，改变盐水柱的长度，而本实验中，小组成员利用乳胶管弹性好的特性，通过拉长来改变盐水柱长度，进行探究，这种设计是不合理的，在拉长盐水柱长度时，横截面积也会相应发生变化，未控制单一变量。
19．“胜哥”对“KNO3水溶液电阻的大小与哪些因素有关”进行了科学探究活动。选用的实验器材有：两端接有金属接线柱的塑料管、电源、开关、小灯泡、导线，他将上述器材组装成如图所示的电路并进行科学探究。
（1）“胜哥”闭合开关后，将适量KNO3水溶液从注水口倒入塑料管中时观察到小灯泡发光，说明KNO3水溶液是　 　(选填“导体”或“绝缘体”)。
（2）在探究KNO3水溶液电阻的大小与其横截面积的关系时，“胜哥”用注射器缓慢地向塑料管中加适量相同浓度的KNO3水溶液时，观察到灯泡逐渐变亮。说明其他条件相同时， 水溶液的横截面积越小，其电阻越　 　。
（3）实验时，“胜哥”发现灯泡亮度变化不明显，请你帮助他改进实验电路：　 　。
（4）探究KNO3水溶液电阻的大小与其浓度的关系时，为了改变KNO3水溶液的浓度，“胜哥”向塑料管中添加适量的蒸馏水并搅拌均匀，观察到灯泡的亮度逐渐变暗。于是得出结论：其他条件相同时，KNO3水溶液的浓度越小，电阻越大。请你对此实验操作做出评价：　 　。
【答案】（1）导体
（2）大
（3）在电路中再串联一只电流表
（4）小科同学的实验操作不对，因为他没有控制KNO3水溶液的横截面积相同
【知识点】控制变量法；导体、半导体和绝缘体；影响电阻大小的因素
【解析】【分析】（1）导体可以导电，绝缘体电阻很大，不导电。
（2）实验采用了转换法，灯泡越亮，说明电路中电阻越小。
（3）电流变化值较小，灯泡亮度变化不明显，可以在电路中串联一个电流表，通过观察示数变化来反映电阻变化。
（4）由控制变量法可知，探究某一因素的影响时，应控制其它条件相同。
【解答】（1）小灯泡发光，说明电路中有电流经过，可知硝酸钾溶液属于导体。
（2）用注射器缓慢地向塑料管中加适量相同浓度的KNO3水溶液，KNO3水溶液的横截面积变大，灯泡变亮，说明电阻减小，可知硝酸钾溶液的横截面积越大，电阻越小，横截面积越小，电阻越大。
（3）可以在电路中串联一个电流表，通过电流表示数来反映电流的微小变化。
（4）加蒸馏水，不仅会改变硝酸钾溶液的浓度还会改变硝酸钾溶液的横截面积，存在两个变量，所以小科的操作不正确。
20．图1是“胜哥”研究“影响导体电阻大小的因素”的实验装置。实验中用四根电阻丝作被测导体，将电阻丝两端接入电路后，通过调节滑动变阻器，保持电阻丝两端电压相同，进行测量并记录，数据列于下表。
实验组 电阻丝 材料 长度（厘米） 直径（毫米） 电流（安）
1 a 康铜丝 57.20 0.50 待填
2 b 镍铬丝 57.20 0.50 0.14
3 c 镍铬丝 57.20 0.70 0.26
4 d 镍铬丝 28.60 0.70 0.54
请回答：
（1）将电阻丝a的两端接入电路，闭合开关后，电流表指针位置如图2所示，其示数为　 　安。
（2）“胜哥”研究导体电阻大小与横截面积的关系时，应该选择实验组　 　进行对比。
（3）实验得出，导体电阻大小与导体的材料、长度和横截面积有关。此外，导体电阻还与温度有关。
①科学研究发现某种金属电阻和温度的关系如图3所示。描述该金属电阻在降温过程中的现象：　 　。
②探索新材料是高科技研究领域中永恒的主题之一。若常温下某种新材料的电阻为零，该新材料可用于制造　 　（写出一种），以减少能量损耗。
【答案】（1）0.32
（2）bc
（3）金属电阻随温度的降低而减小，最后变为超导体；输电线
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【分析】（1）根据电流表的量程、分度值以及指针的位置读出电流表的示数；
（2）导体的电阻与导体的长度、横截面积、材料和温度有关，当研究电阻与其中一个因素的关系时，应控制其它的因素不变；
（3）①某些物质在很低的温度时，电阻就变成了0，这就是超导现象；
②在发电厂发电、输送电能方面若能采用超导材料，就可以大大降低由于电阻引起的电能损耗。
【解答】 （1）根据图2可知，电流表选择0～0.6A量程，每一个大格代表0.2A，每一个小格代表0.02A，电流为0.32A；
（2）“胜哥”研究导体电阻大小与横截面积的关系时，即应该选择导体材料、长度相同，但横截面积不同的电阻丝，故选b和c进行对比；
（3）①根据图3图象可知，该金属降温过程中， 电阻随温度的降低而减小，最后变为超导体 ；
②若常温下某种新材料的电阻为零，该新材料可用于制造输电线，以减少能量损耗。
21．在“探究电流与电阻关系”的实验时，为了使实验操作简便，“胜哥”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欧之间的任意整数值。现提供的器材有：电源（恒为6伏）、滑动变阻器(1安50欧)、电压表(0~3伏)、电流表(0~0.6安)、电阻箱、开关和导线若干。
（1）请完成实物图甲的连接（要求滑片在最右端时滑动变阻器接入阻值最大)
（2）实验中滑动变阻器的作用是　 　。
（3）实验开始时，调节电阻箱使接人阻值为5欧，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，则此时电压表示数为　 　伏。
（4）“胜哥”多次改变电阻箱的接人阻值，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为　 　。
【答案】（1）
（2）保护电路，调节滑片使电阻箱两端电压保持不变
（3）2
（4）4Ω~25Ω
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】（1）根据滑动变阻器的使用方法解答；
（2）在探究电流与电阻关系的实验中，要控制电阻两端电压相等，而改变导体的电阻，据此分析滑动变阻器的用途；
（3）根据图乙确定选择的量程和分度值，确定电流表的示数，然后根据U=IR计算电压表的示数。
（4） 在探究电流与电阻关系的实验中，定值电阻两端的电压保持不变，则变阻器两端的电压也不变，根据“串联电路电压与电阻成正比”的规律可知，当滑动变阻器的阻值最大时，定值电阻的阻值也最大，此时电流最小。根据电流的量程可以确定电路的最大电流，根据即可确定定值电阻的最小值。
【解答】（1）在探究电流与电阻关系的实验中，变阻器应该与开关串联，且接线“一上一下”。滑片在最右端时滑动变阻器接入阻值最大，则应该将变阻器左下角的接线柱与开关右端的接线柱相连即可，如下图所示：
（2）实验中滑动变阻器的作用是：保护电路，调节滑片使电阻箱两端电压保持不变。
（3）根据图乙可知，电流表选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，则示数为0.4A，那么电压表的示数为：U=IR=0.4A×5Ω=2V。
（4）当滑动变阻器的阻值为50Ω时，此时变阻器接入的阻值最大；
根据“串联电路电压与电阻成正比”的规律得到：；
；
解得：R=25Ω。
根据电流表的量程可知，通过电路的最大电流为0.6A，此时变阻器的阻值最小；
则它的最小阻值为：；
那么电阻箱可条件的范围为4Ω~25Ω。
22．“胜哥”用如图甲所示电路测某导体的电阻。回答下列问题：
（1）用笔画线代替导线在答题纸的图中完成实物图的连接；　 　
（2）闭合开关，当滑动变阻器的滑片移到某一位置时，电流表和电压表的指针位置如图丙所示，则被测导体R0的电阻为　 　欧；
（3）为减小实验误差，需进行多次测量。当图乙所示滑动变阻器的滑片P从A端向B端移动时，电压表的示数将　 　（选填“变大”或“变小”）。
【答案】（1）如图：
（2）13
（3）变大
【知识点】变阻器的原理及其使用；欧姆定律及其应用
【解析】【分析】（1）根据滑动变阻器的使用方法解答；
（2）根据丙图确定电流表和电压表的量程和分度值，根据指针位置读出示数，然后根据公式计算即可；
（3）根据滑片移动方向分析变阻器的阻值变化，再根据R总=R变+R0分析总电阻的变化，最后根据“电流与电压的反比关系”确定电流表的示数变化，最后根据U=IR分析电压表的示数变化。
【解答】（1）滑动变阻器应该与电阻串联，且接线一上一下。根据图片可知，变阻器右下角的接线柱已经与定值电阻R0相连，此时可以将左上角的C接线柱与电源正极相连，如下图所示：
（2）根据丙图可知，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，则电流表的示数为0.2A；
电压表的量程为0~3V，分度值为0.1V，则示数为2.6V，
那么R0的阻值：；
（3）当图乙所示滑动变阻器的滑片P从A端向B端移动时，变阻器的阻值减小，根据R总=R变+R0可知，总电阻减小。根据“电流与电阻的反比关系”可知，电流表的示数增大。根据U=IR可知，电压表的示数增大。
23．“胜哥”设计了如图实验电路来探究“铅笔芯的电阻随温度变化的规律”。实验器材有电流表(量程为0~0.6A)，学生电源(输出电压恒为24V)，滑动变阻器R1(最大阻值为10Ω)，滑动变阻器R2(最大阻值为20Ω)，滑动变阻器R3(最大阻值为50Ω)，单刀双掷开关，用防水绝缘材料包裹的铅笔芯RT，导线若干。实验步骤如下：
a.按照电路图连接好实验器材；
b.为不烧坏电流表，将滑动变阻器的滑片P 调节到- 端；然后将单刀双掷开关掷于c端，调节滑片P，使电流表指针指在满刻度位置，并在之后的操作中使滑片P位置不变；
c.水浴使温度维持在20℃，将单刀双掷开关掷于d端，电流表示数稳定后记录电流表示数。
d. 改变水浴温度40℃、60℃、80℃， 重复实验。
请回答：
（1） 实验步骤b中★处应填　 　(填“a”或“b”)端。
（2） 根据实验要求， 电路中的滑动变阻器应选择　 　(填“R1” “R2”或“R3”)。
（3）小金检查电路后认为电路设计存在问题：实验过程中没有保持铅笔芯两端的电压相同，所以通过电流表变化不能判断铅笔芯的电阻变化。“胜哥”对小宁进行了解释：因为　 　，所以能够判断铅笔芯电阻的变化，电路设计没有问题。
（4）实验测得的数据如下表所示，由此可以得出的结论是　 　。
实验次数 1 2 3 4
温度 20 40 60 80
电流/A 0.16 0.19 0.21 0.22
【答案】（1）a
（2）R3
（3）电路中电源电压及滑动变阻器电阻不变，若电流变大，则总电阻变小，说明铅笔芯电阻变小；若电流变小，则总电阻变大，说明铅笔芯电阻变大
（4）其他条件相同时，随着温度的升高，铅笔芯的电阻变小
【知识点】变阻器的原理及其使用；欧姆定律及其应用
【解析】【分析】（1）在闭合开关前，为了避免电流过大烧毁用电器，要求变阻器的阻值调到最大；
（2）当开关S接c时，只有滑动变阻器，根据电流表的量程确定最大电流，进而确定变阻器接入的最小阻值即可；
（3）根据电源电压不变和欧姆定律分析电流变化时总电阻的变化，再根据串联电路R总=R1+R2分析铅笔芯电阻的变化；
（4）根据表格数据分析铅笔芯的电阻随温度的变化规律即可。
【解答】（1）根据图片可知，变阻器Pb段接入电路，当滑片在a端时阻值最大，则实验步骤b中 ★处应填a端；
（2）根据电流表的量程可知，电路的最大电流为0.6A，则变阻器接入的最小阻值为：；
则变阻器接入的最小阻值为40Ω；
故选R3。
（3）小金检查电路后认为电路设计存在问题：实验过程中没有保持铅笔芯两端的电压相同，所以通过电流表变化不能判断铅笔芯的电阻变化。“胜哥”对小金进行了解释：因为电路中电源电压及滑动变阻器电阻不变，若电流变大，则总电阻变小，说明铅笔芯电阻变小；若电流变小，则总电阻变大，说明铅笔芯电阻变大，所以能够判断铅笔芯电阻的变化，电路设计没有问题。
（4）根据表格数据可知，当温度升高时，电流变大，则铅笔芯的电阻变小，那么得到结论：其他条件相同时，随着温度的升高，铅笔芯的电阻变小。
24．为了研究通过导体的电流与导体两端电压的关系，“胜哥”设计了如图1甲所示的电路。电源电压恒为6 V，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器(图乙)。
1/A 0.2 0.4 0.6 1
U/V 1 2 3 5
请回答：
（1）在此实验中，滑动变阻器的作用是　 　。
（2）闭合开关后，移动滑片P，发现两电表示数始终如图2所示，原因可能是　 　。
（3）R1的阻值为　 　Ω。
（4）改正错误后，“胜哥”继续实验，将有关实验数据记录在表格中。分析表格可知，他所选择的滑动变阻器的规格是（）(填字母)。
A．10Ω 2A B．25 Ω 2A C．50Ω 0.5A
【答案】（1）改变定值电阻R1两端的电压和保护电路
（2）滑动变阻器短路(或将滑动变阻器的C、D两个接线柱接入了电路)
（3）5
（4）B
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】（1）根据实验过程和操作步骤，分析滑动变阻器的作用；
（2）电压表和电流表的示数不变，即调节滑片移动的过程中电阻保持不变，应该是滑动变阻器没有起到相应的调节作用，据此分析解答；
（3）根据图2确定电流表的示数和电压表的示数，根据计算R1的阻值；
（4）根据表格确定通过电路的最小电流和对应电压表的示数，根据U2=U总-U1计算变阻器的电压，根据计算变阻器接入的最大阻值即可。
【解答】（1）在探究通过导体的电流与两端电压的关系时，需要不断改变定值电阻两端的电压，那么滑动变阻器的作用是：改变定值电阻R1两端的电压和保护电路。
（2） 闭合开关后，移动滑片P，发现两电表示数始终如图2所示，原因可能是滑动变阻器短路(或将滑动变阻器的C、D两个接线柱接入了电路)；
（3）根据图2可知，电流表的量程为0-0.6A，分度值为0.02A，则示数为0.24A。电压表的量程为0-3V，分度值为0.1A，则示数为1.2V，
那么定值电阻的阻值为：；
（4）根据表格可知，通过电路的最小电流为0.2A，此时电压表示数为1V，
那么变阻器两端的电压为：U2=U总-U1=6V-1V=5V；
那么变阻器接入的最大阻值为：；
故选B。
25．“胜哥”用如图电路进行两项实验。
（1）实验一：探究电流与　 　的关系。
①按图连接好电路，闭合开关，移动R1的滑片到某处保持不动；②移动R2的滑片，读出电压表和电流表的示数，记录数据；
③多次重复实验步骤②。
（2）实验二：探究电流与电阻的关系。
①先移动R1的滑片到某一位置，再移动R2的滑片，使电压表的示数为2V，读出此时电流表示数，记录数据；
②向右移动R1的滑片到另一位置，则他应向　 　移动R2的滑片，使电压表的示数仍为2V，读出此时电流表示数，记录数据；
③多次重复实验步骤②。“胜哥”能否得出“电阻两端电压不变时，通过电阻的电流与电阻阻值大小成反比”的结论，理由是　 　。
【答案】（1）电压
（2）右；不能，理由是无法读出R1的阻值
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】（1）根据实验步骤分析哪个因素相同，哪个因素发生改变即可；
（2）②在串联电路中，电压的分配与电阻成正比，据此分析R2的阻值变化即可；
③探究通过电阻的电流与电阻的关系时，要保持电压相同，只改变电阻，同时记录对应的电流，然后将电阻和电流相乘，通过比较乘积大小来确定二者的数量关系。而在变阻器R1滑片移动的过程中，无法确定它的阻值大小，因此无法探究对应的关系，据此分析解答。
【解答】（1）根据实验步骤①可知，滑片的位置不动，那么R1的阻值不变，相当于一个定值电阻。根据步骤②可知，不断记录R1两端的电压和电流，因此实验一探究电流与电压的关系。
（2）②探究电流与电阻的关系时，需要控制R1电压不变，根据U总=U1+U2可知，此时R2两端的电压也不变，则二者电压的比值不变。在串联电路中，电压与电阻成正比，当R1的阻值变大时，R2的阻值也要变大，极它的滑片应该向右移动。
③“胜哥”不能得出“电阻两端电压不变时，通过电阻的电流与电阻阻值大小成反比”的结论，理由是：无法读出R1的阻值。
26．“胜哥”用电压表和电流表测导体的电阻R，过程如下。
（1）[实验步骤]
①连接电路，将滑动变阻器的滑片移到阻值最大位置；
②闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，读出电压表和电流表的示数并记录；
③改变滑动变阻器的阻值，读数并记录，重复实验。
记录表
实验次数 U/V I/A R/Ω
1 1.0 0.50 2.0
2 1.5 0.14 10.7
3 2.0 0.19 10.5
4 2.5 0.23 10.9
请在答题卷中用笔画线代替导线，将实物图连接完整。
（2）[数据处理]表中数据有一组是错误的，剔除后可得出导体的电阻R=　 　 Ω。
（3）[反思交流]实验中，通过调节滑动变阻器的阻值获得多组数据，这样操作的目的是　 　。
【答案】（1）
（2）10.7
（3）取平均值，减小误差
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】（1）需将定值电阻和滑动变阻器串联在一起；
（2）伏安法通过多次测量电压和电流值来计算不同的电阻大小，并求得其平均值；
（3）多次测量求平均值以减小实验误差；
【解答】（1）只需将电阻串联进去；
（2）；
（3）调节滑动变阻器的阻值获得多组数据，这样操作的目的是取平均值，减小误差；
故答案为：（1）（2）10.1 （3）取平均值，减小误差
27．“胜哥”用电压表和电流表测导体R的电阻。在正确连接电路的基础上，通过调节滑动变阻器R，先后完成了四次实验，测得的电压和电流值如表所示。回答问题：
（1）根据实验要求，用笔画线作为导线在答题纸的图中正确连接电压表。
（2）第3次实验时，电流表示数如图乙所示，此时电流为　 　安。
（3）根据表中数据，在实验过程中，滑动变阻器R，滑片移动的方向是　 　（选填“A→B”或“B→A”)。
试验次数 U(伏) I(安)
1 0.6 0.12
2 0.8 0.16
3 1.2 待填
4 1.8 0.36
【答案】（1）如图所示
（2）0.24
（3）B→A
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】（1）根据电压表的使用方法解答；
（2）根据图乙确定电流表选用的量程和分度值，然后根据指针位置读出电流表的示数。
（3）根据表格数据分析电流表的示数变化规律，再根据“电流与电阻的反比关系”确定变阻器的阻值变化，最终确定滑片的移动方向。
【解答】（1）在测电阻的实验中，电压表应该与待测电阻并联。由于电源电压为3V，所以电压表选择量程0·3V，如下图所示：
（2）根据乙图可知，电流表选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，则示数为0.24A。
（3）根据表格可知，电流表的示数逐渐增大，则滑动变阻器的阻值逐渐减小，那么滑片移动的方向是：从B→A。
28．厚膜电阻是一种被广泛应用于高温电子设备中的定值电阻，具有耐高温的特性。“胜哥”想测定某一型号的厚膜电阻的阻值大小，设计如下实验。连接如图甲所示电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，测量并记录的实验数据如下表所示。
实验 电压 (伏) 电流 (安)
1 4.8 0.1
2 9.8 0.2
3 12 0.25
（1）连接电路时，应将最后一根导线 a 连接滑动变阻器的　 　(填“A”或“B”)接线柱，连接过程中存在的问题是　 　；
（2）分析表中的实验数据，可知该厚膜电阻的阻值是　 　欧(结果保留一位小数)；
（3）查阅资料发现：该厚膜电阻材料为导电金属陶瓷，滑动变阻器金属丝材料为镍铬合金丝，两种材料电阻随温度变化图像如图乙所示。保持滑片位置不变，开关闭合一段时间后，“胜哥”发现电压表示数减小，请解释其原因　 　。
【答案】（1）B；连接电路时开关未断开
（2）48.3
（3）镍铬合金的电阻随着温度的升高而增大，导电金属陶瓷的电阻受温度的影响较小。根据欧姆定律，电路中的总电阻变大，电流变小，导电金属陶瓷的电阻几乎不变，所以分到电压变小
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】从电路安全考虑，滑动变阻器应当以最大阻值接入电路。金属导体电阻随温度升高而增大。
【解答】（1）滑动变阻器应 “一上一下” 接线，并且使接入电路的起始电阻最大，已接C接线柱，所以最后一根导线a应连接B接线柱 。连接电路时，开关未断开 ，这是错误操作，易造成短路等问题 。
（2）根据R= ，分别计算三次实验的电阻，再取平均值得到结果。
（3）由图乙知，导电金属陶瓷（厚膜电阻材料 ）电阻随温度变化小，镍铬合金（滑动变阻器材料 ）电阻随温度升高而增大 。开关闭合一段时间后，滑动变阻器因电流发热，电阻增大，电路总电阻增大，电流减小 。根据U=IR ，电流减小导致厚膜电阻其两端电压（电压表示数 ）减小。
29．在“伏安法测电阻”的实验中，“胜哥”用图1所示的电路测 R1的阻值，已知电源电压U=4.5伏且保持不变。
（1）正确连接电路，闭合开关，发现电流表示数为0，电压表的示数如图2所示，则电路中存在的故障可能是　 　。
（2）排除故障进行实验。当电压表示数为2伏，电流表示数为0.2A，则 欧。实验中三次改变R1两端的电压测量电阻， 目的是　 　。
（3）“胜哥”继续用三个未知电阻进行实验，将每个电阻两端的电压和通过的电流在如图3所示的坐标系中描出甲、乙、丙三个点，其中　 　点对应的阻值最大。
【答案】（1）R1断路
（2）10欧，取平均值减小误差
（3）丙
【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）电压表测量对象断路：电流表无示数，电压表示数约为电源电压；电压表测量对象短路，电压表无示数，电流表有示数。
（2）根据欧姆定律计算电阻的阻值。
（3）结合图像和欧姆定律进行判断。
【解答】（1）电流表示数为零说明电路中没有电流，存在断路，电压表示数大于3V，可知故障为电压表的测量对象定的工资电阻断路，电压表串联在电路中，相当于测量电源电压。
（2）R1的阻值为：。
多次改变电阻两端电压，获得多组数据，取平均值减小误差。
（3）由图像可知，丙电阻的电压最大、电流最小，欧姆定律可知，丙电阻的阻值最大。
30．“胜哥”在探究“导体的电阻与导体长度”的关系时，选择图甲所示的器材，并连接了部分电路。将固定在木板上长为15厘米的铅笔芯作为研究对象，标记为等长的五段，a、f为铅笔芯的两个端点，中间四点分别标记为b、c、d、e。
（1）若使滑动变阻器的滑片 P 向 D 端滑动时，电流表示数减小，需用一根导线将电源的正极接线柱与滑动变阻器的　 　(选填‘A”“B”或“C”)接线柱连接。
（2）“胜哥”将电路连接完整，把线夹夹在f点，闭合开关，发现无论如何调节滑动变阻器，电压表和电流表始终无示数。用一根导线的两端分别接到开关两端的接线柱上时，电压表和电流表1.1元公数；将导线的两端分别接到滑动变阻器接入电路的两接线柱上时，电压表和电流表均有示数。若电路中只有一处元件故障，则故障是　 　 。
（3）“胜哥”排除故障后，某次实验的电流表示数如图乙，结合甲图电路连接，读数为　 　安。
（4）将线夹分别夹在e、d、c、b点，重复步骤(3)，得到铅笔芯接入长度l和对应的铅笔芯接入电阻的平均值 R 的数据，如表所示：
线夹位置 b c d e f
铅笔芯接入长度l/厘米 3 6 9 12 15
铅笔芯接入电阻的平均值R/欧姆 20 40 5、9 80 10.0
请在丙图的坐标纸画出铅笔芯接入电阻的平均值R和铅笔芯接入长度l的关系图像。
【答案】（1）A
（2）滑动变阻器断路
（3）0.26
（4）
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【分析】（1）滑片向右滑动时，小灯泡变亮，说明电路中电流变大，滑动变阻器阻值变小，据此确定滑动变阻器选用的下端接线柱；
（2）根据电流表和电压表的示数分析电路故障的原因；
（3）根据电流表的量程和分度值读数；
（4）根据数据描点画图，结合图象得出规律；
【解答】（1）若使滑动变阻器的滑片P向D端滑动时电流表的示数增大，滑动变阻器阻值变小，则B接线柱必须接入电路，故需用一根导线将电源的正极接线柱与滑动变阻器的B接线柱连接。
（2）将导线的两端分别接到开关两端的接线柱上时，电压表和电流表仍无示数，电路是断路，将导线的两端分别接到滑动变阻器接入电路的两接线柱上时，电压表和电流表均有示数，电路是通路，故与导线并联的部分断路，若电路中只有一处元件故障，则故障是滑动变阻器断路。
（3）电流表的示数如图乙所示，使用的是小量程，分度值为0.02A，该读数为0.26A。
（4）①根据数据描点画图，如图所示：
31．为了探究“通过导体的电流与电阻关系”， “胜哥”利用6伏的电源、“40欧，1安”的滑动变阻器、阻值分别为5欧、10欧、20欧的R1、R2、R3等器材进行如下实验。
①按如图甲连接电路。
②闭合开关S1，将S2与a接通，调节滑动变阻器滑片P至电压表的示数达到设定值，记录电流表的示数为I1。
③分别将S2与b、c接通，调节滑动变阻器滑片P，使电压表的示数与步骤②的设定值相同，分别记录电流表的示数为I2、I3。
（1）连接电路时，开关应处于　 　状态。
（2）步骤②中R1两端电压达到设定值时，电压表示数如图乙，则该电压值为　 　。
（3）步骤③中调节滑动变阻器滑片时，其移动方向为　 　。
（4）为了使结论更具有普遍意义，需要在不同电压设定值下进行重复实验。若设定电压值1伏，利用上述仪器能否完成实验并说明理由　 　。
【答案】（1）断开
（2）2.5伏
（3）向右
（4）不能
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】（1）为了保护用电器，连接电路时，开关必须断开；
（2）如图乙所示，电压表选用小量程，根据电压表的分度值读数；
（3）将10Ω的定值电阻换为20Ω的定值电阻后，定值电阻两端电压变大，为使电压表示数不变，根据串联分压原理，应增大变阻器阻值；
（4）已知电源电压为6V，若设定电压值为1V（即定值电阻两端电压为1V不变），则滑动变阻器分得的电压始终为6V-1V=5V；则当10Ω、20Ω的电阻接入电路时，根据串联分压原理可得需要滑动变阻器接入电路的阻值分别为多少，结合所给变阻器的规格进行判断。
【解答】 （1）连接电路时，如果不断开开关，很容易烧坏用电器，故要断开；
（2）如图乙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为2.5V；
（3）将10Ω的定值电阻换为20Ω的定值电阻后，定值电阻两端电压变大，为使电压表示数不变，根据串联分压原理，应增大变阻器阻值，即将滑动变阻器的滑片向右移；
（4）已知电源电压为6V，若设定电压值为1V（即定值电阻两端电压为1V不变），则滑动变阻器分得的电压始终为6V-1V=5V；
则当10Ω的电阻接入电路时，根据串联分压原理可得，解得需要变阻器的阻值R滑=50Ω，
同理，当20Ω的电阻接入电路时，需要变阻器的阻值R滑'=100Ω，
而滑动变阻器的规格为“40Ω 1A”，所以当接入10Ω、20Ω的电阻时，不能完成实验。
四、综合题
32．艾灸在中国用于疾病预防和保健已有悠久的历史。
（1）艾灸能提高人体对多种病原体的抵抗力，从免疫学角度来看，这属于　 　免疫；
（2）艾草中的某种有效成分为异戊二烯，其分子式为 C5 H8，其中碳元素和氢元素的质量之比为　 　；
（3）如图甲所示的艾灸仪，内部加热等效电路如图乙所示，R1 和 R2是两个电热丝。使用时，先用高温档加热，当温度达到设定温度后，自动调节到低温档保温并开始进行理疗。
图乙中S2 是自动开关，艾灸仪开始进行理疗，S2的状态是 　 　的；
（4）若此艾灸仪的额定电压为12V，电路的加热功率和保温功率分别为30W和5W，求电热丝R2的阻值。
【答案】（1）非特异性
（2）15：2
（3）断开
（4）解：根据图片可知，当S2断开时，R1与R2串联，总电阻R=R1+R2；当S2闭合时，R2被短路，总电阻R= R1，
比较可知，前者总电阻大，后者总电阻小；
根据可知，前者总功率小，后者总功率大；
那么前者为保温状态，后者为加热档。
所以保温时S2是断开的。
②高温档时，S2闭合，只有R1工作，
那么R1的阻值；
保温档时，S2断开，R1与R2串联，总电阻；
则R2的阻值R2=R总-R1=28.8Ω-4.8Ω=24Ω。
【知识点】人体的免疫功能；电功率计算公式的应用；有关化学式的计算和推断；电阻的串联、并联
【解析】【分析】 （1）根据人体特异性免疫和非特异性免疫的关系来分析；
（2）元素质量比等于相对原子质量与个数的乘积之比；
（3）根据分别计算出R1的阻值和串联时的总电阻，最后根据R2=R总-R1计算R2的阻值。
【解答】 （1）因为皮肤、黏膜是保卫人体的第一道防线，体液中的杀菌物质（如溶菌酶）和吞噬细胞是第二道防线，这两道防线是人生来就有的，不针对某一类特定病原体，对多种病原体都有防御作用，属于非特异性免疫；艾灸能提高人体对多种病原体的抵抗力，符合非特异性免疫特点；
（2）异戊二烯（为C5H8）中碳、氢元素质量比为（12×5）：（1×8）=60：8 =15：2。
33． 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消扫，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。控制电路电源电压为4.5伏，定值电阻欧，为光敏电阻，其阻值随光照强度（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时，它就会开始扫地。求此时控制电路中两端的电压。
（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）“胜哥”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）由图丙可知，当光照强度为为时，光敏电阻
控制电路中的电流为
所以此时控制电路中R0两端的电压为
（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）因为机器人开始工作时的电流不变，电源电压不变，则机器人开始工作时控制电路的总电阻不变，当家里的地面灰尘更少时，照射到光敏电阻上的光照强度增强，光敏电阻R的阻值减小，要使机器人工作时控制电路的总电阻不变，应增大R0的阻值。
【知识点】电阻和电阻的串联、并联；欧姆定律及其应用；影响电磁铁磁性强弱的因素；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）根据图丙读出光敏电阻的阻值，串联电路总电阻等于用电阻的阻值之和，结合欧姆定律计算电流和电压。
（2）消耗的总电能等于扫地消耗的电能与待机消耗电能的总和，由W=Pt计算电能。
（3）电磁继电器的改进中，在不改变装置的情况下，控制电路中电流不变，可通过改变电源电压或改变电路中其它用电器的阻值，保证总电阻不变进行改进。
【解答】（3）光照变强，由图丙可知，光敏电阻的阻值减小，要保持电流不变，可减小电源电压或换用阻值更大的定值电阻。
34．植物生长需要适宜的环境湿度。“胜哥”为大棚内的植物“多肉” (适宜的环境湿度为30%~40%)设计了一个自动加湿装置，当环境湿度降至30%，加湿器恰好开始加湿，当环境湿度升至40%，加湿器恰好停止加湿，其电路如图所示。控制电路的电源电压U恒为6V，定值电阻R0为20Ω，湿敏电阻R的阻值随环境湿度的升高而减小，它的阻值与部分环境湿度对应关系如表所示。请完成下列问题(线圈电阻不计)：
（1）闭合开关S1，电磁铁的上端是　 　极；
（2）闭合开关S1、S2，求衔铁恰好被吸下时控制电路的总功率；　 　
（3）若大棚内的植物换成牡丹(适宜的环境湿度为50%~70%)，“胜哥”提出该加湿装置只更换电阻R0就能实现“当环境湿度降至50%，加湿器恰好开始加湿，当环境湿度升至70%，加湿器恰好停止加湿”，求更换后R0的阻值。　 　(请写出计算过程)
环境湿度 湿敏电阻 R/Ω
70% 10
50% 20
40% 30
30% 40
【答案】（1）S
（2）0.72W
（3）适宜的环境湿度为50%～70%，衔铁吸引与释放的电流不变，故电阻不变；释放时的电阻为：R放=40Ω+20Ω=20Ω+R0；解得：R0=40Ω；此时吸合时的电阻为40Ω+10Ω=50Ω，与原电路的吸合电阻相等，故符合要求
【知识点】电阻和电阻的串联、并联；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，电磁铁的磁性与电流大小和线圈匝数有关；
（2）根据湿度确定湿敏电阻的阻值，根据R'=R+R0计算总电阻，最后根据计算功率；
（3）根据原来的电路计算断开与闭合时的电阻，结合串联电路的特点列方程计算更换后的电阻。
【解答】 （1） 闭合开关S1， 线圈上电流方向向左。右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向左，此时大拇指指向下端，则下端为电磁铁的N极，上端为S极。
（2）当环境湿度升至40%，加湿器恰好停止加湿，说明衔铁被吸引，此时R=30Ω，与电阻R0串联，
此时电路的总电阻R'=R+R0=30Ω+20Ω=50Ω，
控制电路的总功率；
（3）适宜的环境湿度为50%～70%，衔铁吸引与释放的电流不变，故电阻不变；
释放时的电阻为：R放=40Ω+20Ω=20Ω+R0；
解得：R0=40Ω；
此时吸合时的电阻为40Ω+10Ω=50Ω，与原电路的吸合电阻相等，故符合要求。
35．如图所示是“胜哥”为朋友购买的一款助听器及部分结构名称。
（1）助听器能帮助听力衰减患者听见声音是因为它能将声音放大，即增大了声音的　 　这一特性；
（2）调节助听器上的音量控制旋钮可以改变声音的放大程度，它的实质是　 　（填某种电学元件）；
（3）“胜哥”查阅说明书后，了解到助听器的麦克风能将收集到的声信号转化为电信号，而内部的动圈式受话器则会将音频电信号转换成声信号。其中动圈式受话器的原理是通电导体　 　。
【答案】响度；变阻器；在磁场中受力运动
【知识点】响度、音调与声源振动的关系；变阻器的原理及其使用；磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】（1）将声音放大，指的是声音的音量更大，即响度大。
（2）声音放大程度不同，原因是电路中电流大小不同，可知音量控制按钮相当于滑动变阻器，通过改变连入电路中的电阻大小来改变电路中电流大小。
（3）声音是由物体振动产生的，动圈式话筒能将电能转化为机械能，与电动机的能量转化形式相同，原理是通电导体在磁场中受力运动。【解答】（1）响度是指声音的大小和强弱，也就是日常生活中的音量，因此是增大了声音的响度这一特性。
（2）调节广播音量大小的电位器实质是滑动变阻器，改变电路中的电流也就是声音的大小。
（3）动圈式受话器则会将音频电信号转换成声信号，与电动机的原理相同，即：通电导体在磁场中受力而运动。
36．为探究种子的萌发条件，“胜哥”利用实验室的电磁继电器、热敏电阻R1、可变电阻器R等器件设计了一个恒温箱控制电路（如图甲所示），R1处于恒温箱内，图乙是R1的阻值随温度变化的关系曲线。控制电路的电源电压U＝6V，电磁继电器线圈的电阻忽略不计，当电流为20mA时，电磁继电器的衔铁被吸合。
（1）当恒温箱内的温度升高时，控制电路中电流　 　（选填“增大”、“减小”），电磁铁的磁性增强。
（2）为了实现温度控制，恒温箱的加热器（加热器的电热丝图中未画出）应该选择连接的两个接线柱是　 　。
（3）如果要使恒温箱内预设的温度可调节范围是50℃～100℃，变阻器R2的最大阻值至少为多少？
（4）若要提高恒温箱控制的温度，合理的操作方法是　 　。
【答案】（1）增大
（2）CD
（3）变阻器R2的最大阻值至少270欧
（4）应适当向右调节滑动变阻器R2的滑片，使其接入电路的阻值变大
【知识点】变阻器的原理及其使用；欧姆定律及其应用；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）根据图乙分析温度升高时热敏电阻阻值的变化和电路总电阻的变化，根据欧姆定律分析电路中电流的变化；
（2）加热丝工作时，未到达设定的最高温度，根据电路的工作状态分析；
（3）根据最高温度和图乙得出热敏电阻的阻值，根据欧姆定律求出电路的总电阻，根据串联电路的电阻关系求出变阻器的阻值；
（4）温箱控制的温度升高，热敏电阻的阻值减小，由于衔铁吸下时的总电阻不变，据此得出合理的操作方法。
【解答】（1）由图甲可知，电磁继电器、热敏电阻R1、可变电阻器R串联接入控制电路中；由图乙可知，当恒温箱内的温度升高时，热敏电阻的阻值变小，总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流增大；
（2）加热丝在工作电路使用，但未达到设定的最高温度，加热丝在加热，温度升高，R1阻值变小，控制电路电流增大，达到最高温度电磁铁吸下衔铁，工作电路停止工作，因此需要接在C、D接线柱；
（3）由图像可知，当最高设定温度为100℃时，热敏电阻R1的阻值为30Ω；电流I=30mA=0.03A时电磁继电器的衔铁被吸合，根据欧姆定律，此时的总电阻R==300Ω，R2=300Ω-30Ω=270Ω；
（4）温箱控制的温度升高，热敏电阻的阻值减小，由于衔铁吸下时的总电阻不变，应向右调节滑动变阻器R2的滑片，使其接入电路的阻值变大。
故答案为：（1）增大；（2）CD；（3）270欧；（4）应适当向右调节滑动变阻器R2的滑片，使其接入电路的阻值变大。
37．图甲是某款电火锅，其内部简化电路如图乙所示，S1是旋钮开关，S2是温控开关（当锅体温度达到设定值时自动断开，当锅体温度低于一定值时自动闭合），R是指示灯的分压电阻，不起到加热作用，发热管内部结构如图丙所示，滑片转动时只能与滑动触头接触，0档为断开状态，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ档是不同功率的档位，电热丝被均分为四节接入电路，其他元件的电阻均忽略不计。
（1）S1从0档转到Ⅰ档开始工作，温控开关S2的状态是　 　（选填“断开”或“闭合”）
（2）加热时，锅内水温逐渐升高，其中改变水的内能的方式是　 　（选填“做功”或“热传递”）。
（3）图丙中，滑片顺时针转动，发热管的加热功率增大，IV档时功率最大，则接线柱a、b、c中连入电路的应该是　 　。
（4）已知电火锅IV档加热功率为1000瓦，若电火锅在Ⅲ档工作5分钟，求发热管消耗的电能。　 　
【答案】闭合；热传递；b，c；由于电热丝被均分为四节接入电路，由图知道，Ⅲ档长度是IV档长度的2倍，由知道，电火锅IV档接入电路的电阻所以Ⅲ档时，连入阻值为96.8欧，此时功率电火锅在Ⅲ档工作5分钟，发热管消耗的电能W=Pt=500W×300s=1.5×105J
【知识点】变阻器的原理及其使用；物体内能的改变方法；电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用；常用电热器
【解析】【分析】（1）由题中“当锅体温度达到设定值时自动断开，当锅体温度低于一定值时自动闭合”可知， S1从0档转到Ⅰ档开始工作，温控开关S2的状态是闭合。
（2）改变内能的方式：做功和热传递。
（3）滑片顺时针转动，发热管的加热功率增大，由可知，此时电功率大，则电阻小，即滑动变阻器连入电路的有效长度减小，可知连接的是bc。
（4）根据和电阻大小与长度成正比计算在Ⅲ档时的电功率，再由计算消耗的电能。【解答】（1）根据题意知道，S2是温控开关，即当锅体温度达到设定值时自动断开，当锅体温度低于一定值时自动闭合，所以，S1从0档转到Ⅰ档是开始工作，故温控开关S2的状态应是闭合的。
（2）锅中的水温度升高，是水吸收了热量，所以，是通过热传递增加了水的内能。
（3）根据题意知道，滑片顺时针转动，发热管的加热功率增大，且IV档时功率最大，由知道，说明滑片顺时针转动，接入电路的电阻减小，由图知道，滑片与b连接，当接线柱b、c中连入电路时，满足要求。
38．如图是“胜哥”设计的光控开关控制照明系统。光控开关采用光敏电阻控制，光敏电阻的阻值随着光照强度增强而减小。
（1）如图所示，为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果，路灯应接在　 　 (填“AB”或“BC”) 之间。
（2）为使天色更暗时才点亮路灯，应适当将滑动变阻器的滑片向 　 　(填“左”或“右”)端移动。
（3）已知当线圈中的电流等于2mA 时，衔铁刚好被电磁铁吸合，此时光敏电阻的阻值为2000Ω，控制电路的电源电压为6V，电路中其它电阻忽略不计，则滑动变阻器的最大阻值至少为多少Ω
（4）工作电路路灯的规格为“220V 100W”，那么1度电可供其正常工作多少小时
【答案】（1）AB
（2）左
（3）
（4）
【知识点】变阻器的原理及其使用；欧姆定律及其应用；电磁铁的构造和原理；影响电磁铁磁性强弱的因素；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）电磁铁的磁性与电流大小及线圈匝数有关，匝数一定时，电流越大，电磁铁的磁性越强。
（2）电磁继电器的改进中，装置不变的情况下，根据电路中电流不变进行分析。
（3）串联电路总电阻等于各用电器电阻之和。
（4）根据计算时间，注意单位换算。
【解答】（1）光敏电阻的阻值随着光照强度增强而减小，所以天暗时，光敏电阻的阻值增大，控制电路的电流减小，电磁铁的磁性减弱，衔铁不能被吸引，AB接通，此时要求灯亮，可知灯接在AB之间。
（2）天色更暗时，光敏电阻的阻值更大，将衔铁吸下的电流大小不变，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路中总电阻不变，所以滑动变阻器的阻值应减小，即将滑片向左移。
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