二轮复习 专题17欧姆定律(含解析)

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专题17欧姆定律
一.选择题(共20小题)
1.小雅同学利用如图所示的电路探究“电流与电压的关系”,下列说法正确的是(  )
A.为了方便观察实验现象,可以将R1换成小灯泡
B.开关闭合前,滑动变阻器的滑片应该移至最左端
C.多次调节滑片进行实验,是为了得到普遍性规律
D.实验的结论是:电阻一定时,电压与电流成正比
2.小明和同学们在做电学实验过程中,他们经过讨论,依次完成了“探究电流与电压的关系”三次实验电路的设计,如图甲、乙、丙所示。下列说法正确的是(  )
A.图甲改进为图乙:为保证实验过程中电压这一因素不变
B.图乙改进为图丙:实现多次实验,求平均值减小误差
C.图丙:移动滑动变阻器滑片的目的是改变电阻两端电压和通过电阻的电流
D.图丙:进行实验,眼睛一定要先看电流表,再看电压表
3.甲、乙两个兴趣小组在做“探究电流与电阻关系”的实验时都选用了如下器材:电压恒为6V的电源,阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻,电流表、电压表、开关、滑动变阻器各1个,导线若干。如图所示的A、B两个图像分别是甲、乙两小组依据所得数据描绘的。下列关于该实验的说法中正确的是(  )
A.由图像A可知,甲小组在实验中控制电阻两端的电压始终为3V
B.该实验说明:当电压一定时,导体的电阻与通过导体中的电流成反比
C.由图像B可知,乙小组在实验中控制电阻两端的电压始终为2V
D.乙小组为了完成本次实验,所选的滑动变阻器的最大阻值至少为40Ω
4.如图所示,小明同学在做“探究电流与电阻的关系”实验中,先在A、B间接入15Ω的电阻,移动滑片,使电压表示数为3V,读出电流表示数。接着用10Ω的电阻替换15Ω的电阻,闭合开关,此时电压表示数及应进行的操作是(  )
A.大于3V,应将滑片P向左滑
B.大于3V,应将滑片P 向右滑
C.小于3V,应将滑片P向左滑
D.小于3V,应将滑片P向右滑
5.小华同学在探究“通过导体的电流与其两端电压的关系”时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的I﹣U图像。下列说法正确的是(  )
A.导体甲的电阻大于导体乙的电阻
B.导体甲的电阻为10Ω
C.将甲、乙两导体并联后接到电压为3V的电源上时,干路电流为0.9A
D.将甲、乙两导体串联后接到电压为3V的电源上时,通过它们的电流为0.3A
6.小新利用如图所示的电路探究热敏电阻的特性。电源电压恒定,Rt为某种热敏电阻,R为定值电阻。闭合开关S,加热热敏电阻Rt,小新发现电流表A1的示数变大,在这个过程中,下列说法正确的是(  )
A.热敏电阻Rt的阻值变大
B.电流表A2的示数变大
C.电流表A3的示数变大
D.电压表V的示数变大
7.如图所示,把电阻R接入电源电压为6伏的电路中,电流表示数是0.3安,如果需要让电路中的电流增大到0.6安,可以采取的方法是(  )
A.用一个20欧的电阻与R串联
B.用一个10欧的电阻与R串联
C.用一个20欧的电阻与R并联
D.用一个10欧的电阻与R并联
8.将由同种材料组成的长度相同、横截面积不同的金属导体甲和乙,按照如图所示的方式连接在电路中,闭合开关S,下列说法正确的是(  )
A.甲的电阻比乙小
B.通过甲、乙的电流相等
C.通过甲的电流比乙小
D.甲两端的电压大于乙两端的电压
9.在物理实践活动中,小杜同学设计了用电流表或电压表测量物体重力的电路图,如图所示,弹簧与导线连接,电表选择恰当,电源电压恒定。能实现物重越大,电表示数越大的是(  )
A.
B.
C.
D.
10.过高的光照强度会影响花卉生长。图甲为监测光照强度的电路,电源电压不变,R0为定值电阻,R为光敏电阻,其阻值随光照强度变化关系如图乙所示。当电流表示数大于某一值时触发报警,闭合开关S,下列说法正确的是(  )
A.R的阻值随光照强度增大而增大
B.光照强度越大,通过R0的电流越大
C.光照强度越大,电流表示数越大
D.光照强度越大,R两端电压越大
11.小明完成伏安法测电阻的实验后,绘制了如图所示的甲、乙两个电路元件的电流与电压的关系图像。下列说法中正确的是(  )
A.甲、乙都是阻值不变的定值电阻
B.当乙两端的电压为2.5V时,其电阻为0.2Ω
C.若将它们串联接在某电源上,电路电流为0.2A时,电源电压为3V
D.若将它们并联接在某电源上,电源电压为2V时,干路电流为0.4A
12.如图所示的电路中,电源电压不变,开关S1闭合,开关S2由断开到闭合的过程中,下列说法中正确的是(  )
A.电流表示数变小
B.电压表示数变小
C.电压表示数不变
D.电压表和电流表示数的比值不变
13.如图所示是电阻A和B的U﹣I图像,小明对图像信息做出的判断,正确的是(  )
A.当A两端电压为0.5V时,通过它的电流为0.3A
B.当B两端电压为2.5V时,其电阻值为10Ω
C.将A和B串联,若它们两端的总电压为3V,则B电阻阻值是10Ω
D.将A和B并联后,接到电压为2V的电源上时,干路中的电流为0.4A
14.电源电压保持不变,开关S闭合,滑动变阻器的滑片P向左滑动,关于电路中的变化情况描述正确的是(  )
A.电压表和电流表示数的比值变大
B.电路的总电功率变大
C.R1的电功率变大
D.电压表的示数变小
15.如图所示的电路中,电源两端的电压未知但保持不变,R0是阻值已知的定值电阻。只闭合开关S1时,电流表的示数为I1,开关S1和S2均闭合时,电流表的示数为I2,则电阻Rx的阻值可以表示为(  )
A. B.
C. D.R0
16.小灯泡L和电阻R的电流随电压变化规律如图甲所示,小灯泡L两端的电压为2V时才能正常发光。将小灯泡L和电阻R分别连入图乙、丙所示的电路中,闭合开关,小灯泡均能正常发光,下列说法正确的是(  )
A.图乙中电源电压为4V,图丙中干路电流为0.2A
B.图乙中电源电压为4V,图丙中干路电流为0.3A
C.图乙中电源电压为6V,图丙中干路电流为0.2A
D.图乙中电源电压为6V,图丙中干路电流为0.3A
17.小然同学对伏安法“测定值电阻的阻值”和“测小灯泡的电阻”两个实验进行了梳理和对比,下列说法正确的是(  )
A.两个实验都需要进行多次测量减小误差
B.两个实验的原理都是
C.滑动变阻器在两个实验中的主要作用不同
D.两个实验都采用了控制变量法
18.如图是做“测量小灯泡电阻”的实验时连接的电路。关于该实验,下列说法正确的是(  )
A.闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑到最左端
B.在无法估测被测电压和电流时,电压表和电流表应选择大量程进行试触
C.滑动变阻器的作用是改变电源电压
D.多次测量然后求平均值,能减小测得的小灯泡电阻的误差
19.如图所示是小兴测量未知电阻Rx的实验电路,图中电源两端的电压保持不变,R为电阻箱。他的操作步骤如下:闭合开关S1、S2,记录此时电流表的示数I1;保持开关S1闭合,断开开关S2,调节电阻箱的旋钮使电阻箱接入电路中的电阻为一个合适的值,记录此时电流表示数I2和电阻箱的示数R。则下列选项中,Rx的表达式正确的是(  )
A. B.
C. D.
20.小明在实验室所提供的器材中选择合适的器材,设计如下电路,R0为已知阻值的定值电阻,其中不能测出未知电阻Rx的电路是(  )
A. B.
C. D.
二.填空题(共12小题)
21.用如图所示的电路探究通过导体的电流与电阻的关系,在开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片移到最    (填“左”或“右”)端;实验过程中,将5Ω的电阻更换成10Ω的电阻后,接下来应向    端(填“左”或“右”)移动滑动变阻器的滑片,使    表的示数保持不变。
22.如图所示,电源电压保持不变,在“探究电流与电阻的关系”的实验中,当S闭合前,滑动变阻器的滑片P应置于最    端,在探究的过程中,如要将20Ω的定值电阻更换为15Ω的电阻后,为了达到实验目的,应将滑片P向    端滑动(均选填“左”或“右”),使电压表的示数    (选填“变大”“变小”或“不变”)。
23.用如图所示的电路探究通过导体的电流与电阻的关系,实验过程中,将5Ω的电阻更换成10Ω的电阻后,接下来应向     端(填“左”或“右”)移动滑动变阻器的滑片,使     表的示数保持不变。
24.在探究“电流与电阻的关系”实验中,电路如图甲所示,多次改变电阻R的阻值,并记录对应的电流表示数,得到如图乙所示的电流随电阻R变化的图象。由图象可以得到电压表示数始终保持     V不变;若将图象中A、B两点所对应的电阻RA、RB并联使用,则通过它们的电流之比IA:IB=     。
25.小李“探究电流与电阻的关系”时,从实验室找来以下器材:电压恒为6V的电源一个,定值电阻5个,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω,规格为“40Ω 1A”的滑动变阻器一个,电流表、电压表、开关各一个,导线若干。他将实验数据绘制了如图所示的I﹣R图象,由图象可知:定值电阻两端的电压U0=     V保持不变,当接入电路的定值电阻R0=20Ω时,滑动变阻器接入电路的电阻是     Ω。若用25Ω的电阻替换20Ω电阻,电压表     (选填“能”或“不能”)调到U0,原因是     。
26.在如图所示的电路中,总电流I=1.0A,R1=2R2=2R3。则通过R2的电流大小为    A。
27.电路元件甲、乙的电流与两端电压的关系如图,甲的电阻是     Ω。若将甲、乙并联到电压为3V的电源两端,干路中的电流是     A。
28.如图所示电路是简易电子秤的原理图,电源电压为4.5V保持不变,R0是阻值为10Ω的定值电阻。当闭合开关S后,在秤盘中放入物体,所称量的物体质量越大,滑片向下移动的距离也越大,电压表的示数就会     (选填“越大”或“越小”);当滑片P位于滑动变阻器R的a点时,电压表的示数为3V,则此时电流表的示数为     A。
29.两种电学元件L与R的I﹣U关系图像如图所示,若将L与R串联在电源电压恒定为5V的电路中,L两端的电压为    V;若灯泡L正常发光时的电压是6V,正常发光时通过它的电流是0.3A,现将该灯泡接在9V的电源上,为使其正常发光,还应串联一个    Ω的电阻。
30.小新用如图所示的电路图测量未知电阻Rx的阻值,她闭合开关S1,断开开关S2,发现电流表指针偏转了三小格,为了使测量更准确,接下来应该     ;闭合开关S1时,电流表示数为I1,再闭合开关S2后,电流表示数为I2,则待测电阻Rx=     (用I1、I2、R0表示)。
31.如图所示,小莉同学用“伏安法”测正常工作电压为2.5V的小灯泡正常发光时的电阻。闭合开关,将滑动变阻器的滑片移动到如图所示的位置时,电压表示数为2.8V,这时应将滑动变阻器的滑片向     (选填“左”或“右”)适当移动。当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻是     Ω。
32.如图甲所示为分别测量小灯泡L和定值电阻R后得到的I﹣U关系图像。如图乙,把L和R并联到电压为4V的电路两端,则A1和A2的读数之比为     ;若把L和R串联到电压为5V的电路两端,通过电路的电流是     A,L和R两端的电压之比是     。
三.实验探究题(共6小题)
33.实验小组在“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验中,实验器材有:额定电压为2.5V的小灯泡、电压为6V的电源、滑动变阻器、电流表、电压表、开关和若干导线。
(1)用笔画线代替导线,将图甲实物图补充完整。要求:滑片向右移时,电流表示数减小。
(2)实验中,发现小灯泡不发光,电压表、电流表均有示数,其原因可能是     (填选项)。
A.小灯泡断路
B.滑动变阻器短路
C.小灯泡短路
D.小灯泡的实际功率太小
(3)正确实验,移动滑片P,某次实验中电压表示数如图乙所示,为     V。根据实验数据绘制的I﹣U图像如图丙所示,分析图像可知,小灯泡正常发光时的电阻是     Ω。小灯泡的I﹣U图像不是一条直线的原因是     。
(4)为完成该实验,选用的滑动变阻器规格应为     (填选项)。
A.“10Ω 2A”
B.“20Ω 1A”
(5)完成实验,同学们讨论后选取了一个阻值合适的定值电阻R0(阻值已知),测量定值电阻Rx的阻值,设计了如图丁所示的电路进行实验,实验步骤如下:
①闭合开关S1,断开开关S2,读出电压表示数为U1;
②同时闭合开关S1和S2,读出电压表示数为U2;
③则未知电阻Rx=     (用U1、U2和R0表示)。
34.某探究小组要测量一个标有“2.5V”字样的小灯泡在正常发光时的电阻,连接了如图1所示的部分电路,已知电源电压恒定,滑动变阻器规格为“50Ω 2A”。
(1)该实验的原理是    ;
(2)李同学移动滑动变阻器的滑片P到某一位置时,电压表的示数为2.2V。为了测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑动变阻器的滑片P向    (选填“左”或“右”)移动,同时观察    表。
(3)为了减小误差,李同学提议应多次测量求平均值作为小灯泡的电阻,王同学说他的提议是错误的,理由是    。
(4)完成实验后,小组又设计了如图2所示的电路图,测量该小灯泡L正常发光时的电阻,R0为定值电阻,S2为单刀双掷开关,实验步骤如下:
①闭合开关S1,将开关S2拨到触点2,移动滑片P,使电压表的示数U1=    V;
②保持滑片P的位置不变,再将开关S2拨到触点1,读出电压表的示数并记为U2;
③该小灯泡正常发光时的电阻RL=    (用U1、U2、R0表示)。
35.小雨同学采用“伏安法”测量某定值电阻Rx的阻值。
(1)连接电路时,在闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到最    (选填“左”或“右”)端;
(2)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P至某一位置,电压表的示数为2.7V,电流表示数如图乙所示,电流表示数为    A。则此次可计算出电阻Rx=    Ω;
(3)算出电阻后,小雨又继续进行多次测量,其目的是    ;
(4)若实验中只有一个电压表和一个已知电阻R0,小雨设计了如图丙所示的电路,同样可以测量未知电阻Rx的阻值,请在空格内将实验步骤补充完整:
①闭合S、断开S1,用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1;
②    ,用电压表测出电源的电压为U;
③Rx的表达式为Rx=    (用U、U1及R0表示)。
36.在做“用电流表和电压表测量电阻”的实验中,小容同学设计了如图甲所示的实验电路测量未知电阻Rx的阻值。
(1)在开关闭合之前,滑动变阻器的滑片P应滑至最    端(选填“左”或“右”),这样做的目的是    。
(2)某次测量时电压表示数如图乙所示,则电压表示数为    V,此时电流表示数为0.2A,则本次测得的待测电阻Rx=    Ω。
(3)小容认为这个结果不可靠,应该移动滑动变阻器的滑片改变定值电阻两端的电压,再多测量出几组数据。多次测量的目的是    (选填序号)。
A.求平均值减小误差
B.寻找普遍规律
(4)若实验中不慎将电压表损坏,小容添加一个已知阻值为R0的定值电阻,设计了如图丙所示的电路,同样测出了未知电阻Rx的阻值,请将实验步骤补充完整。
①闭合开关S、S1,读出电流表的示数为I1;
②    ,读出电流表的示数为I2;
③请写出未知电阻Rx阻值表达式:Rx=    (用I1、I2和R0表示)。
37.图甲是“测量小灯泡在不同电压下的电阻”实验电路图,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)实验原理:    (用公式表示)。
(2)小峰按电路图连接实物电路,闭合开关,发现电压表有较大示数,电流表无示数,移动滑片时两电表的示数均无变化,则故障可能是小灯泡    。
(3)小峰排除故障后继续实验,某时刻电压表的指针如图乙所示(电压表连接小量程)。若要测出小灯泡正常工作时的电阻,此时要将滑片P向    (选填“左”或“右”)滑动。
(4)根据实验数据,作出小灯泡工作时的I﹣U关系图像如图丙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为    Ω。
(5)当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比    ,在相同时间内电流通过灯丝产生的热量    。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
(6)完成实验后,小峰想用上述实验中的器材继续探究“导体中的电流与电压的关系”,老师告诉他无法完成该实验,原因是    。
38.为完成“探究电流与电阻的关系”实验,小明同学从实验室取得以下器材:电压为3V的电源,电流表,电压表,开关,规格为“40Ω,1A”的滑动变阻器,5Ω、10Ω、25Ω的定值电阻各一个,导线若干。
(1)将图甲中的实物电路连接完整,要求滑片P向B端移动时电流变大(导线不得交叉)。
(2)在实验中,滑动变阻器的作用除了保护电路外,另一个作用是    。
(3)排除故障后,小明将10Ω的电阻接入电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,直到电压表的示数如图乙所示,电压为2.5V,并记录电流表的示数;接着断开开关,用25Ω的电阻替换10Ω的电阻,为保证电压表的示数不变,应向    (选填“A”或“B”)端移动滑片P。多次实验后,得到如图丙所示图象。由图像可得出:    。
(4)另一爱动脑的小江同学在保持其他器材不变的情况下,只把滑动变阻器规格换成“50Ω,1A”,为了使能顺利完成实验,应控制R两端电压不低于    V。
(5)刘晨同学想测量一个未知电阻Rx的阻值,但发现电流表已经损坏。小红同学帮她找来一个定值电阻R0并设计了一个实验方案,如图丁所示:
①先闭合开关S、S1,记下电压表示数U1;
②再断开S1,记下电压表示数U2,则Rx=    (表达式用U1、U2、R0表示)。
四.计算题(共7小题)
39.如图所示的电路,已知R1=30Ω,闭合开关S后,电流表A1的示数为0.3A,电流表A的示数为0.9A。求:
(1)电源电压;
(2)R2的阻值。
40.如图所示,电源电压保持不变,小灯泡标有“6V,1A”字样(忽略温度对电阻的影响),R1为定值电阻,R2为最大阻值是30Ω的滑动变阻器。当开关S和S1都闭合,滑片P移至b端时,小灯泡正常发光,此时电流表的示数为1.1A。
(1)求电阻R1的阻值;
(2)当开关S闭合、S1断开,滑片P移至a端,求此时电压表的示数。
41.小王和小李同学利用热敏电阻R1设计电路来反映环境温度的变化情况。他们所用热敏电阻的阻值Rt随温度t变化关系如图甲所示。小王是用电压表示数的变化来显示温度的变化,其电路如图乙所示,小李是用电流表示数的变化来显示温度的变化,其电路如图丙所示。他们所用电源电压均为3V,定值电阻R0=10Ω,则:
(1)在乙图中,开关S闭合,当环境温度为10℃时,电压表的示数为多少?
(2)在丙图中,开关S闭合,当电流表的示数为0.4A时,环境的温度为多少?
42.如图,某小组设计了一种测量风力的装置,其中R1是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,滑杆可以绕固定轴O转动,其下端有一塑料片C。当风从右向左吹动塑料片时,滑片向左滑动,电流表上一定的示数对应着风力的大小。已知电源电压为6V保持不变,电阻R0=20Ω。无风时,塑料片竖直下垂,滑片位于滑动变阻器的A端,电流表的示数为0.2A;风力最大时,滑片位于滑动变阻器的中点。求:
(1)滑动变阻器R1的最大阻值;
(2)风力最大时电流表的示数。
43.如图甲所示,电源电压恒定不变,灯泡L的额定电压为6V,滑动变阻器R2的规格为“100Ω 1A”,电压表的量程为0~15V,电流表的量程为0~0.6A。当断开开关S1、S3,闭合S2,移动滑片,电压表示数为3V时灯泡正常发光。图乙是灯泡L、电阻R1的I﹣U图象。求:
(1)电源电压;
(2)R1的电阻;
(3)闭合S1、S2、S3时,滑动变阻器允许接入的最小电阻;
44.如图所示的电路中,电源电压不变,R2=20Ω,R3=40Ω。当闭合开关S、S1,断开S2时,电流表的示数为0.6A。当闭合开关S,断开开关S1、S2时,电流表的示数为0.4A。求;
(1)电源电压。
(2)电阻R1。
(3)闭合开关S、S1、S2时,电流表的示数。
45.如图所示的电路中,当开关S、S1都闭合时,电压表的示数为6V,电流表的示数为0.5A当开关S闭合,S1断开时,电压表的示数为2.4V。求:
(1)R2的电阻阻值;
(2)当开关S闭合,S1断开时,电流表示数多大;
(3)当开关S闭合,S1断开时,R1两端的电压。
(4)R1的电阻阻值。
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专题17欧姆定律
参考答案与试题解析
一.选择题(共20小题)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
答案 C C C C C C C C B C C
题号 12 13 14 15 16 17 18 19 20
答案 D C A D D B B C D
一.选择题(共20小题)
1.小雅同学利用如图所示的电路探究“电流与电压的关系”,下列说法正确的是(  )
A.为了方便观察实验现象,可以将R1换成小灯泡
B.开关闭合前,滑动变阻器的滑片应该移至最左端
C.多次调节滑片进行实验,是为了得到普遍性规律
D.实验的结论是:电阻一定时,电压与电流成正比
【分析】(1)探究电流与电压的关系时,需要保持电阻不变,而灯丝的电阻受温度的影响;(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)探究电流与电压的关系时,需要改变定值电阻两端的电压;(4)根据欧姆定律的内容结合实验目的分析实验结论。
【解答】解:A、探究电流与电压的关系,需要保持电阻不变,而灯丝的电阻随温度的变化而变化,所以不可以将R1换成小灯泡,故A错误;B、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,故B错误;C、探究电流与电压的关系时,需要改变定值电阻两端的电压,因此可调节滑动变阻器得滑片,使电压表的示数产生变化,故C正确;D、由欧姆定律的内容可知,本实验的结论为:电阻一定时,电流与电压成正比,故D错误。故选:C。
2.小明和同学们在做电学实验过程中,他们经过讨论,依次完成了“探究电流与电压的关系”三次实验电路的设计,如图甲、乙、丙所示。下列说法正确的是(  )
A.图甲改进为图乙:为保证实验过程中电压这一因素不变
B.图乙改进为图丙:实现多次实验,求平均值减小误差
C.图丙:移动滑动变阻器滑片的目的是改变电阻两端电压和通过电阻的电流
D.图丙:进行实验,眼睛一定要先看电流表,再看电压表
【分析】(1)研究电流与电压关系实验中,要控制电阻不变,而灯的电阻随温度的改变而改变;
(2)增加滑动变阻器,实现多次实验得到多组实验数据,从而可以得到电流跟电压之间普遍规律;
(3)图丙中移动滑动变阻器是为了改变电阻R两端的电压和通过的电流;
(4)图丙中探究电流跟电压的关系,先改变电压的大小,眼睛一定要先看电压表。
【解答】解:A.研究电流与电压关系实验中,要控制电阻不变,故由图甲改进为图乙是为保证实验过程中电阻这一因素不变,而灯的电阻随温度的改变而改变,故A错误;
B.图乙改进为图丙:增加滑动变阻器,它的作用是得到多组实验数据,从而可以得到电流跟电压之间普遍规律,故B错误;
C.图丙中移动滑动变阻器是为了改变电阻R两端的电压通过的电流,故C正确;
D.图丙中探究电流跟电压的关系,先改变电压的大小,眼睛一定要先看电压表,再看电流表,故D错误。
故选:C。
3.甲、乙两个兴趣小组在做“探究电流与电阻关系”的实验时都选用了如下器材:电压恒为6V的电源,阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻,电流表、电压表、开关、滑动变阻器各1个,导线若干。如图所示的A、B两个图像分别是甲、乙两小组依据所得数据描绘的。下列关于该实验的说法中正确的是(  )
A.由图像A可知,甲小组在实验中控制电阻两端的电压始终为3V
B.该实验说明:当电压一定时,导体的电阻与通过导体中的电流成反比
C.由图像B可知,乙小组在实验中控制电阻两端的电压始终为2V
D.乙小组为了完成本次实验,所选的滑动变阻器的最大阻值至少为40Ω
【分析】A、由图像A得出电阻的电流与电阻之积分析;
BC、由图像B得出电阻的电流与电阻之积;根据电压一定得出结论;
D、根据串联电路电压的规律得出变阻器分得的电压,根据分压原理得出当接入25Ω电阻时变阻器连入电路中的电阻为,据此分析。
【解答】解:A、由图知,图像A电阻的电流与电阻之积为UVA=IR=0.5A×5Ω≠0.3A×10Ω≠0.2A×20Ω,故A错误;
BC、由图知,图像B电阻的电流与电阻之积为
UVB=IR=0.4A×5Ω=0.2A×10Ω=0.1A×20Ω=2V
即乙小组在实验中控制电阻两端的电压始终为2V,为一定值,说明:在电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比,故B错误,C正确;
D、根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压
U滑=U﹣UVB=6V﹣2V=4V
变阻器分得的电压为电压表示数的2倍,根据分压原理,当接入25Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为R滑=2×25Ω=50Ω
故乙小组为了完成本次实验,所选的滑动变阻器的最大阻值至少为50Ω,故D错误。
故选:C。
4.如图所示,小明同学在做“探究电流与电阻的关系”实验中,先在A、B间接入15Ω的电阻,移动滑片,使电压表示数为3V,读出电流表示数。接着用10Ω的电阻替换15Ω的电阻,闭合开关,此时电压表示数及应进行的操作是(  )
A.大于3V,应将滑片P向左滑
B.大于3V,应将滑片P 向右滑
C.小于3V,应将滑片P向左滑
D.小于3V,应将滑片P向右滑
【分析】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,当换上小电阻时,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。
【解答】解:由图可知,变阻器与R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路的电流。本实验中要控制电阻的电压不变,用10Ω的电阻替换15Ω的电阻,因电阻变小,由串联分压原理可知,定值电阻分得的电压变小,即电压表示数小于3V;探究电流与电阻的关系的实验中应控制定值电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知,应减小滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应减小滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向左端移动,直到使电压表的示数为3V。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选:C。
5.小华同学在探究“通过导体的电流与其两端电压的关系”时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的I﹣U图像。下列说法正确的是(  )
A.导体甲的电阻大于导体乙的电阻
B.导体甲的电阻为10Ω
C.将甲、乙两导体并联后接到电压为3V的电源上时,干路电流为0.9A
D.将甲、乙两导体串联后接到电压为3V的电源上时,通过它们的电流为0.3A
【分析】AB.根据图像结合欧姆定律计算电阻并比较大小;
C.根据并联电路的电流的特点结合图像分析得出电路中的电流;
D.根据串联电路的特点结合图像分析。
【解答】解:AB.当电压都是3V时,电流分别为0.6A、0.3A,由欧姆定律得,导体甲的电阻为;
导体乙的电阻为;
导体甲的电阻小于导体乙的电阻,故AB错误;
C.将甲、乙两并联,甲、乙的电压均为3V,甲、乙的电流分别为0.6A、0.3A,由并联电路电流特点得,干路电流为I=I甲+I乙=0.6A+0.3A=0.9A,故C正确;
D.将甲、乙两导体串联后接到电压为3V的电源上,串联电路电流处处相等,由图像中信息可知,当甲、乙的电流均为0.2A时,甲、乙的电压分别为1V、2V,由串联电路电压特点得,此时电源电压为U=U甲′+U乙′=1V+2V=3V
符合题意,则此时通过它们的电流为0.2A,故D错误。
故选:C。
6.小新利用如图所示的电路探究热敏电阻的特性。电源电压恒定,Rt为某种热敏电阻,R为定值电阻。闭合开关S,加热热敏电阻Rt,小新发现电流表A1的示数变大,在这个过程中,下列说法正确的是(  )
A.热敏电阻Rt的阻值变大
B.电流表A2的示数变大
C.电流表A3的示数变大
D.电压表V的示数变大
【分析】(1)由图可知,闭合开关S后,定值电阻R与热敏电阻Rt并联,电流表A1测通过Rt的电流,电流表A2测通过R的电流,电流表A3测干路电流,电压表测电源电压。根据并联电路的电压规律可知两电阻两端的电压变化,根据欧姆定律可知热敏电阻Rt的阻值变化;
(2)根据并联电路的特点可知电流表A2的示数变化;
(3)根据电源电压可知电压表的示数变化,从而可知电压表V的示数与电流表A2的示数的比值变化;
(4)根据并联电路的电流规律可知电流表A3的示数变化,从而可知电压表V的示数与电流表A3的示数的比值变化。
【解答】解:AD、由图可知,闭合开关S后,定值电阻R与热敏电阻Rt并联,电流表A1测通过Rt的电流,电流表A2测通过R的电流,电流表A3测干路电流,电压表测电源电压。
根据并联电路的电压规律可知两电阻两端的电压均等于电源电压,保持不变,已知电流表A1的示数变大,即通过热敏电阻的电流变大,根据I可知热敏电阻Rt的阻值变小,故AD错误;
B、并联电路各支路互不影响,所以通过R的电流不变,即电流表A2的示数不变,故B错误;
C、并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和,所以干路中的电流,即电流表A3的示数变大,故C正确。
故选:C。
7.如图所示,把电阻R接入电源电压为6伏的电路中,电流表示数是0.3安,如果需要让电路中的电流增大到0.6安,可以采取的方法是(  )
A.用一个20欧的电阻与R串联
B.用一个10欧的电阻与R串联
C.用一个20欧的电阻与R并联
D.用一个10欧的电阻与R并联
【分析】先根据电路中电流的变化确定电阻的连接,然后根据欧姆定律以及并联电路电流的规律即可求出电阻的大小。
【解答】解:因为电路中电流变大,所以需要并联电阻;
由于并联电路中各支路互不影响,并且干路电路等于各支路电流之和,因此增加支路中的电流:I=0.6A﹣0.3A=0.3A,
故并联电阻的阻值:R′20Ω。
故选:C。
8.将由同种材料组成的长度相同、横截面积不同的金属导体甲和乙,按照如图所示的方式连接在电路中,闭合开关S,下列说法正确的是(  )
A.甲的电阻比乙小
B.通过甲、乙的电流相等
C.通过甲的电流比乙小
D.甲两端的电压大于乙两端的电压
【分析】(1)材料和长度的导体,横截面积越大,电阻越小;
(2)并联电路中,各支路电压相等,都等于电源电压;
(3)根据欧姆定律求出通过导体的电流关系。
【解答】解:A、金属导体甲和乙是同种材料组成的、长度相同,由图可知,甲导体的横截面积小于乙导体的横截面积,则甲导体的电阻大于乙导体的电阻,故A错误;
D、由图可知,甲、乙并联,根据并联电路的特点可知,甲、乙两端的电压相等,故D错误;
BC、甲、乙两端的电压相等,而甲的电阻大于乙的电阻,根据欧姆定律可知,通过甲导体的电流小于通过乙导体的电流,故B错误、C正确。
故选:C。
9.在物理实践活动中,小杜同学设计了用电流表或电压表测量物体重力的电路图,如图所示,弹簧与导线连接,电表选择恰当,电源电压恒定。能实现物重越大,电表示数越大的是(  )
A.
B.
C.
D.
【分析】(1)R′与R并联,物重增大,R′接入电阻变大,总电阻变大,干路电流变小,电表示数变小。
(2)R′与R串联,物重增大,R′接入电阻变大,串联分压,R′两端电压变大,电表示数变大。
(3)R′与R并联,物重增大,R′接入电阻变大,R′支路电流变小,电表示数变小。
(4)R′与R串联,物重增大,R′接入电阻变大,电路电流变小,R两端电压变小,电表示数变小。
【解答】解:A、滑动变阻器R′与定值电阻R并联,电流表测干路电流。物重增大时,滑片下移,R′接入电路的电阻变大,总电阻变大,电源电压恒定,由欧姆定律可知,干路电流变小,电表示数变小,故A错误。
B、滑动变阻器R′与定值电阻R串联,电压表测R′两端电压。物重增大时,滑片下移,R′接入电路的电阻变大,根据串联分压规律,R′分得的电压变大,电压表示数变大,故B正确。
C、滑动变阻器R′与定值电阻R并联,电流表测R′支路电流。物重增大时,滑片下移,R′接入电路的电阻变大,电源电压恒定,由欧姆定律可知,R′支路电流变小,电表示数变小,故C错误。
D、滑动变阻器R′与定值电阻R串联,电压表测R两端电压。物重增大时,滑片下移,R′接入电路的电阻变大,电路总电阻变大,电流变小,由U=IR可知,R两端电压变小,电压表示数变小,故D错误。
故选:B。
10.过高的光照强度会影响花卉生长。图甲为监测光照强度的电路,电源电压不变,R0为定值电阻,R为光敏电阻,其阻值随光照强度变化关系如图乙所示。当电流表示数大于某一值时触发报警,闭合开关S,下列说法正确的是(  )
A.R的阻值随光照强度增大而增大
B.光照强度越大,通过R0的电流越大
C.光照强度越大,电流表示数越大
D.光照强度越大,R两端电压越大
【分析】(1)由图乙知R的阻值随光照强度增大而减小;
(2)根据并联电路的特点判断出通过R0电流的变化;、
(3)电源电压不变,R0一定时,光照强度增大,R的电阻减小,电路总电阻越小,干路电流越大;
(3)根据并联电路电压的规律判断出R两端电压的变化。
【解答】解:由图可知,定值电阻R0和光敏电阻R并联,电流表测干路电流。
A.R为光敏电阻,其阻值随光照强度变化关系如图乙所示,可以看出光照强度增大时阻值减小,故A错误;
B.定值电阻R0和光敏电阻R并联,互不影响,R0一定时,电源电压不变,由欧姆定律知通过R0的电流不变,故B错误;
C.光照强度越大,光敏电阻R的阻值越小,电路总电阻越小,干路电流越大,电流表的示数越大,故C正确;
D.电源电压不变,由于并联电路各支路两端的电压都等于电源电压,所以光照强度越大,R两端电压不变,故D错误。
故选:C。
11.小明完成伏安法测电阻的实验后,绘制了如图所示的甲、乙两个电路元件的电流与电压的关系图像。下列说法中正确的是(  )
A.甲、乙都是阻值不变的定值电阻
B.当乙两端的电压为2.5V时,其电阻为0.2Ω
C.若将它们串联接在某电源上,电路电流为0.2A时,电源电压为3V
D.若将它们并联接在某电源上,电源电压为2V时,干路电流为0.4A
【分析】(1)根据欧姆定律可知甲、乙的电阻是否变化;
(2)当乙两端电压为2.5V时,由图可知通过乙的电流,根据欧姆定律求乙的电阻;
(3)甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.2A时,根据串联电路的电流规律可知,通过甲、乙的电流,由图可知甲、乙两端的电压,根据串联电路的电压规律可得电路的总电压;
(4)甲、乙并联接在某电源上,电源电压为2V时,根据并联电路的电压特点可知,甲、乙两端的电压,由图可知通过甲、乙的电流,根据并联电路的电流特点求出干路电流。
【解答】解:A.由图像可知,甲对应的电流与电压成正比,根据欧姆定律可知甲电阻的阻值不变,乙对应的电流与电压不成正比,乙电阻的阻值变化,故A错误;
B.当乙两端的电压为2.5V时,其电流为0.5A,由欧姆定律得,此时乙的电阻为,故B错误;
C.若将它们串联接在某电源上,电路电流为0.2A时,根据串联电路的电流规律可知,通过甲、乙的电流相等,均为0.2A,由图可知,甲、乙两端的电压分别为1V、2V,则电源电压为U=U甲+U乙′=1V+2V=3V,故C正确;
D.若将它们并联接在某电源上,电源电压为2V时,由并联电路的电压特点可知,此时甲、乙两端的电压均为2V,电流分别为0.4A、0.2A,干路电流为I=I甲′+I乙′=0.4A+0.2A=0.6A,故D错误。
故选:C。
12.如图所示的电路中,电源电压不变,开关S1闭合,开关S2由断开到闭合的过程中,下列说法中正确的是(  )
A.电流表示数变小
B.电压表示数变小
C.电压表示数不变
D.电压表和电流表示数的比值不变
【分析】分析电路图可知,开关S1闭合,开关S2断开时,R1与R2串联,电流表测量串联电路中电流,电压表测量R1两端电压;开关S1闭合,开关S2闭合时,R2被短路,电路中只有R1,电流表测量R1的电流,由于电路中总电阻变小,根据欧姆定律判断出电路中电流的变化;此时电压表测量电源两端电压,从而判断出电压表示数的变化,由知,电压表和电流表示数的比值等于R1的阻值,即电压表和电流表示数的比值不变。
【解答】解:ABC.开关S1闭合,开关S2断开时,R1、R2串联,电流表测电路电流,电压表测R1两端电压,由串联电压规律可知,电压表测部分电源电压;再闭合S2,R2被短路,R1单独接入电路,此时电路中的总电阻变小,根据可知,电路中的电流会变大,即电流表的示数会变大,电压表此时测电源电压,因此电压表的示数会变大,故ABC错误;
D.根据可知电压表和电流表示数的比值为R1阻值,所以电压表和电流表示数的比值不变,故D正确。
故选:D。
13.如图所示是电阻A和B的U﹣I图像,小明对图像信息做出的判断,正确的是(  )
A.当A两端电压为0.5V时,通过它的电流为0.3A
B.当B两端电压为2.5V时,其电阻值为10Ω
C.将A和B串联,若它们两端的总电压为3V,则B电阻阻值是10Ω
D.将A和B并联后,接到电压为2V的电源上时,干路中的电流为0.4A
【分析】(1)(2)根据图像结合电压得出电流大小,根据欧姆定律计算电阻;
(3)根据串联电流相等,结合电压之和等于电源电压结合欧姆定律分析解答;
(4)根据并联电压相等,结合图像得出电流,计算干路中的电流。
【解答】解:A.由图可知,电阻A的电压为0.5V时,电流为0.1A,故A错误;
B.由图可知,电阻B两端电压为2.5V时,电流为0.5A,根据I知,其电阻为,故B错误;
C.将A和B串联时电流相等,若它们两端的总电压为3V,由图可知,当电流为0.2A时,此时A电阻两端的电压为1V,B电阻两端的电压为2V,总电压为3V,根据公式可知,B电阻的阻值为,故C正确;
D.将A和B并联后,电压相等,都是2V,此时通过A电阻的电流为0.4A,通过B电阻的电流为0.2A,根据并联电路的特点可知,干路中的电流为I=IA+IB=0.4A+0.2A=0.6A,故D错误。
故选:C。
14.电源电压保持不变,开关S闭合,滑动变阻器的滑片P向左滑动,关于电路中的变化情况描述正确的是(  )
A.电压表和电流表示数的比值变大
B.电路的总电功率变大
C.R1的电功率变大
D.电压表的示数变小
【分析】根据电源电压保持不变,开关S闭合,滑动变阻器的滑片P向左滑动,可以判断R1的阻值变化,电路中总阻值的变化,电路中电流的变化,电路中电功率的变化。
【解答】解:根据电源电压保持不变,开关S闭合,电压表测量R1两端电压,滑动变阻器的滑片P向左滑动,可以判断R1的阻值变大,电路中总阻值变大,根据I电路中电流变小;
A、电压表测量R1两端电压,电压表和电流表示数的比值等于R1的阻值,R1的阻值变大,即电压表和电流表示数的比值变大,故A正确;
B、根据P=UI可知电路中总电功率变小,故B错误;
C、R1的电功率为:
P2=I2R1R1=

当R1=R2时R1的电功率最大,若R1的阻值大于R2时,则滑片P向左移动时,R1的功率先增大后减小,如果R1的阻值小于R2时,则滑片P向左移动时,R1的功率增大;故C错误;
D、根据U=IR可知R2两端电压变小,根据串联分压原理可知,R1两端电压变大,即电压表示数变大,故D错误;
故选:A。
15.如图所示的电路中,电源两端的电压未知但保持不变,R0是阻值已知的定值电阻。只闭合开关S1时,电流表的示数为I1,开关S1和S2均闭合时,电流表的示数为I2,则电阻Rx的阻值可以表示为(  )
A. B.
C. D.R0
【分析】结合开关不同状态的电路连接方式,根据电源电压不变,列式计算可得待测电阻表达式。
【解答】解:当只闭合开关S1时,两电阻串联,电流表读数为I1;则电源电压为:
U=I1(Rx+R0)①;
当开关S1、S2都闭合时,Rx短路,电路为R0的简单电路,电流表读数为I2;则电源电压为:
U=I2R0 ②;
③立①②可得待测电阻为:RxR0;
故选:D。
16.小灯泡L和电阻R的电流随电压变化规律如图甲所示,小灯泡L两端的电压为2V时才能正常发光。将小灯泡L和电阻R分别连入图乙、丙所示的电路中,闭合开关,小灯泡均能正常发光,下列说法正确的是(  )
A.图乙中电源电压为4V,图丙中干路电流为0.2A
B.图乙中电源电压为4V,图丙中干路电流为0.3A
C.图乙中电源电压为6V,图丙中干路电流为0.2A
D.图乙中电源电压为6V,图丙中干路电流为0.3A
【分析】根据串、并联电路电压和电流规律结合电阻和灯泡的伏安特性曲线分析回答。
【解答】解:由图乙可知,灯L与R串联,闭合开关,小灯泡正常发光,说明灯L两端电压为2V,由图甲可知,通过灯L的电流为0.2A,此时电阻R两端电压为4V,根据串联电路电压规律可知,电源电压为U=2V+4V=6V;
由图丙可知,灯L与R并联;闭合开关,小灯泡正常发光,说明电源电压为2V,即灯L和R两端电压为2V,由图甲可知,通过灯L和R的电流分别为0.2A和0.1A,故干路电流为I=0.2A+0.1A=0.3A,故D正确。
故选:D。
17.小然同学对伏安法“测定值电阻的阻值”和“测小灯泡的电阻”两个实验进行了梳理和对比,下列说法正确的是(  )
A.两个实验都需要进行多次测量减小误差
B.两个实验的原理都是
C.滑动变阻器在两个实验中的主要作用不同
D.两个实验都采用了控制变量法
【分析】A.“测定值电阻的阻值”进行多次测量是为了通过求平均值减小误差,“测小灯泡的电阻”多次测量是为了探究灯丝电阻随温度的变化规律,据此分析;
B.两实验都先测出电阻或灯泡的电压与电流,根据算出其阻值,据此分析;
C.滑动变阻器在两个实验中的主要作用都是改变电阻或灯泡的电压与电流,实现多次测量,据此分析;
D.两个实验都不需要控制变量。
【解答】解:A.“测定值电阻的阻值”进行多次测量是为了通过求平均值减小误差;而灯的电阻不是定值,不能取平均值,“测小灯泡的电阻”多次测量是为了探究灯丝电阻随温度的变化规律,故A错误;
B.根据欧姆定律,两实验都先测出电阻或灯泡的电压与电流,再利用算出其阻值,则两个实验的原理都是,故B正确;
C.滑动变阻器在两个实验中的主要作用都是改变电阻或灯泡的电压与电流,实现多次测量,故滑动变阻器在两个实验中的主要作用相同,故C错误;
D.两个实验都不需要控制变量,没有采用控制变量法,故D错误。
故选:B。
18.如图是做“测量小灯泡电阻”的实验时连接的电路。关于该实验,下列说法正确的是(  )
A.闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑到最左端
B.在无法估测被测电压和电流时,电压表和电流表应选择大量程进行试触
C.滑动变阻器的作用是改变电源电压
D.多次测量然后求平均值,能减小测得的小灯泡电阻的误差
【分析】(1)为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器接入电路的阻值应为滑动变阻器的最大阻值;
(2)连接仪表时,应先选用大量程试触;
(3)根据滑动变阻器的作用分析答题;电阻是导体本身的一种性质,与材料、长度、横截面积、温度有关;
(4)根据滑动变阻器的接法及滑片的移动方向,判断电路电流的变化,从而判断灯泡亮度如何变化。灯泡电阻受温度的影响,随灯泡电压的变化而变化;
【解答】解:
A、为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器接入电路的阻值应最大,由电路图知,闭合开关前,滑片应滑到最右端,故A错误;
B、连接仪表时,在无法估测被测电压和电流时,电压表和电流表应选择大量程进行试触,再确定合适的量程,可以保护电表,故B正确;
C、在伏安法测电阻的实验中,滑动变阻器一方面可以保护电路,另一方面可以改变电路中的电流与电阻两端电压,故C错误;
D、灯泡的电阻受温度影响而变化,不能多次测量然后求平均减小误差,故D错误。
故选:B。
19.如图所示是小兴测量未知电阻Rx的实验电路,图中电源两端的电压保持不变,R为电阻箱。他的操作步骤如下:闭合开关S1、S2,记录此时电流表的示数I1;保持开关S1闭合,断开开关S2,调节电阻箱的旋钮使电阻箱接入电路中的电阻为一个合适的值,记录此时电流表示数I2和电阻箱的示数R。则下列选项中,Rx的表达式正确的是(  )
A. B.
C. D.
【分析】分析电路状态:当闭合开关S1、S2,电阻R被短路,只有Rx接入电路,此时电流表的示数I1;根据欧姆定律可得电源电压U=I1Rx;
保持开关S1闭合,断开开关S2,R与Rx串联,此时电流表的示数I2。电源电压U=I2(Rx+R),列电源电压相等的等式即可。
【解答】解:当闭合开关S1、S2,电阻R被短路,只有Rx接入电路,此时电流表的示数I1;根据欧姆定律可得电源电压U=I1Rx;
保持开关S1闭合,断开开关S2,R与Rx串联,此时电流表的示数I2。电源电压U=I2(Rx+R),即U=I1Rx=I2(Rx+R),
解得:Rx。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选:C。
20.小明在实验室所提供的器材中选择合适的器材,设计如下电路,R0为已知阻值的定值电阻,其中不能测出未知电阻Rx的电路是(  )
A. B.
C. D.
【分析】要测量电阻阻值,需要测出电阻两端电压与通过电阻的电流,然后应用欧姆定律求出电阻阻值;分析图示电路图,应用串并联电路特点与欧姆定律分析答题。
【解答】解:A、开关S闭合时,R0短路,电压表测量电源电压;开关S断开时,电压表测量Rx两端的电压;
根据串联电路总电压等于各分电压之和,可求出R0两端的电压,根据I求出通过R0的电流;
根据串联电路电流处处相等,通过Rx电流等于通过定值电阻电流Ix=I0,根据Rx可求出Rx电阻;
B、由电路图可知,当S断开时,电路为R0的简单电路,电流表测R0的电流,根据欧姆定律可求电源的电压;
当开关S闭合时R0、Rx并联,电流表测总电流,R0的电压始终为电源电压保持不变,由并联电路电流特点可求得通过Rx的电流,并且Rx两端电压等于电源电压,所以可以根据Rx可求出Rx阻值;
C、由电路图可知,当开关S闭合时,电路为Rx的简单电路,电流表测电路中的电流Ix,根据欧姆定律得出电源的电压的表达式:U=IxRx;
当开关S断开时两电阻串联,电流表测串联电路的电流I,根据欧姆定律得出电源电压的表达式U=I(R0+Rx);由于电源电压不变,则IxRx=I(R0+Rx);据此即可求出Rx阻值;
D、开关S闭合时,R0短路,电压表测量电源电压;开关S断开时,电压表测量电源电压;所以无法得到电路中电流,所以不能计算出Rx的值。
所以,不能测出未知电阻Rx的电路是D图。
故选:D。
二.填空题(共12小题)
21.用如图所示的电路探究通过导体的电流与电阻的关系,在开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片移到最 右  (填“左”或“右”)端;实验过程中,将5Ω的电阻更换成10Ω的电阻后,接下来应向 右  端(填“左”或“右”)移动滑动变阻器的滑片,使 电压  表的示数保持不变。
【分析】为保护电路,开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处;
探究电流与电阻的关系,应保持电阻两端的电压不变,依次更换阻值不同的定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,可以使定值电阻两端的电压保持不变;根据串联电路的分压规律可判定滑动变阻器的滑片移动方向。
【解答】解:为保护电路,开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,即最右端;
探究电流与电阻的关系时,需控制电阻R1两端的电压不变。将5Ω电阻换成10Ω后,根据串联电路的分压规律,R1两端的电压会变大;滑动变阻器R2与R1串联,要使R1两端电压回到原来的值,需增大R2接入电路的电阻,从而让R2分担更多电压;由图可知,滑片向右移时,R2接入电路的电阻变大。需保持电压表(测量R1两端电压)的示数不变。
故答案为:右;右;电压。
22.如图所示,电源电压保持不变,在“探究电流与电阻的关系”的实验中,当S闭合前,滑动变阻器的滑片P应置于最 右  端,在探究的过程中,如要将20Ω的定值电阻更换为15Ω的电阻后,为了达到实验目的,应将滑片P向 左  端滑动(均选填“左”或“右”),使电压表的示数 不变  (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【分析】为了保护电路,滑动变阻器接入电路的电阻应最大;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,当换上小电阻时,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。
【解答】解:当S闭合前,为了保护电路,滑动变阻器接入电路的电阻应最大,即滑片P应置于最右端。
在探究电流与电阻的关系的过程中,应控制定值电阻两端的电压保持不变。如要将20Ω的定值电阻更换为15Ω的电阻,由串联电路的分压规律可知,定值电阻两端的电压将减小,为了达到实验目的,应增大定值电阻两端的电压使其保持不变,则应减小滑动变阻器两端的电压,即减小滑动变阻器的电阻,应将滑片P向左端滑动。
故答案为:右;左;不变。
23.用如图所示的电路探究通过导体的电流与电阻的关系,实验过程中,将5Ω的电阻更换成10Ω的电阻后,接下来应向  右  端(填“左”或“右”)移动滑动变阻器的滑片,使  电压  表的示数保持不变。
【分析】探究电流与电阻的关系,应保持电阻两端的电压不变,依次更换阻值不同的定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,可以使定值电阻两端的电压保持不变;根据串联电路的分压规律可判定滑动变阻器的滑片移动方向。
【解答】解:探究电流与电阻的关系时,需控制电阻R1两端的电压不变。将5Ω电阻换成10Ω后,根据串联电路的分压规律,R1两端的电压会变大;滑动变阻器R2与R1串联,要使R1两端电压回到原来的值,需增大R2接入电路的电阻,从而让R2分担更多电压;由图可知,滑片向右移时,R2接入电路的电阻变大。需保持电压表(测量R1两端电压)的示数不变。
故答案为:右;电压。
24.在探究“电流与电阻的关系”实验中,电路如图甲所示,多次改变电阻R的阻值,并记录对应的电流表示数,得到如图乙所示的电流随电阻R变化的图象。由图象可以得到电压表示数始终保持  2.5  V不变;若将图象中A、B两点所对应的电阻RA、RB并联使用,则通过它们的电流之比IA:IB=  5:2  。
【分析】(1)根据图象求出电流与电阻之积回答;
(2)根据欧姆定律分析可得,并联电路的电压相等,电流之比为电阻之比的倒数。
【解答】解:
(1)探究“电流与电阻的关系”实验,要控制电阻的电压不变,由图可知,电流与电阻之积为:
U=IR=0.5A×5Ω=﹣﹣﹣﹣0.1A×25Ω=2.5V,故电压表示数始终保持2.5V不变;
(2)并联电路中,电压相等,电流之比为。
故答案为:2.5;5:2。
25.小李“探究电流与电阻的关系”时,从实验室找来以下器材:电压恒为6V的电源一个,定值电阻5个,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω,规格为“40Ω 1A”的滑动变阻器一个,电流表、电压表、开关各一个,导线若干。他将实验数据绘制了如图所示的I﹣R图象,由图象可知:定值电阻两端的电压U0=  2  V保持不变,当接入电路的定值电阻R0=20Ω时,滑动变阻器接入电路的电阻是  40  Ω。若用25Ω的电阻替换20Ω电阻,电压表  不能  (选填“能”或“不能”)调到U0,原因是  最大阻值太小  。
【分析】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变阻器滑片移动的方向;
根据欧姆定律和串联电路电流电压的规律计算出使用25Ω的电阻实验时,滑动变阻器需要接入电路的电阻大小,据此分析。
【解答】解:根据图乙所示的图象可知,a、b两端的电压为:U=IR=0.4A×5Ω=……=0.1A×20Ω=2V;
实验中,用10Ω的电阻替换5Ω,根据分压原理,,,解R滑=40Ω,
根据串联分压可知,,,解得R滑'=50Ω,而滑动变阻器的规格为40Ω 1A”,最大阻值太小,所以电压表不能调到U0。
故答案为:2;40;不能;最大阻值太小。
26.在如图所示的电路中,总电流I=1.0A,R1=2R2=2R3。则通过R2的电流大小为 0.4  A。
【分析】分析三个电阻的连接,根据并联电路各支路电压相等,由U=IR可知,在电压相等时,电流与电阻成反比,结合并联电路电流的规律得出通过R2的电流。
【解答】解:
由电路图知三个电阻并联,I为并联电路干路的电流,设通过R1的电流为I1,根据并联电路各支路电压相等,由U=IR,在电压不变时,电流与电阻成反比,因R1=2R2=2R3,故通过R2和R3的电流都为2I1,
根据并联电路电流的规律有:
2I1+2I1+I1=I=1.0A,故I1=0.2A,通过R2的电流为:
I2=2I1=2×0.2A=0.4A。
故答案为:0.4。
27.电路元件甲、乙的电流与两端电压的关系如图,甲的电阻是  10  Ω。若将甲、乙并联到电压为3V的电源两端,干路中的电流是  0.4  A。
【分析】(1)先根据元件甲的I﹣U图象读出任意一组电压和对应的电流值,再根据欧姆定律求出其阻值大小;
(2)将甲、乙并联后接在电压为3V的电源两端时,根据并联电路的电压特点可知两元件两端的电压,再根据图象读出对应的电流,最后根据并联电路的电流特点求出干路电流。
【解答】解:(1)由图象可知,元件甲的I﹣U图象为过原点的倾斜直线,说明甲为定值电阻,且当U甲=3V时,I甲=0.3A,
则元件甲的电阻为:R甲10Ω;
(2)将甲、乙并联后接在电压为3V的电源两端时,由并联电路的电压特点可知U甲=U乙=3V,
由图象可知,此时I甲=0.3A,I乙=0.1A,
由并联电路的电流特点可得干路中的电流:I=I甲+I乙=0.3A+0.1A=0.4A。
故答案为:10;0.4。
28.如图所示电路是简易电子秤的原理图,电源电压为4.5V保持不变,R0是阻值为10Ω的定值电阻。当闭合开关S后,在秤盘中放入物体,所称量的物体质量越大,滑片向下移动的距离也越大,电压表的示数就会  越大  (选填“越大”或“越小”);当滑片P位于滑动变阻器R的a点时,电压表的示数为3V,则此时电流表的示数为  0.15  A。
【分析】由图可知,定值电阻R0与滑动变阻器R串联接入电路,电流表测量电路中的电流,电压表测量滑动变阻器两端的电压,
当秤盘中物体质量越大,滑片向下移动的距离越大,滑动变阻器接入电路的阻值越大,根据串联电路电阻规律可知,电路中的总电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中的电流的变化,根据U=IR可判断定值电阻R0两端的电压的变化,根据串联电路电压规律可得出滑动变阻器两端的电压的变化,即电压表示数的变化;
当滑片P位于滑动变阻器R的a点时,电压表的示数为3V,根据串联电路电压规律可求出定值电阻R0两端的电压,根据欧姆定律可求出通过定值电阻R0的电流,即为电流表的示数。
【解答】解:由图可知,定值电阻R0与滑动变阻器R串联接入电路,电流表测量电路中的电流,电压表测量滑动变阻器两端的电压,
当秤盘中物体质量越大,滑片向下移动的距离越大,滑动变阻器接入电路的阻值越大,根据R总=R0+R滑可知,电路中的总电阻越大,根据I可知,当电源电压不变时,电路中的电流越小,根据U0=I0R0可得,定值电阻R0两端的电压越小,根据U=U0+U滑可知,滑动变阻器两端的电压越大,即电压表示数越大;
当滑片P位于滑动变阻器R的a点时,电压表的示数为3V,即滑动变阻器两端的电压U滑=3V,
定值电阻R0两端的电压U0=U﹣U滑=4.5V﹣3V=1.5V,
通过定值电阻R0的电流I00.15A,即电流表的示数为0.15A。
故答案为:越大;0.15。
29.两种电学元件L与R的I﹣U关系图像如图所示,若将L与R串联在电源电压恒定为5V的电路中,L两端的电压为 1  V;若灯泡L正常发光时的电压是6V,正常发光时通过它的电流是0.3A,现将该灯泡接在9V的电源上,为使其正常发光,还应串联一个 10  Ω的电阻。
【分析】若将它们串联在电源电压为5V的电路中,根据串联电路的电流特点可知灯泡L和定值电阻R的电流为0.4A,由图象知,此时灯泡两端电压和定值电阻两端电压符合条件。
若灯泡L正常发光时的电压是6V,正常发光时通过它的电流是0.3A,现将该灯泡接在9V的电源上,为使其正常发光,根据串联分压特点可知还应串联一个电阻,根据欧姆定律及串联电路的电压特点可知电阻的阻值。
【解答】解:
若将它们串联在电源电压为5V的电路中,则串联电路中电流处处相等,由图象可知,当电路中电流为0.4A时,
UL=1V,UR=4V,
电源两端的电压为:
U电源=UR+UL=4V+1V=5V;
符合题意,故若将它们串联在电源电压为5V的电路中,L两端的电压为1V。
若灯泡L正常发光时的电压是6V,正常发光时通过它的电流是0.3A,现将该灯泡接在9V的电源上,为使其正常发光,根据串联分压特点可知还应串联一个电阻,根据欧姆定律及串联电路的电压特点可知电阻的阻值R′10Ω。
故答案为:1;10。
30.小新用如图所示的电路图测量未知电阻Rx的阻值,她闭合开关S1,断开开关S2,发现电流表指针偏转了三小格,为了使测量更准确,接下来应该  将电流表改用小量程  ;闭合开关S1时,电流表示数为I1,再闭合开关S2后,电流表示数为I2,则待测电阻Rx=  R0 (用I1、I2、R0表示)。
【分析】根据电流表的分度值分析,结合电源电压不变列等式写出未知电阻Rx的表达式。
【解答】解:电流未知时,电流表开始使用大量程,分度值0.1A,电流表指针偏转了三小格,是0.3A,小于小量程,故换用小量程;
①当只闭合S1时,电流表的示数为I1,此时两电阻串联,电流表测量电路中的电流,电源电压为U=I1(R+Rx);
②当闭合S1、S2时,电流表的示数为I2,此电路为Rx的简单电路,电流表测量电路中的电流,电源电压为U=I2Rx;
根据电源电压不变知,I1(R0+Rx)=I2Rx,
则未知电阻Rx的表达式为:RxR0;
故答案为:将电流表改用小量程;R0。
31.如图所示,小莉同学用“伏安法”测正常工作电压为2.5V的小灯泡正常发光时的电阻。闭合开关,将滑动变阻器的滑片移动到如图所示的位置时,电压表示数为2.8V,这时应将滑动变阻器的滑片向  右  (选填“左”或“右”)适当移动。当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻是  5  Ω。
【分析】(1)电压表的示数为2.8V,高于灯泡的额定电压,要使小灯泡正常发光,根据串联分压原理可知应增大滑动变阻器接入电路的电阻;
(2)灯泡正常发光,读出电流表的示数,根据R计算出电阻值。
【解答】解:电压表示数为2.8V,高于灯泡的额定电压,由串联分压的特点可知,应向右移动滑动变阻器的滑片,增大滑动变阻器连入电路的阻值,减小灯泡两端的分压,直至电压表示数为2.5V。
图中电流表连接的是小量程,分度值为0.02A,示数为0.5A,则小灯泡正常发光时的电阻:

故答案为:右;5。
32.如图甲所示为分别测量小灯泡L和定值电阻R后得到的I﹣U关系图像。如图乙,把L和R并联到电压为4V的电路两端,则A1和A2的读数之比为  1:3  ;若把L和R串联到电压为5V的电路两端,通过电路的电流是  0.4  A,L和R两端的电压之比是  1:4  。
【分析】(1)并联电路中各支路两端的电压相等,将小灯泡L和定值电阻R并联在电源电压为4V的电路中时,它们两端的电压均为4V,由图像可知对应的电流;
根据右图可知,闭合开关后,L、R并联,电流表A1测量通过R的电流,电流表A2测量干路电流,根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和得出干路电流,进而得出A1和A2的读数之比;
(2)把L和R串联到电压为5V的电路两端,根据串联电路的电流处处相等,从图中可知,当电路中的电流为0.4A时,L、R两端的电压分别为1V、4V,总电压为5V,符合题目要求,据此可知此时电路中的电流,进而求出L和R两端的电压之比。
【解答】解:并联电路中各支路两端的电压相等,把L和R并联到电压为4V的电路两端,由并联电路的电压规律可知,灯泡和定值电阻两端的电压均为4V,由图甲可知,当UL=UR=4V时,IL=0.8A,IR=0.4A。由图乙可知,灯泡和定值电阻并联,电流表A1测R的电流,电流表A2测干路电流,由并联电路电流规律可知,A1和A2的读数之比为

把L和R串联到电压为5V的电路两端,根据串联电路的电流处处相等,从图中可知,当电路中的电流为0.4A时,L、R两端的电压分别为1V、4V,即UL=1V,UR=4V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源电压
U=UL+UR=1V+4V=5V与题意相符,此时L和R两端的电压之比是

故答案为:1:3;0.4;1:4。
三.实验探究题(共6小题)
33.实验小组在“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验中,实验器材有:额定电压为2.5V的小灯泡、电压为6V的电源、滑动变阻器、电流表、电压表、开关和若干导线。
(1)用笔画线代替导线,将图甲实物图补充完整。要求:滑片向右移时,电流表示数减小。
(2)实验中,发现小灯泡不发光,电压表、电流表均有示数,其原因可能是  D  (填选项)。
A.小灯泡断路
B.滑动变阻器短路
C.小灯泡短路
D.小灯泡的实际功率太小
(3)正确实验,移动滑片P,某次实验中电压表示数如图乙所示,为  2.2  V。根据实验数据绘制的I﹣U图像如图丙所示,分析图像可知,小灯泡正常发光时的电阻是  12.5  Ω。小灯泡的I﹣U图像不是一条直线的原因是  灯丝的电阻随温度的变化而变化  。
(4)为完成该实验,选用的滑动变阻器规格应为  B  (填选项)。
A.“10Ω 2A”
B.“20Ω 1A”
(5)完成实验,同学们讨论后选取了一个阻值合适的定值电阻R0(阻值已知),测量定值电阻Rx的阻值,设计了如图丁所示的电路进行实验,实验步骤如下:
①闭合开关S1,断开开关S2,读出电压表示数为U1;
②同时闭合开关S1和S2,读出电压表示数为U2;
③则未知电阻Rx=    (用U1、U2和R0表示)。
【分析】(1)滑片向右移时,电流表示数减小,说明滑动变阻器阻值变大,据此确定滑动变阻器选用的下端接线柱;
(2)实验中,发现电压表、电流表均有示数,说明电路是通路,且灯泡没有短路,小灯泡不发光,说明通过小灯泡的电流太小,据此分析;
(3)根据电压表选用测量范围确定分度值读数;根据图丙确定灯泡额定电压对应额定电流,利用R求出小灯泡正常发光时的电阻;灯丝的电阻随温度的变化而变化;
(4)当灯正常发光时,根据串联电路的规律及欧姆定律求出滑动变阻器连入电路中的电阻确定滑动变阻器规格;
(5)由图丁可知,闭合开关S1,断开开关S2,电压表测Rx两端电压,R0与Rx串联,通过R0与Rx的电流相等;同时闭合开关S1和S2,则R0被短路,电压表测电源电压,得R0两端电压,再求出通过Rx两端的电流,由欧姆定律可得Rx的阻值。
【解答】解:(1)滑片向右移时,电流表示数减小,说明滑动变阻器阻值变大,故滑动变阻器选用左下接线柱与开关串联在电路中,如下图所示:
(2)实验中,发现电压表、电流表均有示数,说明电路是通路,且灯泡没有短路,小灯泡不发光,说明通过小灯泡的电流太小,即小灯泡的实际功率太小,故选:D;
(3)由图乙可知,电压表选用小测量范围,分度值为0.1V,其示数为2.2V;
由图丙可知,灯泡两端的电压为2.5V时,通过灯泡的电流为0.2A,则小灯泡正常发光时的电阻为:

由图丙可知,图像不是一条直线,说明灯泡的电阻是变化的,是因为灯丝的电阻随温度的变化而变化。
(4)由图丙可知,灯泡两端的电压是2.5V,通过灯泡的电流是0.2A,由串联电路电压的规律和欧姆定律得到变阻器连入电路的电阻为:

选用的滑动变阻器规格应为“20Ω 1A”,故选:B;
(5)由图丁可知,闭合开关S1,断开开关S2,R0与Rx串联,电压表测Rx两端电压,通过R0与Rx的电流相等,同时闭合开关S1和S2,则R0被短路,电压表测电源电压,则R0两端电压U0=U2﹣U1,通过Rx两端的电流为:

Rx的阻值为:

故答案为:(1);(2)D;(3)2.2;12.5;灯丝的电阻随温度的变化而变化;(4)B;(5)。
34.某探究小组要测量一个标有“2.5V”字样的小灯泡在正常发光时的电阻,连接了如图1所示的部分电路,已知电源电压恒定,滑动变阻器规格为“50Ω 2A”。
(1)该实验的原理是 R  ;
(2)李同学移动滑动变阻器的滑片P到某一位置时,电压表的示数为2.2V。为了测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑动变阻器的滑片P向 右  (选填“左”或“右”)移动,同时观察 电压  表。
(3)为了减小误差,李同学提议应多次测量求平均值作为小灯泡的电阻,王同学说他的提议是错误的,理由是 灯丝的电阻随温度的升高而增大  。
(4)完成实验后,小组又设计了如图2所示的电路图,测量该小灯泡L正常发光时的电阻,R0为定值电阻,S2为单刀双掷开关,实验步骤如下:
①闭合开关S1,将开关S2拨到触点2,移动滑片P,使电压表的示数U1= 2.5  V;
②保持滑片P的位置不变,再将开关S2拨到触点1,读出电压表的示数并记为U2;
③该小灯泡正常发光时的电阻RL=   (用U1、U2、R0表示)。
【分析】(1)该实验的原理是R;
(2)根据串联电路电压规律和分压原理确定滑动变阻器滑片移动方向;
(3)灯丝的电阻随温度的升高而增大;
(4)闭合开关S1,将开关S2拨到触点2,此时电压表测灯泡两端电压,移动滑片P,使小灯泡L正常发光;保持滑片P的位置不变,再将开关S2拨到触点1,此时电压表测灯泡和定值电阻两端总电压,读出电压表的示数并记为U2,小灯泡的额定电压为U1,则定值电阻两端电压为U0=U1﹣U2;根据串联电路电压规律和分压原理写出小灯泡正常发光时的电阻表达式。
【解答】解:(1)在测小灯泡正常发光时的电阻实验中,用电压表测灯泡两端电压,用电流表测通过灯泡的电流,根据R求出灯泡的电阻,故该实验的原理是R;
(2)李同学移动滑动变阻器的滑片P到某一位置时,电压表的示数为2.2V,小于灯泡额定电压2.5V,为了测量小灯泡正常发光时的电阻,应增大灯泡两端电压,使灯泡两端电压达到2.5V;根据串联电路电压规律,应减小滑动变阻器两端电压,根据分压原理可知,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,故应将滑动变阻器的滑片P向右移动,同时观察电压表;
(3)灯丝的电阻随温度的升高而增大,不是一定值,因此多次测量求平均值作为小灯泡的电阻是错误的;
(4)实验步骤:
①闭合开关S1,将开关S2拨到触点2,移动滑片P,使电压表的示数U1=2.5V;
②保持滑片P的位置不变,再将开关S2拨到触点1,读出电压表的示数并记为U2;
③在步骤①中,灯泡、R0和滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端电压为U1=2.5V,此时灯泡正常发光;
在步骤②中,灯泡、R0和滑动变阻器仍串联,保持滑片P的位置不变,电压表测灯泡和R0两端电压为U2,此时灯泡仍正常发光;根据串联电路电压规律,R0两端电压为U0=U2﹣U1,由分压原理可知,
,即,
解得:RL。
故答案为:(1)R;(2)右;电压;(3)灯丝的电阻随温度的升高而增大;(4)①2.5;③。
35.小雨同学采用“伏安法”测量某定值电阻Rx的阻值。
(1)连接电路时,在闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到最 右  (选填“左”或“右”)端;
(2)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P至某一位置,电压表的示数为2.7V,电流表示数如图乙所示,电流表示数为 0.3  A。则此次可计算出电阻Rx= 9  Ω;
(3)算出电阻后,小雨又继续进行多次测量,其目的是 减小误差  ;
(4)若实验中只有一个电压表和一个已知电阻R0,小雨设计了如图丙所示的电路,同样可以测量未知电阻Rx的阻值,请在空格内将实验步骤补充完整:
①闭合S、断开S1,用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1;
② 闭合开关S、S1 ,用电压表测出电源的电压为U;
③Rx的表达式为Rx=   (用U、U1及R0表示)。
【分析】(1)为了保护电路,闭合开关之前,要将滑动变阻器滑片滑到最大值处;
(2)根据电流表读数,结合欧姆定律计算电阻;
(3)多次测量为了减小误差;
(4)由电路图可知,当开关S、S1均闭合时,电路为Rx的简单电路,电压表测电源的电压;当开关S闭合、S1断开时,R0、Rx串联,电压表测Rx两端的电压;根据串联电路的电压特点和定值电阻的阻值求出Rx的阻值,据此设计实验步骤得出结果。
【解答】解:(1)为了保护电路,闭合开关之前,要将滑动变阻器滑片滑到最大值处,应将滑动变阻器的滑片P移到最右端;
(2)电流表示数如图乙所示,电流表是0﹣0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.3A;则此次可计算出电阻:
Rx9Ω;
(3)继续进行多次测量,其目的是为了减小误差;
(4)②由电路图可知,当开关S、S1均闭合时,R0被短接,电路为Rx的简单电路,电压表测电源的电压;
③当开关S闭合、S1断开时,R0、Rx串联,电压表测Rx两端的电压;
串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R0两端的电压:
U0=U﹣Ux=U﹣U1,
串联电路中各处的电流相等,所以:
I=I0;
Rx的表达式为:
Rx。
故答案为:(1)右;(2)0.3;9;(3)减小误差;(4)②当开关S、S1均闭合时;③。
36.在做“用电流表和电压表测量电阻”的实验中,小容同学设计了如图甲所示的实验电路测量未知电阻Rx的阻值。
(1)在开关闭合之前,滑动变阻器的滑片P应滑至最 右  端(选填“左”或“右”),这样做的目的是 保护电路  。
(2)某次测量时电压表示数如图乙所示,则电压表示数为 1.8  V,此时电流表示数为0.2A,则本次测得的待测电阻Rx= 9  Ω。
(3)小容认为这个结果不可靠,应该移动滑动变阻器的滑片改变定值电阻两端的电压,再多测量出几组数据。多次测量的目的是 A  (选填序号)。
A.求平均值减小误差
B.寻找普遍规律
(4)若实验中不慎将电压表损坏,小容添加一个已知阻值为R0的定值电阻,设计了如图丙所示的电路,同样测出了未知电阻Rx的阻值,请将实验步骤补充完整。
①闭合开关S、S1,读出电流表的示数为I1;
② 闭合开关S,断开S1 ,读出电流表的示数为I2;
③请写出未知电阻Rx阻值表达式:Rx=   (用I1、I2和R0表示)。
【分析】(1)为了保护电路,开关闭合之前,滑动变阻器的滑片P应滑至阻值最大处;
(2)根据电压表选用量程确定分度值读数,利用R求出待测电阻Rx的阻值;
(3)多次测量的目的:一是用来求平均值来减小误差,二是为了寻找普遍规律;
(4)分别将定值电阻和待测电阻接入电路中,由欧姆定律先求出电源电压,根据并联电路电压的规律和欧姆定律分析回答。
【解答】解:(1)为了保护电路,避免电路中电流过大烧毁电路元件,在开关闭合之前,滑动变阻器的滑片P应滑至阻值最大处,即右端。
(2)由电路图可知,电压表测未知电阻两端的电压,电流表测电路中的电流。某次测量时电压表示数如图乙所示,电压表选用小量程,分度值0.1V,其示数为1.8V,此时电流表示数为0.2A,则本次测得的待测电阻阻值为
(3)在测电阻的实验中,为了减小误差,应多次测量取平均值,所以本实验中多次测量的目的是求平均值减小误差。
故选:A。
(4)由图丙可知,闭合开关S、S1,未知电阻Rx和定值电阻R0并联,电流表测干路中的电流,读出电流表的示数为I1;此时根据并联电路电压和电流的特点可知,如果知道通过定值电阻的电流,则可得出电源电压,再知道通过未知电阻的电流,根据欧姆定律可算出未知电阻的阻值,因此接下来应该闭合开关S,断开S1,此时电路中只有未知电阻,可知通过未知电阻的电流与刚才相同,读出电流表的示数为I2;综上可知,通过定值电阻R0的电流为I0=I1﹣I2
电源电压为U=I0R0=(I1﹣I2)R0
根据并联电路各支路两端的电压相等和欧姆定律可知,待测电阻Rx阻值表达式。
故答案为:(1)右;保护电路;
(2)1.8;9;
(3)A;
(4)闭合开关S,断开S1;
37.图甲是“测量小灯泡在不同电压下的电阻”实验电路图,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)实验原理: R  (用公式表示)。
(2)小峰按电路图连接实物电路,闭合开关,发现电压表有较大示数,电流表无示数,移动滑片时两电表的示数均无变化,则故障可能是小灯泡 断路  。
(3)小峰排除故障后继续实验,某时刻电压表的指针如图乙所示(电压表连接小量程)。若要测出小灯泡正常工作时的电阻,此时要将滑片P向 右  (选填“左”或“右”)滑动。
(4)根据实验数据,作出小灯泡工作时的I﹣U关系图像如图丙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为 10  Ω。
(5)当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比 增大  ,在相同时间内电流通过灯丝产生的热量 增大  。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
(6)完成实验后,小峰想用上述实验中的器材继续探究“导体中的电流与电压的关系”,老师告诉他无法完成该实验,原因是 灯丝的电阻随温度变化而变化  。
【分析】(1)该实验原理为R;
(2)闭合开关,发现电流表无示数,说明电路可能断路,电压表有较大示数,说明电压表与电源连通,电压表被串联在电路中,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;
(3)根据电压表选用测量范围确定分度值读数,比较电压表示数与灯泡额定电压大小,根据串联电路电压规律和分压原理确定滑动变阻器滑片移动方向;
(4)根据图丙确定灯泡额定电压对应的额定电流,利用R求出小灯泡正常发光时的电阻;
(5)灯丝的电阻随温度的升高而增大;根据Q=I2Rt分析回答;
(6)探究“导体中的电流与电压的关系”需控制导体电阻不变,据此分析。
【解答】解:(1)“测量小灯泡在不同电压下的电阻”实验中,用电压表测灯泡两端电压,用电流表测通过灯泡的电流,根据R求出灯泡的电阻,故该实验原理为R;
(2)闭合开关,发现电流表无示数,说明电路可能断路,电压表有较大示数,说明电压表与电源连通,电压表被串联在电路中,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,即故障可能是小灯泡断路;
(3)图乙中电压表接小量程(0~3V),分度值0.1V,其示数为1.7V,小于灯泡额定电压2.5V,若要测出小灯泡正常工作时的电阻,应增大灯泡两端电压,根据串联电路电压规律,应减小滑动变阻器两端电压,根据分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,故此时要将滑片P向右滑动;
(4)由图丙的I﹣U图像可知,当U=2.5V(额定电压)时,对应的电流I=0.25A,则正常发光时的电阻为:

(5)电压表与电流表示数之比为小灯泡的电阻,灯丝电阻随温度升高而增大,电压增大时灯丝温度升高,故该比值增大;
根据Q=I2Rt,电压增大时I和R均增大,故相同时间内产生的热量增大;
(6)探究“导体中的电流与电压的关系”需控制导体电阻不变,而灯丝的电阻随温度的变化而变化,不是一定值,因此不能完成该实验。
故答案为:(1)R;(2)断路;(3)右;(4)10;(5)增大;增大;(6)灯丝的电阻随温度变化而变化。
38.为完成“探究电流与电阻的关系”实验,小明同学从实验室取得以下器材:电压为3V的电源,电流表,电压表,开关,规格为“40Ω,1A”的滑动变阻器,5Ω、10Ω、25Ω的定值电阻各一个,导线若干。
(1)将图甲中的实物电路连接完整,要求滑片P向B端移动时电流变大(导线不得交叉)。
(2)在实验中,滑动变阻器的作用除了保护电路外,另一个作用是 控制定值电阻两端的电压不变  。
(3)排除故障后,小明将10Ω的电阻接入电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,直到电压表的示数如图乙所示,电压为2.5V,并记录电流表的示数;接着断开开关,用25Ω的电阻替换10Ω的电阻,为保证电压表的示数不变,应向 A  (选填“A”或“B”)端移动滑片P。多次实验后,得到如图丙所示图象。由图像可得出: 电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比  。
(4)另一爱动脑的小江同学在保持其他器材不变的情况下,只把滑动变阻器规格换成“50Ω,1A”,为了使能顺利完成实验,应控制R两端电压不低于 1  V。
(5)刘晨同学想测量一个未知电阻Rx的阻值,但发现电流表已经损坏。小红同学帮她找来一个定值电阻R0并设计了一个实验方案,如图丁所示:
①先闭合开关S、S1,记下电压表示数U1;
②再断开S1,记下电压表示数U2,则Rx=   (表达式用U1、U2、R0表示)。
【分析】(1)根据滑动变阻器的滑片P向B端移动,电路中电流变大,由此确定变阻器下端哪一接线柱接入电路中,据此完成电路连接。
(2)在实验中,滑动变阻器的作用除了保护电路外,另一个作用是控制定值电阻两端的电压不变。
(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;
分析图像得出结论。
(4)当将定值电阻换上较大的电阻时,如果控制电压表示数较小,根据串联电路电压的规律,滑动变阻器就要分去更多的电压,由分压原理,滑动变阻器连入电路中的阻值将要求更大,而题中滑动变阻器的最大电阻为50Ω,根据串联电路电压的规律得出滑动变阻器分得的电压,根据分压原理表达式讨论,当用最大电阻25Ω电阻进行实验时,滑动变阻器连入电路中的电阻应最大,由此得出控制电压表的最小电压。
(5)根据图丙所示电路图分析完成实验,然后应用串联电路特点与欧姆定律求出电阻阻值。
【解答】解:(1)根据滑动变阻器的滑片P向B端移动,电路中电流变大确定变阻器左下接线柱连入电路中与电阻串联,据此连接电路图,如图所示:

(2)在实验中,滑动变阻器的作用除了保护电路外,另一个作用是控制定值电阻两端的电压不变。
(3)根据串联电路的分压原理可知,将定值电阻由25Ω替换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,根据串联电路电压的规律可知,为了保持定值电阻两端电压不变,应增大滑动变阻器分得的电压,由串联分压的分压原理可知,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向A端移动,使电压表的示数为2.5V不变;
由图像可得出,电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
(4)探究电流与电阻的关系,要控制电压表示数不变,滑动变阻器与定值电阻串联,设电压表示数为UV,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﹣UV,根据分压原理有:,即①,
因电压表示数UV为定值,由①式知,方程左边为一定值,右边也为一定值,因此当定值电阻取最大时,滑动变阻器连入电路中的电阻最大,
由①式得,解得:UV=1V,因此为使该电阻也能完成实验,应控制R两端电压不低于1V。
(5)如图丁所示电路,先闭合开关S、S1,记下电压表的示数U1,此时电压表测电源电压;
再断开S1,两电阻串联,记下电压表示数U2(电压表测R0的电压),则串联电路的电流I;
待测电阻的阻值:Rx。
故答案为:
(1)
(2)保持定值电阻两端电压不变;
(3)A;电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比;
(4)1;
(5)。
四.计算题(共7小题)
39.如图所示的电路,已知R1=30Ω,闭合开关S后,电流表A1的示数为0.3A,电流表A的示数为0.9A。求:
(1)电源电压;
(2)R2的阻值。
【分析】由电路图可知,闭合开关S后两电阻并联,电流表A1测R1支路的电流,电流表A测干路的电流。
(1)由于并联电路中各支路两端的电压相等,根据欧姆定律U=U1=I1R1直接求解电源电压即可;
(2)根据并联电路干路电流等于各支路电流之和求出通过电阻R2的电流,然后由欧姆定律求出R2的阻值。
【解答】解:(1)由电路图可知,闭合开关S后两电阻并联,电流表A1测R1支路的电流,电流表A测干路的电流。由于并联电路中各支路两端的电压相等,根据欧姆定律可得电源电压:U=U1=I1R1=0.3A×30Ω=9V;
(2)根据并联电路干路电流等于各支路电流之和,通过电阻R2的电流为:I2=I﹣I1=0.9A﹣0.3A=0.6A,
由欧姆定律得,R2的阻值为:。
答:(1)电源电压为9V;
(2)电阻R2的阻值为15Ω。
40.如图所示,电源电压保持不变,小灯泡标有“6V,1A”字样(忽略温度对电阻的影响),R1为定值电阻,R2为最大阻值是30Ω的滑动变阻器。当开关S和S1都闭合,滑片P移至b端时,小灯泡正常发光,此时电流表的示数为1.1A。
(1)求电阻R1的阻值;
(2)当开关S闭合、S1断开,滑片P移至a端,求此时电压表的示数。
【分析】(1)当开关S和S1都闭合,滑片P移至b端时,滑动变阻器R2接入电路的电阻为0,则此时电路为电阻R1与小灯泡L的并联电路,电流表测干路电流。
由于小灯泡正常发光,根据并联电路的电压特点可知电源电压;根据并联电路的电流特点求出R1的电流,根据欧姆定律求出R1的阻值;
(2)当开关S闭合、S1断开,滑片P移至a端,滑动变阻器和灯泡串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,根据串联电路的特点和欧姆定律求出电路中的电流,根据欧姆定律求出电压表的示数。
【解答】解:(1)当开关S和S1都闭合,滑片P移至b端时,小灯泡正常发光,滑动变阻器R2接入电路的电阻为0,此时电路为电阻R1与小灯泡L的并联电路,电流表测干路电流。
因为小灯泡正常发光,则电源电压为U=UL=6V,IL=1A,
根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可得R1的电流为:I1=I﹣IL=1.1A﹣1A=0.1A,
根据I可得:;
(2)当开关S闭合、S1断开,滑片P移至a端,此时滑动变阻器R2与小灯泡L串联,滑动变阻器的阻值全部接入电路,电压表测量滑动变阻器两端的电压。
忽略温度对电阻的影响,根据I可得:灯泡电阻为,
根据串联电路的电阻特点和欧姆定律可知电路电流:,
根据I可得:此时电压表的示数。
答:(1)电阻R1的阻值为60Ω;
(2)当开关S闭合、S1断开,滑片P移至a端,此时电压表的示数为5V。
41.小王和小李同学利用热敏电阻R1设计电路来反映环境温度的变化情况。他们所用热敏电阻的阻值Rt随温度t变化关系如图甲所示。小王是用电压表示数的变化来显示温度的变化,其电路如图乙所示,小李是用电流表示数的变化来显示温度的变化,其电路如图丙所示。他们所用电源电压均为3V,定值电阻R0=10Ω,则:
(1)在乙图中,开关S闭合,当环境温度为10℃时,电压表的示数为多少?
(2)在丙图中,开关S闭合,当电流表的示数为0.4A时,环境的温度为多少?
【分析】(1)先判断定值电阻和热敏电阻的连接方式是串联,根据图甲判断出热敏电阻的阻值,然后根据串联电路的特点计算出电路的总电阻,根据欧姆定律计算出电路中的电流和R0两端的电压。
(2)先判断丙图中电路的连接方式,计算出R0和RT两端的电压,根据欧姆定律计算出定值电阻的电流和热敏电阻的电流,根据欧姆定律计算热敏电阻的阻值,根据图甲,得出对应的环境温度。
【解答】解:(1)由图乙可知,定值电阻R0与热敏电阻Rt串联,电压表测量R0两端的电压。由图甲可知,当环境温度为10℃时,热敏电阻的阻值Rt=40Ω,根据串联电路电阻的特点,电路的总电阻R总=R0+Rt=10Ω+40Ω=50Ω,
根据欧姆定律,电路中的电流为:,
则R0两端的电压U0=I×R0=0.06A×10Ω=0.6V。
(2)分析电路图丙可知,定值电阻R0与热敏电阻Rt并联,电流表测量干路的总电流。根据并联电路电压的特点,R0和Rt两端的电压均等于电源电压,即U0=Ut=3V,
通过定值电阻R0的电流为:,
根据并联电路电流的特点,通过热敏电阻Rt的电流为:It=I总﹣I0=0.4A﹣0.3A=0.1A,
根据欧姆定律,此时热敏电阻的阻值为:,
由图甲可知,当热敏电阻的阻值为30Ω时,对应的环境温度为20℃。
答:(1)在乙图中,开关S闭合,当环境温度为10℃时,电压表的示数为0.6V;
(2)在丙图中,开关S闭合,当电流表的示数为0.4A时,环境的温度为20℃。
42.如图,某小组设计了一种测量风力的装置,其中R1是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,滑杆可以绕固定轴O转动,其下端有一塑料片C。当风从右向左吹动塑料片时,滑片向左滑动,电流表上一定的示数对应着风力的大小。已知电源电压为6V保持不变,电阻R0

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