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专题12 欧姆定律 电和磁
1.欧姆定律是初中物理电学中的重要定律，对于其基础知识的考査将是中考的重点。这包括欧姆定律的公式、变形式以及相关概念的掌握。
欧姆定律与电功、电功率、安全用电等知识点的综合应用，将是中考命题的重点和难点。这类题目要求考生具备扎实的基础知识，并能够灵活运用。
2.在中考科学命题中电磁学的内容一直是重点之一。常见于选择题，部分市区也有计算大题的出现，且难度较大，要充分理解电路基础与电磁继电器的结合。
在2024年的省统考中，第30题对欧姆定律进行了考察，2025年第22题对电磁继电器进行了考察，2026年中考需要注意。
★重难点01： 欧姆定律及其应用
一、欧姆定律
1、欧姆定律：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。
2、数学表达式：I=U/R。变形公式：U=IR，R=U/I。
3、欧姆定律的理解
（1）统一性：单位统一，U-伏，R-欧，I-安；
（2）同一性：I、U、R对应同一段导体或同一段电路，可用角标标注，如R1、I1、U1；
（3）同时性：I、U、R针对同一时间而言，如移动滑动变阻器导致电路变化；
（4）欧姆定律适用于纯电阻电路，且适用整个电路或其中某一部分电路。
<名师指点>：欧姆定律的注意事项
①公式R=U/I表示某段导体的电阻等于这段导体两端的电压与通过这段导体电流的比值，但导体电阻的大小取决于导体本身，与U、I无关。所以不能理解为R与U成正比，与I成反比。
②R=ΔU/ΔI表明了一个电阻的阻值大小还可以用电压变化量和电流变化量的比值来表示。
二、伏安法测电阻
1、实验原理：R＝。
2、实验电路图
3、实验表格
实验次数 U/V I/A R/Ω
1
2
3
4、注意事项
（1）在选取器材时，电流表的量程要大于电路中的最大电流；滑动变阻器的最大阻值应略大于或接近于小灯泡的电阻，以使调节效果明显。
（2）在连接电路时，要断开开关，将电流表、电压表、滑动变阻器正确接入电路，并注意防止短路的发生。
（3）在闭合开关前，应把变阻器的滑片移到最大阻值处，使电路中电流最小，目的是保证电路中各元件的安全。
（4）注意把每次测量的结果和灯泡的发光情况记录下来。
（5）分析处理数据，对于测得的各组电压值和电流值，计算出相应的电阻，然后比较几次实验测得的电阻，会发现灯泡变暗时，电阻变小。这不是测量误差，而是因为随着灯泡两端的电压减小，灯泡的温度降低，从而使灯丝的电阻减小。
1．（2025·浙江）小科为测量小灯泡在不同发光情况下的电阻，设计了如图1所示的电路图。图2是实物图。
（1）图2中导线a端应与滑动变阻器的　 　(填图中字母)接线柱连接。
（2）实验过程中，要使电流表示数变大，滑片P应向　 　(填“B”或“C”)接线柱移动。
（3）移动滑片P，进行实验，数据记录及处理结果列于下表。
实验序号 　 U/V I/A R/0
1 不及代 0.40 0.12 3.3
2 发出很微弱的光 0.90 0.16 5.6
3 发出微弱的光 1.50 0.20 7.5
4 发出较强的光 待填 0.24 此处不填
①第4次实验中，电压表指针位置如图3所示，其示数为　 　V
②分析数据，发现小灯泡在不同发光情况下的电阻是变化的，小灯泡的 U——I图像与图4 中的　 　(填“a”“b”或“c”)相似。
【答案】（1）A
（2）C
（3）2.20；a
【知识点】实物的电路连接；电压的测量及电压表的使用；影响电阻大小的因素；变阻器的原理及其使用；欧姆定律及其应用
【解析】【分析】（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。
（2）串联电路总电阻等于各用电器电阻之和，电阻越小，电路中电流越大。
（3）灯泡的电阻不是一个电阻，所以U-I图像应为一条直线，电阻随温度的升高而增大，所以斜率变大。
【解答】（1）由图1可知，滑片向右移，滑动变阻器连入电路的阻值变大，滑动变阻器要一上一下接进电路，可知图2中a应与A相连。
（2）电流表示数变大，即电路中电流变大，滑动变阻器了连入电路的阻值减小，可知滑片应向C接线柱移动。
（3）①电压表连接的是小量程，分度值为0.1V，示数为2.2V。
② 小灯泡的电阻随温度升高而增大，因此U-I图像应为非线性曲线，温度升高，电阻变大，可知斜率逐渐增大，U-I图像如曲线a所示。
4．（2023·宁波）小宁以两节串联的干电池为电源，用若干定值电阻和一只电压表来“探究申联电路电压特点”实验电路如图，测得实验数据如下表。
序号 R1/ U1/V R2/ U2/V R总/ Uab/V
1 5 1.1 5 1.1 10 2.2
2 5 0.8 10 1.6 15 2.4
3 4 0.5 16 2.0 20 2.5
4 5 0.6 15 1.9 20 2.5
5 8 1.0 12 1.5 20 2.5
（1）分析上述实验数据，除了能得到Uab=U1+U2的规律外，小宁还发现：
①U1、U2与R1、R2之间存在着下列关系：U1：U2=　 　。(用R1、R2表示)
②当R总不变时，ab两端的电压Uab大小不变；当R总发生变化时，Uab大小　 　（填“会”或“不会”）变化。
（2）断开开关S，拆除R1、R2，将R3=20Ω和R4=20Ω并联后接到ab之间，闭合开关S。求：
①ab两点之间的电压为多少？
②20s内，电流通过R3做的功为多少？
【答案】（1）R1：R2；会
（2）①解：当R与R并联时，根据 可知
由实验数据可知，此时ab间的电压为Uab=2.2V
答：此时ab间的电压为2.2V。
②解： =0.11A
W3=UabI3t=2.2V×0.11A×20s=4.84J
答：R3做的功为4.84J。
【知识点】电阻和电阻的串联、并联；欧姆定律及其应用；电功计算公式的应用
【解析】【分析】（1）①将每组数据中的两个电阻作比，对应的两个电压作比，然后比较比值的大小即可；
②根据表格数据1、2、3分析即可。
（2）①根据并联电路的电阻规律 计算出此时ab之间的总电阻，然后根据表格数据确定此时ab之间的电压值即可；
②首先根据欧姆定律 计算出通过R3的电流，再根据W3=UabI3t 计算电流通过R3做的功。
【解答】（1）①根据表格中前三组数据可知，对应的电压之比和电阻之比分别为：1：1，1：2，1：4，那么得到结论：U1：U2= R1：R2 。
②根据实验3、4、5可知，当R总不变时，ab两端的电压Uab大小不变；
根据实验1、2、3可知，当R总发生变化时，Uab大小会变化。
★重难点02：电磁继电器的应用
一、电磁继电器
实质上是一个由 电磁铁 来控制的 开关 。
（1）工作过程：控制电路通电，电磁铁有磁性，吸引衔铁，达到控制作用。
（2）作用：实现远距离操作，利用低电压、弱电流控制高电压、强电流。
（3）如图所示的继电器主要由电磁铁A 、衔铁B 、弹簧C 、动触点D 等组成。
①当低压电源的开关闭合时，控制电路中有电流通过，电磁铁A产生磁性，吸引衔铁B，使动触点与红灯触点分离，而与绿灯触点接通(如图乙所示)，故红灯熄灭，绿灯亮起，电动机开始工作。
②当低压电源的开关断开时，电磁铁A失去磁性，衔铁B在弹簧C的作用下被拉起，使动触点与绿灯触点分离，而与红灯触点接通(如图甲所示)，故红灯亮起，绿灯熄灭，电动机停止工作。
1．（2025·浙江）小科设计了一款智能照明灯，其电路的原理图如图所示。光线较暗时灯泡自动发光，光线较亮时灯泡自动熄灭。控制电路中，电源电压恒定， 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。下列说法正确的是(　　)
A．电磁铁的上端为 S极
B．当光照强度增强，控制电路中的电流将变小
C．当光照强度减弱，电磁铁的磁性增强
D．灯泡应设计在A 和B 两接线柱之间
【答案】D
【知识点】右手螺旋定则；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；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】电磁铁的磁性与线圈匝数和电流大小有关，匝数一定时，电流越大，磁性越强。
【解答】A、由右手螺旋定则可知，电磁铁上端为N极，故A错误；
B、当光照强度增强，光敏电阻的阻值减小，由欧姆定律可知，控制电路中的电流将变大，故B错误；
C、当光照强度减弱，光敏电阻的阻值增大，由欧姆定律可知，控制电路的电流减小，可知电磁铁的磁性减弱，故C错误；
D、当光照强度减弱，光敏电阻的阻值增大，由欧姆定律可知，控制电路的电流减小，可知电磁铁的磁性减弱，此时电磁体不能吸引衔铁，AB所在电路被接通，由于此时光线较暗，所以灯泡发光，可知灯泡应接在AB之间，故D正确。
故答案为：D。
2．（2025·浙江）智能自动化管理是未来社会的发展趋势。如图甲所示为某工作室的自动化光控电路图，其中光敏电阻R 的阻值随照度变化的关系如图乙所示(照度表示物体被照明的程度，单位是 lx)。请你回答下列问题：
（1）电磁继电器是利用电流　 　效应工作的，当光照强度增强时，光敏电阻的阻值将　 　，控制电路中的电流将变大。长时间使用后，控制电路中的电流将降低。
（2）当开关S闭合，光敏电阻上的照度大于或等于0.4lx时，警示灯L恰好亮起。已知控制电路的电源电压为22 V，电磁继电器的线圈电阻为10 Ω，此时控制电路中的电流是　 　A。
【答案】（1）磁；减小
（2）0.44
【知识点】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
【解析】【分析】（1）根据图乙判断光敏电阻阻值与光照强度大的关系。
（2）串联电路总电阻等于各用电器电阻之和。
【解答】（1）电流具有热效应，电磁继电器就是利用电流的热效应工作的。
由图乙可知，光照增强，光敏电阻的阻值将减小。
（2）由图乙可知，当光照强度为0.4lx，光敏电阻的阻值为40欧姆，控制电路的电流为。
1．（2025·奉化模拟）某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时，电路如图所示，电源电压恒为4.5V，电压表量程“0～3V”，滑动变阻器规格“20Ω1A”，灯泡L标有“2.5V1.25W”字样(忽略灯丝电阻变化)，在不损坏电路元件的情况下，下列判断正确的是（　　）
A．电路中电流变化的范围是0.18～0.5A
B．滑动变阻器阻值变化的范围是2.5～10Ω
C．灯泡的最小功率是0.162W
D．该电路的最大功率是2.25W
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析）（1）可以计算通过灯泡的最大和最小电流得到电路中电流的变化范围。灯泡两端的最大电压为额定电压，据此计算出最大电流；然后再根据电压表的量程确定灯泡的最小电压，进而计算出最小电流即可；
（2）根据计算出电流的最大和最小值，利用欧姆定律计算出对应的变阻器的阻值即可；
（3）已知电路的最小电流，根据公式PL小=I小2RL计算出灯泡的最小功率；
（4）已知电路的最大电流，根据公式P总大=I总大U总计算电路的最大功率。
【解答】A.灯泡的额定电流，
所以电路中电流最大值为Imax=IL=0.5A；
灯泡的电阻为；
根据电压表的量程0~3V可知，变阻器两端的最大电压是3V；
那么灯泡两端的最小电压为：UL'=U总-U变=4.5V-3V=1.5V；
则电路中的最小电流为：；
那么电路中电流变化的范围是0.3A～0.5A．故A错误；
B.当最大电流为0.5A时，滑动变阻器接入的阻值为：；
当最小电流为0.3A时，变阻器接入的阻值为：；
因此滑动变阻器的阻值变化范围为：4Ω~10Ω，故B错误；
C.灯泡的最小功率是 PL小=I小2RL=（0.3A）2×5Ω=0.45W，故C错误；
D.该电路的最大电功率为：P总大=I总大U总=0.5A×4.5V=2.25W，故D正确。
故选D。
2．（2025·镇海区模拟）如图所示的电路，电源电压保持不变，滑动变阻器和小灯泡两个元件中，一个接在A、B两点之间，另一个接在 C、D两点之间。“闭合开关S，电流段的示数为0.20A，用电压表测得A、B两点间的电压为1.8V C、D两点间的电压为1.2V；移动滑动变阻器的滑片，使电流表的示数变大，A、B两点间的电压变为1.5V，已知小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大，则此时滑动变阻器接入电路的电阻值可能为（　　）
A．5Ω B．6Ω C．7Ω D．8Ω
【答案】C
【知识点】串、并联电路的电压特点；欧姆定律及其应用
【解析】【分析】根据滑动变阻器滑片变化导致电流变化，分析AB和CD分别接的是哪个元件，然后再根据电流变化来分析灯泡分压变化，反推变阻器的接入电阻的可能值。
【解答】根据题意可知，电源电压为U总=UAB+UCD=1.8V+1.2V=3V。
当滑片使得电流表示数变大时，滑动变阻器接入阻值变小，分压减小，故滑动变阻器接入的是A、B两点间，灯泡接入的是C、D两点间。
滑片移动前，根据C、D两点间电压和电流可以算出小灯泡此时电阻为；
滑片移动后，根据串联电路的分压原理，可得C、D间的电压为U'CD=U总-U'AB=3V-1.5V=1.5V，此时灯泡和滑动变阻器分得的电压相同，故此时两者实际阻值相等。
因为小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大，故灯泡此时电阻应大于6Ω；
因为滑动变阻器接入阻值变小，电路中电流变大，故实际电流大于0.2A，则实际电阻应小于。
故电阻的取值范围应为：6Ω＜R＜7.5Ω，符合选项的是C。
故选C。
3．（2026·临平模拟） “门禁”是通过开关控制门锁，门上的电磁锁由电磁铁A 和金属块B构成(如图甲)，工作原理图如图乙所示。电磁铁通电时，A、B相互吸引，门被锁无法推开。电磁铁断电时，A、B不吸引，门可以被推开。下列说法正确的是(　　)
A．电磁铁的原理是电磁感应
B．乙图中开关闭合，电磁铁A 的右端为S极
C．分析“门禁”的工作原理，能判断B一定没有磁性
D．将金属块B 靠近小磁针，小磁针一定不会发生偏转
【答案】C
【知识点】磁体、磁极、磁化；电磁铁的构造和原理；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】A.根据电磁铁的工作原理判断；
B.根据安培定则判断A右端的磁极种类；
C.根据断电时A、B不吸引分析；
D.只有是磁体，都会对铁磁性物质产生磁力。
【解答】 A.电磁铁通电后具有磁性，断电后无磁性，则其工作原理是电流的磁效应，故A错误；
B.乙图中开关闭合，线圈上电流方向向下。右手握住螺线管，四指指尖向下，此时大拇指指向右端，即电磁铁A的右端为N极，故B错误；
C.根据题目描述可知，电磁铁断电时无磁性，此时A、B不吸引，门可以被推开，那么此时电磁铁的铁芯和金属B都不能有磁性，否则二者还是会吸引，故C正确；
D.金属块B虽然没有磁性，但是小磁针有磁性，二者靠近时小磁针会受力发生偏转，故D错误。
故选C。
4．（2026·宁波模拟）冷藏海鲜的温度通常在—18 ℃，如图甲是某海鲜市场冷库的温度自动报警器的原理示意图，电磁铁线圈的电阻忽略不计。图乙是热敏电阻 R 的阻值随温度变化的图像。当冷库温度等于或高于—18℃时，工作电路报警。下列说法正确的是
A．温度升高时，热敏电阻R 的阻值变大
B．工作电路报警时，衔铁被吸下，灯亮铃不响
C．冷库温度为-18℃时，控制电路中电流为0.03 A
D．若控制电路电压降低，报警器的报警温度也会降低
【答案】C
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）本题考查热敏电阻的特性与欧姆定律的应用。热敏电阻的阻值会随温度变化而改变，由图乙可知，该热敏电阻的阻值随温度升高而减小；欧姆定律公式为 ，可用于计算控制电路中的电流。
（2）本题还涉及电磁继电器的工作原理。电磁继电器的控制电路通过电流大小控制电磁铁磁性强弱，进而控制工作电路的通断：当控制电路电流足够大时，电磁铁吸下衔铁，工作电路切换；电流不足时，衔铁弹起，工作电路恢复初始状态。
【解答】A、由图乙可知，温度升高时，热敏电阻 R 的阻值变小，A 错误；
B、工作电路报警时，衔铁被吸下，此时电铃接入电路、灯泡断路，因此铃响灯不亮，B 错误；
C、冷库温度为 - 18℃时，由图乙可知热敏电阻阻值R=100 Ω，控制电路电压U=3 V，根据欧姆定律
C 正确；
D、若控制电路电压降低，要使电磁铁达到吸合衔铁的电流，需要热敏电阻阻值更小（对应温度更高），因此报警器的报警温度会升高，而非降低，D 错误；
故答案为：C。
5．（2026·宁波模拟）某公司发布了一款新型智能照明系统。用户通过手机 APP 发送“开灯”指令，指令经由无线信号传输并触发控制电路(S1 闭合)，实现远程开灯(如图)。下列说法正确的是 (　　)
A．该无线信号属于超声波
B．灯应连接在工作电路AB 两端
C．向右移动滑动变阻器的滑片，电磁铁的磁性会增强
D．若控制电路电压降低，可向左移动滑动变阻器的滑片进行调节
【答案】D
【知识点】电磁波；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）手机 APP 发送的无线信号是利用电磁波传递信息的；电磁继电器通过控制电路的通断实现工作电路的通断，电磁铁磁性强弱与电流大小有关，电流越大磁性越强。
（2）当控制电路电压降低时，需通过调节滑动变阻器改变电阻，保持电磁铁所需的电流不变，以实现正常吸合。
【解答】A、手机 APP 发送的 “开灯” 指令是通过电磁波传输的，超声波不能在真空中传播，无法实现远程无线传输，A 错误；
B、由图可知，当控制电路开关S1闭合、电磁铁吸下衔铁后，工作电路的触点接通的是CD端，因此灯应连接在CD两端，而非AB两端，B 错误；
C、向右移动滑动变阻器的滑片，控制电路中滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律，电路电流减小，电磁铁的磁性会减弱，而非增强，C 错误；
D、控制电路电压降低时，为了保持电路中的电流不变（保证电磁铁有足够的磁性吸合），需要减小滑动变阻器接入电路的电阻。向左移动滑动变阻器的滑片，滑动变阻器接入电阻变小，根据，电流可恢复至所需值，保证电磁铁正常工作，D 正确。
故答案为：D。
6．（2025·上虞二模）贮存粮食的仓库湿度过大粮食有可能会霉变，为此小虞同学设计了如图甲所示的粮库湿度报警模拟电路。电路由电源、开关S、电磁铁、衔铁、警示灯等组成，湿敏电阻接在电路中某位置(图中未画出)。闭合开关S后：当空气湿度小于设定值时，警示灯亮度随湿度变化；当湿度增大到设定值时，警示灯开始闪烁报警。图乙是可供选择的两种湿敏电阻的阻值随湿度变化的关系图像。 (已知电源电压恒定，灯泡电阻不变，电磁铁线圈电阻忽略不计。)下列说法正确的是
A．湿敏电阻应安装在图甲 Q处
B．当湿度低于设定值时，湿度越小警示灯越亮
C．应选R1作为该电路的湿敏电阻
D．换用阻值更小的警示灯可使警示灯在更低湿度下开始闪烁
【答案】D
【知识点】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
【解析】【分析】电磁铁的磁性强弱与线圈匝数和电流大小有关，匝数越多，电流越大，电磁铁的磁性越强。
【解答】A、若将湿敏电阻安装在Q处，电磁铁没有吸引衔铁时，湿敏电阻处于断路状态，湿度变化，湿敏电阻的阻值改变，警示灯所在电路的阻值不变，灯的亮度不变。若安装在N处，无论是否吸引衔铁，灯都属于通路状态，警示灯亮度都随湿度变化，不会出现闪烁，可知湿敏定值应接在M处，故A错误；
C、由A可知，湿敏电阻应安装在M处，若应选R1作为该电路的湿敏电阻，湿度增大时，电阻增大，电路中电流减小，灯亮度减弱，电磁铁磁性减弱，不能吸引衔铁，灯的亮度随湿度改变，但不会闪烁，故C错误；
B、由C可知，湿敏电阻选择的是，湿度越小，电阻阻值越大，电路中电流越小，灯亮度越暗。当湿度增大时，湿敏电阻的阻值减小，电路中电流增大，电磁铁磁性增强，吸引衔铁，电磁铁和M被短路，电路中电流增大，灯变亮；电磁铁因为被短路，没有电流经过，磁性消失，释放衔铁，电路中电阻变大，灯变暗，如此反复，实现灯闪烁，故B错误；
D、电路中电流不变，换用电阻更小的警示灯，则湿敏电阻的阻值将更大，由图可知，湿度将更低，故D正确。
故答案为：D。
7．（2026·舟山模拟） 小科为测量击打力设计了简易模拟电路(如图1)，闭合开关S，当击打压力应变片R时，可以通过电流表的示数来反应击打力的大小。已知电源两端电压恒为 24伏，定值电阻R0的阻值为 20欧，电流表的量程为 0~0.6安，压力应变片R的阻值与击打力F的关系如图 2所示。
请回答：
（1）当压力应变片所受打击力增大时，电流表的示数将　 　(填“增大”或“减小”)。
（2）当小科用 1000牛的力打击压力应变片R时，电流表的示数为多大
（3）在保证电路元件安全的情况下，该电路能测量的最大打击力多大
（4）为使该电路能测 3000牛的打击力，需要对小科的设计进行改进。在不改变电路连接方式、电流表的量程及压力应变片R的情况下，请你通过计算提出一种合理的改进建议。
【答案】（1）增大
（2）解：由图2可知，当压力F=1000N时， 压力应变片的阻值R=30欧，
那么此时电流表的示数为： 。
（3）解：要使测量的打击力最大，则电阻R应最小，电路中总电阻阻值最小，电路中的电流最大，
所以 ，
则压力应变片的阻值：R=R总最小-R0=40Ω-20Ω=20Ω；
由图2可知，此时压力应变片受到的压力F=2000N。
（4）解： 在不改变电路连接方式、电流表的量程及压力应变片R的情况下，电流大小不变，则总电阻不变还是40Ω；
由图2可知，当F=3000N时， R=10Ω，
此时R0=40Ω-10Ω=30Ω；
因此可以增大R0电阻到30欧。
【知识点】欧姆定律及其应用；电阻的串联、并联
【解析】【分析】 由图甲可知，R与R0串联，电流表测电路中的电流；
（1）首先根据图2确定压力应变片的阻值变化，根据R总=R+R0分析总电阻变化，根据欧姆定律分析总电流的变化即可；
（2）由图乙可得压敏电阻的阻值，再由串联电路的特点和欧姆定律计算得到此时电流的大小；
（3）根据电流表的量程，得到电路最大电流，根据欧姆定律和串联电路的特点计算R的大小，确定力的大小。
（4）在不改变电路连接方式、电流表的量程及压力应变片R的情况下，电流大小不变，则总电阻不变据此分析R0的阻值变化即可。
【解答】（1） 由图1可知， 压力应变片R与R0串联，电流表测电路中的电流。 当压力应变片所受打击力增大时，压力应变片R的阻值减小。根据R总=R+R0可知，此时总电阻变小。根据欧姆定律可知，此时电流表的示数增大。
故填：增大。
8．（2026·台州模拟）2026年1月1日起，我国全面禁止生产含水银的体温计。
（1）人体的体温平衡对于健康有着重要意义。炎热的夏天，外界环境温度较高，人体会通过增加　 　加快散热，以维持体温相对稳定。
（2）在实验室不小心打破水银体温计，会导致有毒的水银蒸气挥发，可及时在水银上撒一些硫粉，使它们结合成无毒的硫化汞(HgS)，相关反应的化学方程式是　 　。
（3）电子体温计正逐渐替代水银体温计。图1是某同学设计的电子体温计简易电路，测温探头RT为热敏电阻，其阻值随温度变化的图像如图2所示。已知电源电压恒为6V，R为保护电阻。现要将电流表的表盘(0~10mA) 改装成温度刻度，若要求电流表的指针偏转到最大刻度位置时的温度值为42℃，计算保护电阻R的阻值。
【答案】（1）分泌汗液
（2）Hg+S=HgS
（3）解： 欧
由图可知，此时RT=190欧
欧-190欧=410欧
(其它合理解法也给分)
答：保护电阻R的阻值为410欧。
【知识点】体温的控制；欧姆定律及其应用；书写化学方程式、文字表达式；电阻的串联、并联
【解析】【分析】（1）人体散热的两种方式--皮肤直接散热和汗液蒸发散热。
（2）根据题中信息书写方程式，左侧为反应物，右侧为生成物。
（3）串联电路总电阻等于各用电器电阻之和，电源电压与电路中电流的比值为总电阻，热敏电阻的阻值可结合温度由图像直接读出。
【解答】（1）夏天环境温度高，直接散热受到抑制，人体会通过增加分泌汗液来加速散热，汗液蒸发时吸收热量。
（2）由“ 水银上撒一些硫粉，使它们结合成无毒的硫化汞(HgS) ”可知，汞和硫是反应物，硫化汞是生成物，方程式为Hg+S=HgS。
9．（2026·浙江模拟）某展厅为保护室内展品，设计了智能调光控制系统(如图甲)。当外界光线较强时，系统会自动启动电动卷帘调节光线；当光线较暗时，自动开启节能灯补光。其电路原理如图乙所示： 且阻值不变；R为光敏电阻，其阻值随光照强度的变化如图丙所示，P为电磁铁，其线圈电阻忽略不计，当电流达到0.04A时能吸合衔铁。图乙中的M、N，其中一处是电动卷帘，另一处是节能灯。电源电压U1和U2的值见图乙标注。
（1） 电磁铁P上端为　 　极(选填“N”或“S”)。
（2）工作电路中N处装的是　 　(选填“电动卷帘”或“节能灯”)。
（3）展厅内有一个由无色透明弹性橡皮膜制成的生态球(如图丁)，球的体积随内部气压变化而变化。球内有水、沙、无机盐、水草、藻类、鱼、虾、微生物等物质，二氧化碳缓冲液能维持球内二氧化碳含量稳定，整个球处于密封状态并放在大水箱内。在150lx的光源持续照射下，生态球处于漂浮状态(忽略温度及外界气压对整个装置的影响)，且电磁铁电流达到0.036A。请计算说明是否还需要给生态球补光
（4）下列是有关生态小球实现自主上浮至漂浮的解释，其中解释正确的序号是　 　。
①一定光照条件下，生态系统光合作用强度大于呼吸作用强度；
②氧气体积增多，气球内部气压增大，使得弹性气球的总体积不变；
③气球受到的浮力变大，浮力等于重力，球开始上浮；
④当球露出水面后，排开水的体积变小，浮力逐渐减小；
【答案】（1）S
（2）电动卷帘
（3）电路的总电阻为
R=R总-R0=333.3Ω-210Ω=123.3Ω
由图丙可知，外界光照强度未达1501x，需要补光
（4）①④
【知识点】阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用；欧姆定律及其应用；电磁继电器的组成、原理和特点；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】（1）根据电流方向和右手螺旋定则判断电磁铁的磁极方向，大拇指方向为N极。
（2）电磁铁的磁性与线圈匝数和电流大小有关，匝数一定时，电流越大，磁性越强。
（3）串联电路总电阻等于各用电器电阻之和。
（4）沉浮条件：物体处于漂浮或悬浮时，浮力等于重力；上浮时，浮力大于重力；下沉时，浮力小于重力。
【解答】（1）由图乙可知，电磁铁中的电流从下向下流，根据右手螺旋定则可知，电磁铁下端是N极，上端即P端为S极。
（2）由图丙可知，光照增强，光敏电阻阻值减小，控制电路中电流增大，电磁铁磁性增强，吸引衔铁，动触点与静触点A相连，N所在电路被接通，由于光照强度，所以电动卷帘开始工作，即电动卷帘安装在N处。
（4）一定光照条件下，由于缓冲液的存在，二氧化碳的含量基本不变，植物进行光合作用且强度大于呼吸作用，氧气释放到生态球中，导致球内压强增大，球的体积变大，由可知，球受到的浮力变大，大于重力，球将上浮，排开液体的体积变小，浮力减小，又与重力相等，漂浮在水面上。
故答案为：①④。
10．（2025·金华模拟）如图是项目化学习小组为农场的储水箱设计的自动抽水控制系统。已知：工作电路电压 U1恒为220V，控制电路电压U2恒为12V；压敏电阻R2安装在水箱下部，其阻值随压力F的增大而减小，部分数据如下表；电磁铁线圈阻值不计，当电流达到40mA时，衔铁恰好被吸下； 水箱重50kg， 容积为0.85m3。计算：
压力F/N 6000 7000 8000 9000 10000
压敏电阻R2阻值/Ω 240 230 220 210 200
（1）水箱装满水时控制水泵的电动机M恰能自动停止工作，则R1的阻值应选多少欧
（2）若水箱距水源的高度为4m，需要在100s内将水箱注满，则选择的电动机抽水功率至少为多少瓦
【答案】（1）根据题意，，F=G水+G箱=m水g+m箱g=(1000kg/m3×0.85m3+50kg)×10N/ kg=9000N；
根据图乙可知， 当F=9000N时，
（2）电动机抽水功率：
【知识点】重力的大小；电阻和电阻的串联、并联；欧姆定律及其应用；电磁铁的构造和原理；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）水箱装满水，衔铁被吸下，此时电路中电流为0.04A，根据欧姆定律计算电路中电阻，根据压力大小结合表中数据获取压敏电阻的阻值，最后根据串联电路总电阻等于各用电器电阻之和计算定值电阻的阻值。
（2）根据计算功率大小。
11．（2025·龙港模拟）某兴趣小组设计了一款贵重物品防丢装置，该装置包括防丢器(放在贵重物品内)和报警手环(戴在手上)。防丢器内部含有磁体，其周围的某点的磁场强度与该点距离磁体的距离关系如表一所示。报警手环的内部电路如图所示，其中 Rm为磁敏电阻，其阻值与磁场强度的关系如表二所示。请回答：
表一
距离磁体的距离 (m) 磁场强度 (T)
1 0.20
2 0.18
5 0.15
10 0.09
15 0.02
表二
磁场强度(T) Rm (Ω)
0 150
0.04 170
0.09 200
0.15 230
0.18 300
（1）若要实现：贵重物品离开人一定距离后手环报警，则报警手环工作电路中的导线a应该连接到图中的导线　 　(选填“1”或“2”)。
（2）若工作电路电源电压U2为1伏，电铃工作时流过的电流为0.5安，则电铃工作10秒，求其消耗的电能为多少
（3）控制电路电源电压为U1为3伏，当通过电磁继电器的电流达到10毫安时，开始报警，若要求报警距离为5米，则滑动变阻器R的阻值应调至多少
【答案】（1）2
（2）=5J
（3）Rm=230Ω
R=R 总-Rm=300Ω-230Ω=70Ω
【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）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，磁性越强。结合表一和表二中的数据进行分析。
（2）根据计算消耗的电能。
（3）根据欧姆定律计算电流，结合串联电路总电阻等于电路中各电阻的阻值之和进行计算。
【解答】（1）由表一可知，贵重物品与人之间的距离越远，磁场强度越小，由表二可知，磁场强度越小，磁敏电阻的阻值越小，则控制电路的总电阻越小，由欧姆定律可知，电路中电流越大，电磁铁的磁性越强，吸引衔铁，动触点与2接触，此时电铃要响，可知电铃应与2相连。
12．（2025·绍兴三模）为探究种子的萌发条件，某同学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。
13．（2025·浙江三模） 光敏电阻在各种自动化装置中有很多应用，某同学用它设计了一种“智能家居照明”电路，如图甲所示。 (电磁铁的线圈电阻不计)
（1） 导线　 　(填“A”或“B”)连接家庭电路中的火线。
（2）某同学的设计要求是照明灯泡在天暗时自动点亮，天亮时自动熄灭，他选择的光敏电阻应该阻值随光照强度的增加而　 　。
（3）在电源电压U和光照强度不变情况下，闭合开关S后，在滑片P由a端向b端移动过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示，则滑动变阻器的最大阻值是多少
（4）为了关爱老年人，需增加“智能家居照明”的通电时间，可以采取的措施是　 　。
【答案】（1）A
（2）减小
（3）滑片在b端时，电源电压(U=U1=12V）
滑片在a端时， I=0.1A， U1=2V， 则 U2=12V-2V=10V
变阻器的最大阻值.
（4）将滑动变阻器的滑片向右或b移动
【知识点】串、并联电路的电流特点；串、并联电路的电压特点；欧姆定律及其应用；电磁继电器的组成、原理和特点；家庭电路的组成与连接
【解析】【分析】（1）根据开关的位置判断火线和零线。
（2）电磁铁磁性强弱与电流大小及线圈匝数有关，匝数一定时，电流越大，磁性越强。
（3）串联电路电源电压等于各用电器两端电压之和，结合欧姆定律计算电阻。
（4）电磁继电器将衔铁吸下的电流不变，结合欧姆定律可知，电路中电阻不变，光敏电阻的阻值增大，则滑动变阻器的阻值要减小。
【解答】（1）开关与A相连，可知A是火线。
（2）由图甲可知，电磁铁磁性较强时，吸引衔铁，开关断开，灯不亮，此时天较亮，此时电路中电流较大，由欧姆定律可知，电路中电阻较小，可知光敏电阻的阻值随光照强度增强而减小。
（4）增加“智能家居照明”的通电时间，即在光照更强时开关才会断开，此时光敏电阻的阻值增大，电路中电流不变，由欧姆定律可知，应减小滑动变阻器连入电路的阻值，即将滑片向右移动。
14．（2025·拱墅模拟） 恒温水箱可用于加热化学药品及生物用品恒温培养等，学校科技小组设计了如图甲所示的恒温水箱温控电路。工作电路中的电热器上标有“220V2200W”的字样。控制电路中电源电压U=36V；热敏电阻R1作为感应器探测水温，置于恒温水箱内，其阻值随温度变化如图乙所示；R1为滑动变阻器。当电磁继电器线圈(线圈电阻不计)中的电流小于或等于90mA 时，衔铁被释放；当电流大于或等于100mA时，衔铁被吸合。
（1）电磁继电器的工作原理是____。
A．通电导体周围存在磁场
B．通电导体在磁场中受到力的作用
C．电磁感应现象
（2）若电热器连续正常工作300s，此过程中产生的热量为　 　J。
（3）若水箱中水的初始温度低于20℃，R1=280Ω，则同时闭合S和S1后，可使水箱内温度控制在什么范围 (列式计算)
【答案】（1）A
（2）660000
（3）当电流I1等于0.09A之前，衔铁被释放，电热器工作，使水箱内温度升高，电阻 R阻值减小。
当I1=0.09A时， 由 可得：
，对应温度为20℃
当I1=0.1A时，衔铁被吸合，电热器停止加热，温度降低，R1阻值增大，直到电流达 衔铁才被释放，R0再次加热。
当 时， 由 可得：
对应温度为25℃
所以温度范围为： 20℃≤t≤25℃
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点；电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）电磁继电器工作原理：电磁继电器是利用电流的磁效应工作的，即通电导体周围存在磁场，当控制电路中有电流通过时，电磁铁产生磁性，吸引衔铁，从而实现对工作电路的控制 。
（2）电功与热量计算：对于纯电阻电路，电功W=Pt，电流通过纯电阻电路产生的热量Q=W 。
（3）欧姆定律及电路分析：欧姆定律。在控制电路中，电源电压不变，通过电磁继电器线圈的电流大小取决于电路总电阻，根据电流的临界值可计算出热敏电阻的阻值，再结合其阻值 - 温度图像确定温度范围。
【解答】（1）电磁继电器是利用通电导体周围存在磁场这一原理工作的。当控制电路通电时，电磁铁有磁性，吸引衔铁；断电时，电磁铁无磁性，衔铁在弹簧作用下被释放。所以答案选 A。
（2）计算电热器正常工作300s产生的热量已知电热器的功率P=2200W，工作时间t=300s。
因为电热器是纯电阻用电器，电流通过它所做的功全部用来产生热量，
根据Q=W=Pt，可得Q=2200W×300s=660000J 。
15．（2025·普陀模拟）为了节能环保，一些公共场所使用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。
16．（2026·舟山模拟）科学小组研究电流与电压、电阻的关系。实验中电源电压恒为3伏，滑动变阻器最大阻值为 20欧。请回答：
（1）用5欧的定值电阻研究电流与电压的关系，实验电路如图1所示
①闭合开关前，小科建议对电路进行检查，请你提出其中一项需要检查的内容：　 　。
②检查完毕，闭合开关，调节滑动变阻器，记录了 5组数据。测第 6组数据时，电压表示数为2.60伏，电流表示数如图 2所示。请在图 3 的坐标系中描绘出第 6组数据对应的点，并根据 6个数据点画出定值电阻的I-U图像　 　。
③分析I-U图像可得出结论：在电阻一定时，　 　。
④更换阻值不同的定值电阻进行多次实验，得出普遍规律。
（2）在上述实验基础上，小组成员又准备了阻值为10欧、15欧和 20欧的三个定值电阻，以研究电压一定时电流与电阻的关系。为控制电压不变，每次更换定值电阻后需要调节滑动变阻器，使定值电阻两端的电压保持相同。这个电压应控制在多大才合适呢 小科提出了 0.5伏、1伏和 2伏三个电压值，大家进行了分析与讨论，你认为应该选　 　伏的电压值才能使实验顺利进行。
【答案】（1）滑片是否在阻值最大处；；通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比
（2）2
【知识点】串、并联电路的电压特点；探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】（1）①根据电路连接的注意事项解答；
②根据图2确定电流表的量程和分度值，根据指针位置读出示数，然后在方格纸上描点，最后将相邻的点连接起来即可；
③根据图像的形状分析电流随电压的变化规律。
（2）在串联电路中，电压与电阻呈正比，据此计算出定值电阻为20Ω时对应的电压即可。
【解答】（1）①在闭合开关前， 为了防止闭合开关时电流过大，损坏电路元件或电源，则要求滑动变阻器的阻值调到最大。故填：滑片是否在阻值最大处。
② 根据图2可知，电流表的量程为0-0.6A，分度值为0.02A，则此时电流为0.52A。据此在坐标系中描出该点，并用平滑直线连接所有6个数据点 ，如下图所示：
③根据图片可知，电流随电压变化的图像是一条通过坐标原点的斜线，那么得到： 在电阻一定时，通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比 。
故填：通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比 。
（2） 由串联电路的规律及分压原理有：，
等式左边为一定值，故右边也为一定值，当变阻器连入电路的电阻最大时，对应的定值电阻应最大，即：；
解得：UV=1.5V，
即定值电阻两端的电压最小为1.5V，故定值电阻只能选择2V的电压保持不变。
故填：2。
17．（2026·金华模拟）为了完成“探究电流与导体两端电压的关系”的实验，小科准备了以下器材：电压恒定的电源(6V)、定值电阻(10Ω)、电流表(0~0.6A) 、电压表(0~15V) 、滑动变阻器(50Ω 1A)等，并设计了如图甲的电路。
（1）请用笔画线代替导线完成图乙的电路连接(要求：闭合开关后，向右移动滑动变阻器的滑片时，电流表的示数变小)。　 　
（2）小科正确连接好电路后，闭合开关，发现电压表示数接近电源电压，电流表几乎无示数，电路故障可能为____(填字母)。
A．电流表处存在断路 B．滑动变阻器短路
C．定值电阻R断路 D．定值电阻R短路
（3）小科根据实验数据绘制的I-U图像，如图丙所示，分析图像初步得到结论：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成　 　(填“正”或“反”)比。
（4）做完该实验后，小科又找来阻值分别为5Ω、15Ω、20Ω、25Ω的四个定值电阻，用来做“探究电流与电阻的关系”的实验，该实验需要控制定值电阻两端的电压不变。在不改变原电路连接的前提下，为了保证完成该实验，小科能选取的定值电阻两端的电压最大不超过　 　V。
【答案】（1）
（2）C
（3）正
（4）2
【知识点】串、并联电路的电压特点；欧姆定律及其应用；探究电流与电压、电阻的关系实验；家庭电路的故障分析
【解析】【分析】（1）根据电流表的示数变化确定变阻器接入阻值的变化，进而选取相应的接线柱，从而完成电路的连接；
（2）根据电压表和电流表的示数变化确定故障的种类和位置；
（3）根据图像的形状分析电流与导体两端电压的关系；
（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，变阻器就要分去更多的电压，由分压原理，变阻器连入电路中的阻值将要求更大，而题中变阻器的最大电阻为25Ω，根据串联电路电压的规律得出变阻器分得的电压，根据分压原理表达式讨论，当用最大电阻25Ω电阻进行实验时，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。
【解答】（1） 闭合开关后，向右移动滑动变阻器的滑片时，电流表的示数变小，根据欧姆定律可知，此时变阻器接入的阻值增大，那么应该将左下角的接线柱与定值电阻右端相连即可，如下图所示：
（2） 闭合开关，发现电压表示数接近电源电压， 说明电压表两个接线柱与电源两极之间连接正常。电流表没有示数，说明有断路发生。比较可知，应该是与电压表并联的定值电阻发生断路，
故选C。
（3）根据丙图可知，通过导体的电流随电压的变化图像是一条通过坐标原点的斜线，那么得到： 电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 。
故填：正比。
（4） 研究电流与电阻的关系时，要控制电压表示数不变，
设电压表示数为UV，则变阻器分得的电压：U滑=U总-UV=6V-UV，
根据串联电路分压原理得到：；
即，
因定值电阻两端的电压即电压表示数UV为定值，等式左边为一定值，故右边也为一定值，
故当定值电阻取最大时，变阻器连入电路中的电阻最大时，
则：；
解得：UV=2V，
所以为完成实验，定值电阻两端的最低电压为2V。
故填：2。
18．（2026·湖州模拟）小湖利用图甲电路来研究小灯泡的电学性质，已知小灯泡额定电压2.5V，电源电压4V保持不变。
（1）实验过程中，要求滑片向右滑动时滑动变阻器接入电路的阻值变小，导线a端应接滑动变阻器　 　接线柱。
（2）闭合开关，将滑动变阻器滑片移动到某一位置时，发现电压表的示数如图乙所示，此时读数为　 　。
（3）记录数据并绘制小灯泡的 I-U图像如图丙，则小灯泡的额定功率为　 　W。
（4）小湖想直接利用该电路探究电流与电压的关系，能否完成实验，请说明理由　 　。
【答案】（1）D
（2）1.50V
（3）0.50
（4）不能，探究电流与电压的关系时，要保持电阻不变，但由图可知，小灯泡的电阻是变化的
【知识点】电压的测量及电压表的使用；变阻器的原理及其使用；探究电流与电压、电阻的关系实验；电功率计算公式的应用；小灯泡电功率的影响因素
【解析】【分析】（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。
（2）根据电压表量程确定分度值，再结合指针位置进行读数。
（3）根据图丙读出电压表示数为2.5V时对应的电流，由P=UI计算额定功率。
（4）根据图丙可知，灯泡的阻值不是一个定值，无法控制电阻不变，所以不能用于探究电流与电压的关系。
【解答】（1）滑片向右滑动时滑动变阻器接入电路的阻值变小，即变阻器连入电路的有效长度减小，应将a与D相连。
（2）电压表连接的是小量程，分度值为0.1V，示数为1.5V。
（3）由丙可知，当灯泡正常发光时，电压为2.5V，电流为0.2A，灯额定功率为。
（4）由控制变量法和欧姆定律I=U/R可知，要探究电流与电压的关系，应控制电阻不变，由图丙可知，灯泡的电阻会变，不能控制电阻不变，所以不能用于探究电流与电压的关系。
19．（2026·衢江模拟）小科用如图的器材测量小灯泡的电阻，所用电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V。经过多次实验，测量并记录多组数据，得到小灯泡的I-U图像如图3所示。
（1）请用笔画线表示导线，将图1电路连接完整。
（2）正确连接电路后，小科闭合开关发现小灯泡很亮。请指出造成该异常现象的不规范操作是　 　。
（3）调整后闭合开关，当滑动变阻器的滑片移至某一位置时，小灯泡正常发光，电流表示数如图2所示，此时小灯泡的电阻为　 　欧(计算结果保留一位小数)。
（4）小科分析图3发现实验过程中小灯泡的电阻是变化的，其变化特点是　 　。
【答案】（1）
（2）开关闭合前，滑动变阻器的滑片未移到阻值最大处
（3）8.3Ω
（4）小灯泡的电阻增大，且电阻值的变化幅度先大后小。
【知识点】欧姆定律及其应用；伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】（1）根据滑动变阻器的接线方法完成作图；
（2）在闭合开关前，为了避免电流过大而烧毁用电器，则要求变阻器的滑片调到阻值最大的位置，据此分析解答；
（3）根据图2确定电流表的量程和分度值，读出灯泡的额定电流，然后根据计算灯泡正常发光时的电阻。
（4）根据图像的形状变化分析灯丝的电阻随温度的变化规律。
【解答】（1） 在测量小灯泡的电阻时，滑动变阻器与灯泡串联，且接线“一上一下”。图中变阻器左下角的接线柱A已经与灯泡连接，此时可以将右上角的接线柱C与开关右端相连即可，如下图所示：
（2） 正确连接电路后，小科闭合开关发现小灯泡很亮，说明此时电流很大，则变阻器接入的阻值很小，即不规范操作为：开关闭合前，滑动变阻器的滑片未移到阻值最大处。
故填：开关闭合前，滑动变阻器的滑片未移到阻值最大处。
（3）根据图2可知，电流表的量程为0-0.6A，分度值为0.02A，那么灯泡的额定电流为0.3A，则灯泡正常发光时的电阻为：。故填：8.3。
（4）根据图3可知，当电压增大，电流随电压变化的图像逐渐靠近横轴，即增大相同的电压时电流的增大值越来越小，根据公式可知，灯泡的电阻在增大。故填：小灯泡的电阻增大，且电阻值的变化幅度先大后小。
20．（2026·宁波模拟）某兴趣小组用如图(一)所示电路测量若干规格不同的未知电阻 Rx的阻值，实验过程如下：
（1）请用笔画线代替导线完成图(二)的电路连接。(要求：闭合开关后，向右移动滑动变阻器的滑片时，电流表的示数变小。)　 　
（2）正确连接后，甲、乙两名同学选用不同规格的电阻分别完成了3次实验，记录实验数据如下表。其中，乙同学测得的某次电流表示数如图(三)所示，则示数为　 　A。
组别 实验序号 电压U/V 电流 I/A 电阻R/Ω 未知电阻 Rx的阻值
甲同学 1 1.20 0.08 15.00 15.20
2 1.50 0.10 15.00
3 2.50 0.16 15.60
乙同学 4 2.40 　 　
5 1.20 0.12 10.00
6 0.90 0.09 10.00
（3）老师通过分析两名同学记录的数据，认为乙同学的实验操作不够规范。老师这样判断的依据是　 　。
（4）本实验用到了“多次测量取平均值以减小误差”的科学方法，下列实验中没有用到这个方法的是　 　(填序号，可多选)。
①用刻度尺测量教材的宽度
②研究电流与电压、电阻的关系
③测量小灯泡在不同电压下的电功率
【答案】（1）
（2）0.24
（3）乙同学操作时滑动变阻器的滑片未从最大阻值处开始移动
（4）②③
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】（1）本题考查动态电路的连接与滑动变阻器的使用。根据欧姆定律 ，当电源电压不变时，要使向右移动滑片时电流表示数变小，需增大电路总电阻。滑动变阻器需采用 “一上一下” 的接法，且必须接入左下方的接线柱，才能使滑片右移时接入电路的电阻变大。
（2）本题考查电流表的读数方法。首先确定量程，图中电流表选用 0～0.6A 量程，分度值为 0.02A；再根据指针位置读数。
（3）本题考查伏安法测电阻的实验规范。为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器应调到最大阻值处。分析乙同学的实验数据，发现电压表示数随电流增大而减小（根据 U=IR 计算，变阻器电阻变小），说明闭合开关前滑片未置于最大阻值处。
（4）本题考查实验方法的辨析。“多次测量取平均值” 是为了减小误差；而 “多次测量找普遍规律” 是为了避免实验偶然性。
【解答】（1）根据要求 “闭合开关后，向右移动滑片，电流表示数变小”，说明电路中电阻变大。滑动变阻器应选择左下端的接线柱与电路连接，将其串联接入电路，这样滑片右移时电阻丝接入长度增加，电阻变大，电流变小。
（2）由图三可知，电流表选用的是 0～0.6A 量程，分度值为 0.02A，指针指在 0.2A 后第 2 个小格，故示数为 0.2+2×0.02=0.24 A。
（3）乙同学实验数据中，电压从 0.90V、1.20V 增加到 2.40V，电流随之减小。根据串联电路分压原理，这说明滑动变阻器接入的电阻在减小，即实验开始时滑片没有置于最大阻值处，未从最大阻值处开始移动，违反了实验操作规范。
（4）分析各实验：
① 用刻度尺测量教材的宽度，多次测量求平均值可以减小误差；
② 研究电流与电压、电阻的关系，多次测量是为了寻找普遍规律，避免偶然性；
③ 测量小灯泡在不同电压下的电功率，多次测量是为了探究灯泡亮度与功率的关系，不同电压下功率不同，不能求平均值。
因此没有用到 “多次测量取平均值减小误差” 方法的是②③。
故答案为：（1）将滑动变阻器左下端接线柱与电路连接；
（2）0.24；
（3）乙同学操作时滑动变阻器的滑片未从最大阻值处开始移动；
（4）②③。
21．（2026·定海模拟）小红想测量标有“1.5V”字样小灯泡正常发光时的电阻，从实验室找来了电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关和导线若干，进行了如下实验。
（1）用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整；
（2）检查无误后，闭合开关，发现电流表无示数，小灯泡不亮，电压表示数接近电源电压。造成这一故障的原因可能是小灯泡　 　(选填“断路”“短路”)；
（3）排除电路故障后，闭合开关，移动滑片，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为　 　Ω；接下来她又测量了几组对应的电压值和电流值，并绘制了小灯泡的Ⅰ-U图象，如图丙所示，她多次测量的目的是　 　。
【答案】（1）
（2）断路
（3）5；研究小灯泡的电阻随电压（或温度）的变化规律
【知识点】实物的电路连接；影响电阻大小的因素；欧姆定律及其应用；伏安法测电阻的探究实验；家庭电路的故障分析
【解析】【分析】（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。
（2）故障：电流表没有示数，电压表有示数时的故障一般为：电压表测量对象断路；电流表有示数，电压表没有示数时的故障一般为电压表测量对象短路。电流表和电压表都没有示数，可能是电压表测量对象以外的部分断路。
（3）根据电流表所选量程确定分度值，再进行读数，由欧姆定律计算阻值。
【解答】（1）电路为串联电路，电压表并联在灯泡两端，电流表串联在电路中，变阻器一上一下接进电路，如图所示
。
（2）若灯泡断路，电压表串联进电路，由于电压表阻值很大，所以分压很大，约为电源电压，由欧姆定律可知，电路中电流很小，所以电流表没有示数。
（3）乙中电流表示数为0.3A， 小灯泡正常发光时的电阻为。
小灯泡的电阻会随温度变化而变化，通过测量多组数据可以绘制I-U图像，研究小灯泡的电阻随电压（或温度）的变化规律。
22．（2026·浙江模拟）研习小组设计了如图甲所示的电路探究电流与电阻的关系，并连接好实物电路如图乙，进行实验。实验器材：三节新下电池(电源电压为4.5V)、电流表、电压表、滑动变阻器(“20Ω，2A”)、定值电阻5个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、50Ω)、开关一个、导线若干。
（1）闭合开关，发现电流表示数几乎为零，电压表有示数。经分析有一根导线连接错误，请在图乙中，将连接错误的导线上打“×”，并补画出一根导线连接成正确的电路；
（2）利用正确的电路进行实验，获得实验数据并画出I-R图像，如图丙。依据曲线图推测：黑色阴影部分面积S1与斜线阴影部分面积 S2的大小关系是：S1　 　S2(选填“>”、“=”或“<”)；
（3）实验中，将5Ω的定值电阻换成10Ω后，小育和小锦对接下来的操作有不同看法：小育认为可直接闭合开关，再移动滑片，使电压表示数达到预设值；小锦认为应先将滑片移到右端，再闭合开关，向左移动滑片，使电压表示数达到预设值。你赞成谁的观点 请说明理由　 　；
（4）研习小组发现再用50Ω的定值电阻进行实验时，无论怎样移动滑片，都不能使电压表示数达到预设值。为了能完成这次实验，所采取的措施可行的是____。
A．增加一节干电池
B．更换一个最大阻值为30Ω的滑动变阻器
C．调节滑片使电压表示数为2.5V
D．将电压表改接到滑动变阻器两端
【答案】（1）
（2）=
（3）小锦， 更换大电阻后，电路电流减小，若直接闭合开关可能导致电压表示数超过预设值。先将滑片移至右端（阻值最大）可保护电路，再逐步调节使电压达到预设值更安全
（4）B
【知识点】串、并联电路的电压特点；欧姆定律及其应用；探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】（1）电压表应并联在用电器两端，电流表应串联在电路中。
（2）根据控制变量法和U=IR进行分析。
（3）串联电路的分压特点：电阻越大，分压越大。
（4）串联电路中电阻越大，分压越大，电压表无法回到设定值是因为变阻器最大阻值过小，分压过小，据此进行分析。
【解答】（1）由图可知，电压表串联在电路中，由于电压表阻值很大，所以电流表示数为零，错误的导线是连接B接线柱与变阻器右接线柱的导线，应将导线改接到电压表的负接线柱，如图所示
。
（2）实验探究的是电流与电阻的关系，由控制变量法可知，应控制定值电阻两端电压相同，由图可知S1和S2都等于电流与电阻的乘积，可知S1与S2大小相等。
（3） 将5Ω的定值电阻换成10Ω后，由串联分压的特点可知，定值电阻两端的电压变大，可能会导致电压表损坏，所以为了安全起见，应先将滑片移至最大阻值处，即最右端，再闭合开关，可知小锦的观点是正确的。
（4）用50Ω的定值电阻进行实验时，无论怎样移动滑片，都不能使电压表示数达到预设值，是因为变阻器分压不够，电压表示数大于设定值。
A、增加一节干电池，电源电压增大，定值电阻两端电压不变，则变阻器需要的分压更大，故A错误 ；
B、由丙可知，定值电阻的分压为，电源电压为4.5V，当定值电阻的阻值为50欧姆时，变阻器的阻值为，解得R=25欧姆，可知更换一个最大阻值为30欧姆的变阻器是可行的，故B正确；
C、此时实际电压已经大于电压设定值，若将设定值改为2.5V，则更不能实现，故C错误；
D、将电压表改接到变阻器两端，也不会改变定值电阻及变阻器两端的分压，故D错误。
故答案为：B。
23．（2026·宁波模拟）如图所示小科同学在做“用伏安法测量定值电阻R的阻值”的实验中：
（1）请你按照图甲所示的电路图，用笔画线代替导线，将图乙未连接好的电路连接完整。
（2）当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图丙所示，则它的阻值是　 　Ω。
（3）实验中需要移动滑动变阻器的滑片多次测量，其目的是 　 　。
（4）小科同学还想用丁图所示电路“测量小灯泡电功率”，已知小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压6V， 滑动变阻器A、B 分别标有“50Ω1A”和“30Ω1.5A”字样， 实验步骤如下， 请补充完整。
①闭合开关S，S1，断开 S2，移动滑动变阻器A的滑片使电压表示数为2.5V，此时小灯泡正常发光。
②闭合开关S，S2，断开S1，　 　，移动滑动变阻器B的滑片，使电压表示数为2.5V。
③保持滑动变阻器B 的滑片不动、移动滑动变阻器A 的滑片至阻值最大处，此时电压表示数为1V，则灯的额定功率Pg=　 　W。
【答案】（1）或
（2）5
（3）取平均值，减小误差
（4）保持A滑片位置不动；0.625
【知识点】实物的电路连接；欧姆定律及其应用；伏安法测电阻的探究实验；电功率计算公式的应用；测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）变阻器要一上一下连入电路，电压表并联在被测对象两端。
（2）根据电流表示数和欧姆定律计算电阻。
（3）重复实验的目的一般为：1、取平均值，减小误差；1、避免偶然性，得出具有普遍性的规律。
（4）根据串联电路的电压特点和P=UI进行计算，实验采用了等效替代法，用变阻器的阻值代替灯泡的阻值。
【解答】（1）由图甲可知，滑片向右移阻值变大，将CD接入电路均可，电压表测量定值电阻两端电压，应并联在定值电阻两端，如图所示
或。
（2）电流表连接的是小量程，分度值为0.02A，示数为0.5A，电阻值为。
（3）移动滑片获得多组数据，通过取平均值，可以减小误差。
（4） ②闭合开关S，S2，断开S1， 保持A滑片位置不动，移动B的滑片，至电压表示数为2.5V，此时变阻器B连入电路的阻值等于灯泡的阻值。
AB变阻器串联，串联电路电压比等于电阻比，即，解得，即灯泡正常发光时的电阻为10欧姆，灯泡的额定功率为。
24．（2025·舟山模拟）为了探究“通过导体的电流与电阻关系”，小浙利用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。
25．（2025·浙江模拟）小科通过查阅资料发现，欧姆在探究欧姆定律时曾做过一个实验：如图所示，电流扭秤内有小磁针，其作用与电流表相同，将金属棒的一端浸入沸水中，另一端浸入碎冰中，从而形成温差电池，以提供电源电压。当用待测导线连接两个水银杯，就能形成闭合回路，产生电流，并利用电流扭秤来测量电流强度。欧姆利用8根直径相等但长度不同的铜导线进行实验，探究当待测导线两端电压相同时，电流和待测导线之间的关系。请回答：
（1）实验时将待测导线放入两个水银杯中，这是利用了水银的　 　性。
（2）实验时是通过观察电流扭秤中　 　来比较电流强度大小的。
（3）实验时需保持相同的电源电压，在此实验中，是通过保持　 　相同来实现保持电源电压相同的。
（4）欧姆通过实验推导出 (X表示电流强度，k为常数，S为导线的横截面积，a为导线两端的电压差，L为导线长度)，在此基础上又引入了电阻的概念，由此可知电阻R=　 　(用题中字母表示)。
【答案】（1）导电
（2）小磁针的偏转角度
（3）两个水银杯的水温温差
（4）
【知识点】导体、半导体和绝缘体；欧姆定律及其应用；磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】（1）容易导电的物体属于导体，不容易导电的物体属于绝缘体；
（2）电路中电流较大时，电流扭秤中小磁针的偏转角度较大；
（3）金属棒的一端浸入沸水中，另一端浸入碎冰中，从而形成温差电池，以提供电源电压；
（4）根据欧姆定律计算电阻。
【解答】（1）实验将待测导线放入两个水银杯中，就能形成闭合回路，产生电流，说明水银具有导电性。
（2）实验中利用电流扭秤来测量电流强度，通过电流扭秤中小磁针偏转角度来比较电流强度大小。
（3）实验中金属棒的一端浸入沸水中，另一端浸入碎冰中，从而形成温差电池，可控制两个水银杯中水温温差相同，从而控制电源电压相同。
（4）根据欧姆定律，电阻
故答案为：（1）导电；（2）小磁针偏转角度；（3）两个水银杯的水温温差；（4）。
26．（2025·杭州模拟）请你与小虞一起完成下列电学实验并解决遇到的问题。
实验一：探究电流与电阻关系实验。
①连接好如图甲所示电路，闭合开关前检查发现没有连接完整。请把缺失的导线连接好
②纠正错误后，保持定值电阻两端电压为2V不变，得到实验数据如表所示。
数据序号 1 2 3 4 5
电阻R/Ω 30 25 20 10 5
电流IA 0.07 0.08 0.10 0.20 0.40
③整理表中数据可得结论是　 　。
实验二：用如图乙所示电路测电阻R 的阻值。实验步骤如下：
①将电压表接在B、C两点间，闭合开关，将滑动变阻器滑片移到b端、电阻箱R调为某一阻值R1，使电压表和电流表示数为合适的值。
②断开开关，将电压表右端由C点改接到D点。
③闭合开关，反复调节电阻箱和滑动变阻器使两表的示数与步骤①中相同，此时电阻箱R的阻值为 则待测电阻 　 　。 (用题中字母表示)
④实验二涉及的步骤中所使用的科学方法是　 　(等效替代法/转化法) 。
【答案】在电压一定时，电流与电阻成反比；R1-R2；等效替代法
【知识点】串、并联电路的电流特点；串、并联电路的电压特点；欧姆定律及其应用；探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】串联电路电流处处相等，电源电压等于各用电器两端电压之和。
【解答】实验一：③由表中数据可知，电压一定时，电阻越小，电力院越大，可得：在电压一定时，电流与电阻成反比。
实验二： ③ 在步骤①中，设此时电路中的电流为I，根据欧姆定律，电阻箱两端的电压。在步骤 ③中，两表的示数与步骤①相同，此时电阻箱的阻值为，电阻箱和待测电阻两端的总电压还是步骤① 中电阻箱两端的电压，此时电路中的电流仍为I，那么电阻箱和待测电阻的总电阻总，又因为总，即，两边同时除以I，可得，移项后得出待测电阻的阻值。
由上述分析可知，采用的是等效替代法。
27．（2025·浙江）科技小组开展“设计一款多功能电饭煲”的项目活动，过程如下：
【明确问题】科技小组同学们讨论后认为，电饭煲应具有如下基本功能，并提出具体标准：
①工作电压：220伏；煮饭模式功率：880瓦；保温模式功率：88瓦；
②电饭煲达到设定温度后能自动切换到保温模式。
（1）【方案设计】根据标准，小组讨论后，初步设计了如图甲所示的电路，开关S1、S2都闭合时，电饭煲处于煮饭模式，功率为880瓦，则发热电阻R1的阻值应为多少欧
（2）【方案优化】有同学认为电路甲不能实现自动切换功能，于是同学们利用电磁继电器与热敏电阻，设计了如图乙所示的电路。
①工作电路中的发热电阻. 应设计在　 　(填“a”或“b”)处。
②为确保安全，当电饭煲内温度达到设定温度 时，工作电路自动切换到保温模式，其中热敏电阻R 的阻值与温度的关系如图丙所示。控制电路的电源电压为24伏，当电流达到0.03安时，电磁铁会吸下衔铁，工作电路自动切换到保温模式。那么，定值电阻. 阻值应为多少欧 (电磁铁线圈的阻值忽略不计)
【答案】（1）
（2）①a②温度为105℃时，由图丙可知，热敏电阻的阻值为600欧姆。定值电阻的阻值。
【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；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）两个开关都闭合，电路为只有的简单电路，根据计算电阻。
（2）电磁铁的磁性强弱与电流大小及线圈匝数有关，匝数一定时，电流越大，磁性越强。
【解答】（2）①由图可知，当温度升高到设定温度时，热敏电阻的阻值减小，控制电路中电流较大，电磁铁的磁性增强，吸引衔铁，a断路，b连通，可知发热电阻应解在a处。
28．（2025·黄岩模拟）大棚内蔬菜在 CO2浓度为0.10~0.20%时生长最适宜。如图是某小组设计的一款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。
29．（2025·浙江模拟）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，项目化学习小组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。
30．（2026·柯城模拟）燃气灶常配备有熄火保护装置。当火焰正常燃烧时，热电偶的一端受火焰加热，另一端温度较低，能产生一定的电压，与其连接的电磁铁产生磁场，吸合衔铁使活塞向左运动，从而保持燃气阀门开启，维持燃气供应(图甲)。当火焰意外熄灭时，热电偶两端的温度差迅速下降，影响电磁铁的磁性，衔铁在弹簧作用下复位，关闭燃气阀门，切断燃气供应(图乙)。
（1）图甲中电磁铁的右端是　 　极。
（2）要实现熄火保护，热电偶产生的电压会随两端的温度差的降低而　 　。
（3）热电偶可以把温度信号转化为电信号，利用这种性质可以把热电偶做成　 　(填仪器名称) 。
【答案】（1）N/北
（2）减小
（3）电源、发电机或温度计
【知识点】电磁铁的构造和原理；影响电磁铁磁性强弱的因素；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）安培定则的应用：用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，大拇指所指的那端就是螺线管的 N 极。
（2）电磁铁磁性强弱的影响因素：电磁铁的磁性强弱与电流大小有关，电流越大，磁性越强；电流越小，磁性越弱。
（3）传感器的应用：热电偶能将温度变化转化为电信号，利用这一性质可以制作温度计或温度传感器等仪器。
【解答】（1）根据图甲中电流方向，用安培定则判断，右手握住螺线管，四指顺着电流方向，大拇指指向电磁铁的右端，因此电磁铁的右端是N（北）极；
（2）当火焰意外熄灭时，热电偶两端的温度差下降，产生的电压减小，电路中的电流减小，电磁铁的磁性减弱，衔铁在弹簧作用下复位，因此热电偶产生的电压会随两端温度差的降低而减小；
（3）热电偶可以把温度信号转化为电信号，利用这一性质可以把热电偶做成温度计（或电源、发电机）。
故答案为：（1）N（北）；
（2）减小；
（3）温度计（或电源、发电机）。
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专题12 欧姆定律 电和磁
1.欧姆定律是初中物理电学中的重要定律，对于其基础知识的考査将是中考的重点。这包括欧姆定律的公式、变形式以及相关概念的掌握。
欧姆定律与电功、电功率、安全用电等知识点的综合应用，将是中考命题的重点和难点。这类题目要求考生具备扎实的基础知识，并能够灵活运用。
2.在中考科学命题中电磁学的内容一直是重点之一。常见于选择题，部分市区也有计算大题的出现，且难度较大，要充分理解电路基础与电磁继电器的结合。
在2024年的省统考中，第30题对欧姆定律进行了考察，2025年第22题对电磁继电器进行了考察，2026年中考需要注意。
★重难点01： 欧姆定律及其应用
一、欧姆定律
1、欧姆定律：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。
2、数学表达式：I=U/R。变形公式：U=IR，R=U/I。
3、欧姆定律的理解
（1）统一性：单位统一，U-伏，R-欧，I-安；
（2）同一性：I、U、R对应同一段导体或同一段电路，可用角标标注，如R1、I1、U1；
（3）同时性：I、U、R针对同一时间而言，如移动滑动变阻器导致电路变化；
（4）欧姆定律适用于纯电阻电路，且适用整个电路或其中某一部分电路。
<名师指点>：欧姆定律的注意事项
①公式R=U/I表示某段导体的电阻等于这段导体两端的电压与通过这段导体电流的比值，但导体电阻的大小取决于导体本身，与U、I无关。所以不能理解为R与U成正比，与I成反比。
②R=ΔU/ΔI表明了一个电阻的阻值大小还可以用电压变化量和电流变化量的比值来表示。
二、伏安法测电阻
1、实验原理：R＝。
2、实验电路图
3、实验表格
实验次数 U/V I/A R/Ω
1
2
3
4、注意事项
（1）在选取器材时，电流表的量程要大于电路中的最大电流；滑动变阻器的最大阻值应略大于或接近于小灯泡的电阻，以使调节效果明显。
（2）在连接电路时，要断开开关，将电流表、电压表、滑动变阻器正确接入电路，并注意防止短路的发生。
（3）在闭合开关前，应把变阻器的滑片移到最大阻值处，使电路中电流最小，目的是保证电路中各元件的安全。
（4）注意把每次测量的结果和灯泡的发光情况记录下来。
（5）分析处理数据，对于测得的各组电压值和电流值，计算出相应的电阻，然后比较几次实验测得的电阻，会发现灯泡变暗时，电阻变小。这不是测量误差，而是因为随着灯泡两端的电压减小，灯泡的温度降低，从而使灯丝的电阻减小。
1．（2025·浙江）小科为测量小灯泡在不同发光情况下的电阻，设计了如图1所示的电路图。图2是实物图。
（1）图2中导线a端应与滑动变阻器的　 　(填图中字母)接线柱连接。
（2）实验过程中，要使电流表示数变大，滑片P应向　 　(填“B”或“C”)接线柱移动。
（3）移动滑片P，进行实验，数据记录及处理结果列于下表。
实验序号 　 U/V I/A R/0
1 不及代 0.40 0.12 3.3
2 发出很微弱的光 0.90 0.16 5.6
3 发出微弱的光 1.50 0.20 7.5
4 发出较强的光 待填 0.24 此处不填
①第4次实验中，电压表指针位置如图3所示，其示数为　 　V
②分析数据，发现小灯泡在不同发光情况下的电阻是变化的，小灯泡的 U——I图像与图4 中的　 　(填“a”“b”或“c”)相似。
4．（2023·宁波）小宁以两节串联的干电池为电源，用若干定值电阻和一只电压表来“探究申联电路电压特点”实验电路如图，测得实验数据如下表。
序号 R1/ U1/V R2/ U2/V R总/ Uab/V
1 5 1.1 5 1.1 10 2.2
2 5 0.8 10 1.6 15 2.4
3 4 0.5 16 2.0 20 2.5
4 5 0.6 15 1.9 20 2.5
5 8 1.0 12 1.5 20 2.5
（1）分析上述实验数据，除了能得到Uab=U1+U2的规律外，小宁还发现：
①U1、U2与R1、R2之间存在着下列关系：U1：U2=　 　。(用R1、R2表示)
②当R总不变时，ab两端的电压Uab大小不变；当R总发生变化时，Uab大小　 　（填“会”或“不会”）变化。
（2）断开开关S，拆除R1、R2，将R3=20Ω和R4=20Ω并联后接到ab之间，闭合开关S。求：
①ab两点之间的电压为多少？
②20s内，电流通过R3做的功为多少？
★重难点02：电磁继电器的应用
一、电磁继电器
实质上是一个由 电磁铁 来控制的 开关 。
（1）工作过程：控制电路通电，电磁铁有磁性，吸引衔铁，达到控制作用。
（2）作用：实现远距离操作，利用低电压、弱电流控制高电压、强电流。
（3）如图所示的继电器主要由电磁铁A 、衔铁B 、弹簧C 、动触点D 等组成。
①当低压电源的开关闭合时，控制电路中有电流通过，电磁铁A产生磁性，吸引衔铁B，使动触点与红灯触点分离，而与绿灯触点接通(如图乙所示)，故红灯熄灭，绿灯亮起，电动机开始工作。
②当低压电源的开关断开时，电磁铁A失去磁性，衔铁B在弹簧C的作用下被拉起，使动触点与绿灯触点分离，而与红灯触点接通(如图甲所示)，故红灯亮起，绿灯熄灭，电动机停止工作。
1．（2025·浙江）小科设计了一款智能照明灯，其电路的原理图如图所示。光线较暗时灯泡自动发光，光线较亮时灯泡自动熄灭。控制电路中，电源电压恒定， 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。下列说法正确的是(　　)
A．电磁铁的上端为 S极
B．当光照强度增强，控制电路中的电流将变小
C．当光照强度减弱，电磁铁的磁性增强
D．灯泡应设计在A 和B 两接线柱之间
2．（2025·浙江）智能自动化管理是未来社会的发展趋势。如图甲所示为某工作室的自动化光控电路图，其中光敏电阻R 的阻值随照度变化的关系如图乙所示(照度表示物体被照明的程度，单位是 lx)。请你回答下列问题：
（1）电磁继电器是利用电流　 　效应工作的，当光照强度增强时，光敏电阻的阻值将　 　，控制电路中的电流将变大。长时间使用后，控制电路中的电流将降低。
（2）当开关S闭合，光敏电阻上的照度大于或等于0.4lx时，警示灯L恰好亮起。已知控制电路的电源电压为22 V，电磁继电器的线圈电阻为10 Ω，此时控制电路中的电流是　A。
1．（2025·奉化模拟）某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时，电路如图所示，电源电压恒为4.5V，电压表量程“0～3V”，滑动变阻器规格“20Ω1A”，灯泡L标有“2.5V1.25W”字样(忽略灯丝电阻变化)，在不损坏电路元件的情况下，下列判断正确的是（　　）
A．电路中电流变化的范围是0.18～0.5A
B．滑动变阻器阻值变化的范围是2.5～10Ω
C．灯泡的最小功率是0.162W
D．该电路的最大功率是2.25W
2．（2025·镇海区模拟）如图所示的电路，电源电压保持不变，滑动变阻器和小灯泡两个元件中，一个接在A、B两点之间，另一个接在 C、D两点之间。“闭合开关S，电流段的示数为0.20A，用电压表测得A、B两点间的电压为1.8V C、D两点间的电压为1.2V；移动滑动变阻器的滑片，使电流表的示数变大，A、B两点间的电压变为1.5V，已知小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大，则此时滑动变阻器接入电路的电阻值可能为（　　）
A．5Ω B．6Ω C．7Ω D．8Ω
3．（2026·临平模拟） “门禁”是通过开关控制门锁，门上的电磁锁由电磁铁A 和金属块B构成(如图甲)，工作原理图如图乙所示。电磁铁通电时，A、B相互吸引，门被锁无法推开。电磁铁断电时，A、B不吸引，门可以被推开。下列说法正确的是(　　)
A．电磁铁的原理是电磁感应
B．乙图中开关闭合，电磁铁A 的右端为S极
C．分析“门禁”的工作原理，能判断B一定没有磁性
D．将金属块B 靠近小磁针，小磁针一定不会发生偏转
4．（2026·宁波模拟）冷藏海鲜的温度通常在—18 ℃，如图甲是某海鲜市场冷库的温度自动报警器的原理示意图，电磁铁线圈的电阻忽略不计。图乙是热敏电阻 R 的阻值随温度变化的图像。当冷库温度等于或高于—18℃时，工作电路报警。下列说法正确的是
A．温度升高时，热敏电阻R 的阻值变大
B．工作电路报警时，衔铁被吸下，灯亮铃不响
C．冷库温度为-18℃时，控制电路中电流为0.03 A
D．若控制电路电压降低，报警器的报警温度也会降低
5．（2026·宁波模拟）某公司发布了一款新型智能照明系统。用户通过手机 APP 发送“开灯”指令，指令经由无线信号传输并触发控制电路(S1 闭合)，实现远程开灯(如图)。下列说法正确的是 (　　)
A．该无线信号属于超声波
B．灯应连接在工作电路AB 两端
C．向右移动滑动变阻器的滑片，电磁铁的磁性会增强
D．若控制电路电压降低，可向左移动滑动变阻器的滑片进行调节
6．（2025·上虞二模）贮存粮食的仓库湿度过大粮食有可能会霉变，为此小虞同学设计了如图甲所示的粮库湿度报警模拟电路。电路由电源、开关S、电磁铁、衔铁、警示灯等组成，湿敏电阻接在电路中某位置(图中未画出)。闭合开关S后：当空气湿度小于设定值时，警示灯亮度随湿度变化；当湿度增大到设定值时，警示灯开始闪烁报警。图乙是可供选择的两种湿敏电阻的阻值随湿度变化的关系图像。 (已知电源电压恒定，灯泡电阻不变，电磁铁线圈电阻忽略不计。)下列说法正确的是
A．湿敏电阻应安装在图甲 Q处
B．当湿度低于设定值时，湿度越小警示灯越亮
C．应选R1作为该电路的湿敏电阻
D．换用阻值更小的警示灯可使警示灯在更低湿度下开始闪烁
7．（2026·舟山模拟） 小科为测量击打力设计了简易模拟电路(如图1)，闭合开关S，当击打压力应变片R时，可以通过电流表的示数来反应击打力的大小。已知电源两端电压恒为 24伏，定值电阻R0的阻值为 20欧，电流表的量程为 0~0.6安，压力应变片R的阻值与击打力F的关系如图 2所示。
请回答：
（1）当压力应变片所受打击力增大时，电流表的示数将　 　(填“增大”或“减小”)。
（2）当小科用 1000牛的力打击压力应变片R时，电流表的示数为多大
（3）在保证电路元件安全的情况下，该电路能测量的最大打击力多大
（4）为使该电路能测 3000牛的打击力，需要对小科的设计进行改进。在不改变电路连接方式、电流表的量程及压力应变片R的情况下，请你通过计算提出一种合理的改进建议。
8．（2026·台州模拟）2026年1月1日起，我国全面禁止生产含水银的体温计。
（1）人体的体温平衡对于健康有着重要意义。炎热的夏天，外界环境温度较高，人体会通过增加　 　加快散热，以维持体温相对稳定。
（2）在实验室不小心打破水银体温计，会导致有毒的水银蒸气挥发，可及时在水银上撒一些硫粉，使它们结合成无毒的硫化汞(HgS)，相关反应的化学方程式是　 　。
（3）电子体温计正逐渐替代水银体温计。图1是某同学设计的电子体温计简易电路，测温探头RT为热敏电阻，其阻值随温度变化的图像如图2所示。已知电源电压恒为6V，R为保护电阻。现要将电流表的表盘(0~10mA) 改装成温度刻度，若要求电流表的指针偏转到最大刻度位置时的温度值为42℃，计算保护电阻R的阻值。
9．（2026·浙江模拟）某展厅为保护室内展品，设计了智能调光控制系统(如图甲)。当外界光线较强时，系统会自动启动电动卷帘调节光线；当光线较暗时，自动开启节能灯补光。其电路原理如图乙所示： 且阻值不变；R为光敏电阻，其阻值随光照强度的变化如图丙所示，P为电磁铁，其线圈电阻忽略不计，当电流达到0.04A时能吸合衔铁。图乙中的M、N，其中一处是电动卷帘，另一处是节能灯。电源电压U1和U2的值见图乙标注。
（1） 电磁铁P上端为　 　极(选填“N”或“S”)。
（2）工作电路中N处装的是　 　(选填“电动卷帘”或“节能灯”)。
（3）展厅内有一个由无色透明弹性橡皮膜制成的生态球(如图丁)，球的体积随内部气压变化而变化。球内有水、沙、无机盐、水草、藻类、鱼、虾、微生物等物质，二氧化碳缓冲液能维持球内二氧化碳含量稳定，整个球处于密封状态并放在大水箱内。在150lx的光源持续照射下，生态球处于漂浮状态(忽略温度及外界气压对整个装置的影响)，且电磁铁电流达到0.036A。请计算说明是否还需要给生态球补光
（4）下列是有关生态小球实现自主上浮至漂浮的解释，其中解释正确的序号是　 　。
①一定光照条件下，生态系统光合作用强度大于呼吸作用强度；
②氧气体积增多，气球内部气压增大，使得弹性气球的总体积不变；
③气球受到的浮力变大，浮力等于重力，球开始上浮；
④当球露出水面后，排开水的体积变小，浮力逐渐减小；
10．（2025·金华模拟）如图是项目化学习小组为农场的储水箱设计的自动抽水控制系统。已知：工作电路电压 U1恒为220V，控制电路电压U2恒为12V；压敏电阻R2安装在水箱下部，其阻值随压力F的增大而减小，部分数据如下表；电磁铁线圈阻值不计，当电流达到40mA时，衔铁恰好被吸下； 水箱重50kg， 容积为0.85m3。计算：
压力F/N 6000 7000 8000 9000 10000
压敏电阻R2阻值/Ω 240 230 220 210 200
（1）水箱装满水时控制水泵的电动机M恰能自动停止工作，则R1的阻值应选多少欧
（2）若水箱距水源的高度为4m，需要在100s内将水箱注满，则选择的电动机抽水功率至少为多少瓦
11．（2025·龙港模拟）某兴趣小组设计了一款贵重物品防丢装置，该装置包括防丢器(放在贵重物品内)和报警手环(戴在手上)。防丢器内部含有磁体，其周围的某点的磁场强度与该点距离磁体的距离关系如表一所示。报警手环的内部电路如图所示，其中 Rm为磁敏电阻，其阻值与磁场强度的关系如表二所示。请回答：
表一
距离磁体的距离 (m) 磁场强度 (T)
1 0.20
2 0.18
5 0.15
10 0.09
15 0.02
表二
磁场强度(T) Rm (Ω)
0 150
0.04 170
0.09 200
0.15 230
0.18 300
（1）若要实现：贵重物品离开人一定距离后手环报警，则报警手环工作电路中的导线a应该连接到图中的导线　 　(选填“1”或“2”)。
（2）若工作电路电源电压U2为1伏，电铃工作时流过的电流为0.5安，则电铃工作10秒，求其消耗的电能为多少
（3）控制电路电源电压为U1为3伏，当通过电磁继电器的电流达到10毫安时，开始报警，若要求报警距离为5米，则滑动变阻器R的阻值应调至多少
12．（2025·绍兴三模）为探究种子的萌发条件，某同学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　 　。
13．（2025·浙江三模） 光敏电阻在各种自动化装置中有很多应用，某同学用它设计了一种“智能家居照明”电路，如图甲所示。 (电磁铁的线圈电阻不计)
（1） 导线　 　(填“A”或“B”)连接家庭电路中的火线。
（2）某同学的设计要求是照明灯泡在天暗时自动点亮，天亮时自动熄灭，他选择的光敏电阻应该阻值随光照强度的增加而　 　。
（3）在电源电压U和光照强度不变情况下，闭合开关S后，在滑片P由a端向b端移动过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示，则滑动变阻器的最大阻值是多少
（4）为了关爱老年人，需增加“智能家居照明”的通电时间，可以采取的措施是　 　。
14．（2025·拱墅模拟） 恒温水箱可用于加热化学药品及生物用品恒温培养等，学校科技小组设计了如图甲所示的恒温水箱温控电路。工作电路中的电热器上标有“220V2200W”的字样。控制电路中电源电压U=36V；热敏电阻R1作为感应器探测水温，置于恒温水箱内，其阻值随温度变化如图乙所示；R1为滑动变阻器。当电磁继电器线圈(线圈电阻不计)中的电流小于或等于90mA 时，衔铁被释放；当电流大于或等于100mA时，衔铁被吸合。
（1）电磁继电器的工作原理是____。
A．通电导体周围存在磁场
B．通电导体在磁场中受到力的作用
C．电磁感应现象
（2）若电热器连续正常工作300s，此过程中产生的热量为　 　J。
（3）若水箱中水的初始温度低于20℃，R1=280Ω，则同时闭合S和S1后，可使水箱内温度控制在什么范围 (列式计算)
15．（2025·普陀模拟）为了节能环保，一些公共场所使用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
16．（2026·舟山模拟）科学小组研究电流与电压、电阻的关系。实验中电源电压恒为3伏，滑动变阻器最大阻值为 20欧。请回答：
（1）用5欧的定值电阻研究电流与电压的关系，实验电路如图1所示
①闭合开关前，小科建议对电路进行检查，请你提出其中一项需要检查的内容：　 　。
②检查完毕，闭合开关，调节滑动变阻器，记录了 5组数据。测第 6组数据时，电压表示数为2.60伏，电流表示数如图 2所示。请在图 3 的坐标系中描绘出第 6组数据对应的点，并根据 6个数据点画出定值电阻的I-U图像　 　。
③分析I-U图像可得出结论：在电阻一定时，　 　。
④更换阻值不同的定值电阻进行多次实验，得出普遍规律。
（2）在上述实验基础上，小组成员又准备了阻值为10欧、15欧和 20欧的三个定值电阻，以研究电压一定时电流与电阻的关系。为控制电压不变，每次更换定值电阻后需要调节滑动变阻器，使定值电阻两端的电压保持相同。这个电压应控制在多大才合适呢 小科提出了 0.5伏、1伏和 2伏三个电压值，大家进行了分析与讨论，你认为应该选　 　伏的电压值才能使实验顺利进行。
17．（2026·金华模拟）为了完成“探究电流与导体两端电压的关系”的实验，小科准备了以下器材：电压恒定的电源(6V)、定值电阻(10Ω)、电流表(0~0.6A) 、电压表(0~15V) 、滑动变阻器(50Ω 1A)等，并设计了如图甲的电路。
（1）请用笔画线代替导线完成图乙的电路连接(要求：闭合开关后，向右移动滑动变阻器的滑片时，电流表的示数变小)。　 　
（2）小科正确连接好电路后，闭合开关，发现电压表示数接近电源电压，电流表几乎无示数，电路故障可能为____(填字母)。
A．电流表处存在断路 B．滑动变阻器短路
C．定值电阻R断路 D．定值电阻R短路
（3）小科根据实验数据绘制的I-U图像，如图丙所示，分析图像初步得到结论：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成　 　(填“正”或“反”)比。
（4）做完该实验后，小科又找来阻值分别为5Ω、15Ω、20Ω、25Ω的四个定值电阻，用来做“探究电流与电阻的关系”的实验，该实验需要控制定值电阻两端的电压不变。在不改变原电路连接的前提下，为了保证完成该实验，小科能选取的定值电阻两端的电压最大不超过　 　V。
18．（2026·湖州模拟）小湖利用图甲电路来研究小灯泡的电学性质，已知小灯泡额定电压2.5V，电源电压4V保持不变。
（1）实验过程中，要求滑片向右滑动时滑动变阻器接入电路的阻值变小，导线a端应接滑动变阻器　 　接线柱。
（2）闭合开关，将滑动变阻器滑片移动到某一位置时，发现电压表的示数如图乙所示，此时读数为　 　。
（3）记录数据并绘制小灯泡的 I-U图像如图丙，则小灯泡的额定功率为　 　W。
（4）小湖想直接利用该电路探究电流与电压的关系，能否完成实验，请说明理由　 　。
19．（2026·衢江模拟）小科用如图的器材测量小灯泡的电阻，所用电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V。经过多次实验，测量并记录多组数据，得到小灯泡的I-U图像如图3所示。
（1）请用笔画线表示导线，将图1电路连接完整。
（2）正确连接电路后，小科闭合开关发现小灯泡很亮。请指出造成该异常现象的不规范操作是　 　。
（3）调整后闭合开关，当滑动变阻器的滑片移至某一位置时，小灯泡正常发光，电流表示数如图2所示，此时小灯泡的电阻为　 　欧(计算结果保留一位小数)。
（4）小科分析图3发现实验过程中小灯泡的电阻是变化的，其变化特点是　 　。
20．（2026·宁波模拟）某兴趣小组用如图(一)所示电路测量若干规格不同的未知电阻 Rx的阻值，实验过程如下：
（1）请用笔画线代替导线完成图(二)的电路连接。(要求：闭合开关后，向右移动滑动变阻器的滑片时，电流表的示数变小。)　 　
（2）正确连接后，甲、乙两名同学选用不同规格的电阻分别完成了3次实验，记录实验数据如下表。其中，乙同学测得的某次电流表示数如图(三)所示，则示数为　 　A。
组别 实验序号 电压U/V 电流 I/A 电阻R/Ω 未知电阻 Rx的阻值
甲同学 1 1.20 0.08 15.00 15.20
2 1.50 0.10 15.00
3 2.50 0.16 15.60
乙同学 4 2.40 　 　
5 1.20 0.12 10.00
6 0.90 0.09 10.00
（3）老师通过分析两名同学记录的数据，认为乙同学的实验操作不够规范。老师这样判断的依据是　 　。
（4）本实验用到了“多次测量取平均值以减小误差”的科学方法，下列实验中没有用到这个方法的是　 　(填序号，可多选)。
①用刻度尺测量教材的宽度
②研究电流与电压、电阻的关系
③测量小灯泡在不同电压下的电功率
21．（2026·定海模拟）小红想测量标有“1.5V”字样小灯泡正常发光时的电阻，从实验室找来了电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关和导线若干，进行了如下实验。
（1）用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整；
（2）检查无误后，闭合开关，发现电流表无示数，小灯泡不亮，电压表示数接近电源电压。造成这一故障的原因可能是小灯泡　 　(选填“断路”“短路”)；
（3）排除电路故障后，闭合开关，移动滑片，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为　 　Ω；接下来她又测量了几组对应的电压值和电流值，并绘制了小灯泡的Ⅰ-U图象，如图丙所示，她多次测量的目的是　 　。
22．（2026·浙江模拟）研习小组设计了如图甲所示的电路探究电流与电阻的关系，并连接好实物电路如图乙，进行实验。实验器材：三节新下电池(电源电压为4.5V)、电流表、电压表、滑动变阻器(“20Ω，2A”)、定值电阻5个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、50Ω)、开关一个、导线若干。
（1）闭合开关，发现电流表示数几乎为零，电压表有示数。经分析有一根导线连接错误，请在图乙中，将连接错误的导线上打“×”，并补画出一根导线连接成正确的电路；
（2）利用正确的电路进行实验，获得实验数据并画出I-R图像，如图丙。依据曲线图推测：黑色阴影部分面积S1与斜线阴影部分面积 S2的大小关系是：S1　 　S2(选填“>”、“=”或“<”)；
（3）实验中，将5Ω的定值电阻换成10Ω后，小育和小锦对接下来的操作有不同看法：小育认为可直接闭合开关，再移动滑片，使电压表示数达到预设值；小锦认为应先将滑片移到右端，再闭合开关，向左移动滑片，使电压表示数达到预设值。你赞成谁的观点 请说明理由　 　；
（4）研习小组发现再用50Ω的定值电阻进行实验时，无论怎样移动滑片，都不能使电压表示数达到预设值。为了能完成这次实验，所采取的措施可行的是____。
A．增加一节干电池
B．更换一个最大阻值为30Ω的滑动变阻器
C．调节滑片使电压表示数为2.5V
D．将电压表改接到滑动变阻器两端
23．（2026·宁波模拟）如图所示小科同学在做“用伏安法测量定值电阻R的阻值”的实验中：
（1）请你按照图甲所示的电路图，用笔画线代替导线，将图乙未连接好的电路连接完整。
（2）当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图丙所示，则它的阻值是　 　Ω。
（3）实验中需要移动滑动变阻器的滑片多次测量，其目的是 　 　。
（4）小科同学还想用丁图所示电路“测量小灯泡电功率”，已知小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压6V， 滑动变阻器A、B 分别标有“50Ω1A”和“30Ω1.5A”字样， 实验步骤如下， 请补充完整。
①闭合开关S，S1，断开 S2，移动滑动变阻器A的滑片使电压表示数为2.5V，此时小灯泡正常发光。
②闭合开关S，S2，断开S1，　 　，移动滑动变阻器B的滑片，使电压表示数为2.5V。
③保持滑动变阻器B 的滑片不动、移动滑动变阻器A 的滑片至阻值最大处，此时电压表示数为1V，则灯的额定功率Pg=　 　W。
24．（2025·舟山模拟）为了探究“通过导体的电流与电阻关系”，小浙利用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　 　。
25．（2025·浙江模拟）小科通过查阅资料发现，欧姆在探究欧姆定律时曾做过一个实验：如图所示，电流扭秤内有小磁针，其作用与电流表相同，将金属棒的一端浸入沸水中，另一端浸入碎冰中，从而形成温差电池，以提供电源电压。当用待测导线连接两个水银杯，就能形成闭合回路，产生电流，并利用电流扭秤来测量电流强度。欧姆利用8根直径相等但长度不同的铜导线进行实验，探究当待测导线两端电压相同时，电流和待测导线之间的关系。请回答：
（1）实验时将待测导线放入两个水银杯中，这是利用了水银的　 　性。
（2）实验时是通过观察电流扭秤中　 　来比较电流强度大小的。
（3）实验时需保持相同的电源电压，在此实验中，是通过保持　 　相同来实现保持电源电压相同的。
（4）欧姆通过实验推导出 (X表示电流强度，k为常数，S为导线的横截面积，a为导线两端的电压差，L为导线长度)，在此基础上又引入了电阻的概念，由此可知电阻R=　(用题中字母表示)。
26．（2025·杭州模拟）请你与小虞一起完成下列电学实验并解决遇到的问题。
实验一：探究电流与电阻关系实验。
①连接好如图甲所示电路，闭合开关前检查发现没有连接完整。请把缺失的导线连接好
②纠正错误后，保持定值电阻两端电压为2V不变，得到实验数据如表所示。
数据序号 1 2 3 4 5
电阻R/Ω 30 25 20 10 5
电流IA 0.07 0.08 0.10 0.20 0.40
③整理表中数据可得结论是　 　。
实验二：用如图乙所示电路测电阻R 的阻值。实验步骤如下：
①将电压表接在B、C两点间，闭合开关，将滑动变阻器滑片移到b端、电阻箱R调为某一阻值R1，使电压表和电流表示数为合适的值。
②断开开关，将电压表右端由C点改接到D点。
③闭合开关，反复调节电阻箱和滑动变阻器使两表的示数与步骤①中相同，此时电阻箱R的阻值为 则待测电阻 　 　。 (用题中字母表示)
④实验二涉及的步骤中所使用的科学方法是　 　(等效替代法/转化法) 。
27．（2025·浙江）科技小组开展“设计一款多功能电饭煲”的项目活动，过程如下：
【明确问题】科技小组同学们讨论后认为，电饭煲应具有如下基本功能，并提出具体标准：
①工作电压：220伏；煮饭模式功率：880瓦；保温模式功率：88瓦；
②电饭煲达到设定温度后能自动切换到保温模式。
（1）【方案设计】根据标准，小组讨论后，初步设计了如图甲所示的电路，开关S1、S2都闭合时，电饭煲处于煮饭模式，功率为880瓦，则发热电阻R1的阻值应为多少欧
（2）【方案优化】有同学认为电路甲不能实现自动切换功能，于是同学们利用电磁继电器与热敏电阻，设计了如图乙所示的电路。
①工作电路中的发热电阻. 应设计在　 　(填“a”或“b”)处。
②为确保安全，当电饭煲内温度达到设定温度 时，工作电路自动切换到保温模式，其中热敏电阻R 的阻值与温度的关系如图丙所示。控制电路的电源电压为24伏，当电流达到0.03安时，电磁铁会吸下衔铁，工作电路自动切换到保温模式。那么，定值电阻. 阻值应为多少欧 (电磁铁线圈的阻值忽略不计)
28．（2025·黄岩模拟）大棚内蔬菜在 CO2浓度为0.10~0.20%时生长最适宜。如图是某小组设计的一款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　 　。
29．（2025·浙江模拟）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，项目化学习小组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）　 　
30．（2026·柯城模拟）燃气灶常配备有熄火保护装置。当火焰正常燃烧时，热电偶的一端受火焰加热，另一端温度较低，能产生一定的电压，与其连接的电磁铁产生磁场，吸合衔铁使活塞向左运动，从而保持燃气阀门开启，维持燃气供应(图甲)。当火焰意外熄灭时，热电偶两端的温度差迅速下降，影响电磁铁的磁性，衔铁在弹簧作用下复位，关闭燃气阀门，切断燃气供应(图乙)。
（1）图甲中电磁铁的右端是　 　极。
（2）要实现熄火保护，热电偶产生的电压会随两端的温度差的降低而　 　。
（3）热电偶可以把温度信号转化为电信号，利用这种性质可以把热电偶做成　 　(填仪器名称) 。
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