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第3章　电路探秘 3.4 欧姆定律及其应用(4) 学生 用书B50
分值：59分
选择题每小题3分，共15分；填空题每空2分。
1.如图所示的电路中，电阻阻值R1＜R2。闭合开关S后，电阻R1、R2两端的电压分别为U1、U2，通过两个电阻的电流分别为I1、I2。下列判断中正确的是
(　 　)
　第1题图
A.I1=I2 B.I1＞I2
C.U1=U2 D.U1＞U2
2.如图所示，电源电压恒为3 V。闭合开关S，电压表的示数为0.5 V，则R1与R2的阻值之比为(　 　)
　第2题图
A.1∶5 B.1∶3
C.5∶1 D.3∶1
3.如图甲所示是一种测力装置部分结构的示意图。横梁OA上下表面各贴一张完全一样的应变电阻片R1和R2，串联在有恒定电流的电路中，其简化电路如图乙所示。在A端施加向下的力F，横梁向下弯曲，R1被拉伸，R2被压缩，根据它们两端电压的差值即可测量力F的大小。下列有关该过程的分析正确的是
(　 　)
第3题图
A.R1的阻值减小，R2的阻值增大
B.通过R1的电流大于R2的电流
C.R1两端的电压小于R2两端的电压
D.R1和R2两端电压的差值越大，A端受到的压力F越大
4.如图所示，电源电压保持不变，仅闭合开关S1，电压表和电流表均有示数。再闭合开关S2，下列说法中正确的是(　 　)
第4题图
A.电压表示数与电流表示数比值不变
B.电流表示数变大，电压表示数变小
C.此时R1与R2串联
D.只闭合开关S1时，电压表测量电源电压
【解析】 只闭合开关S1时，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流；若再闭合开关S2，R2被短路，电路为R1的简单电路，电压表测R1两端的电压，电流表测R1中的电流；由R=可知，电压表示数与电流表示数的比值等于R1的阻值，则该比值不变；因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以电路中的总电阻变小，由I=可知，电路中的电流变大，即电流表示数变大；由U=IR可知，R1两端的电压变大，即电压表的示数变大。
5.(8分)定值电阻R1的阻值为10 Ω，允许通过的最大电流为1 A。定值电阻R2的阻值为20 Ω，允许通过的最大电流为0.5 A。实验时将它们串联起来，则通过R1和R2的电流之比为 ，R1和R2两端的电压之比为 ，电路中允许通过的最大电流和允许加在它们两端的最大总电压分别是 、 。
6.(6分)如图甲所示的电路中，闭合开关后两只电压表的指针偏转均如图乙所示，则电源电压 V，R1两端的电压是 V，R1与R2的电阻之比为 。
第6题图
【解析】 由题可知，R1、R2串联，电压表V2测电源两端的电压，电压表V1测R2两端的电压。因串联电路中总电压等于各分电压之和，且两只电压表指针的偏转角度相同，所以，电压表V2选用的量程为0~15 V，分度值为0.5 V，则电源电压U=10 V，电压表V1选用的量程为0~3 V，分度值为0.1 V，则R2两端的电压U2=2 V。根据串联电路的电压特点可得，R1两端的电压U1=U－U2=10 V－2 V=8 V；因串联电路中各处的电流相等，所以由U=IR可得，R1、R2的阻值之比等于其两端的电压之比，即==。
7.(4分)如图所示，闭合开关S，当滑动变阻器R2的滑片P移到a端时，电压表示数为6 V，电流表示数为0.6 A；当滑片P移到b端时，电流表示数为0.2 A。则电路的电源电压为 V，滑动变阻器的最大阻值为 Ω。
第7题图
8.某兴趣小组利用实验室仪器自制了简易测温仪，其原理如图所示。其中电源电压保持不变，电阻R0为定值电阻，R是热敏电阻，其阻值随温度的增大而减小，显示仪由电流表或电压表改装而成。关于此测温仪，下列分析不合理的是
(　 　)
　第8题图
A.R与R0串联
B.显示仪是由电压表改装成的
C.当被测温者体温升高时，显示仪的示数也会变大
D.待测物具有相同温度时，将R0更换为阻值更大的定值电阻，显示仪示数会变小
9.(6分)某科学兴趣小组为探究“串联电路中总电阻与分电阻的关系”，进行了下列实验。
[实验步骤]
①按方案连接电路，闭合开关，用电流表测出电路中的电流，并记录数据；②用电压表分别测出R1、R2两端的电压以及R1和R2两端的总电压，并记录数据。
(1)(2分)请你用笔画线代替导线，将电流表接入如图所示的电路中。
第9题图
[数据处理]
(2)在数据处理时，有同学发现表中的一个数据有误，错误的数据是 (填序号)，所以重新进行了测量。随后换用不同阻值的电阻又进行了多次测量。
项目 电流/A 电压/V 电阻/Ω
R1 ① 0.2 ④ 2 …
R2 ② 0.2 ⑤ 5 …
R总 ③ 0.2 ⑥ 3 …
[得出结论]
串联电路的总电阻等于各分电阻之和。
[交流表达]
(3)科学研究有时需要等效替代的方法，如在某实验中需要用到35 Ω的电阻，现有阻值为15 Ω、20 Ω、50 Ω的三个电阻，就可以选用其中的 两个电阻串联替代。
【解析】 (2)因为电源电压为3 V，而题表中⑤号数据的电压值为5 V＞3 V，因此⑤号数据是错误的。(3)因为串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以要得到35 Ω的电阻，只需将15 Ω和20 Ω的电阻串联使用。
10.(6分)握力能反映上肢力量发展水平，是体质健康测试项目之一，握力测试如图甲所示。某项目化学习小组同学想制作一个简易握力计，选用电压表来显示握力的大小。他们设计的电路原理图如图乙所示，其中电源电压为3 V，定值电阻R1阻值为6 Ω，电压表量程为0~3 V，轻质细杆将弹簧与滑动变阻器R2的滑片相连。
第10题图
[初步调试](1)用手往下拉弹簧，电压表示数将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
[表盘改造](2)(2分)为方便读数，小组同学想在电压表表盘上标注相应的握力值。经测定，变阻器R2接入电路的阻值与握力F关系如图丙所示，求在电压表刻度为1.5 V的位置上所标注的握力大小(写出计算过程)。
[优化改进](3)握力一定时，电压表指针偏转角度越大，握力计精确度就越高。下列改进方法中能提高握力计精确度的有 (填序号)。
①定值电阻更换为3 Ω
②电源电压增大到4 V
③电压表用0~15 V量程
④电压表改接在R1两端
11.(14分)小金尝试将电流表改装成可直接测电阻的表，并设计了如图所示电路，在M、N中可接入待测电阻。已知电流表量程为0~0.6 A，电源电压为12 V，请回答下列问题。
第11题图
(1)闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应处于 (选填“A端”或“B端”)。
(2)先将M、N直接用导线连接，并移动滑动变阻器的滑片使电流表满偏，电流表显示0.6 A的刻度上标定的电阻值为 Ω，此时滑动变阻器接入电路的阻值为 Ω。若在M、N间接入一个与此时滑动变阻器阻值相同的电阻，电流表示数为 A。
(3)电流表0.2 A刻度处，标定的电阻值为 Ω。
(4)改装后可直接测电阻的表，其表盘刻度 (选填“均匀”或“不均匀”)，理由是 。
【解析】 (2)将M、N用导线连接，电路中只有滑动变阻器。电流表示数为0.6 A时，M、N间阻值为0 Ω，则0.6 A的刻度上标的电阻值应为0 Ω，此时滑动变阻器接入电路的阻值R===20 Ω。若此时M、N间接一个20 Ω的电阻，电流表示数I'===0.3 A。(3)当电流表示数为0.2 A时，电路中的总电阻
R总'===60 Ω，则标定的电阻值为R'=R总'－R=60 Ω－20 Ω=40 Ω。第3章　电路探秘 3.4 欧姆定律及其应用(4) 学生 用书B50
分值：59分
选择题每小题3分，共15分；填空题每空2分。
1.如图所示的电路中，电阻阻值R1＜R2。闭合开关S后，电阻R1、R2两端的电压分别为U1、U2，通过两个电阻的电流分别为I1、I2。下列判断中正确的是
(　A　)
　第1题图
A.I1=I2 B.I1＞I2
C.U1=U2 D.U1＞U2
2.如图所示，电源电压恒为3 V。闭合开关S，电压表的示数为0.5 V，则R1与R2的阻值之比为(　A　)
　第2题图
A.1∶5 B.1∶3
C.5∶1 D.3∶1
3.如图甲所示是一种测力装置部分结构的示意图。横梁OA上下表面各贴一张完全一样的应变电阻片R1和R2，串联在有恒定电流的电路中，其简化电路如图乙所示。在A端施加向下的力F，横梁向下弯曲，R1被拉伸，R2被压缩，根据它们两端电压的差值即可测量力F的大小。下列有关该过程的分析正确的是
(　D　)
第3题图
A.R1的阻值减小，R2的阻值增大
B.通过R1的电流大于R2的电流
C.R1两端的电压小于R2两端的电压
D.R1和R2两端电压的差值越大，A端受到的压力F越大
4.如图所示，电源电压保持不变，仅闭合开关S1，电压表和电流表均有示数。再闭合开关S2，下列说法中正确的是(　A　)
第4题图
A.电压表示数与电流表示数比值不变
B.电流表示数变大，电压表示数变小
C.此时R1与R2串联
D.只闭合开关S1时，电压表测量电源电压
【解析】 只闭合开关S1时，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流；若再闭合开关S2，R2被短路，电路为R1的简单电路，电压表测R1两端的电压，电流表测R1中的电流；由R=可知，电压表示数与电流表示数的比值等于R1的阻值，则该比值不变；因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以电路中的总电阻变小，由I=可知，电路中的电流变大，即电流表示数变大；由U=IR可知，R1两端的电压变大，即电压表的示数变大。
5.(8分)定值电阻R1的阻值为10 Ω，允许通过的最大电流为1 A。定值电阻R2的阻值为20 Ω，允许通过的最大电流为0.5 A。实验时将它们串联起来，则通过R1和R2的电流之比为　1∶1　，R1和R2两端的电压之比为　1∶2　，电路中允许通过的最大电流和允许加在它们两端的最大总电压分别是　0.5 A　、　15 V　。
6.(6分)如图甲所示的电路中，闭合开关后两只电压表的指针偏转均如图乙所示，则电源电压　10　V，R1两端的电压是　8　V，R1与R2的电阻之比为　4∶1　。
第6题图
【解析】 由题可知，R1、R2串联，电压表V2测电源两端的电压，电压表V1测R2两端的电压。因串联电路中总电压等于各分电压之和，且两只电压表指针的偏转角度相同，所以，电压表V2选用的量程为0~15 V，分度值为0.5 V，则电源电压U=10 V，电压表V1选用的量程为0~3 V，分度值为0.1 V，则R2两端的电压U2=2 V。根据串联电路的电压特点可得，R1两端的电压U1=U－U2=10 V－2 V=8 V；因串联电路中各处的电流相等，所以由U=IR可得，R1、R2的阻值之比等于其两端的电压之比，即==。
7.(4分)如图所示，闭合开关S，当滑动变阻器R2的滑片P移到a端时，电压表示数为6 V，电流表示数为0.6 A；当滑片P移到b端时，电流表示数为0.2 A。则电路的电源电压为　6　V，滑动变阻器的最大阻值为　20　Ω。
第7题图
8.某兴趣小组利用实验室仪器自制了简易测温仪，其原理如图所示。其中电源电压保持不变，电阻R0为定值电阻，R是热敏电阻，其阻值随温度的增大而减小，显示仪由电流表或电压表改装而成。关于此测温仪，下列分析不合理的是
(　D　)
　第8题图
A.R与R0串联
B.显示仪是由电压表改装成的
C.当被测温者体温升高时，显示仪的示数也会变大
D.待测物具有相同温度时，将R0更换为阻值更大的定值电阻，显示仪示数会变小
9.(6分)某科学兴趣小组为探究“串联电路中总电阻与分电阻的关系”，进行了下列实验。
[实验步骤]
①按方案连接电路，闭合开关，用电流表测出电路中的电流，并记录数据；②用电压表分别测出R1、R2两端的电压以及R1和R2两端的总电压，并记录数据。
(1)(2分)请你用笔画线代替导线，将电流表接入如图所示的电路中。
第9题图
[数据处理]
(2)在数据处理时，有同学发现表中的一个数据有误，错误的数据是　⑤　(填序号)，所以重新进行了测量。随后换用不同阻值的电阻又进行了多次测量。
项目 电流/A 电压/V 电阻/Ω
R1 ① 0.2 ④ 2 …
R2 ② 0.2 ⑤ 5 …
R总 ③ 0.2 ⑥ 3 …
[得出结论]
串联电路的总电阻等于各分电阻之和。
[交流表达]
(3)科学研究有时需要等效替代的方法，如在某实验中需要用到35 Ω的电阻，现有阻值为15 Ω、20 Ω、50 Ω的三个电阻，就可以选用其中的　15 Ω、20 Ω　两个电阻串联替代。
【答案】 (1)如答图所示。
第9(1)题答图
【解析】 (2)因为电源电压为3 V，而题表中⑤号数据的电压值为5 V＞3 V，因此⑤号数据是错误的。(3)因为串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以要得到35 Ω的电阻，只需将15 Ω和20 Ω的电阻串联使用。
10.(6分)握力能反映上肢力量发展水平，是体质健康测试项目之一，握力测试如图甲所示。某项目化学习小组同学想制作一个简易握力计，选用电压表来显示握力的大小。他们设计的电路原理图如图乙所示，其中电源电压为3 V，定值电阻R1阻值为6 Ω，电压表量程为0~3 V，轻质细杆将弹簧与滑动变阻器R2的滑片相连。
第10题图
[初步调试](1)用手往下拉弹簧，电压表示数将　变大　(选填“变大”“变小”或“不变”)。
[表盘改造](2)(2分)为方便读数，小组同学想在电压表表盘上标注相应的握力值。经测定，变阻器R2接入电路的阻值与握力F关系如图丙所示，求在电压表刻度为1.5 V的位置上所标注的握力大小(写出计算过程)。
[优化改进](3)握力一定时，电压表指针偏转角度越大，握力计精确度就越高。下列改进方法中能提高握力计精确度的有　①②　(填序号)。
①定值电阻更换为3 Ω
②电源电压增大到4 V
③电压表用0~15 V量程
④电压表改接在R1两端
【答案】 (2)U1=U－U2=3 V－1.5 V=1.5 V，I===0.25 A，R2===6 Ω，由图丙可知此时的握力为400 N，即在电压表刻度为1.5 V的位置上所标注的握力为400 N。
11.(14分)小金尝试将电流表改装成可直接测电阻的表，并设计了如图所示电路，在M、N中可接入待测电阻。已知电流表量程为0~0.6 A，电源电压为12 V，请回答下列问题。
第11题图
(1)闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应处于　B端　(选填“A端”或“B端”)。
(2)先将M、N直接用导线连接，并移动滑动变阻器的滑片使电流表满偏，电流表显示0.6 A的刻度上标定的电阻值为　0　Ω，此时滑动变阻器接入电路的阻值为　20　Ω。若在M、N间接入一个与此时滑动变阻器阻值相同的电阻，电流表示数为　0.3　A。
(3)电流表0.2 A刻度处，标定的电阻值为　40　Ω。
(4)改装后可直接测电阻的表，其表盘刻度　不均匀　(选填“均匀”或“不均匀”)，理由是　由I=可知，I与R测并非为正比关系，所以刻度不均匀　。
【解析】 (2)将M、N用导线连接，电路中只有滑动变阻器。电流表示数为0.6 A时，M、N间阻值为0 Ω，则0.6 A的刻度上标的电阻值应为0 Ω，此时滑动变阻器接入电路的阻值R===20 Ω。若此时M、N间接一个20 Ω的电阻，电流表示数I'===0.3 A。(3)当电流表示数为0.2 A时，电路中的总电阻
R总'===60 Ω，则标定的电阻值为R'=R总'－R=60 Ω－20 Ω=40 Ω。

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