专题36 《欧姆定律》单元核心素养达标检测试卷 -人教版2024九年级全册物理同步精讲精炼学案(全国通用)(解析版和原卷版)

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人教版2024九年级全册物理同步精讲精炼学案(全国通用)
第十七章 欧姆定律
专题36 《欧姆定律》单元核心素养达标检测试卷
(考试时间:90分钟 满分:100分)
一、单项选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.历史上许多重大科学发现源于科学家不懈的实验探究。早在1862年,有位科学家通过大量实验探究得出了导体中电流跟电压、电阻的关系,这位科学家是(  )
A.焦耳 B.欧姆 C.牛顿 D.法拉第
2. 定值电阻R的U-I关系图像如图所示,当该电阻两端电压为3V时,通过它的电流为(  )
A. 1A B. 2A C. 3A D. 4A
3. 某同学利用图甲所示电路测量标有“2.5V”字样的小灯泡电阻。关于该实验,下列说法错误
的是(  )
A.该实验的原理是
B.若灯泡正常工作时测得的电流如图乙所示,则此时电阻约为
C.闭合开关前滑动变阻器滑片应移至最右端
D.可以多次实验求平均值减小误差
4. (2026江苏连云港)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关,电路正常工作。一段时间后,两个电表的示数突然变大。出现这种故障的可能原因是( )
A. 短路 B. 断路 C. 短路 D. 断路
5.如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器。闭合开关S后,在滑片P由中点向右滑动的过程中,下列判断正确的是(  )
A.电流表A示数变小,电压表V示数变大
B.电流表A示数变小,电压表V示数变小
C.电流表A示数变大,电压表V示数变小
D.电流表A示数变大,电压表V示数不变
6.如图所示,电阻、为定值电阻,电源电压保持不变。当开关闭合,接a端时,电流表示数为I;当开关闭合,接b端时,电流表示数为2I,则未知电阻的阻值是(  )

A. B. C. D.
7. 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,电流表的示数为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
8. 如图所示,电源电压保持不变,R1=10Ω,当闭合开关S,滑动变阻器滑片P从a端移到b端,两电表示数变化关系用图乙中线段AB表示,则电源电压的大小和滑动变阻器的最大值分别为(  )
A. 4V 10Ω B. 4V 20Ω C. 6V 10Ω D. 6V 20Ω
9.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,定值电阻::3,开关S闭合,甲、乙两表为电压表;开关S断开,甲、乙两表为电流表,两种状态下两表的示数之比分别为(  )
A.1:3 :4 B.4:3 :1
C.4:3 :1 D.4:3 :4
10.利用图示电路测量定值电阻Rx的阻值。电源电压不变,R0为阻值已知的定值电阻。闭合开关S、S2,断开开关S1,电流表示数为I1;闭合开关S、S1,断开开关S2,电流表示数为I2。则定值电阻Rx的表达式正确的是(  )
A. B.
C. D.
二、多项选择题(本题共3小题,每小题3分,共9分。每小题给出的四个选项中,至少有两个选项符合题目要求,全选对得3分,选对不全得2分,有选错得0分)
11. 小明利用如图甲所示的电路来测量R的阻值,电源电压为3V,R的阻值约为10Ω,闭合开关后,电压表指针的位置如图乙所示。已知电路中的最大电流小于0.6A。对于该实验,下列说法正确的选项是(  )
A.闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移至b端 B.电流表的量程应该选择0~3A
C.图乙中电压表的读数为2.3V D.多次测量求平均值是为了让结论更具普遍性
12. (2026内蒙古一模)如图所示,电源电压为3V,R0的阻值为5Ω,滑动变阻器R的最大阻值为10Ω,a、b为滑动变阻器两个端点。闭合开关,下列说法正确的是(  )
A. 若将滑片移动到a端,电路仍能正常工作
B. 滑片在b端时,电流表A1示数为0.3A
C. 滑片由b端向a端移动,电流表A2示数不变
D. 滑片移动到中点时,电流表A1与A2示数比为2∶1
13. (2026黑龙江绥化)如图甲所示,电源电压恒为18V,灯泡L上标有“6 V 3 W”字样(忽略灯丝电阻的变化),电流表测量范围为0~0.6 A,电压表测量范围为0~15 V,滑动变阻器的最大阻值为120 Ω。当闭合开关S、,断开,移动滑片P,滑动变阻器两端的电压与其接入电路的电阻关系如图乙所示,当滑动变阻器接入电路的阻值由增大到时,电流表示数变化了0.2 A。则下列说法正确的是(  )
A. 定值电阻与的比值为
B. 定值电阻的阻值为
C. 闭合开关S、,断开,保证电路安全,电流表示数变化范围为
D. 闭合开关S、,断开,保证电路安全,电压表示数变化范围为
三、填空题(本题共8小题,每空1分,共16分)
14. 某小灯泡工作时两端的电压是2.5 V,用电流表测得此时的电流是300 mA,合_____A.此灯泡工作时的电阻是______Ω.
15.小芳利用如图所示的电路探究“电流与电阻的关系”,他把四个阻值不同的定值电阻分别接入电路a、b两点间,收集数据的前提是保持每次实验电压表示数 ,处理数据的方式是求出每次实验的电流值和对应电阻值的 (选填“乘积”或“比值”)并进行比较。
16. 在用伏安法测电阻的实验中,电压表的示数为4.8V,电流表的指针如图所示,则电流表的读数
为  A,被测电阻的阻值为  Ω.
17. (2026江西)如图所示的电路,闭合开关S,电流表示数为零,两个小灯泡不发光。如果是电路中某一处发生了故障,可将电压表逐一_____联在各电路元件两端进行故障排查。当电压表接在小灯泡两端时,其指针发生偏转,则说明小灯泡发生了_____(选填“断路”或“短路”)故障。
18. (2026天津)如图所示,灯泡和分别标有“3V,0.3A”和“6V,0.2A”的字样,不考虑温度对灯丝电阻的影响。闭合开关,调节电源电压从0逐渐增加,直至某个灯泡正常发光,该灯泡是_____(选填“”或“”),此时电源电压为_____。
19.如图所示,电源电压恒为6V,定值电阻R1=20Ω.闭合开关S,电流表A2的示数为0.9A,则电流表A1的示数为   A,定值电阻R2的阻值为   Ω。
20.如图是电阻A和B的I—U图像。若把二者并联后接入电路中,当通过电阻B的电流是0.2A时,通过电阻A的电流是_______A,若把二者串联后接入某电路,当通过电阻A的电流为0.3A,电阻B两端的电压是______V.
21. 如图所示电路,电源电压恒定,定值电阻R2阻值为20Ω,电流表A1和A2的量程均为0~0.6A。闭合开关S,当滑动变阻器R1的滑片从最左端向右移动的过程中,两个电流表的示数之差始终为0.2A。则电压表的示数为______V,滑动变阻器R1允许接入电路的最小阻值为______Ω。
四、探究实践题(含作图,本题共5道题,共28分)
22.(2分) 如图甲所示的电路中,电源电压为6 V,电压表的示数为2.4 V。请用笔画线表示导线,根据图甲所示的电路图将图乙的实物连接完整。
23. (8分)(2026云南)某小组利用如图甲所示的器材探究电压一定时电流与电阻的关系,可选用阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻,电源电压恒为3V。
实验次数 1 2 3 4 5
电阻 5 10 15 20 25
电流 0.20 0.14 0.10 0.08
(1)如图甲所示,连接电路的过程中开关存在的问题是________;纠正错误后,请用笔画线表示导线,将电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片向右移动时,接入电路的阻值变小______。
(2)正确连接电路后,闭合开关前,将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处,这样做的目的是为了_______。闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现电流表的指针几乎不偏转,电压表的示数接近电源电压,则电路存在的故障可能是定值电阻_______。
(3)排除故障后,将5Ω的电阻接入电路,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2V,此时电流表的示数如图乙所示,将示数记录在表中a处,其值为_____。接下来断开开关,将5Ω的电阻换为10Ω的电阻,闭合开关,将滑动变阻器的滑片向_______(选填“左”或“右”)端移动,直至电压表示数为_______,记录电流表示数。更换电阻进行多次实验后得到表格的数据。
(4)根据表中的数据可知,当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成__________比。
24.(7分)在“探究电流与电压关系”的实验中,“问天”兴趣小组连接了如图甲所示的电路,其中定值电阻R=20Ω。
(1)用笔画线代替导线将图甲电路连接完整。
(2)闭合开关后,发现电流表有示数,电压表无示数,电路中出现的故障可能是电阻 (选填“短路”或“断路”);排除故障后,测量并记录了如下几组电压表和电流表的示数,第二次实验中电流表的示数如图乙所示,此时电流为 A;
(3)请根据表3数据,在图丙中作出I-U图象;
表3
第一次 第二次 第三次 第四次 第五次
电压U/V 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0
电流I/A 0.10 0.32 0.44 0.54
(4)分析得出实验结论:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 比。
(5)“问天”兴趣小组在实验室发现一个未知电阻,想要测量其阻值。发现电压表坏了,但有两个电流表。经小组讨论,设计了如图的电路图,两个电流表的示数分别为0.3A和0.9A,根据以上信息,可知通过的电流为 A,的电阻为 Ω。
25.(6分)某实验小组用伏安法测量待测电阻的阻值,设计的实验电路如图甲所示。
(1)根据图甲用笔画线代替导线将图乙的实物图补充完整   ;
(2)该实验的原理是   ;
(3)某次测量时,电压表的示数为1.5V,电流表的示数为0.3A,则待测电阻的阻值为   ;实验时应多测几组数据,求电阻的平均值,目的是   _;
(4)若撤去电压表和滑动变阻器,新增一个阻值为的定值电阻,利用如图丙所示的实验电路,也可以测量待测电阻的阻值。实验步骤如下:
①首先,闭合开关、,记录电流表的示数;
②接着,断开开关   ,记录电流表的示数;则待测电阻的阻值   (用、、表示)。
26. (5分)(2026湖北武汉)某同学利用图甲所示的器材测量额定电压为3.8V小灯泡的电阻。实验中调节滑动变阻器的滑片让小灯泡两端的电压逐次上升,使小灯泡逐渐变亮,滑动变阻器的规格为“50Ω 1.0A”。
(1)请用笔画线代替导线将图甲中的实物图连接完整。
(2)正确连接电路后,闭合开关,该同学发现无论怎样移动滑片,两个电表的指针所指的位置都不变,产生这种现象的原因可能是__________(填序号)。
①小灯泡短路 ②电压表断路 ③滑动变阻器断路
(3)解决问题后,这位同学继续实验,测量数据如下表所示。第4次实验时通过小灯泡的电流为0.24A,电压表的示数如图乙所示,小灯泡两端的电压为__________V,此时小灯泡的电阻比正常发光时的电阻__________。做了第5次实验后,为了继续完成第6、7次实验,该同学需要进行的操作是________________________________________________________________________________。
次数 1 2 3 4 5 6 7
0.3 1.0 2.0
2.9 3.5 4.0
0.10 0.16 0.22 0.24 0.26 0.28 0.29
五、综合应用题(本题共3道题,共27分)
27. (9分)(2026山西)创新小组设计了一个简易天然气浓度测试仪。图甲是其内部简化电路图,电源电压恒为4.5 V,定值电阻R0为40 Ω,R为气敏电阻,图乙是其电阻随天然气浓度变化的图像,用测量范围为0~3 V的电压表改装成显示天然气浓度的仪表。
(1)当电压表示数为3 V时,求通过R0的电流。
(2)求电压表最大刻度值处应标注的天然气浓度值。
28. (9分)(2026安徽一模)如图所示,电源电压保持不变,电阻R1=15Ω,闭合开关S,电流表A1的示数为0.8A, 电流表A的示数为1.2A,求电阻R2阻值。
29. (9分)如图所示电路,灯泡L标有“6V 3W”字样,R2的阻值为10Ω。只闭合开关S时,灯泡正常发光;开关S、S1、S2都闭合时,电流表的示数为2.4A。
求:(1)灯泡的额定电流;
(2)R1的阻值。
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第十七章 欧姆定律
专题36 《欧姆定律》单元核心素养达标检测试卷
(考试时间:90分钟 满分:100分)
一、单项选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.历史上许多重大科学发现源于科学家不懈的实验探究。早在1862年,有位科学家通过大量实验探究得出了导体中电流跟电压、电阻的关系,这位科学家是(  )
A.焦耳 B.欧姆 C.牛顿 D.法拉第
【答案】B
【解析】德国物理学家欧姆经过大量的实验研究,得出了电流与电压、电阻的关系: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,这就是著名的欧姆定律。
2. 定值电阻R的U-I关系图像如图所示,当该电阻两端电压为3V时,通过它的电流为(  )
A. 1A B. 2A C. 3A D. 4A
【答案】A
【解析】由U-I关系图像可得当电压为6V时,电流为2A定值电阻R为
所以当该电阻两端电压为3V时,通过它的电流为
故选A。
3. 某同学利用图甲所示电路测量标有“2.5V”字样的小灯泡电阻。关于该实验,下列说法错误
的是(  )
A.该实验的原理是
B.若灯泡正常工作时测得的电流如图乙所示,则此时电阻约为
C.闭合开关前滑动变阻器滑片应移至最右端
D.可以多次实验求平均值减小误差
【答案】D
【解析】A.测量小灯泡的电阻,需要测灯泡两端的电压和流过小灯泡的电流,由欧姆定律的变形公式求出小灯泡的电阻,故该实验的原理是,故A正确,不符合题意;
B. 由乙图可知,电流表选择小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,则此时灯泡的电阻为
故B正确,不符合题意;
C. 为了保护电路,闭合开关前滑动变阻器滑片应移至阻值最大的一端,即最右端,故C正确,不符合题意;
D. 灯泡的电阻与温度有关,是变化的,求平均值无意义,故D错误,符合题意。故选D。
4. (2026江苏连云港)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关,电路正常工作。一段时间后,两个电表的示数突然变大。出现这种故障的可能原因是( )
A. 短路 B. 断路 C. 短路 D. 断路
【答案】C
【解析】A.如果发生了短路,电压表示数变为零,故A错误;
B.如果发生了断路,电流表示数变为零,故B错误;
C.如果出现短路,电压表测量电源电压,示数变大;电路总电阻减小,电路电流增大,电流表示数增大,故C正确;
D.如果出现断路,电流表和电压表示数都变为零,故D错误。故选C。
5.如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器。闭合开关S后,在滑片P由中点向右滑动的过程中,下列判断正确的是(  )
A.电流表A示数变小,电压表V示数变大
B.电流表A示数变小,电压表V示数变小
C.电流表A示数变大,电压表V示数变小
D.电流表A示数变大,电压表V示数不变
【答案】C
【解析】由电路图可知,R1与R2串联,电压表V测R2两端的电压,电流表A测电路中的
电流。
在滑片P由中点向右滑动的过程中,接入电路中的电阻变小,电路的总电阻变小,
由I=可知,电路中的电流变大,即电流表A的示数变大,故AB错误;
由U=IR可知,R1两端的电压变大,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,R2两端的电压变小,即电压表V的示数变小,故C正确、D错误。
6.如图所示,电阻、为定值电阻,电源电压保持不变。当开关闭合,接a端时,电流表示数为I;当开关闭合,接b端时,电流表示数为2I,则未知电阻的阻值是(  )

A. B. C. D.
【答案】D
【解析】根据电路图可知,当开关闭合,接a端时,电流表示数为I,由欧姆定律可知,电源电压为,当开关闭合,接b端时,电流表示数为2I,由欧姆定律可知,电源电压为,由于电源电压保持不变,则有,解得
故选D。
7. 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,电流表的示数为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
【解析】滑动变阻器和小灯泡两个元件串联,通过两用电器的电流相等都等于0.2A,电源电压
移动滑动变阻器的滑片,使电流表的示数变大,可知滑动变阻器阻值变小,滑动变阻器两端电压变小,由此可知滑动变阻器接在AB,灯泡拉在CD且电路中电流一定大于0.2A,此时滑动变阻器的电压为1.5V,由此可知滑动变阻器阻值一定小于
没调节滑片时灯的电压为1.2V,灯的电阻为
又由题意可知滑动变阻器调节后,灯两端也为1.5V,且灯的电阻随温度升高而增大,所以电路中的电流一定小于
滑动变阻器接入电路的电阻一定大于
即滑动变阻器接入电路中的电阻范围应是。综上,ABD不符合题意,C符合题意。故选C。
8. 如图所示,电源电压保持不变,R1=10Ω,当闭合开关S,滑动变阻器滑片P从a端移到b端,两电表示数变化关系用图乙中线段AB表示,则电源电压的大小和滑动变阻器的最大值分别为(  )
A. 4V 10Ω B. 4V 20Ω C. 6V 10Ω D. 6V 20Ω
【答案】D
【解析】由电路图知道,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。当滑片位于b端时,接入电路中的电阻为零,电路中的电流最大,由图乙知道,电路中的电流Ib=0.6A,由知道,电源的电压
U=IbR1=0.6A×10Ω=6V
当滑片位于a端时,接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,电压表的示数最大,由图乙知道,电路中的最小电流Ia=0.2A,电压表的示数U2=4V,由知道,滑动变阻器的最大阻值
故D符合题意。故选D。
9.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,定值电阻::3,开关S闭合,甲、乙两表为电压表;开关S断开,甲、乙两表为电流表,两种状态下两表的示数之比分别为(  )
A.1:3 :4 B.4:3 :1
C.4:3 :1 D.4:3 :4
【答案】D
【解析】当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,和串联,甲测电源的电压,乙测两端的电压。因串联电路处处电流相等,所以过定值电阻,的电流之比为1:1,由可得,定值电阻、两端电压之比为
因串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以甲、乙电压表示数之比
当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,和并联,甲电流表测支路的电流,乙电流表测干路电流,因并联电路中各支路两端电压相等,所以
由于并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,则
故ABC不符合题意,D符合题意。故选D。
10.利用图示电路测量定值电阻Rx的阻值。电源电压不变,R0为阻值已知的定值电阻。闭合开关S、S2,断开开关S1,电流表示数为I1;闭合开关S、S1,断开开关S2,电流表示数为I2。则定值电阻Rx的表达式正确的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】闭合开关S、S2,断开开关S1,电阻R0与Rx并联,电流表测通过R0的电流,则电源电压
闭合开关S、S1,断开开关S2,电流表测干路电流,通过Rx的电流
则定值电阻Rx的阻值
故A正确,BCD错误。故选A。
二、多项选择题(本题共3小题,每小题3分,共9分。每小题给出的四个选项中,至少有两个选项符合题目要求,全选对得3分,选对不全得2分,有选错得0分)
11. 小明利用如图甲所示的电路来测量R的阻值,电源电压为3V,R的阻值约为10Ω,闭合开关后,电压表指针的位置如图乙所示。已知电路中的最大电流小于0.6A。对于该实验,下列说法正确的选项是(  )
A.闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移至b端 B.电流表的量程应该选择0~3A
C.图乙中电压表的读数为2.3V D.多次测量求平均值是为了让结论更具普遍性
【答案】AC
【解析】A.闭合开关前,为了保护电路,滑动变阻器的滑片应移至阻值最大端,由图甲可知,滑动变阻器的滑片应移至b端,故A正确;
B.电源电压为3V,R的阻值约为10Ω,则滑动变阻器阻值为0时,电路中的最大电流:
由于电路中的最大电流小于0.6A,所以电流表的量程应该选择0~0.6A,故B错误;
C.由于电源电压为3V,所以R两端电压不会超过3V,故图乙中电压表选择0~3V量程,分度值为0.1V,示数为2.3V,故C正确;
D.测量R的阻值实验中,多次测量求平均值是为了减小测量误差,故D错误。故选AC。
12. (2026内蒙古一模)如图所示,电源电压为3V,R0的阻值为5Ω,滑动变阻器R的最大阻值为10Ω,a、b为滑动变阻器两个端点。闭合开关,下列说法正确的是(  )
A. 若将滑片移动到a端,电路仍能正常工作
B. 滑片在b端时,电流表A1示数为0.3A
C. 滑片由b端向a端移动,电流表A2示数不变
D. 滑片移动到中点时,电流表A1与A2示数比为2∶1
【答案】CD
【解析】A.若将滑片移动到a端,滑动变阻器R没有接入电路,电路被短路,故电路不能正常工作,故A错误;
B.滑片在b端时,R0与R并联,电流表A1测量电路中总电流,此时R的最大阻值为10Ω,则电流表A1示数为
故电流表A1示数为0.9A,故B错误;
C.滑片由b端向a端移动,R0与R并联,电流表A2测量通过R0的电流,滑动变阻器R的阻值减小,但是并联电路中各支路互不影响,则电流表A2示数不变,故C正确;
D.滑片移动到中点时,R0与并联,电流表A2测量通过R0的电流为
电流表A1测量电路中总电流为
则两表示数比为
故此时电流表A1与A2示数比为2∶1,故D正确。故选CD。
13. (2026黑龙江绥化)如图甲所示,电源电压恒为18V,灯泡L上标有“6 V 3 W”字样(忽略灯丝电阻的变化),电流表测量范围为0~0.6 A,电压表测量范围为0~15 V,滑动变阻器的最大阻值为120 Ω。当闭合开关S、,断开,移动滑片P,滑动变阻器两端的电压与其接入电路的电阻关系如图乙所示,当滑动变阻器接入电路的阻值由增大到时,电流表示数变化了0.2 A。则下列说法正确的是(  )
A. 定值电阻与的比值为
B. 定值电阻的阻值为
C. 闭合开关S、,断开,保证电路安全,电流表示数变化范围为
D. 闭合开关S、,断开,保证电路安全,电压表示数变化范围为
【答案】ABD
【解析】由图可知,只闭合S和S1时,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器R两端的电压,电流表测电路中的电流,根据串联电路的电流特点和图乙,利用欧姆定律分别表示出滑动变阻器接入电路的阻值为和时电路中的电流,并表示出两次情况下的电源电压,解方程求出定值电阻与滑动变阻器R的关系,再结合电流表示数变化了0.2A表示出电路中电流的变化,解方程求出定值电阻的阻值;
根据欧姆定律可知当滑动变阻器接入电路的电阻为零时,电路中的电流最大,可求出电路中的最大电流,
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小,可求出电路中的最小电流,进而求出电流表的示数变化范围;
只闭合S和S2,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测滑动变阻器R两端的电压,电流表测电路中的电流,由串联电路的分压原理可知,当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,滑动变阻器两端的电压最大,可以求出电路中的电流,再求出此时滑动变阻器两端的电压,与电压表的量程进行比较,进而确定电压表的最大示数;
当滑动变阻器接入的电阻最小时,滑动变阻器两端的电压最小,由欧姆定律可知此时电路中的电流最大,根据灯泡L允许通过的最大电流和电流表的量程结合串联电路的电流特点求出电路中的最大电流,进而求出电压表的最小示数,得到电压表的示数变化范围。
【详解】A.闭合开关S、,断开时,定值电阻与滑动变阻器串联,由图乙得,滑动变阻器接入时电压为,电流
接入时电压为,电流
电源电压恒定,
代入化简得
即,故A正确;
B.已知电流变化
结合得,
代入
结合
解得
,故B正确;
C.闭合开关、,断开时,与滑动变阻器串联,滑动变阻器阻值为0时,总电阻最小,电流最大
滑动变阻器最大阻值为,此时电流最小
电流范围为,故C错误;
D.闭合开关S、,断开时,灯泡与滑动变阻器串联,灯泡额定电流
灯泡电阻
电路最大电流为(灯泡额定电流,小于电流表量程),此时电压表示数最小
电压表量程最大为,此时电压表示数最大,灯泡电压为
电流
因此电压表示数范围为,故D正确。
故选ABD。
三、填空题(本题共8小题,每空1分,共16分)
14. 某小灯泡工作时两端的电压是2.5 V,用电流表测得此时的电流是300 mA,合_____A.此灯泡工作时的电阻是______Ω.
【答案】 0.3 8.3
【解析】U=2.5V I=300mA=0.3A
根据欧姆定律I=U/R得到灯泡工作时的电阻
R=U/I=2.5V/0.3A =8.3Ω
15.小芳利用如图所示的电路探究“电流与电阻的关系”,他把四个阻值不同的定值电阻分别接入电路a、b两点间,收集数据的前提是保持每次实验电压表示数 ,处理数据的方式是求出每次实验的电流值和对应电阻值的 (选填“乘积”或“比值”)并进行比较。
【答案】 不变 乘积
【解析】由实验电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,在探究“电流与电阻的关系”实验中,应保持定值电阻两端的电压不变,即保持电压表的示数不变。
在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比,即电流与电阻的乘积不变,所以处理数据的方式是求出每次实验的电流值和对应电阻值的乘积并进行比较。
16. 在用伏安法测电阻的实验中,电压表的示数为4.8V,电流表的指针如图所示,则电流表的读数
为  A,被测电阻的阻值为  Ω.
【答案】0.32;15.
【解析】由图读出电阻两端电压为4.8V时的电流,由欧姆定律计算其电阻.
伏安测电阻电压表测被测电阻两端电压,电流表测通过它的电流,
由图知,电流表使用0﹣0.6A量程,分度值0.02A,示数为0.32A,即被测电阻两端电压4.8V时通过它的电流0.32A,由I=可得被测电阻:
R===15Ω.
17. (2026江西)如图所示的电路,闭合开关S,电流表示数为零,两个小灯泡不发光。如果是电路中某一处发生了故障,可将电压表逐一_____联在各电路元件两端进行故障排查。当电压表接在小灯泡两端时,其指针发生偏转,则说明小灯泡发生了_____(选填“断路”或“短路”)故障。
【答案】 并 断路
【解析】使用电压表检测电路故障时,需要将电压表并联在被测元件两端。
该电路为串联电路,闭合开关后电流表无示数、两灯都不发光,说明电路是断路故障,当电压表接在两端时指针偏转,说明电压表的两端可以连通到电源正负极,即以外的电路是完好通路,故障为 断路。
18. (2026天津)如图所示,灯泡和分别标有“3V,0.3A”和“6V,0.2A”的字样,不考虑温度对灯丝电阻的影响。闭合开关,调节电源电压从0逐渐增加,直至某个灯泡正常发光,该灯泡是_____(选填“”或“”),此时电源电压为_____。
【答案】 L2 8
【解析】由图可知,两个灯泡串联,串联电路中电流处处相等。 已知L1 的额定电流为0.3A,L2 的额定电流0.2A,当电源电压逐渐升高,电路电流逐渐增大,电流会先达到较小的额定电流0.2A,此时L2 正常发光;若继续升高电压,电流超过L2 的额定电流,L2会损坏,因此正常发光的是L2 。
根据欧姆定律 ,两灯的电阻分别为
此时电路电流等于L2 的额定电流
电路中的总电阻
因此电源电压
19.如图所示,电源电压恒为6V,定值电阻R1=20Ω.闭合开关S,电流表A2的示数为0.9A,则电流表A1的示数为   A,定值电阻R2的阻值为   Ω。
【答案】0.3;10。
【解析】由电路图可知,R1与R2并联,电流表A1测R1支路的电流,电流表A2测干路电流,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,通过R1即电流表A1的示数:
I1===0.3A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,通过定值电阻R2的电流:
I2=I﹣I1=0.9A﹣0.3A=0.6A,
则定值电阻R2的阻值:
R2===10Ω。
20.如图是电阻A和B的I—U图像。若把二者并联后接入电路中,当通过电阻B的电流是0.2A时,通过电阻A的电流是_______A,若把二者串联后接入某电路,当通过电阻A的电流为0.3A,电阻B两端的电压是______V.
【答案】 (1)0.4 (2)3
【解析】(1)由图可知,二者并联后接入电路中,当通过电阻B的电流是0.2A时,B两端的电压是2.0V,并联电路各支路两端电压相等,所以A两端的电压也是2.0V,由图可知,此时通过电阻A的电流是0.4A;
(2)由图可知,二者串联后接入电路中,当通过电阻A的电流是0.3A时,串联电路电流处处相等,所以通过B的电流也是0.3A,由图可知,此时电阻B两端的电压是3.0V。
21. 如图所示电路,电源电压恒定,定值电阻R2阻值为20Ω,电流表A1和A2的量程均为0~0.6A。闭合开关S,当滑动变阻器R1的滑片从最左端向右移动的过程中,两个电流表的示数之差始终为0.2A。则电压表的示数为______V,滑动变阻器R1允许接入电路的最小阻值为______Ω。
【答案】 4 10
【解析】由电路图知,开关闭合后,两个电阻并联在电路中,电流表A1测通过R1的电流,A2测通过干路的电流。电压表测电源电压。因为电源电压不变,所以通过定值电阻R2的电流不变,滑片从最左端向右移动的过程,两个电流表的示数之差始终为0.2A,说明通过R2的电流为0.2A。所以电源电压,即电压表示数
U=I2R2=0.2A×20Ω=4V
[2]当变阻器接入电路的阻值最小时,干路的电流最大,为0.6A,因为两个电流表选用的都是小量程。此时通过变阻器的最大电流
I1=I-I2=0.6A-0.2A=0.4A
变阻器允许接入电路的最小阻值
四、探究实践题(含作图,本题共5道题,共28分)
22.(2分) 如图甲所示的电路中,电源电压为6 V,电压表的示数为2.4 V。请用笔画线表示导线,根据图甲所示的电路图将图乙的实物连接完整。
【答案】如图所示
【解析】由甲图可知,与串联, 测电源总电压,测 两端电压。电源电压为6V,因此 选量程; 电压为2.4V,小于3V,因此选量程。电压表需要满足电流正进负出,负接线柱已经接电源负极侧,因此“15”接开关右接线柱;的“3”接右端,负接线柱接左端,并联在两端。
23. (8分)(2026云南)某小组利用如图甲所示的器材探究电压一定时电流与电阻的关系,可选用阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻,电源电压恒为3V。
实验次数 1 2 3 4 5
电阻 5 10 15 20 25
电流 0.20 0.14 0.10 0.08
(1)如图甲所示,连接电路的过程中开关存在的问题是________;纠正错误后,请用笔画线表示导线,将电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片向右移动时,接入电路的阻值变小______。
(2)正确连接电路后,闭合开关前,将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处,这样做的目的是为了_______。闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现电流表的指针几乎不偏转,电压表的示数接近电源电压,则电路存在的故障可能是定值电阻_______。
(3)排除故障后,将5Ω的电阻接入电路,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2V,此时电流表的示数如图乙所示,将示数记录在表中a处,其值为_____。接下来断开开关,将5Ω的电阻换为10Ω的电阻,闭合开关,将滑动变阻器的滑片向_______(选填“左”或“右”)端移动,直至电压表示数为_______,记录电流表示数。更换电阻进行多次实验后得到表格的数据。
(4)根据表中的数据可知,当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成__________比。
【答案】(1) 连接电路时开关未断开
(2) 保护电路 断路
(3) 0.4 左 2
(4)反
【解析】(1)连接电路的规范要求开关必须断开,图中连接电路时开关处于闭合状态。
滑动变阻器滑片右移时接入阻值变小,说明需要接右下接线柱作为下接线柱,按“一上一下”原则完成连接即可。
(2)闭合开关前滑片调至最大阻值处,可使初始电流最小,目的是保护电路。
电流表几乎无偏转说明电路断路,电压表示数接近电源电压,说明电压表连通电源,因此故障为定值电阻断路。
(3)图乙电流表接入电路的量程为0~0.6A,电流表读数可得电流为0.4A;
换用更大电阻后,根据串联分压规律,定值电阻两端电压会升高,要维持定值电阻电压为2V不变,需要增大滑动变阻器接入的电阻来分压,因此滑片向左移动,直到电压表示数回到2V。
(4)由表格数据可知,电压一定时,电流与电阻的乘积为定值,因此可得结论:导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
24.(7分)在“探究电流与电压关系”的实验中,“问天”兴趣小组连接了如图甲所示的电路,其中定值电阻R=20Ω。
(1)用笔画线代替导线将图甲电路连接完整。
(2)闭合开关后,发现电流表有示数,电压表无示数,电路中出现的故障可能是电阻 (选填“短路”或“断路”);排除故障后,测量并记录了如下几组电压表和电流表的示数,第二次实验中电流表的示数如图乙所示,此时电流为 A;
(3)请根据表3数据,在图丙中作出I-U图象;
表3
第一次 第二次 第三次 第四次 第五次
电压U/V 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0
电流I/A 0.10 0.32 0.44 0.54
(4)分析得出实验结论:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 比。
(5)“问天”兴趣小组在实验室发现一个未知电阻,想要测量其阻值。发现电压表坏了,但有两个电流表。经小组讨论,设计了如图的电路图,两个电流表的示数分别为0.3A和0.9A,根据以上信息,可知通过的电流为 A,的电阻为 Ω。
【答案】(1) (2) 短路 0.22 (3)
正 (5) 0.6 10
【解析】(1)电压表和电阻并联,将电压表的负接线和电阻左端连接,如图所示:
(2)闭合开关后,发现电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数,说明电压表和电源两极是连接的,可能与电压表并联的电阻短路。由图乙可知,电流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,电流表的示数是0.22A。
(3)根据表中数据,利用描点法画出电流和电压的关系图像,如图所示:
(4)由图像可知,电压增大几倍,对应的电流也增大几倍,可以得到当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(5)由图可知,两个电阻并联,电流表A2测量干路中的电流,电流表A1测量通过R的电流,由并联电路电流的规律可知电流表A2的示数是0.9A,电流表A1的示数是0.3A,通过的电流为Ix=I2-I1=0.9A-0.3A=0.6A
由并联电路电压的规律和欧姆定律可知Rx两端的电压Ux=U=I1R=0.3A×20Ω=6V
Rx的阻值
25.(6分)某实验小组用伏安法测量待测电阻的阻值,设计的实验电路如图甲所示。
(1)根据图甲用笔画线代替导线将图乙的实物图补充完整   ;
(2)该实验的原理是   ;
(3)某次测量时,电压表的示数为1.5V,电流表的示数为0.3A,则待测电阻的阻值为   ;实验时应多测几组数据,求电阻的平均值,目的是   _;
(4)若撤去电压表和滑动变阻器,新增一个阻值为的定值电阻,利用如图丙所示的实验电路,也可以测量待测电阻的阻值。实验步骤如下:
①首先,闭合开关、,记录电流表的示数;
②接着,断开开关   ,记录电流表的示数;则待测电阻的阻值   (用、、表示)。
【答案】(1)
(2) (3)5 减小误差 (4)
【解析】(1)由电路图可知,待测电阻与滑动变阻器串联,电压表测待测电阻两端的电压,电流表测通过待测电阻的电流,滑动变阻器选用左下接线柱与开关串联接入电路中,实物图如图所示:
(2)用伏安法测量待测电阻的阻值实验中,用电压表测待测电阻两端的电压,用电流表测通过的电流,根据计算电阻,故该实验的原理是。
(3)由可知,待测电阻的阻值为
为了提高测量的准确程度,要多次测量求平均值减小误差。
(4)实验步骤:①首先,闭合开关、,记录电流表的示数,此时电路为的简单电路,被短路,电流表测通过的电流,电源电压为
②接着,断开开关,记录电流表的示数,此时与串联,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律可知,两端的电压为
两端的电压为
由欧姆定律可知,待测电阻的阻值为
26. (5分)(2026湖北武汉)某同学利用图甲所示的器材测量额定电压为3.8V小灯泡的电阻。实验中调节滑动变阻器的滑片让小灯泡两端的电压逐次上升,使小灯泡逐渐变亮,滑动变阻器的规格为“50Ω 1.0A”。
(1)请用笔画线代替导线将图甲中的实物图连接完整。
(2)正确连接电路后,闭合开关,该同学发现无论怎样移动滑片,两个电表的指针所指的位置都不变,产生这种现象的原因可能是__________(填序号)。
①小灯泡短路 ②电压表断路 ③滑动变阻器断路
(3)解决问题后,这位同学继续实验,测量数据如下表所示。第4次实验时通过小灯泡的电流为0.24A,电压表的示数如图乙所示,小灯泡两端的电压为__________V,此时小灯泡的电阻比正常发光时的电阻__________。做了第5次实验后,为了继续完成第6、7次实验,该同学需要进行的操作是________________________________________________________________________________。
次数 1 2 3 4 5 6 7
0.3 1.0 2.0
2.9 3.5 4.0
0.10 0.16 0.22 0.24 0.26 0.28 0.29
【答案】(1) (2)③
(3) 2.4 小 断开开关,将电压表的测量范围改为0~15V,闭合开关后调节滑动变阻器滑片,使小灯泡两端电压依次达到3.5V、4.0V,完成实验
【解析】(1)测量小灯泡的电阻时,应将电压表与小灯泡并联,电流表与小灯泡串联,使电流从电流表和电压表的正接线柱流入,负接线柱流出,由表格中的数据可知,电流表应选择0~0.6A的测量范围,因此将小灯泡的右端接线柱分别与电压表的负接线柱和电流表的“0.6”接线柱相连。
(2)若小灯泡短路或电压表断路,闭合开关后电压表示数为0,但移动滑片时,电流表的示数应该变化;当滑动变阻器断路时,整个电路断路,电流表和电压表示数为0,无论怎样移动滑片,两个电表的指针所指的位置都不变,故选③。
(3)由图乙可知,电压表选择0~3V的测量范围,分度值为0.1V,故示数为2.4V,电压表测量小灯泡两端的电压,所以此时小灯泡两端的电压为2.4V;
小灯泡的电阻随温度升高而增大,此时电压2.4V小于额定电压3.8V,小灯泡灯丝的温度低于正常发光时的温度,因此电阻比正常发光时小;
因为此时电压表选择0~3V的测量范围,由表格中的数据可知,第6、7次实验中,小灯泡两端电压超出了电压表的测量范围,所以为了继续完成实验,该同学需要断开开关,将电压表的测量范围改为0~15V,然后闭合开关,调节滑动变阻器滑片,使小灯泡两端电压依次达到3.5V、4.0V,完成实验。
五、综合应用题(本题共3道题,共27分)
27. (9分)(2026山西)创新小组设计了一个简易天然气浓度测试仪。图甲是其内部简化电路图,电源电压恒为4.5 V,定值电阻R0为40 Ω,R为气敏电阻,图乙是其电阻随天然气浓度变化的图像,用测量范围为0~3 V的电压表改装成显示天然气浓度的仪表。
(1)当电压表示数为3 V时,求通过R0的电流。
(2)求电压表最大刻度值处应标注的天然气浓度值。
【答案】(1) (2)
【解析】(1)通过的电流
(2)根据甲图可知,与 串联,当电压表指针指到最大刻度3V时,通过气敏电阻电流
气敏电阻两端电压
气敏电阻的电阻
由乙图可知,此时天然气浓度为,所以电压表最大刻度值处应标注的天然气浓度值为。
28. (9分)(2026安徽一模)如图所示,电源电压保持不变,电阻R1=15Ω,闭合开关S,电流表A1的示数为0.8A, 电流表A的示数为1.2A,求电阻R2阻值。
【答案】30
【解析】由图可知,闭合开关S,R1和R2并联,电流表A测量干路电流,电流表A1测量R1的电流。根据欧姆定律可得R1两端的电压为
U1=I1R1=0.8A×15Ω=12V
根据并联电路电压关系,R2两端电压
U2=U1=12V
根据并联电路电流特点,通过R2的电流
I2=I-I1=1.2A-0.8A=0.4A

29. (9分)如图所示电路,灯泡L标有“6V 3W”字样,R2的阻值为10Ω。只闭合开关S时,灯泡正常发光;开关S、S1、S2都闭合时,电流表的示数为2.4A。
求:(1)灯泡的额定电流;
(2)R1的阻值。
【答案】(1)0.5A;(2)6Ω或20Ω
【解析】(1)根据P=UI可得,灯泡的额定电流为
(2)只闭合开关S时,灯泡L与定值电阻R1串联,灯泡正常发光,则灯泡的两端电压为
此时的电路电流为
根据欧姆定律可得,电源电压为

开关S、S1、S2都闭合时,灯泡被短路,定值电阻R1和R2并联,电流表测的是干路电流,电流表示数为2.4A,故干路电流为,根据并联电路的电阻特点可得,此时电路的总电阻为
根据欧姆定律可得,电源电压为

由①②解得,R1的阻值为6Ω或20Ω。
答:(1)灯泡的额定电流为0.5A;
(2)R1的阻值为6Ω或20Ω。
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