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八下第四章
变阻器的培优练习
一．选择题（共15小题）
1．如图所示，在A、B两点间分别接入下列选项中加黑点字的元件，并进行对应实验，对滑动变阻器在此实验中的作用描述正确的是（　　）
A．探究电流与电阻的关系﹣﹣调节电阻两端电压成倍数变化
B．探究电流与电压的关系﹣﹣改变定值电阻两端电压
C．测量定值电阻的阻值﹣﹣仅仅为了保护电路
D．测量小灯泡的电功率﹣﹣改变小灯泡两端电压，求平均电功率
2．图中所示的各电路中，同种元件的参数均为相同，能利用滑动变阻器调节电灯从亮到熄灭的正确电路是（　　）
A．
B．
C．
D．
3．在“伏安法测电阻”的实验中，关于滑动变阻器的主要作用的下列说法中正确的是（　　）
A．控制电源的电压，以免损坏电压表
B．改变电阻两端的电压和电路中的电流，实现多次测量
C．使电压表和电流表的读数更加准确
D．控制电路中的电流，以免烧坏电流表
4．某同学在做“用滑动变阻器改变电流”的实验时，连接如图所示的电路，将滑动变阻器的滑片移动到最大阻值处，闭合电键S，发现小灯不亮。接下来的操作，在以下步骤中最合理的是（　　）
A．断开电键S，更换灯泡重新实验
B．断开电键S，增加电池的节数重新实验
C．断开电键S，拆掉导线重新连接电路
D．观察电流表的示数是否为零，判断电路是否断路
5．小刚利用如图所示电路探究“导体电流跟导体电阻的关系“，当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后，为了完成探究，他接下来的操作应该是（　　）
A．眼睛观察电压表，将变阻器滑片适当向右移动，记录电流表示数
B．眼睛观察电压表、保持变阻器滑片不动，记录电流表示数
C．眼睛观察电流表，将变阻器滑片适当向左移动，记录电压表示数
D．眼睛观察电流表，适当增加电池的节数，记录电压表示数
6．如图甲所示的电路中，滑动变阻器的滑片P从a端移到b端，定值电阻R1两端的电压随滑动变阻器R2阻值变化的图像如图乙所示，下列说法中不正确的是（　　）
A．电源电压为6V
B．R2＝20Ω时，电压表示数为4V
C．该电路的最大电流为0.6A
D．P在b端时，电阻R1与R2的两端的电压之比为1：5
7．如图1所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压不变。闭合开关S后，滑片P从a端移动到b端，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图2所示，根据图像信息，下列判断正确的是（　　）
A．电源电压是6V
B．定值电阻R1的阻值是15Ω
C．滑动变阻R2的最大阻值是20Ω
D．滑片移到中点时，电路中的电流是0.3A
8．油箱内的油量表是由电流表或电压表改装而成的。当油箱内的油量减少时，油量表示数随之减小，且示数均匀变化；当油量为零时，油量表的零刻度与电表的零刻度重合。以下可以实现上述功能的是（　　）
A．
B．
C．
D．
9．现利用图甲所示电路探究电流和电阻的关系，电源电压保持3V不变，分别将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻R连入电路，按实验要求测得通过各定值电阻的电流，描绘出图乙所示的图像。则下列判断正确的是（　　）
A．实验中电压表示数保持2V不变
B．当R的阻值是10Ω时，通过R的电流为0.2A
C．滑动变阻器连入电路中的阻值变化范围为0～25Ω
D．将R从5Ω换成10Ω后，应将滑片P向右移
10．小明利用图甲所示的电路探究“通过导体的电流与电阻的关系”根据实验的数据绘出了I～图像，如图乙所示。分析图像可知（　　）
A．通过导体的电流与电阻成正比
B．实验过程中，小明控制导体两端的电压为2V
C．当导体的电阻为1Ω时，通过它的电流为0.2A
D．当电流分别为0.25A和0.5A时，接入电路的导体的电阻之比为1：2
11．在探究“电流与电压、电阻的关系”的实验中，小明猜想“电流可能跟电压成正比”，于是小明利用如图所示电路，他保持定值电阻R1不变，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P，记下几组电压值U1、U2、U3和对应的电流值I1、I2、I3。下列对数据的处理方法有助小明验证“猜想”的是（　　）
①计算对应电压与电流的比值，看比值是否为趋向定值
②在坐标系中画出电流与电压的关系图象，看图象是否符合正比例函数特点
③分别求出U1：U2：U3和I1：I2：I3，看两者是否近似相等
A．只有①
B．只有①②
C．只有②③
D．①②③均可
12．如图所示，电源电压保持不变。闭合开关S，在滑动变阻器的滑片从a端向b端移动的过程中，不计温度对灯丝电阻的影响，则通过滑动变阻器的电流I与电压表示数U之间的关系图象为（　　）
A．
B．
C．
D．
13．如图甲所示，R2为电阻箱，调节R2时电流表示数I随之变化。如图乙所示是电阻箱阻值R2与电流表示数的倒数的图象，则定值电阻R1与电源电压U的大小分别为（　　）
A．5Ω
2.5V
B．5Ω
10V
C．10Ω
20V
D．10Ω
30V
14．在用伏安法测未知电阻RX时（电源电压未知），如果缺少电流表或电压表，可以通过增加一个已知阻值的定值电阻R和开关来解决，如图所示中的四种方案不可行的是（　　）
A．
B．
C．
D．
15．图1电路中，电源电压可调，R为定值电阻，Rt为热敏电阻，其阻值随温度变化的图象如图2．若把其中一个电表改装成温度计，要求温度升高时，电表示数增大。下列操作可提高温度计灵敏度的是（　　）
A．减小电源电压
B．减小R的电阻值
C．增大电流表量程
D．增大电压表量程
二．填空题（共9小题）
16．如图所示的电路图是小明用来研究通过导体的电流跟导体电阻关系的，其中R为不同的定值电阻，他第一次实验用的定值电阻为R1，闭合开关后，记下电流表的示数是I1；第二次实验他将定值电阻换为2R1，闭合开关后，记下电流表的示数是I2。结果发现I2＜I1，但，他认为电流跟电阻不成反比，他的结论是　
　（选填“正确”或“错误”），原因是　
　。
17．如图所示，是普通电子秤的简化电路（不考虑弹簧的电阻），已知电源电压恒为6V，滑动变阻器R1的规格为“30Ω
1A”，定值电阻R2的阻值为10Ω，电压表的示数可表示被测物体的质量，当不放被测物时滑动变阻器滑片P在a端，此时电压表的示数为　
　V，若电子秤的测量范围是0～30kg，当被测物的质量为10kg时，电压表的示数为　
　V。
18．如图所示电路，电源电压保持不变，滑动变阻器最大阻值为20Ω，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P移到a端时，电流表的示数为0.8A，此时电阻R两端电压为　
　V，当滑动变阻器的滑片P移到b端时，电流表的示数为2.4A，则电阻R的阻值为　
　Ω。
19．如图所示电路，R2为定值电阻，电源电压不变，闭合开关S，将滑片P在某两点之间移动的过程中，电流表示数变化范围为0.2～0.8A，电压表示数变化范围为0～3V，则该过程中滑动变阻器R1接入电路的最大阻值为　
　Ω，电源电压为　
　V，电阻R2的阻值为　
　Ω。
20．如图甲，电源电压不变，闭合S后，滑片P从最右端移动到最左端的过程中，电压表与电流表的变化关系图像如图乙所示滑动变阻器R的最大阻值为　
　Ω，当滑动变阻器R的滑片P滑到中点时，电流表的示数为　
　A。
21．如图所示，滑动变阻器R'的最大阻值为10Ω，定值电阻R为30Ω，A、B之间的电压为10V且保持不变，当滑动变阻器的滑片P移动时，电压表的示数变化范围是从　
　V到10V，通过定值电阻的最大电流与最小电流之比为　
　。
22．某科技小组设计了一种能自动记录跳绳次数的计数器，其简化电路如图甲，R1是一种光敏元件，当绳子挡住射向R1的红外线时，R1的电阻会变大，计数器会计数一次，信号处理系统能记录AB两端的电压。若电源电压为12V，某时段AB两端的电压随时间变化的图象如图乙，则AB两端电压为　
　V时，跳绳自动计数器会计数一次；有红外线照射和无红外线照射时，光敏电阻R1的阻值之比为　
　。
23．现有一个粗细均匀的金属圆环，它是由一段铜丝和一段同种材料制成的电阻丝连接而成的。为了研究它的导电性，小科把它接入到如图甲所示的电路中。实验时，小科先将触点M与圆环上的A点连接，再移动滑动变阻器R1的滑片P移至最右端后，闭合开关S，将触点N从A开始沿逆时针方向滑动一周，在触点N滑动的过程中，触点M、N之间的电阻等效于一个变化的电阻，记为RMN。设滑过弧MN的长为x，电流表示数I与x之间的关系如图乙所示。已知电源电压恒为4.5V，铜丝的阻值不计，触点接触良好。粗细均匀、同种材料制成的电阻丝阻值与其长度成正比。
（1）由图乙可知，该金属圆环中铜丝的长度是　
　cm；
（2）在触点N滑动过程中，RMN的最大值是　
　Ω；
（3）每1cm电阻丝的阻值是　
　Ω。（提示：图甲中M、N之间的电阻等效于M、N之间两段弧形金属丝并联后的总电阻）
24．如图甲所示，电源电压保持不变，当闭合开关S，将滑动变阻器滑片P分别位于最右端a和其上某处b（图中未标出），记录两电表数据并标于图乙中M、N两点处。则滑动变阻器的最大阻值为　
　Ω，电源电压是　
　V，电阻R1的阻值为　
　Ω。将滑片P从b点再移至某处c（图中未标出）的过程中，两电表示数变化量的比值将　
　（选填“变大”“不变”或“变小”）。
三．实验探究题（共2小题）
25．小明利用如图甲所示的电路，探究电流与电阻的关系。已知电源电压为6V且保持不变，实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
（1）根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整（导线不许交叉）。
（2）实验中多次改变R的阻值，得到如图丙所示的电流I随电阻R变化图像。
（3）小明用5Ω的电阻做完实验后，换10Ω的电阻接入电路，闭合开关，移动滑片，当电压表示数为　
　V时，读出电流表示数。
（4）为完成整个实验，应该选用最大阻值不小于　
　Ω的滑动变阻器。
26．小开同学在“探究电流与电阻的关系”实验中，老师提供了两节新干电池、电流表、电压表、开关、两个滑动变阻器（规格为“10Ω
1A”和“20Ω
0.5A”），阻值为10Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个，一个标记模糊阻值未知的定值电阻Rx，以及导线若干。
（1）如图甲、乙、丙所示的实验电路图中，正确的是图　
　。若按图丙所示电路图连接好电路后，闭合开关可观察到电流表的指针　
　（选填“向右”、“向左”或“几乎不”）偏转；
（2）正确连接电路后，更换不同电阻进行实验，测得数据填入下面表格，第一次实验时，电流表的示数如图丁所示。当取下10Ω的定值电阻，换接上20Ω的定值电阻时，为控制定值电阻两端电压为　
　V不变，闭合开关，应将滑动变阻器的阻值相对于上次的阻值调　
　（选填“大”或“小”）。
实验序号
1
2
3
电阻R/Ω
10
20
25
电流I/A
0.10
0.08
（3）由表中数据可知，导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成　
　（选填“正比”或“反比”）。
（4）根据表格数据判断，实验中选用的滑动变阻器可能是　
　（选填“A”或“B”）。
A.“10Ω
1A”
B.“20Ω
0.5A”
（5）小开同学在完成实验后，想知道标记模糊的定值电阻Rx的阻值（老师告知其阻值大于20Ω），小开经过思考，设计了如图戊的电路图，其中R0为电阻箱，电源改为电压为10V的干电池组，电流表和滑动变阻器没有变化。具体操作如：
①按电图连接电路，电流表选择合适的量程。闭合开关S和S1，移动滑片到一适当位置，读出电流表示数为0.4A；
②断开S1，闭合S，S2，调节电阻箱的阻值，直到电流表示数为　
　A，算出电阻箱的阻值为R1。
③则Rx＝　
　。
（6）对于小开把电源电压增加到10V，下列说法合理的是　
　。
A.可以用原电压，这个调整没有必要
B.可以增大电流，提高读数精度
C.可以增大滑动变阻器的调节范围
（7）若电源的内阻r不可忽路且不变，则测量结果会　
　（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
四．计算题（共4小题）
27．如图所示的电路中，R1＝5Ω，R2为滑动变阻器，电源电压恒定。将滑片P移动到b端，闭合开关S后，电压表示数为2V，再将滑片移到中点位置时，电压表示数为1.5V。求：电源电压U和滑动变阻器的最大阻值R2。
28．随着社会的发展和科技的进步，电路元件在各行各业得到了广泛的应用，热敏电阻就是其中之一。热敏电阻的阻值会随温度的变化而变化。图甲是用热敏电阻测量环境温度的电路，电路中电流表的量程为0～0.02A，滑动变阻器R的铭牌上标有“150Ω
0.3A”字样，Rt为热敏电阻，其阻值随环境温度的变化关系如图乙所示，电源电压保持不变，请完成下列小题：
（1）将此电路放入温度为10℃的环境中，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P，使变阻器接入电路的电阻R＝100Ω，此时电流表的示数为0.01A，求电源电压；
（2）若环境温度为30℃且滑动变阻器接入电路的电阻R＝100Ω，求电流表的示数；
（3）当环境达到最高温度时滑动变阻器完全接入电路，则环境温度最高为多少？
29．如图所示电路，电源电压保持不变，开始时滑动变阻器的滑片P在最右端，但由于滑动变阻器的电阻丝在某处发生断路，闭合开关后，滑片P向左滑过一段距离后，电流表才有读数，且电压表读数U与x，电流表读数I与x关系如图所示（x为滑片P与滑动变阻器电阻丝最右端的距离）
请解答下列问题：
（1）定值电阻R0的阻值：
（2）该滑动变阻器电阻丝没有断路时的总电阻。
30．如图所示，电源电压保持不变，R1＝40Ω，滑动变阻器R2的规格为“150Ω
1A”。
（1）闭合S1，断开S2、S3时，电流表的示数为0.45A，求电源电压。
（2）闭合S2，断开S1、S3时，电流表的示数为0.3A，求R3的阻值。
（3）闭合S3，断开S1、S2时，若电流表选择：“0～0.6A”量程，电压表选择“0～15V”量程，则为保护电路安全，求滑动变阻器接入电路的阻值范围。
参考答案与试题解析
一．选择题（共15小题）
1．如图所示，在A、B两点间分别接入下列选项中加黑点字的元件，并进行对应实验，对滑动变阻器在此实验中的作用描述正确的是（　　）
A．探究电流与电阻的关系﹣﹣调节电阻两端电压成倍数变化
B．探究电流与电压的关系﹣﹣改变定值电阻两端电压
C．测量定值电阻的阻值﹣﹣仅仅为了保护电路
D．测量小灯泡的电功率﹣﹣改变小灯泡两端电压，求平均电功率
【解答】解：A、根据控制变量法的思路，研究导体中的电流与电阻的关系时，要保持导体两端的电压不变，而电路中换用阻值不同的电阻时，电阻两端的电压就要改变，为了保持电阻两端的电压不变，就需要改变滑动变阻器接入电路的阻值，故A错误；
B、探究电流与电压的关系时滑动变阻器的作用一般有保护电路和改变电路电流或改变被测电阻两端电压，故B正确；
C、测量导体的电阻时，滑动变阻器可以保护电路；通过改变滑动变阻器接入电路的阻值，从而改变了待测电阻两端的电压和通过它的电流，可以多测几组数据，通过求平均值来减小误差，故C错误；
D、在“伏安法”测小灯泡电功率的实验中，滑动变阻器的作用是：通过改变小灯泡两端的实际电压与通过小灯泡的电流，可比较灯泡的实际功率与小灯泡亮度之间的关系，不需要测量平均功率，故D错误。
故选：B。
2．图中所示的各电路中，同种元件的参数均为相同，能利用滑动变阻器调节电灯从亮到熄灭的正确电路是（　　）
A．
B．
C．
D．
【解答】解：A、图A中滑动变阻器与灯泡并联，当滑片P滑到左端时，会引起电源短路，所以该选项不符合题意。
B、图B中滑动变阻器与灯泡串联，当滑片P左右滑到时，只能改变灯泡亮度，不能使灯泡熄灭，所以该选项不符合题意。
C、图C中滑动变阻器与灯泡串联，滑片P使灯泡处于短路状态，无论怎样滑到滑片灯泡都不亮，所以该选项不符合题意。
D、图D中滑动变阻器与灯泡并联，当滑片P滑到右端时，会引起灯泡短路，实现灯泡由亮到灭，所以该选项符合题意。
故选：D。
3．在“伏安法测电阻”的实验中，关于滑动变阻器的主要作用的下列说法中正确的是（　　）
A．控制电源的电压，以免损坏电压表
B．改变电阻两端的电压和电路中的电流，实现多次测量
C．使电压表和电流表的读数更加准确
D．控制电路中的电流，以免烧坏电流表
【解答】解：实验中移动滑动变阻器的滑片，改变了电路中的电流，根据U＝IR，电阻不变，电流变化，所以被测电阻两端的电压变化，电流和电压的变化可以是增大、升高，也可以是减小、降低，从而实现多次测量，故B正确，D错误；
实验中滑动变阻器不能改变电源电压，故A错误；
实验中滑动变阻器对电流表、电压表的读数没有影响，故C错误。
故选：B。
4．某同学在做“用滑动变阻器改变电流”的实验时，连接如图所示的电路，将滑动变阻器的滑片移动到最大阻值处，闭合电键S，发现小灯不亮。接下来的操作，在以下步骤中最合理的是（　　）
A．断开电键S，更换灯泡重新实验
B．断开电键S，增加电池的节数重新实验
C．断开电键S，拆掉导线重新连接电路
D．观察电流表的示数是否为零，判断电路是否断路
【解答】解：AB、当电路发生断路故障时，换用灯泡或增加电池数量，灯泡同样不发光，故AB不够合理；
C、如果灯丝断了或导线发生断路，拆掉导线重新连接电路，灯泡仍然不亮，故C不够合理；
D、该电路为串联电路，闭合开关，灯泡不亮时，先观察电流表是否有示数，如果无示数，说明电路出现断路现象，然后检测出断路的位置，并进行处理。故D最合理。
故选：D。
5．小刚利用如图所示电路探究“导体电流跟导体电阻的关系“，当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后，为了完成探究，他接下来的操作应该是（　　）
A．眼睛观察电压表，将变阻器滑片适当向右移动，记录电流表示数
B．眼睛观察电压表、保持变阻器滑片不动，记录电流表示数
C．眼睛观察电流表，将变阻器滑片适当向左移动，记录电压表示数
D．眼睛观察电流表，适当增加电池的节数，记录电压表示数
【解答】解：根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成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，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，眼睛观察电压表，使电压表的示数不变，只有A正确。
故选：A。
6．如图甲所示的电路中，滑动变阻器的滑片P从a端移到b端，定值电阻R1两端的电压随滑动变阻器R2阻值变化的图像如图乙所示，下列说法中不正确的是（　　）
A．电源电压为6V
B．R2＝20Ω时，电压表示数为4V
C．该电路的最大电流为0.6A
D．P在b端时，电阻R1与R2的两端的电压之比为1：5
【解答】解：
由图甲所示电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测定值电阻R1两端电压。
（1）由图甲所示电路可知，滑片在a端时（R2阻值为0），只有定值电阻接入电路，电压表测电源两端电压，
由图乙所示图像可知，电源电压U＝6V，故A正确；
（2）由图像可知，当滑动变阻器R2的阻值为20Ω时，电压表的示数为2V，故B错误；
（3）滑片在b端时，R2的阻值最大为50Ω，
由图乙可知，此时电压表的示数U1＝1V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，滑动变阻器两端的电压：
U2＝U﹣U1＝6V﹣1V＝5V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的电流：
I＝＝＝0.1A，
则R1的阻值：
R1＝＝＝10Ω；
当滑片在a端时，滑动变阻器的阻值为0，电路总的总电阻最小，电源电压不变，
根据欧姆定律I＝可知，此时电路中的电流最大，为：I大＝＝＝0.6A，故C正确；
（4）P在b端时，R2的阻值最大，为50，根据图乙可知此时电压表的示数，1V，故R1的电压为1V，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器R2两端的电压为：6V﹣1V＝5V，据此得出电阻R1与R2的两端的电压之比为：1V：5V＝1：5，故D正确。
故选：B。
7．如图1所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压不变。闭合开关S后，滑片P从a端移动到b端，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图2所示，根据图像信息，下列判断正确的是（　　）
A．电源电压是6V
B．定值电阻R1的阻值是15Ω
C．滑动变阻R2的最大阻值是20Ω
D．滑片移到中点时，电路中的电流是0.3A
【解答】解：由电路图可知，两电阻串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，由图2可知，I1＝0.6A，
由欧姆定律可得，电源的电压：U＝I1R1＝0.6A×R1，
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，由图2可知，I2＝0.2A，U2＝3V，
由欧姆定律得，滑动变阻器的最大阻值：R2＝＝＝15Ω，故C错误；
串联电路中总电压等于各分电压之和，
电源的电压：U＝I2R1+U2＝0.2A×R1+3V，
电源的电压不变，0.6A×R1＝0.2A×R1+3V，
解得：R1＝7.5Ω，故B错误；
电源的电压：U＝0.6A×R1＝0.6A×7.5Ω＝4.5V，故A错误；
滑片移到中点时，电路中的电流是：I＝＝＝0.3A，故D正确。
故选：D。
8．油箱内的油量表是由电流表或电压表改装而成的。当油箱内的油量减少时，油量表示数随之减小，且示数均匀变化；当油量为零时，油量表的零刻度与电表的零刻度重合。以下可以实现上述功能的是（　　）
A．
B．
C．
D．
【解答】解：A、电路中电阻和滑动变阻器R串联，电流表测量电路中电流，当油量减少时，浮子向下运动，滑动变阻器滑杆的指针向上滑动，滑动变阻器接入电路中的阻值变大，由I＝可得，电源电压一定时，虽然电阻越大，电流越小，电流表的示数越小，但当油量为零时，电流表的示数不为零，故A不符合题意；
B、电路中电阻和滑动变阻器R串联，电压表测量电阻
两端电压，当油量减少时，浮子向下运动，滑动变阻器滑杆的指针向上滑动，滑动变阻器接入电路中的阻值变大，根据串联电路的分压原理可知，电源电压一定时，虽然滑动变阻器两端电压增大，电阻
两端电压减小，电压表的示数减小，但当油量为零时，电压表的示数不为零，故B不符合题意；
C、电路中电阻和滑动变阻器R串联，电压表测量滑动变阻器R接入电路中电阻两端电压，当油量减少时，浮子向下运动，滑动变阻器滑杆的指针向上滑动，滑动变阻器接入电路中的阻值变大，根据串联电路的分压原理可知，电源电压一定时，滑动变阻器两端电压越大，电压表的示数变大，故C不符合题意；
D、电路中电阻和滑动变阻器R全部电阻阻值串联，电压表测量滑动变阻器R滑杆指针上部电阻两端电压，当油量减少时，浮子向下运动，滑动变阻器滑杆的指针向上滑动，滑动变阻器R滑杆指针上部电阻变小，根据串联电路的分压原理可知，滑动变阻器R滑杆指针上部电阻两端电压变小，电压表的示数变小，当油量为零时，滑动变阻器R接入电路中上部电阻为零，电压表的示数为零，故D符合题意。
故选：D。
9．现利用图甲所示电路探究电流和电阻的关系，电源电压保持3V不变，分别将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻R连入电路，按实验要求测得通过各定值电阻的电流，描绘出图乙所示的图像。则下列判断正确的是（　　）
A．实验中电压表示数保持2V不变
B．当R的阻值是10Ω时，通过R的电流为0.2A
C．滑动变阻器连入电路中的阻值变化范围为0～25Ω
D．将R从5Ω换成10Ω后，应将滑片P向右移
【解答】解：A、探究电流和电阻的关系时，需保持定值电阻两端电压不变；
根据图乙可知，当电阻为5Ω时，电路中的电流为0.5A；
由I＝可得，电压表的示数：U＝IR＝0.5A×5Ω＝2.5V，故A错误；
B、根据图乙可知，当R＝10Ω时，通过的电流为0.25A，故B错误；
C、当R＝5Ω时，电路电流为0.5A；因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以滑动变阻器两端电压：U滑＝U﹣UV＝3V﹣2.5V＝0.5V，
根据图乙可知，当R＝25Ω时，电路电流为0.1A，滑动变阻器两端电压仍为0.5V，
由I＝可得，R滑min＝＝＝1Ω；R滑max＝＝＝5Ω；
所以滑动变阻器连入电路的阻值范围1Ω～5Ω；故C错误；
D、由于串联电路起分压作用，电阻越大，分得的电压越大，所以将R从5Ω换成10Ω后，电阻分得的电压会变大，为了保证定值电阻R两端电压不变，需减小定值电阻两端电压，增大滑动变阻器两端电压，即增大滑动变阻器接入电路的电阻，故将滑片向右移动，故D正确。
故选：D。
10．小明利用图甲所示的电路探究“通过导体的电流与电阻的关系”根据实验的数据绘出了I～图像，如图乙所示。分析图像可知（　　）
A．通过导体的电流与电阻成正比
B．实验过程中，小明控制导体两端的电压为2V
C．当导体的电阻为1Ω时，通过它的电流为0.2A
D．当电流分别为0.25A和0.5A时，接入电路的导体的电阻之比为1：2
【解答】解：
A、由下图可知，因I～图像为过原点的直线，故得出电流I与成正比，即电流与电阻成反比，A错误；
BC、由图像可知，＝0.25Ω﹣1即R＝4Ω时，通过导体的电流I＝0.5A，
由I＝可得，小明控制导体两端的电压（保持不变）：
U＝IR＝0.5A×4Ω＝2V，B正确；
当导体的电阻为1Ω时，由欧姆定律，通过它的电流为：
I′＝＝＝2A；
C错误；
D、探究“通过导体的电流与电阻的关系”时，应保持电阻两端的电压不变，当电压不变时，电流与电阻成反比，故当电流分别为0.25A和0.5A时，接入电路的导体的电阻之比为0.5A：0.25A＝2：1，D错误。
故选：B。
11．在探究“电流与电压、电阻的关系”的实验中，小明猜想“电流可能跟电压成正比”，于是小明利用如图所示电路，他保持定值电阻R1不变，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P，记下几组电压值U1、U2、U3和对应的电流值I1、I2、I3。下列对数据的处理方法有助小明验证“猜想”的是（　　）
①计算对应电压与电流的比值，看比值是否为趋向定值
②在坐标系中画出电流与电压的关系图象，看图象是否符合正比例函数特点
③分别求出U1：U2：U3和I1：I2：I3，看两者是否近似相等
A．只有①
B．只有①②
C．只有②③
D．①②③均可
【解答】解：猜想“电流可能跟电压成正比”，即寻找电流随电压的变化关系：
①计算对应电压与电流的比值，若比值趋向定值，则电流跟电压成正比，①正确；
②在坐标系中画出电流与电压的关系图象，若直线为过原点的直线，则电流跟电压成正比，②正确；
③分别求出U1：U2：U3和I1：I2：I3，若两者近似相等，则说明电流跟电压成正比，③正确。
故选：D。
12．如图所示，电源电压保持不变。闭合开关S，在滑动变阻器的滑片从a端向b端移动的过程中，不计温度对灯丝电阻的影响，则通过滑动变阻器的电流I与电压表示数U之间的关系图象为（　　）
A．
B．
C．
D．
【解答】解：滑动变阻器R和灯L串联接入电路，电压表测量滑动变阻器R两端的电压，
设电压表示数为U，电源电压为U′，
由串联电路电压的规律及欧姆定律，灯的电流即滑动变阻器的电流：
I＝，
因上式中，U′和RL均为定值，故电路的电流随电压表示数变化的一次减函数关系式，只有C正确。
故选：C。
13．如图甲所示，R2为电阻箱，调节R2时电流表示数I随之变化。如图乙所示是电阻箱阻值R2与电流表示数的倒数的图象，则定值电阻R1与电源电压U的大小分别为（　　）
A．5Ω
2.5V
B．5Ω
10V
C．10Ω
20V
D．10Ω
30V
【解答】解：由电路图可知，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，
由图乙可知，当R2＝0Ω时，＝2A﹣1，则电路中的电流I1＝0.5A，
此时只有R1接入电路，则由I＝可得，电源的电压：
U＝I1R1＝0.5A×R1，
由图乙可知，当R2＝10Ω时，＝6A﹣1，则电路中的电流I2＝A，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电源的电压：
U＝I2（R1+R2）＝A×（R1+10Ω），
因电源的电压不变，
所以，0.5A×R1＝A×（R1+10Ω），
解得：R1＝5Ω，
电源的电压U＝I1R1＝0.5A×5Ω＝2.5V。
故选：A。
14．在用伏安法测未知电阻RX时（电源电压未知），如果缺少电流表或电压表，可以通过增加一个已知阻值的定值电阻R和开关来解决，如图所示中的四种方案不可行的是（　　）
A．
B．
C．
D．
【解答】解：A、当开关S1、S2闭合时，R1被短路，电压表的示数等于电源电压；
再断开开关S2时，电压表测量RX两端的电压，则可计算出R1两端的电压，R1的阻值已知，根据欧姆定律可计算出通过R1的电流，串联电路各处电流相等，所以通过RX的电流等于通过R1的电流，从而可计算出被测电阻的阻值，A能测出，不符合题意；
B、闭合开关S1，两电阻并联接入电路，电流表只能测出通过RX的电流，无法得到其两端的电压，所以无法计算被测电阻的阻值，符合题意；
C、闭合开关S2、S3，两电阻串联接入电路，电压表测R1两端电压，R1的阻值已知，根据欧姆定律可计算通过R1的电流，串联电路各处电流相等，所以通过RX的电流等于通过R1的电流，断开S3，闭合S1，电压表测总电压，第二次电压表的示数减去第一次电压表的示数即RX两端的电压，从而可计算出被测电阻的阻值，C能测出，不符合题意；
D、当S1闭合，S2断开时，电流表测出通过R1的电流，由U＝IR可计算出电源电压；当两开关都闭合时，两电阻并联，电流表测干路电流，并联电路干路电流等于各支路电流之和，第二次电流表的示数减去第一次电流表的示数即通过RX的电流，从而计算出RX的阻值，故D能测出，不符合题意。
故选：B。
15．图1电路中，电源电压可调，R为定值电阻，Rt为热敏电阻，其阻值随温度变化的图象如图2．若把其中一个电表改装成温度计，要求温度升高时，电表示数增大。下列操作可提高温度计灵敏度的是（　　）
A．减小电源电压
B．减小R的电阻值
C．增大电流表量程
D．增大电压表量程
【解答】解：
由电路图可知，定值电阻R与热敏电阻Rt串联，电压表测Rt两端的电压，电流表测电路中的电流。
由图乙可知，当温度升高时，Rt的阻值变小，电路中的总电阻变小，由I＝可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大，由U＝IR可知，R的电压变大；根据串联电路电压的规律，Rt两端的电压（即电压表示数）减小，所以将电流表改装成温度计符合题意，而将电压表改装成温度计不符合题意；
要提高温度计灵敏度，需要减小电流表量程（减小其分度值），故C不符合题意；
因为温度计是由电流表改装成的，与电压表的量程无关，故D不符合题意；
增大电源电压、减小R的电阻值时，电路中的电流会更大，能提高温度计的灵敏度，故A不符合题意，B符合题意。
故选：B。
二．填空题（共9小题）
16．如图所示的电路图是小明用来研究通过导体的电流跟导体电阻关系的，其中R为不同的定值电阻，他第一次实验用的定值电阻为R1，闭合开关后，记下电流表的示数是I1；第二次实验他将定值电阻换为2R1，闭合开关后，记下电流表的示数是I2。结果发现I2＜I1，但，他认为电流跟电阻不成反比，他的结论是　错误的　（选填“正确”或“错误”），原因是　没有保持定值电阻两端的电压不变　。
【解答】解：他第一次实验用的是定值电阻的阻值为R1，闭合开关后，记下电流表的示数为I1；他第二次实验仅将定值电阻的阻值换为2R1，闭合开关后，记下电流表的示数为I2，此时定值电阻的阻值换为2R1，没有移动滑动变阻器的滑片，定值电阻变大，分担的电压变大，没有控制好定值电阻两端的电压不变，I2≠，他认为电流跟电阻不成反比是错误的。
故答案为：错误的；没有保持定值电阻两端的电压不变。
17．如图所示，是普通电子秤的简化电路（不考虑弹簧的电阻），已知电源电压恒为6V，滑动变阻器R1的规格为“30Ω
1A”，定值电阻R2的阻值为10Ω，电压表的示数可表示被测物体的质量，当不放被测物时滑动变阻器滑片P在a端，此时电压表的示数为　0　V，若电子秤的测量范围是0～30kg，当被测物的质量为10kg时，电压表的示数为　3　V。
【解答】解：由图知滑动变阻器R1和定值电阻R2串联，电压表测量滑动变阻器电压，当不放被测物时滑动变阻器滑片P在a端，此时滑动变阻器接入电阻为0，那么电压表示数为0；
滑动变阻器最大阻值是30Ω，电子秤的测量范围是0～30kg，那么当被测物的质量为10kg时，滑动变阻器接入电阻为最大电阻的，此时R滑＝10Ω，此时串联电路中的电流I＝＝＝0.3A，
滑动变阻器此时两端的电压U滑＝IR滑＝0.3A×10Ω＝3V，所以电压表的示数为3V。
故答案是：0；3。
18．如图所示电路，电源电压保持不变，滑动变阻器最大阻值为20Ω，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P移到a端时，电流表的示数为0.8A，此时电阻R两端电压为　0　V，当滑动变阻器的滑片P移到b端时，电流表的示数为2.4A，则电阻R的阻值为　10　Ω。
【解答】解：
（1）当滑动变阻器的滑片P移到a端时，电阻R被短路，此时电阻R两端电压为0V；
（2）当滑片P移到a端时，电路为R1最大阻值的简单电路，电流表测电路中的电流，
由I＝可得，电源的电压：
U＝I1R1＝0.8A×20Ω＝16V；
当滑动变阻器的滑片P移到b端时，R与R1的最大阻值并联，电流表测干路电流，
因滑动变阻器两端的电压不变、阻值不变，
所以，此时通过滑动变阻器的电流仍为I1＝0.8A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过电阻R的电流：
IR＝I﹣I1＝2.4A﹣0.8A＝1.6A，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
则由欧姆定律可得电阻R的电阻值：
R＝＝＝10Ω。
故答案为：0；10。
19．如图所示电路，R2为定值电阻，电源电压不变，闭合开关S，将滑片P在某两点之间移动的过程中，电流表示数变化范围为0.2～0.8A，电压表示数变化范围为0～3V，则该过程中滑动变阻器R1接入电路的最大阻值为　15　Ω，电源电压为　4　V，电阻R2的阻值为　5　Ω。
【解答】解：由电路图可知，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，
当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电压表的示数为零，此时电路中的电流最大，
由题意可知，电路中的最大电流I大＝0.8A，
由I＝可得，电源的电压U＝I大R2＝0.8A×R2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
同理可知，电路中的电流I＝0.2A时，电压表的示数U1＝3V，此时滑动变阻器R1接入电路的阻值最大，
则R1大＝＝＝15Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电源的电压U＝IR总＝I（R1大+R2）＝0.2A×（15Ω+R2）﹣﹣﹣﹣②
由①②可得：U＝4V，R2＝5Ω。
故答案为：15；4；5。
20．如图甲，电源电压不变，闭合S后，滑片P从最右端移动到最左端的过程中，电压表与电流表的变化关系图像如图乙所示滑动变阻器R的最大阻值为　20　Ω，当滑动变阻器R的滑片P滑到中点时，电流表的示数为　0.3　A。
【解答】解：（1）由电路图可知，当滑片P在最右端时滑动变阻器全部接入，R0与R串联，则电路中电流最小，
由图像可知此时电路中的电流I1＝0.2A，R两端的电压UR＝4V，
由I＝可得：
R＝＝＝20Ω，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，串联电路各处电流相等，
所以电源的电压：
U＝I1R0+UR＝0.2A×R0+4V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当滑片P在最左端时，滑动变阻器接入电路的电阻为0，电压表示数为零，
由图像可知这时电路中电流为I2＝0.6A，电源电压即R0两端的电压，
则U＝I2R0＝0.6A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
解①②得：R0＝10Ω，U＝6V；
（2）当滑动变阻器的滑片P在中点时，则滑动变阻器连入电路的阻值为：
R′＝R＝×20Ω＝10Ω，
则电流表的示数为：
I′＝＝＝0.3A。
故答案为：20；0.3。
21．如图所示，滑动变阻器R'的最大阻值为10Ω，定值电阻R为30Ω，A、B之间的电压为10V且保持不变，当滑动变阻器的滑片P移动时，电压表的示数变化范围是从　7.5　V到10V，通过定值电阻的最大电流与最小电流之比为　4：3　。
【解答】解：由电路图可知，定值电阻R与滑动变阻器R'串联，电压表测R两端的电压，
当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路为R的简单电路，通过R的电流最大，
则电压表的最大示数：U大＝U＝10V，
通过R的最大电流：I大＝＝＝A，
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，通过R的电流最小，电压表的示数最小，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，通过R的最小电流：
I小＝＝＝0.25A，
则电压表的最小示数：
U小＝I小R＝0.25A×30Ω＝7.5V，
所以，当滑片P移动时，电压表的示数的变化范围是从7.5V到10V，
定值电阻上最大电流与最小电流之比：I大：I小＝A：0.25A＝4：3。
故答案为：7.5；
4：3。
22．某科技小组设计了一种能自动记录跳绳次数的计数器，其简化电路如图甲，R1是一种光敏元件，当绳子挡住射向R1的红外线时，R1的电阻会变大，计数器会计数一次，信号处理系统能记录AB两端的电压。若电源电压为12V，某时段AB两端的电压随时间变化的图象如图乙，则AB两端电压为　2　V时，跳绳自动计数器会计数一次；有红外线照射和无红外线照射时，光敏电阻R1的阻值之比为　1：5　。
【解答】解：由甲图电路知，R1与R2串联，AB间电压为R2两端电压。当射向R1的激光被挡时，R1阻值变大，电路的总电阻变大，根据I＝可知，电路的电流变小，在R2的阻值不变的情况下，R2两端的电压会减小，由图象知，此时U2＝UAB＝2V，因为R1的电阻变大，自动计数器会计数一次，即AB间电压为2V计数一次；
由题知，当射向R1的激光被挡时，R1阻值变大，R1分得电压增大，R2分得电压减小，由图象知，此时U2＝UAB＝2V，
由串联电路的分压原理有：＝＝，即：＝，
所以：R1＝5R2；
当射向R1的激光没有被挡时，R1阻值变小，R1分得电压减小，R2分得电压增大，由图象知，此时，U2'＝UAB'＝6V，
由串联电路的分压原理有：＝＝，即：＝，
所以：R1'＝R2；
则R1＝5R1'，即绳子挡住了射向R1的红外线时，R1的阻值会变为原来的5倍。
故答案为：2；1：5。
23．现有一个粗细均匀的金属圆环，它是由一段铜丝和一段同种材料制成的电阻丝连接而成的。为了研究它的导电性，小科把它接入到如图甲所示的电路中。实验时，小科先将触点M与圆环上的A点连接，再移动滑动变阻器R1的滑片P移至最右端后，闭合开关S，将触点N从A开始沿逆时针方向滑动一周，在触点N滑动的过程中，触点M、N之间的电阻等效于一个变化的电阻，记为RMN。设滑过弧MN的长为x，电流表示数I与x之间的关系如图乙所示。已知电源电压恒为4.5V，铜丝的阻值不计，触点接触良好。粗细均匀、同种材料制成的电阻丝阻值与其长度成正比。
（1）由图乙可知，该金属圆环中铜丝的长度是　10　cm；
（2）在触点N滑动过程中，RMN的最大值是　4　Ω；
（3）每1cm电阻丝的阻值是　0.4　Ω。（提示：图甲中M、N之间的电阻等效于M、N之间两段弧形金属丝并联后的总电阻）
【解答】解：（1）当滑片在铜丝上移动时，金属圆环的总电阻不变，根据欧姆定律可知，此时电路中的电流不变，
由图乙可知，x从30cm到40cm的过程中，电路的电流不变，则该金属圆环中铜丝的长度为40cm﹣30cm＝10cm；
（2）当x＝0或x＝50cm时，金属圆环接入电路中的电阻为零，此时电路为R1的简单电路，
由图乙可知，电路中的电流I大＝0.9A，
由I＝得，变阻器接入电路中的电阻为：
R1＝＝＝5Ω，
当电路中的电流最小时，电路的总电阻最大，金属圆环接入电路中的电阻最大，
由图乙可知，电路中的电流I小＝0.5A，
此时电路的总电阻为：
R总＝＝＝9Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，M、N之间的最大值RMN大＝R总﹣R1＝9Ω﹣5Ω＝4Ω；
（3）由题意可知，M、N之间两段弧形金属丝并联，分别设为R3、R4，如下图所示：
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，
所以，＝+，即RMN＝，
因金属圆环中电阻丝的总电阻一定，即R3+R4的值不变，
所以，由数学知识“两个正数和一定，两数相同时乘积最大”可知，R3＝R4时，M、N之间的总电阻最大，
则RMN大＝，即4Ω＝，解得：R3＝R4＝8Ω，
金属圆环中电阻丝的总电阻R环＝R3+R4＝8Ω+8Ω＝16Ω，
由图乙可知，金属圆环中电阻丝的总长度L＝50cm﹣10cm＝40cm，
所以，每1cm电阻丝的阻值是＝0.4Ω；
故答案为：（1）10；（2）4；（3）0.4。
24．如图甲所示，电源电压保持不变，当闭合开关S，将滑动变阻器滑片P分别位于最右端a和其上某处b（图中未标出），记录两电表数据并标于图乙中M、N两点处。则滑动变阻器的最大阻值为　20　Ω，电源电压是　6　V，电阻R1的阻值为　10　Ω。将滑片P从b点再移至某处c（图中未标出）的过程中，两电表示数变化量的比值将　不变　（选填“变大”“不变”或“变小”）。
【解答】解：由图甲可知，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。
（1）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，
由图乙可知，电路中的最小电流I最小＝0.2A，此时R2两端的电压U最大＝4V，
由I＝可得，滑动变阻器的最大阻值：
R2＝＝＝20Ω；
（2）当滑片位于a端时，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电源的电压：U＝I最小（R1+R2）＝0.2A×（R1+20Ω），
当滑片位于b点时，变阻器接入电路中的电阻变小，电路中的电流变大，
由图乙可知，电路中的电流Ib＝0.4A，此时R2两端的电压U2＝2V，
则电源的电压：U＝U2+IbR1＝2V+0.4A×R1，
因电源的电压不变，
所以，2V+0.4A×R1＝0.2A×（R1+20Ω），
解得：R1＝10Ω，
则电源的电压：U＝U2+IbR1＝2V+0.4A×10Ω＝6V；
（3）将滑片P从b点再移至某处c，假设将滑片P向右移动，前后两次电路中的电流分别为I、I′，
则电压表示数的变化量：
△U2＝（U﹣I′R1）﹣（U﹣IR1）＝（I﹣I′）R1＝△IR1，即
＝R1，
由于R1为定值电阻，所以，电压表V示数变化量与电流表A示数变化量的比值将不变。
故答案为：20；6；10；不变。
三．实验探究题（共2小题）
25．小明利用如图甲所示的电路，探究电流与电阻的关系。已知电源电压为6V且保持不变，实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
（1）根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整（导线不许交叉）。
（2）实验中多次改变R的阻值，得到如图丙所示的电流I随电阻R变化图像。
（3）小明用5Ω的电阻做完实验后，换10Ω的电阻接入电路，闭合开关，移动滑片，当电压表示数为　2.5　V时，读出电流表示数。
（4）为完成整个实验，应该选用最大阻值不小于　35　Ω的滑动变阻器。
【解答】解：（1）变阻器按一下一上连入电路中与电阻串联，电压表与电阻并联，如下所示：
（3）根据图丙知，电阻两端的电压始终保持UV＝IR＝0.1A×25Ω＝……＝0.5A×5Ω＝2.5V，研究电流与电阻的关系时，要控制电阻的电压不变，故用5Ω的电阻做完实验后，换10Ω的电阻接入电路，闭合开关，移动滑片，当电压表示数为2.5V时，读出电流表示数；
（4）根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：
U滑＝U﹣UV＝6V﹣2.5V＝3.5V，变阻器分得的电压为电压表示数的3.5V2.5V＝1.4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＝1.4×25Ω＝35Ω，故为了完成整个实验，应该选用最大阻值不小于35Ω的滑动变阻器。
故答案为：（1）如上所示；（3）2.5；（4）35。
26．小开同学在“探究电流与电阻的关系”实验中，老师提供了两节新干电池、电流表、电压表、开关、两个滑动变阻器（规格为“10Ω
1A”和“20Ω
0.5A”），阻值为10Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个，一个标记模糊阻值未知的定值电阻Rx，以及导线若干。
（1）如图甲、乙、丙所示的实验电路图中，正确的是图　甲　。若按图丙所示电路图连接好电路后，闭合开关可观察到电流表的指针　几乎不　（选填“向右”、“向左”或“几乎不”）偏转；
（2）正确连接电路后，更换不同电阻进行实验，测得数据填入下面表格，第一次实验时，电流表的示数如图丁所示。当取下10Ω的定值电阻，换接上20Ω的定值电阻时，为控制定值电阻两端电压为　2　V不变，闭合开关，应将滑动变阻器的阻值相对于上次的阻值调　大　（选填“大”或“小”）。
实验序号
1
2
3
电阻R/Ω
10
20
25
电流I/A
0.10
0.08
（3）由表中数据可知，导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成　反比　（选填“正比”或“反比”）。
（4）根据表格数据判断，实验中选用的滑动变阻器可能是　B　（选填“A”或“B”）。
A.“10Ω
1A”
B.“20Ω
0.5A”
（5）小开同学在完成实验后，想知道标记模糊的定值电阻Rx的阻值（老师告知其阻值大于20Ω），小开经过思考，设计了如图戊的电路图，其中R0为电阻箱，电源改为电压为10V的干电池组，电流表和滑动变阻器没有变化。具体操作如：
①按电图连接电路，电流表选择合适的量程。闭合开关S和S1，移动滑片到一适当位置，读出电流表示数为0.4A；
②断开S1，闭合S，S2，调节电阻箱的阻值，直到电流表示数为　0.4　A，算出电阻箱的阻值为R1。
③则Rx＝　R1　。
（6）对于小开把电源电压增加到10V，下列说法合理的是　B　。
A.可以用原电压，这个调整没有必要
B.可以增大电流，提高读数精度
C.可以增大滑动变阻器的调节范围
（7）若电源的内阻r不可忽路且不变，则测量结果会　不变　（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
【解答】解：（1）甲电路中，电压表与定值电阻并联，电流表与定值电阻串联，电流从电表的正接线柱流入、负接线柱流出，故甲正确；
乙电路中电流表串联在电路中，电压表与定值电阻并联，但电压表的正负接线柱接反了，故乙错误；
丙电路中，电压表与定值电阻串联，电流表与定值电阻并联，故丙错误；
若按图丙所示电路图连接好电路后，闭合开关，电压表的内阻很大、在电路中相当于断路，可知电路中几乎无电流，所以可观察到电流表的指针几乎不偏转；
（2）探究电流与电阻的关系，应控制电阻两端电压不变，第一次实验时，电流表的示数如图丁所示，电流表接入电路的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，所以电流表的示数为0.2A，由I＝可得电阻两端电压U＝IR＝0.2A×10Ω＝2V，所以当取下10Ω的定值电阻，换接上20Ω的定值电阻时，应控制定值电阻两端电压为2V不变；根据串联电路分压规律可知此时电阻两端电压大于2V，故应使滑动变阻器接入电路的电阻变大，即应将滑动变阻器的阻值相对于上次的阻值调大；
（3）分析表中数据可知，导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；
（4）因串联电路中各处的电流相等，且总电压等于各分电压之和，
所以，电路中的电流I＝＝，则RH＝，
由电压表的量程0～3V可知，定值电阻两端的最大电压UR＝2V，
当R＝25Ω时，滑动变阻器接入电路中的电阻：
RH＝＝＝12.5Ω＞10Ω，
所以，应选用最大阻值为20Ω的滑动变阻器，故选B；
（5）闭合开关S和S1，RX和滑动变阻器R串联接入电路，移动滑片到一适当位置，读出电流表示数为0.4A；断开S1，闭合S，S2，R0和滑动变阻器R串联接入电路，保持滑片位置不变，调节电阻箱的阻值，直到电流表示数为0.4A，则R0为RX的等效电阻，所以R0的阻值即RX的阻值；
（6）老师告知电阻阻值大于20Ω，若用原来的电源，即使电路只有RX，通过电路的电流会小于：I′＝＝＝0.15A，换用10V的电源，通过电路的电流会小于：I″＝＝＝0.5A，所以把电源电压增加到10V，可以增大电流，提高读数精度，故选：B；
（7）无论电源的内阻r是否可忽路，R0为RX的等效电阻都不会改变，所以测量结果会不变。
故答案为：（1）甲；几乎不；（2）2；大；（3）反比；（4）B；（5）0.4；R1；（6）B；（7）不变。
四．计算题（共4小题）
27．如图所示的电路中，R1＝5Ω，R2为滑动变阻器，电源电压恒定。将滑片P移动到b端，闭合开关S后，电压表示数为2V，再将滑片移到中点位置时，电压表示数为1.5V。求：电源电压U和滑动变阻器的最大阻值R2。
【解答】解：由电路图可知，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。
将滑片P移动到b端，闭合开关S后，电压表示数为2V，此时电路的电流为：I＝＝，电源电压为：U＝U2+IR1＝2V+×5Ω﹣﹣﹣﹣﹣①，
将滑片移到中点位置时，电压表示数为1.5V，此时电路的电流为：I′＝＝＝，电源电压为：U＝U2′+I′R1＝1.5V+×5Ω﹣﹣﹣﹣﹣②，
由①②得，R2＝10Ω，U＝3V。
答：电源的电压为3V，滑动变阻器的最大阻值为10Ω。
28．随着社会的发展和科技的进步，电路元件在各行各业得到了广泛的应用，热敏电阻就是其中之一。热敏电阻的阻值会随温度的变化而变化。图甲是用热敏电阻测量环境温度的电路，电路中电流表的量程为0～0.02A，滑动变阻器R的铭牌上标有“150Ω
0.3A”字样，Rt为热敏电阻，其阻值随环境温度的变化关系如图乙所示，电源电压保持不变，请完成下列小题：
（1）将此电路放入温度为10℃的环境中，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P，使变阻器接入电路的电阻R＝100Ω，此时电流表的示数为0.01A，求电源电压；
（2）若环境温度为30℃且滑动变阻器接入电路的电阻R＝100Ω，求电流表的示数；
（3）当环境达到最高温度时滑动变阻器完全接入电路，则环境温度最高为多少？
【解答】解：（1）由电路图可知，滑动变阻器与热敏电阻串联，电流表测电路中的电流；
由图乙所示图象可知，温度为10℃时，热敏电阻阻值为500Ω，
由I＝可知，电源电压：U＝I（Rt+R）＝0.01A×（500Ω+100Ω）＝6V；
（2）由图乙可知，温度为30℃时，热敏电阻的阻值为300Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中电流表的示数：I′＝＝＝0.015A；
（3）由图乙可知，环境温度越高，热敏电阻的阻值越小，则串联电路中的电流越大，且由题意可知，电路中电流最大为0.02A，
所以，当电路中电流最大为0.02A时，热敏电阻的阻值最小，所测环境温度最高，由电阻的串联和欧姆定律可得：
R总＝Rt小+R滑最大＝＝＝300Ω，
则热敏电阻的最小阻值：Rt小＝R总﹣R滑最大＝300Ω﹣150Ω＝150Ω，
由图乙可知其工作的最高环境温度45℃。
答：（1）电源电压为6V；
（2）若环境温度为30℃时且滑动变阻器接入电路的电阻R＝100Ω，电流表的示数为0.015A；
（3）当环境达到最高温度时滑动变阻器完全接入电路，则环境最高温度为45℃。
29．如图所示电路，电源电压保持不变，开始时滑动变阻器的滑片P在最右端，但由于滑动变阻器的电阻丝在某处发生断路，闭合开关后，滑片P向左滑过一段距离后，电流表才有读数，且电压表读数U与x，电流表读数I与x关系如图所示（x为滑片P与滑动变阻器电阻丝最右端的距离）
请解答下列问题：
（1）定值电阻R0的阻值：
（2）该滑动变阻器电阻丝没有断路时的总电阻。
【解答】解：（1）由图乙可知，当x＜5cm时，电压表示数保持1.5V不变，所以电源电压为1.5V；
当x＝5cm时，由乙、丙图可知，电压表示数U1＝1.35V，电流表示数I1＝0.15A，
因为串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R0两端的电压：UR0＝U0﹣U1＝1.5V﹣1.35V＝0.15V，
由I＝可得，电阻R的阻值：
R＝＝＝1Ω；
（2）当x＝5cm时，设滑动变阻器接入电路中的电阻为R1，
由欧姆定律得，电阻R1的阻值：
R1＝＝＝9Ω，
当x＝5cm时，设滑动变阻器接入电路中的电阻为R2，
滑动变阻器两端的电压U2＝1.20V，对应电流表读数为I2＝0.30A，
由欧姆定律得，电阻R2的阻值：
R2＝＝＝4Ω，
故滑动变阻器滑动5cm电阻的改变量是△R＝R1﹣R2＝9Ω﹣4Ω＝5Ω，
所以从断点处滑片P向左滑动的过程中，该滑动变阻器滑片P每滑动1cm的阻值变化是1Ω。
则滑动变阻器没有断路时的总电阻值：R滑总＝9Ω+5cm×1Ω/cm＝14Ω。
答：（1）定值电阻R0的阻值为1Ω：
（2）该滑动变阻器电阻丝没有断路时的总电阻为14Ω。
30．如图所示，电源电压保持不变，R1＝40Ω，滑动变阻器R2的规格为“150Ω
1A”。
（1）闭合S1，断开S2、S3时，电流表的示数为0.45A，求电源电压。
（2）闭合S2，断开S1、S3时，电流表的示数为0.3A，求R3的阻值。
（3）闭合S3，断开S1、S2时，若电流表选择：“0～0.6A”量程，电压表选择“0～15V”量程，则为保护电路安全，求滑动变阻器接入电路的阻值范围。
【解答】解：（1）由I＝可知，电源电压：U＝IR1＝0.45A×40Ω＝18V；
（2）由I＝可知，R1两端电压：U1＝I′R1＝0.3A×40Ω＝12V，
因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以R3两端电压：U3＝U﹣U2＝18V﹣12V＝6V，
R3的阻值：R3＝＝＝20Ω；
（3）因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0.6A，变阻器允许通过的最大电流为1A，
所以，电路中的最大电流I大＝0.6A，此时变阻器接入电路中的电阻最小，
此时电路中的总电阻：R总＝＝＝30Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R滑小＝R总﹣R3＝30Ω﹣20Ω＝10Ω，
当电压表的示数为15V时，电路电流：I小＝＝＝0.15A，
则滑动变阻器接入电路的最大阻值：R滑大＝＝＝100Ω＜150Ω，
所以滑动变阻器接入电路的阻值范围为10Ω～100Ω。
答：（1）电源电压为18V。
（2）R3的阻值为20Ω。
（3）滑动变阻器接入电路的阻值范围为10Ω～100Ω。
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精品试卷·第
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