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1、专题十一 电路 欧姆定律中考物理中考物理 (河北专用)A组 2014-2018年河北中考题组五年中考1.(2017河北,22,3分)(多选)如图所示,电源电压不变,P置于中点,a为电流表或电压表,任意闭合开关时,电路都是安全的。下列说法正确的是()A.a是电压表B.只闭合S1,P向右滑动,a示数的变化量与A2示数的变化量的比值变小C.闭合S1、S3,断开S2,A1的示数大于A2的示数D.闭合S1、S2、S3,P向左滑动,A1的示数减小答案AC分析题图可知,a是电压表,若a为电流表,当S1、S2闭合时,电流表将直接接到电源两极,不符合电路安全原则,故A正确;只闭合S1,电阻R1与滑动变阻器串联,
2、电压表测量滑动变阻器两端电压,滑片右移,电压表示数的减小量与电流表A2示数的增大量的比值等于R1的阻值,保持不变,故B错误;当闭合S1、S3,断开S2,电阻R2与滑动变阻器并联后再与R1串联,电流表A1测量干路电流,A2测量滑动变阻器所在支路的电流,故A1的示数大于A2的示数,C正确;当闭合S1、S2、S3时,电阻R1和电流表A1被短路,电阻R2与滑动变阻器并联,电流表A2测量滑动变阻器所在支路的电流,滑片向左移动,A1示数不变,仍为零,故D错误。解题关键正确分析各个状态下的电路连接情况。思路分析电压表并联在电路中,可以直接接在电源两端,电流表串联在电路中,不能直接接在电源两端;串联电路等流分
3、压,并联电路等压分流;欧姆定律I=,且定值电阻等于其两端电压变化量与电流变化量的比值。2.(2014河北,22,3分)(多选)如图所示的电路中,电源电压保持不变。R1为滑动变阻器,R2、R3为定值电阻。闭合开关S,将滑片P由a端向b端滑动一段距离后,电压表V1、V2示数变化的大小分别为U1、U2,电流表示数变化的大小为I。下列判断正确的是()A.U2大于U1B.与的差值等于R2C.R2和R3消耗的电功率的和增加了U2ID.电压表V1示数变小,电压表V2示数变大,电流表示数变大答案ABD由题图可知,电阻R1、R2、R3串联,电压表V1测量R1和R2的两端电压,电压表V2测量R2和R3的两端电压。
4、根据题意可得:R3=U1/I,R2+R3=U2/I,故U2/I与U1/I的差值等于R2,选项B正确;又因U1=IR3,U2=I(R2+R3),故U2U1,选项A正确;R2和R3消耗的功率之和增加了P=/(R2+R3)-(U2)2/(R2+R3)=-(U2)2/(R2+R3)=(U2+U2)U2/(R2+R3)=(U2+U2)I,故选项C错误;滑片P由a向b滑动的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻减小,故电路中的电流变大,定值电阻R2和R3的两端电压变大,R1和R2的两端电压变小,因此选项D正确。3.(2016河北,34,7分)小明利用如图所示的电路“探究串、并联电路中电流的关系”。(1)探究串联
5、电路中电流的关系。用笔画线代替导线将开关S3连入电路中。(要求:只闭合开关S3后,R1、R2以及电流表串联;导线不许交叉)小明将S3闭合后,发现电流表均无示数。于是他用一只电压表对电路故障(电路中只有一处故障)进行了检测,将电压表接在R1两端时,电压表与电流表均无示数;接在R2两端时,电压表有示数,电流表无示数。电路中的故障是。小明排除故障后继续实验,读出了电路中各电流表的示数,得到了串联电路中电流的关系是:串联电路中各处电流相等。(2)完成上述实验后,小明继续探究并联电路中电流的关系。各开关的连接情况是(填写各开关断开或闭合)。分析实验中各电流表的读数(如图所示),可知并联电路中电流的关系是
6、:。电阻R1R2=。(3)为了验证结论的普遍性,你可以采用的方法是:。【拓展】在电源电压不变的情况下,小明两次实验中电路消耗的最大功率与最小功率之比P最大P最小=。答案(1)如图R2处断路(2)断开S3,闭合S1、S2并联电路里干路中的电流等于各支路中电流之和12(3)改变定值电阻的规格(或调节电源电压)【拓展】92解析(1)按要求只闭合S3时,R1、R2以及电流表串联,将S3接入电路,如答案图;S3闭合时,电流表、电压表均无示数,说明电路中出现了断路,将电压表接在R2两端时,电压表有示数,电流表无示数,可见故障为R2处出现了断路。(2)分析题图可知,要使R1、R2并联,应断开S3,闭合S1、
7、S2;电流表A1测量干路中的电流为2.4A,A2测量R1的电流为1.6A,A3测量R2的电流为0.8A,分析各电流表读数可得,并联电路里干路中的电流等于各支路中的电流之和;根据并联电路的分流公式可得=。【拓展】在电源电压不变的情况下,实验中R1、R2并联时消耗的功率最大,P最大=,R1、R2串联时消耗的功率最小,P最小=,故P最大P最小=92。评分细则本小题(1)1分;其余每空1分。本小题(3)为开放型试题,答案不唯一,合理即可。知识拓展两电阻R1、R2串联或并联在同一电路中:串联时,=;并联时,=。4.(2015河北,34,7分)学习了电学知识后,小明对影响电阻大小的部分因素进行了进一步的探
8、究。器材有:开关、电流表、电源(电压恒为1.5V)各一个,三根完全相同的合金丝,导线若干。【实验过程】电路如图甲所示。将合金丝以不同方式分别接入电路A、B之间,闭合S后,记录的数据如下表。连接方式一根两根串联三根串联两根并联三根并联电流表读数/A0.30.21.21.8回答下列问题:(1)图乙是一根合金丝接入电路时电流表的读数,请将其填入表格中。(2)导体电阻的大小跟材料、长度和横截面积的关系。A.电阻的大小与长度的关系是:;B.电阻的大小与横截面积的关系是:。(3)进行多次测量的目的是。(4)此实验也可得出电流与电阻的关系是。【拓展】用上述合金材料制成长1m、横截面积1mm2的电阻丝的阻值为
9、1。而实验中所用合金丝的横截面积为0.5mm2,则一根合金丝的电阻为,长度为m。答案【实验过程】(1)0.6(2)A.材料和横截面积相同的导体,电阻的大小与长度成正比B.材料和长度相同的导体,电阻的大小与横截面积成反比(3)使结论具有普遍性(4)电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比【拓展】2.51.25解析【实验过程】(1)电流表所选量程为03A,则读数为0.6A;(2)温度一定时,导体电阻的大小跟材料、长度、横截面积有关,叙述结论时注意控制变量,A.导体的材料和横截面积一定时,电阻的大小与长度成正比;B.导体的材料和长度一定时,电阻的大小与横截面积成反比;(3)探究性实验进行多次实验的目的
10、是得到普遍规律;(4)此实验中,电源电压一定,分析电流与电阻的关系得,电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比。【拓展】结合实验中的数据信息得,一根合金丝的电阻R=2.5;根据“导体的材料和长度一定时,电阻的大小与横截面积成反比”的结论得:用上述合金材料制成长1m、横截面积0.5mm2的电阻丝的阻值为2,则实验中所用合金丝的长度为=1.25m。评分细则本小题(2)(4)中没有答出正、反比关系的不得分,(3)答案不唯一,合理即可。知识拓展实验探究时多次测量的目的可归纳为:以测量数值为目的的实验中,多次测量是为了求平均值减小误差;以探究规律为目的的实验中,多次测量是为了避免偶然性,使结论更具有普遍性
11、。5.(2014河北,34,7分)探究“电流与电阻的关系”。器材有:滑动变阻器、开关、电源(电压恒为6V)各一个,电流表、电压表各一只,三个定值电阻(10、15、20),导线若干。(1)图甲是小明连接的实物电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“”并补画出正确的连线。图甲图乙(2)电路连接正确后,闭合开关前,滑片应置于端(选填“A”或“B”)。(3)闭合开关后,移动滑片,使与电阻(20)并联的电压表示数为4V,读出电流表示数,再分别改接15、10的电阻,重复上述实验,收集的实验数据如表1所示。老师告诉小明有一组数据误差较大,便找来一个5的电阻让他再测一组数据。当他把5的电阻接入
12、上述电路时,要保持电压表的示数仍为4V,实验不能继续进行,其原因是。改变连接后,当电压表示数为4V时,电流表的示数为A(如图乙所示)。表1电压U/V4电阻R/201510电流I/A0.200.280.40综合分析数据可得:电压一定时,。【拓展】小明又利用上述实验器材“探究电流与电压的关系”,将滑片从一端移动到另一端的过程中,收集的实验数据填入了表2中。表2电阻R/10电压U/V23456电流I/A0.20.30.40.50.6(1)分析表2中数据可得:电阻一定时,。(2)分析可知,小明使用的变阻器最大阻值为。答案(1)如图(2)A(注:根据电路连线情况作答)(3)电流超过了电流表所选的量程0.
13、8通过导体的电流与电阻成反比【拓展】(1)通过导体的电流与电压成正比(2)20解析(1)由图可知,电压表和电阻R被短路,因此电阻R的右接线柱和滑动变阻器之间的连线错误,正确的接法应是滑动变阻器的一个下接线柱与电阻R的左接线柱连接;(2)闭合开关前,滑片应移动到最大阻值处;(3)当5的电阻接入电路时,如果让电阻两端的电压仍保持4V,则通过电阻的电流就会达到0.8A,此时超过了电流表接入电路的量程,因此实验无法进行,需将电流表量程改为03A,由电流表的表盘指针所在位置可知,电流表的示数为0.8A;综合分析表格中的数据可以得出结论:导体两端的电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比;【拓展】(1)分析
14、表2数据可以发现:电阻一定时,通过导体的电流与电压成正比;(2)根据表2数据可知,滑片位于最大阻值处时,电压表示数为2V,电路中电流为0.2A,故电路总电阻为R=30,滑动变阻器的最大电阻R滑=30-10=20。6.(2018河北,38,7分)如图1所示,电源电压不变,小灯泡L的额定电压为10V,滑动变阻器R1的规格为“101A”。闭合开关,当滑片P置于距左端三分之一处,灯泡正常发光,电流表指针满偏,电表表盘如图2所示。图1图2(1)求灯泡的额定功率和电源电压。(2)用定值电阻R2替代小灯泡,再将另一电压表V2接入电路,其他部分电路连接不变。闭合开关,当滑片P置于某一位置时,两个电压表指针偏转
15、的角度相同,且表V2示数大于表V1的示数,两种电表指针偏转角度之比为21。求R2可能的阻值。答案(1)6W12V(2)50或40解析(1)当电流表指针满偏时,因为R1允许通过的最大电流为1A,则量程为00.6A电路中电流:I=0.6A因为R1与L串联额定功率:PL=ULI=10V0.6A=6WR1两端电压:UR1=I=0.6A=2V电源电压:U=UL+UR1=10V+2V=12V(2)由两个电压表指针偏转的角度相同,表V2示数大于表V1的示数,得表V2的量程为015V,表V1量程为03V,表V2可能接在R2两端或电源两端当表V2接在R2两端时,U2=5U1U=U1+U2=12V则U2=10VU
16、1=2V分析可知,电压表与电流表指针偏转角度之比为21,所以I1=0.2AR2=50当表V2接在电源两端时,U2=4U1U=U1+U2=12V则U2=9.6VU1=2.4V分析可知,电压表与电流表指针偏转角度之比为21,所以I2=0.24A则R2=40解题关键从电路安全角度考虑,根据R1允许通过的最大电流为1A,确定电流表量程为00.6A,则“指针满偏”指电路中电流值为0.6A,此条件是计算灯泡的额定功率和电源电压的关键。由两个电压表指针偏转的角度相同,表V2示数大于表V1的示数,得表V2的量程为015V,表V1量程为03V,表V2可能接在R2两端或电源两端;分情况,根据电表同一刻度处大小量程
17、的示数比为51,以及电源电压为12V,确定各电压表的具体示数;再根据电压表偏转角度和“两种电表指针偏转角度之比为21”确定电流表读数是计算R2阻值的关键。7.(2017河北,38,7分)如图1所示,电源电压恒定,滑动变阻器的规格为“301A”。在A、B间接入规格为“12V12W”的灯泡,闭合开关,当变阻器的五分之一阻值连入电路时,灯泡正常发光。图1图2(1)求灯泡正常工作时通过的电流和电源电压。(2)R0是在如图2所示的Ra和Rb之间任意取值的电阻。在A、B间接入电阻R0后,闭合开关,在保证电路安全的情况下,将滑片P从最右端向左滑动的过程中,电流表示数均出现过0.4A(电流表选择00.6A量程
18、)。求R0的取值范围及电压表示数的最大和最小值。答案(1)1A18V(2)152512V3V解析(1)由P=UI得IL=1A(1分)由I=得RL=12(1分)电源电压U=IL=1A=18V(1分)(2)由图像可得:Ra=10Rb=25(1分)由电路图可知R0与R串联,若使电流表示数为0.4A则电路中的总电阻为:R总=45A、B间接入R0的值最小为:R01=R总-R=45-30=15故R0的取值范围为1525(1分)R0的取值最小和R的取值最大时,电压表示数最大,此时电流表示数为0.4AUmax=U-IR01=18V-0.4A15=12V(1分)当R0=25且Imax=0.6A时,R0分压最大,
19、电压表示数最小R0两端电压U0max=ImaxR0=0.6A25=15VU1=U2C.乙电路中,I=I1+I2D.乙电路中,II1=I2答案C甲电路是串联电路,U=U1+U2,所以A错误;由于两个灯泡阻值不等,=1,所以B错误;乙电路是并联电路,I=I1+I2,所以C正确;并联电路=1,所以D错误。审题关键“两个灯泡阻值不等”说明串联电路中,这两个灯泡两端的电压不相等,并联电路中通过这两个灯泡的电流不相等。解题关键掌握串、并联电路的电压和电流规律以及串、并联电路中电流、电压和电阻之间的比例关系是解答本题的关键。2.(2017甘肃兰州,12,3分)关于电压、电流和电阻,下列说法正确的是()A.导
20、体的电阻由它两端电压和通过的电流决定B.电荷移动就能形成电流C.电路中有电流时它两端一定有电压D.电压的作用是在电路中产生自由电荷答案C导体的电阻与它两端的电压和通过的电流无关,A错误;电荷定向移动形成电流,B错误;电压是形成电流的原因,电路中有电流时,它两端一定有电压,C正确;电压的作用是使电路中自由电荷定向移动形成电流,而不是产生自由电荷,D错误。故选C。解题关键电阻是导体本身的一种性质,它的大小由导体的材料、长度和横截面积决定,还与温度有关;电压使自由电荷定向移动形成电流。易错警示可以通过电压和电流求得电阻,但电阻与电压和电流无关。3.(2017江苏连云港,9,2分)在如图所示的电路中,
21、电源电压保持不变,闭合开关S,电路正常工作。一段时间后,发现两个电表的示数都变大。则出现这种故障的可能原因是()A.R1短路B.R1断路C.R2短路D.R2断路答案C如果灯R1发生了短路,电压表示数变为零,故A错误;如果灯R1发生了断路,电流表示数变为零,故B错误;如果R2出现短路,电压表测量电源电压,示数变大,电路总电阻减小,电流表示数增大,故C正确;如果R2出现断路,两电表示数均变为零,故D错误。4.(2017江苏南京,9,2分)如图所示电路,闭合开关,甲、乙两灯泡均发光,过一会儿,其中一个灯泡突然熄灭,但两电表指针仍明显偏转。造成此现象的原因可能是()A.甲灯泡短路B.乙灯泡短路C.甲灯
22、泡断路D.乙灯泡断路答案C甲、乙两灯是并联的,一个灯亮,另一个不亮,只能是不亮的灯所在的支路断路,由于两表都有示数,那只能是甲灯断路,故选C。5.(2016吉林长春,8,2分)如图甲所示的电路中,闭合开关,两灯泡均发光,且两个完全相同的电流表指针偏转均如图乙所示,通过灯泡L1和L2的电流分别为()A.1.2A1.2AB.0.3A0.3AC.1.2A0.3AD.1.5A0.3A答案C由题图可知,两灯并联,电流表A1测的是干路电流,电流表A2测的是L2所在支路的电流,所以电流表A1的量程是03A,分度值为0.1A,示数为I总=1.5A;电流表A2选择的量程是00.6A,分度值是0.02A,示数为I
23、2=0.3A;则通过灯L1的电流I1=I总-I2=1.5A-0.3A=1.2A。故选C。6.(2015湖南郴州,15,2分)如图所示,电源电压为6V,闭合开关后,电压表的示数为4V,下列描述不正确的是()A.L1两端电压为2VB.L1两端电压为4VC.L2两端电压为4VD.L1和L2两端电压之和为6V答案B由图可知,L1与L2是串联关系,测L2两端电压,因此U2=4V,U1=U-U2=6V-4V=2V,故B项不正确。7.(2017浙江舟山,22,4分)小明在研究并联电路电流特点时,按图甲所示电路图连接好电路,闭合开关S和S1,观察示数。再闭合开关S2,示数保持不变的电流表是(电源电压不变),同
24、时小明观察到电流表A的示数如图乙所示,为了测量更精确,断开开关后,接下来的操作是。答案A1把导线从“3A”接线柱改接到“0.6A”接线柱解析闭合开关S和S1,电阻R1接入电路,电流表A、A1测量电路中的电流;再闭合开关S2,电阻R1、R2并联,电流表A测量干路电流,A1仍测量通过电阻R1的电流,故示数不变。由题图乙可知,电流表A所选量程偏大,故为了测量更准确,应把导线从“3A”接线柱改接到“0.6A”接线柱。8.(2017天津,19,4分)图甲所示电路中,当闭合开关S后,两个电压表指针偏转角度相同,指针位置如图乙所示。电阻R2两端的电压为V,电阻R1、R2的阻值之比为。答案1.641解析R1与
25、R2串联,V1测总电压,V2测R2两端电压,故V1示数大于V2示数,指针偏转角度相同,则V1用大量程,读数为U总=8V,V2用小量程,读数为U2=1.6VU1=U总-U2=8V-1.6V=6.4V串联电路电阻之比等于电压之比=解题关键知道电压表V1测量总电压,电压表V2测量R2两端电压是解题的关键,在串联电路中总电压一定大于其中任意一个电阻两端的电压,所以V1用大量程读数,V2用小量程读数。9.(2015福建龙岩,22,2分)如图所示电路,电源电压恒定,当开关S闭合后,电流表的示数,电流表的示数。(填“变大”、“变小”或“不变”)答案不变变大解析由题图可知,R1和R2并联,测R1中的电流,测电
26、路总电流。当开关S闭合后,R1两端的电压为电源电压不变,电阻为定值电阻不变,由I=得,通过它的电流不变,即的示数不变。开关S闭合后,电路中总电阻变小,总电流变大,故的示数变大。10.(2017上海,18)在图所示电路的里填上适当的电表符号。要求:闭合电键S,两灯均能发光。答案如图所示解析分析题图可知,闭合电键,两灯泡都亮,电路中的两灯泡应并联,故干路上的圆圈和与L1串联的圆圈中应为电流表;与L1并联的圆圈中应为电压表。思路分析灯泡都发光,即两个灯泡需要形成通路,分析电路,电流从电源正极出发分两支路,分别通过两灯泡,再回到负极,则知两灯泡并联。11.(2018天津,22,6分)在“探究影响导体电
27、阻大小的因素”时,某实验小组想利用图所示的电路,分别对导体电阻跟它的长度、横截面积、材料有关的猜想进行实验验证:(1)为验证“导体电阻跟长度有关”,下表中可选用的三种导体是(填导体代号);导体代号长度/m横截面积/mm2材料A1.00.2锰铜B1.00.4锰铜C1.00.6锰铜D0.50.4锰铜E1.50.4锰铜F1.00.6镍铬合金G1.00.6铁(2)若实验中将电路中的电流表更换为小灯泡,通过观察也可以判断导体电阻大小,但不足之处是。答案(1)BDE(2)灯泡的亮度不能较准确地反映电路中电流的变化解析(1)验证导体电阻与长度的关系,要控制材料、横截面积相同,改变长度,故选择B、D、E三种导
28、体。(2)灯泡越亮,说明电流越大,也说明电路中电阻越小,故通过灯泡亮度可以反映电路中接入电阻的大小;但电路中电流变化较小时,灯泡亮度的变化用眼睛分辨不出来。方法归纳通过灯泡亮度反映电阻大小的方法称为转换法。12.(2016河南,19,8分)小海和小梅一起做“探究并联电路中电流的规律”实验。(1)图甲是他们设计的电路图,图乙是他们测量电流时连接的实验电路,此时电流表测量的是(选填“A”“B”或“C”)处的电流。(2)请在图乙中移动一根导线,测量另外一处的电流。在移动的导线上画“”,并用笔画线代替导线连接正确的电路。移动后电流表测量的是(选填“A”“B”或“C”)处的电流。(3)测出A、B、C三处
29、的电流如表所示,由此得出初步结论:(只写表达式)。小梅指出:为了得出更普遍的规律,应当进行多次实验。操作方法是:。(4)小海利用原有的实验器材,添加一个开关,又设计了一个电路。利用这个电路,不用更换电流表的位置,就可直接测出A、B、C三处的电流,同样可得出三处电流的关系。请在虚线框中画出电路图。位置ABC电流I/A0.300.240.54答案(1)(1分)C(2)(3分)如图1(或2)所示A(或B)图1图2(3)(2分)IC=IA+IB换用不同规格的灯泡再次进行实验(4)(2分)如图3所示图3解析(1)图乙中的电流表测量干路电流,对应图甲中电流表测的是C处电流。(2)改变支路中导线的位置可改变
30、电流表测量对象。(3)表中干路电流大小等于两支路电流大小之和。为了得出普遍规律,应当换用不同规格的用电器进行多次实验。(4)设计电路如答案图所示。评析学生在物理学习过程中要加强对实验过程的体验,只有具备实际操作的经验,学生才能准确识别和连接电路。试题的难度中等。考点3欧姆定律及其应用1.(2018天津,12,3分)(多选)图1所示电路,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P从一端滑到另一端,R1、R2的U-I关系图像如图2所示;在上述过程中,滑片P从任意一点滑动到另外一点时,电流表A的示数变化量为I,电压表V1、V2的示数变化量分别为U1、U2,R1、R2的功率变化量分别为P1、P2。则()图1图
31、2A.R1的阻值为70B.电源电压是18VC.=总成立D.=总成立答案BC分析电路图可知,R1与R2串联,V1测R1两端的电压,V2测R2两端的电压,故V1与V2示数之和为电源电压,由图可知,当I=0.2A时,两电压表示数分别为14V和4V,故电源电压U=14V+4V=18V,B项正确;R2阻值最大时,V2示数最大,R2阻值为0时,V2示数为0,故U-I图像中,上升图线表示定值电阻R1的U-I图线,下降图线表示变阻器R2的U-I图线,当I=0.2A时,V1示数U1=4V,则R1=20,A项错误;滑片移动时,V1示数变化量与V2示数变化量的绝对值总是相等,即|U1|=|U2|,故=总成立,C项正
32、确;设P移动前后,电流为I和I,R1两端电压为U1和U1,R2两端电压为U2和U2,则R1功率变化量P1=|U1I-U1I|U1I|,R2功率变化量P2=|U2I-U2I|U2I|,故=不成立,故D项错误。选择B、C。2.(2017山东威海,8,2分)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,灯不亮,电流表有示数,电压表没有示数。则电路的故障情况可能是()A.灯L断路B.灯L短路C.电阻R断路D.电阻R短路答案B由题图可知,电阻和灯泡串联,电压表测量灯泡两端电压。若灯L断路,电路断路,电压表串联在电路中测电源的电压,则电流表无示数,电压表有示数,故A错;若灯L短路,灯泡不亮,此时电压表被短路无示
33、数,电流表测电路中的电流有示数,故B正确;若电阻R断路,电路断路,电压表和电流表均无示数,灯泡不亮,故C错;若电阻R短路,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流,则两电表都有示数,故D错。3.(2017甘肃兰州,15,3分)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S后向右移动滑片P,下列判断正确的是()A.电流表的示数变大,电压表V2的示数变大,灯泡L2变亮B.电流表的示数变大,电压表V1的示数不变,灯泡L1变亮C.电流表的示数变小,电压表V1的示数不变,灯泡L1变亮D.电流表的示数变小,电压表V2的示数变小,灯泡L2变亮答案C滑动变阻器与灯L1并联后再与L2串联,电压表V1测量电源电压,它的示
34、数不变,电压表V2测量灯L2两端电压,电流表测量干路电流,当滑片向右移动时,变阻器连入电路的电阻变大,总电阻变大,总电压不变,由I=可知,干路电流变小,A、B错误;通过灯L2的电流变小,灯L2的实际功率变小,灯L2变暗,D错误;由U2=IR2可知,灯L2两端电压也变小,因为总电压不变,所以,灯L1两端电压变大,实际功率变大,灯L1变亮,C正确。故选C。4.(2017四川达州,10,3分)如图所示,电源电压不变,当只闭合S1时,电流表A1示数为I1,电流表A2示数为I2。当开关S1、S2都闭合时,电流表A1示数为I1,电流表A2示数为I2,I2I1=23,I2I1=47,则电阻R1R2R3之比为
35、()A.234B.347C.214D.421答案C由题图可知,只闭合S1,R1、R2两电阻并联,电流表A1测的是干路电流,电流表A2测的是通过R2的电流,结合两表示数比I2I1=23,可得通过R1、R2的电流比为12,R1R2=21;闭合S1、S2,R1、R2、R3并联,电流表A1测的是干路电流,电流表A2测的是通过R2的电流,结合两表示数比I2I1=47,则通过R1、R2、R3的电流比为241,R1、R2、R3电阻比为214,故选C。5.(2016江西南昌,3,2分)如图所示,已知R1=R2,当开关S1闭合、开关S掷到2时,电压表与电流表的示数分别为U1和I1;当开关S1断开、开关S由2掷到
36、1的同时,将滑动变阻器的滑片移到最左端,电压表与电流表的示数分别为U2和I2,则以下判断正确的是()A.U1U2I1I2B.U1I2C.U1=U2I1I2D.U1U2I1I2答案B当S1闭合、S接2时,被短路,示数U1=0,R0和R2并联,在干路上,测电路中总电流I1;当S1断开、S接1且滑片移至最左端时,电路中只有R1工作,且电路电阻R=R1=R2,比R0和R2并联的总电阻大,由欧姆定律可知,电流表示数I2U1。故选B。6.(2016宁夏,24,3分)小明对中考体育测试使用的身高测量仪感兴趣,为了了解它的测量原理,他尝试设计了图示的四个电路,其中能够实现身高越高、电压表示数越大的电路是()答
37、案B四个选项图中A、B、C三图是串联电路,D是并联电路。D中并联电路各支路两端电压相等且等于电源电压,又电源电压保持不变,则无论滑片如何移动,电压表示数不变,故排除D项。C图中电压表测电源电压,滑片移动时电压表示数不变,所以C项错。A、B两图中滑片向上移动时,电阻R接入电路中的阻值变小,根据串联电路中各部分电压与电阻成正比可知定值电阻R两端的电压会变大,所以B图正确,A图错。7.(2017湖北襄阳,31,2分)如图,电源电压5V,R1=5,R2=10,当闭合开关后,两电表有示数且保持稳定,则甲电表的示数为,乙电表的示数为。答案1A5V解析由于电压表内阻很大,可看做断路;电流表内阻很小,在电路中
38、可看做一根导线;若两电阻串联,根据电流的流向可知,乙应为电流表,甲应为电压表,则闭合开关后,R1短路,电流表无示数,不符合题意;则两电阻只能是并联,乙为电压表,测电源电压,示数为5V;甲为电流表,甲测通过R1的电流,根据并联电路电压的规律和欧姆定律,甲电流表的示数I=1A。8.(2017湖北咸宁,25,4分)如图所示,电源电压不变,开关S闭合后,电压表V1的示数为4V,电压表V2的示数为6V,电流表A的示数为1A,若将R2与R3互换位置后,发现三表示数均不变,则电源电压为V,电阻R2的阻值是。答案73解析由题图可知,三个电阻串联,电压表V1测量R1、R2两端电压,电压表V2测量R2、R3两端电
39、压,“将R2与R3互换位置后,三表示数均不变”可知,R2=R3,故R2=3;电源电压U=4V+1A3=7V。9.(2014河南,6,2分)图是小灯泡L和电阻R中电流随电压变化的图像。由图像可知,电阻R的阻值为。若将它们并联接在电压为2V的电源两端,电路中的总电流为A。答案200.35解析题图是I-U图像,图像上的任意一点都对应着电压值和电流值,根据R=U/I可以计算电阻大小。电阻R对应的图像是通过原点的直线,所以是定值电阻,因此选任意点均可。电阻R=20。当小灯泡与电阻并联时,两支路两端的电压相等且等于电源电压,即UR=UL=U=2V。在图像中查出对应的电流分别为IL=0.25A,IR=0.1
40、A,干路电流I=IL+IR=0.25A+0.1A=0.35A。评析本题属于图表信息题,重点考查学生从图像中获取物理信息的能力和对并联电路特点的理解应用。解题的突破口在于明确图像的数学语言。10.(2018重庆A,17,9分)小峻和小薇两位同学在“探究欧姆定律”的实验中,所用器材有:学生电源、电流表、电压表、标有“202A”的滑动变阻器R、开关,导线和定值电阻R若干。(1)请根据图甲,用笔画线代替导线,将图乙中的实物电路连接完整。(要求:向右移动滑动变阻器滑片时,电路中的电流变小,且导线不能交叉)(2)连接电路时,开关必须;连接完电路后,小薇发现电流表和电压表的位置互换了,如果闭合开关,则表(选
41、填“电压”或“电流”)的指针可能有明显偏转。(3)排除故障后,他们先探究电流与电压的关系。闭合开关,移动滑片依次测得5组数据,其中第5次实验中电压表的指针如图丙所示,其示数为V。他们记录的数据如表1所示,分析数据可以得到的结论是:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成比。表1电流与电压关系实验序号12345电压/V1.01.21.82电流/A0.200.240.360.400.44表2电流与电阻关系实验序号1234电阻/10152025电流/A0.300.200.150.12(4)他们继续探究电流与电阻的关系,先将电源电压调为6V,分别换上多个定值电阻进行探究,数据记录如表2所示,老师
42、指出其中一组数据是拼凑的,你认为是第组(选填实验序号),理由是实验所用的滑动变阻器的最大阻值太了(选填“大”或“小”)。(5)排除拼凑的数据后,分析数据可以得到的结论是:在一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。(6)在不更换滑动变阻器的情况下,可以采取的措施(选填字母符号),完成这组拼凑数据所对应的实验测量。A.降低定值电阻两端电压B.降低电源电压C.选用更大阻值的定值电阻答案(1)如图所示(2)断开电压(3)2.2正(4)4小(5)电压(6)B解析(1)滑动变阻器与电阻串联,按“一上一下”接入电路。要求滑片向右移动时,电路中电流变小,故应接左下接线柱。(2)连接电路时,为了保护电路,开关
43、必须断开;电压表和电流表互换位置时,由于电压表电阻非常大,所以电路中电流非常小,电流表示数几乎为0,电压表示数等于电源电压。(3)电压表量程为03V,故读数为2.2V;表1中数据显示,=定值,故电阻一定时,I与U成正比。(4)将电源电压调为6V,表2中数据显示,IR=3V,则当R=25时,R也应等于25,题中所给变阻器标有“202A”,不可能提供R=25,故第4组数据不真实。(5)表2数据显示,IR=定值,故可得结论:在U一定时,I与R成反比。(6)降低电源电压,若保持所控制的电压为3V,则滑动变阻器所分电压将会小于3V,所给滑动变阻器可以使用。11.(2017河南,19,8分)在“探究电流与
44、电阻的关系”的实验中,小强选用了4、8、10、20四个定值电阻,电源电压恒为3V。(1)请按图甲所示的电路图,将实物图乙连接完整。乙甲丙(2)闭合开关试触时,发现电流表无示数,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压,造成这一现象的原因可能是。(3)排除电路故障后,闭合开关,移动滑片,当选用4的电阻时,电流表示数如图丙所示,记为A;以后每更换一个阻值更大的电阻后,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向(选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数,同时记下对应的电流值。(4)根据实验数据,小强作出了如图所示的I-R图像,由于此图线为曲线,小强认为不便直观判断I与R的定量关系,于是对图像中的坐标
45、进行了巧妙变换,从而直观判断出了I与R的关系。你认为小强的改进方法是:。答案(1)(2分)如图所示(2)(1分)定值电阻断路(3)(3分)0.50B保持不变(4)(2分)作出I-图像解析(1)根据电路图连接实物图,定值电阻应当与变阻器串联在电路中;电压表应当与定值电阻并联,因电源电压为3V,所以应连接电压表的03V量程。(2)当定值电阻断路时,电压表串联在电路中,因为电压表自身电阻极大,这样会导致电路中的电流几乎为零,电压表测量电源电压。(3)图中电流表选的是00.6A的量程,所以其示数应当为0.5A。实验采用的是控制变量法,所以更换电阻的过程中应当保持定值电阻两端的电压不变,当更换为较大阻值
46、的电阻后,根据串联分压的比例关系U1U2=R1R2,可知滑动变阻器的阻值应当同步调大,所以应当将滑片向B端调节。(4)如果I与1/R的关系图线是通过原点的倾斜直线,则可以说明两者关系是正比例关系,这样就可判断I与R的关系为反比例关系。12.(2017湖北宜昌,29,5分)小明同学在“探究电流与电压的关系”时选取了如下材料:3.6V锂电池一枚、10定值电阻一个、电压表一只、电流表一只、最大阻值为20的滑动变阻器一个,开关一个,导线若干。(1)请你根据如图甲所示的电路,用铅笔代替导线在图乙中,将电路元件连接完整,注意导线不要交叉。(2)下面表格中是小明同学实验并整理的数据,请你在图丙坐标系中画出I
47、-U的关系图像。通过分析图像,你得出的实验结论为:。实验次数第1次第2次第3次第4次第5次电压/V11.522.53电流/A0.10.150.20.250.3(3)王老师查看了小明的实验数据后说:“小明,你的实验数据看上去很不错,不过,你有没有编造数据呀?”小明不好意思地说:“对不起,王老师,确实有一组数据是编造的。”请你指出小明的哪组数据是编造的?说出你的理由。答案(1)如图1所示(2)如图2在电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比(3)第1次当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,定值电阻两端电压超过1V解析(1)根据“先串后并”方法和实验数据,将电阻和电流表0.6A接线柱串联,与电压
48、表3V接线柱并联;(2)根据数据在图丙中画出I-U的关系图像,通过分析图像得出:电阻一定时,通过导体的电流与电压成正比;(3)当滑动变阻器连入电路最大阻值时,电压表示数最小,已知定值电阻为10,滑动变阻器的最大阻值为20,此时电压表示数为3.6V=1.2V,故第1次实验数据是编的。13.(2017江西,21,7分)如图所示,电源电压可调,小灯泡上标有“6V0.5A”的字样(不考虑温度对小灯泡电阻的影响),电流表量程:00.6A,电压表量程:03V,滑动变阻器规格为“201A”。(1)电源电压调至6V,闭合开关S1和S2,移动滑动变阻器的滑片P,使小灯泡正常发光,电流表示数为0.6A,则电压表的
49、示数是多少?R0的阻值是多少?(2)电源电压调至8V,断开开关S1、闭合开关S2,为了保证电路安全,求滑动变阻器的阻值变化范围。答案(1)0V60(2)4R7.2解析(1)灯正常发光时,滑动变阻器接入电路中的阻值为0,故电压表的示数为0V(1分)电流表示数I=0.6AR0=U/I0=U/(I-IL)=6V/(0.6A-0.5A)=60(2分)(2)为了保证电路安全,当电压表示数U1=3V时,可求滑动变阻器连入电路的最大阻值。灯的电阻RL=UL/IL=6V/0.5A=12(1分)电路中的电流I1=UL/RL=(U-U1)/RL=(8V-3V)/12=ARmax=U1/I1=7.2(1分)为了保证
50、电路安全,当电路中电流I2=IL=0.5A时,可求滑动变阻器连入电路的最小阻值,Rmin=R总-RL=U/I2-RL=8V/0.5A-12=4(1分)滑动变阻器的阻值变化范围为:4R7.2(1分)评分意见:有其他合理答案均参照给分。14.(2015内蒙古包头,13,10分)如图所示是检测某一传感器的电路图,这种传感器上标有“6V1.8W”的字样(该传感器可看做一个纯电阻电器),滑动变阻器上标有“101A”的字样,电流表的量程为00.6A,电压表的量程为03V。求:(1)这种传感器的电阻R0是多少?(2)如果在a、b之间所加的恒定电压为6V,试分析当滑动变阻器的阻值变化时,电阻值为R0的传感器两
51、端的电压变化范围。(3)根据技术资料可知,如果测得该传感器的实际电阻值与第(1)问中的R0值(称为额定值)偏差大于1,则该传感器就不能正常使用。实际检测时,将一个电压恒定的电源加在图a、b之间,闭合开关S,调节滑动变阻器R1的阻值,改变电路中电流表和电压表的示数,检测数据记录如下表：通过计算分析,你认为这个传感器是否可以正常使用?此时在a、b之间所加电源的电压是多大?检测次数电流表示数/A电压表示数/V第1次0.181.68第2次0.220.90答案(1)20(2)46V(3)传感器可正常使用5.19V解析(1)R0=20(2分)(2)当滑动变阻器调为最大阻值R1=10时,这种传感器两端的电压
52、U1=IR0=20V=4V(1分)当滑动变阻器调为最小阻值R1=0时,这种传感器两端的电压U2=6V(1分)所以传感器两端电压的变化范围为46V(1分)(3)设在a、b之间所加的电压为U,测得传感器的电阻为R,则有U=1.68V+0.18AR(1分)U=0.9V+0.22AR(1分)联立解得:U=5.19V(1分)R=19.5(1分)R0-R=20-19.5=0.50.5I乙,故R甲R乙,A项错误;将甲、乙串联在电路中时,通过它们的电流相等,故=,可知U甲I乙,D项正确。故选D。2.(2018北京,12,2分)小海设计了一种测定油箱内油量的模拟装置,如图所示,其中电源两端电压保持不变,R0是定
53、值电阻,R是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片P跟滑杆的一端连接,滑杆可以绕固定轴O转动,另一端固定着一个浮子。油箱中的油量减少时,浮子随油面下降,带动滑杆使变阻器的滑片P向上移动,从而引起电流表的示数发生变化。下列说法中正确的是()A.电流表示数变小时,表明油箱中的油量减少B.电流表示数变小时,电阻R0两端电压变大C.当油箱中的油量减少时,电流表示数变大D.当油箱中的油量减少时,变阻器R连入电路的电阻变小答案A电流表示数变小时,说明滑动变阻器连入电路的电阻变大,滑片向上移动,表明油量减少,A选项正确;电流变小时,由U0=IR0可知,R0两端电压变小,B选项错误;当油量减少时,浮子向下运动,
54、滑片向上滑动,滑动变阻器连入电路的电阻变大,由I=可知,U不变,R总变大,则I变小,C、D选项错误。3.(2018湖北武汉,19,3分)为了能自动记录跳绳的次数,某科技小组设计了一种自动计数器,其简化电路如图甲所示。R1是一种光敏元件,每当绳子挡住了射向R1的红外线时,R1的电阻会变大,自动计数器会计数一次,信号处理系统能记录A、B间每一时刻的电压。若已知电源电压为12V,某一时段A、B间的电压随时间变化的图像如图乙所示,则下列说法正确的是()甲乙A.AB两端电压为6V时,跳绳自动计数器会计数一次B.绳子挡住了射向R1的红外线时,R1和R2的阻值相等C.绳子没有挡住射向R1的红外线时,R1的阻
55、值是R2的3倍D.绳子挡住了射向R1的红外线时,R1的阻值会变为原来的5倍答案D由图甲可知,R1与R2串联,A、B间的电压即R2两端的电压,由图乙可知,当绳子没有挡住红外线时,R2两端的电压为6V,因电源电压为12V,U1=U总-U=12V-6V=6V,根据串联电路分压特点知,R1R2=U1U=6V6V=11,即R1=R2,此时,计数器不计数,A、C错误;当绳子挡住红外线时,由图乙可知,R2两端的电压U=2V,R1两端的电压U1=U总-U=12V-2V=10V,由串联电路电压分配规律可知,此时R1R2=U1U=10V2V=51,即R1=5R2,R1与R2不相等,B错误;由于绳子没挡住红外线时,
56、R1=R2,而挡住时R1=5R2,而R2是定值电阻,故R1的阻值变为原来的5倍,D正确;故选D。4.(2017上海,8,2分)在图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合电键S,向右移动滑动变阻器滑片P的过程中()A.电流表A的示数变大B.电压表V2的示数变小C.电压表V1示数与电压表V2示数的差值变大D.电压表V1示数与电流表A示数的比值变大答案D分析题图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表V1测量电源电压,V2测量滑动变阻器R2两端电压,滑片P向右移动过程中,电压表V1示数不变,由串联电路分压规律可知,电压表V2的示数随R2连入电路的阻值的增大而增大,又由I=可知,电流表示数变小,故
57、电压表V1与V2示数差值变小,电压表V1与电流表A示数的比值变大,本题应选D。5.(2017重庆A,6,3分)为治理雾霾天气,环保部门加强了对PM2.5的监测。图是某兴趣小组设计的监测PM2.5的四个电路图,其中R是气敏电阻,阻值随PM2.5浓度增大而减小,R0是保护电阻。现要求PM2.5浓度越大,电表的示数就越大,则符合要求的电路图是()答案B气敏电阻R与保护电阻R0串联,当PM2.5浓度越大时,气敏电阻R的阻值减小,电路中的总电阻减小,由I=可知,电路中的电流增大,由U=IR可知,R0两端的电压增大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以R两端的电压减小,即A项中电压表的示数减小,B项中
58、电压表的示数增大;C选项中电压表测电源电压,电压表的示数不变;D选项中气敏电阻R与电流表并联,气敏电阻R被短接,电流表的示数不变。故选B。6.(2017陕西,8,2分)如图1所示,电源电压恒为6V,R为热敏电阻,其阻值随温度变化如图2所示,R0是阻值为10的定值电阻,闭合开关S。通过分析,下列说法的是()图1图2A.图1中的R0有保护电路的作用B.温度升高时,电压表的示数会变小C.温度为40时,电流表的示数为0.2AD.温度降低时,电压表与电流表示数的比值变小答案D电阻R0的作用是当热敏电阻很小时,防止电流过大,起到保护电路的作用;温度升高,R阻值减小,分压减小,电压表示数变小;温度为40时,
59、R为20,总电阻为30,电流为0.2A;电压表与电流表示数的比值为R的阻值,温度降低时R的阻值变大,比值变大。故选D。7.(2016辽宁沈阳,4,2分)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,下列说法中正确的是()A.通过滑动变阻器的电流变小,其两端的电压变大B.通过小灯泡的电流及其两端的电压都保持不变C.电流表的示数变大,电压表的示数变小D.电流表和电压表的示数都逐渐变大答案B分析电路可知,闭合开关S,滑动变阻器与灯泡并联,电流表测通过滑动变阻器的电流,电压表测并联电路各支路两端的电压。当滑片P向右移动时,其接入阻值变大,根据欧姆定律可知,通过滑动变阻器的电流
60、变小,但其两端电压保持不变,A、C、D项错误;并联电路各支路互不影响,小灯泡所在支路的电流及其两端的电压均保持不变,B项正确。故选B。8.(2016湖南长沙,26,3分)如图,电源电压和灯的电阻保持不变,先闭合S1,灯L正常发光,电流表有示数,再进行下列操作后,判断正确的是()A.同时闭合S1、S2,电流表示数变大,灯变亮B.同时闭合S1、S3,电流表示数变大,灯的亮度不变C.同时闭合S1、S3,电压表示数不变D.断开S1,只闭合S2,电流表、电压表示数都变大答案B先闭合S1时只有灯L接入电路。同时闭合S1、S2时,R短路,只有灯泡L接入电路中,电流表示数不变,灯亮度不变,A项错误;同时闭合S
61、1、S3时,灯泡L和R并联,根据并联电路中各支路互不影响,可知灯泡亮度不变,此时电流表测干路电流,电流表示数增加,故B项正确;先闭合S1时,电压表没有接在电路中,示数为0,同时闭合S1和S3时,电压表测电源电压,示数变大,C项错误;断开S1,闭合S2时,灯L与R串联,根据闭合电路欧姆定律,电流变小,此时电压表测量R两端的电压,示数变大,D项错误。9.(2015江苏苏州,10,2分)压敏电阻的阻值是随所受压力的增大而减小的。小聪同学想设计一个通过电表示数反映压敏电阻所受压力大小的电路,要求压力增大时电表示数增大。以下电路不符合要求的是()答案DA选项中压敏电阻与定值电阻并联,当压力增大时,压敏电
62、阻阻值减小,并联部分电阻减小,所以干路电流增大,电流表示数增大,故A符合要求;B选项中压敏电阻与定值电阻并联,当压力增大时,压敏电阻阻值减小但其两端电压为电源电压不变,所以电流表示数增大,故B符合要求;C选项中压敏电阻与定值电阻串联,当压力增大时,压敏电阻阻值减小,此时压敏电阻两端电压减小,所以定值电阻两端电压增大,电压表示数增大,故C符合要求;D选项中压敏电阻与定值电阻串联,当压力增大时,压敏电阻阻值减小,压敏电阻两端电压减小,所以电压表示数减小,故D不符合要求。故选D。10.(2015福建福州,15,2分)如图所示,电源电压不变,闭合开关S,当滑动变阻器滑片P向右移动时()A.电流表A1示
63、数变小,电压表V示数变小B.电流表A2示数变大,电压表V示数变大C.电压表V示数与电流表A1示数比值不变D.电压表V示数与电流表A2示数比值不变答案C电路连接等效图如图所示,R1与R2并联,A1测R1的电流,A2测干路电流。若P向右移动,R2阻值变大,通过R2的电流变小,R1两端电压不变,通过R1的电流不变,A2示数变小;V测并联电路两端电压,示数不变;V示数与A1示数的比值为R1的阻值,应不变;V示数与A2示数的比值为R2与R1并联总电阻,该值变大。综上所述,正确选项为C。11.(2014江苏镇江,11,2分)图示电路中(R0阻值已知,表示电阻箱),不能测出Rx阻值的是()答案C图A中可直接
64、测出Rx两端电压和通过Rx的电流,能测出Rx阻值;图B中S接1时,可以测出R0两端电压U0,根据I=求出电路中的电流,当S接2时,测出Rx和R0两端的总电压,进而知道Rx两端的电压,可以求出Rx的阻值;图C中可以求出Rx或R0两端电压,无法测出通过Rx的电流,不能测出Rx的阻值;图D中S接1时,电压表测Rx两端电压,当S接2时,调节电阻箱的阻值,使电压表示数与S接1时示数相同,则有Rx=R,可以测出Rx阻值。所以答案为C。评析本题考查伏安法测电阻及方法的灵活运用,属于较难题。12.(2014内蒙古包头,6,2分)在探究“导体中的电流与电压关系”的实验中,得到了甲、乙两个元件电流与电压的数据,通
65、过整理绘制出了如图的图像,据图像分析,下列判断正确的是()A.甲、乙两元件中的电流与电压都成正比B.乙元件是一个定值电阻且阻值大小为10C.若将甲、乙两元件串联起来接到电路中,当通过甲元件的电流为0.2A时,甲、乙两元件消耗的功率之比为21D.若甲、乙元件并联后,接到2V的电压下,电路消耗的总功率是1.2W答案D题图给出的是导体电流与电压的函数关系图像,根据图像上的任意一点对应的电流和电压值可以通过R=U/I计算出对应的电阻值大小。甲的图像是通过原点的直线,所以甲的电流与电压成正比,说明电阻大小恒定,即R甲=3V/0.6A=5,乙的图像是曲线,所以不成正比,所以R乙大小不恒定。故A、B两项都错
66、。两元件串联时,电流处处相等,所以I乙=I甲=0.2A,从图像上找到对应的电压U甲=1V,U乙=2V,根据P=UI可知:当I相等时,P甲P乙=U甲U乙=12,所以C项错。当两元件并联时,各支路电压相等且等于总电压,所以U甲=U乙=U=2V,从图像上找到对应的电流I甲=0.4A,I乙=0.2A,电路的总功率P=P甲+P乙=U甲I甲+U乙I乙=2V0.4A+2V0.2A=1.2W。所以D项正确。13.(2016福建福州,20,2分)如图所示,电源电压不变,先闭合开关S,待电路稳定后再闭合开关S1,电流表A的示数,电压表V示数与电流表A1示数的乘积。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)答案变大不变
67、解析分析题图可知,闭合开关S时,电路中只连有R2,电流表A1和A测量通过R2的电流,电压表示数为电源电压;再闭合S1,R1和R2并联,电流表A1测量R2的电流,示数保持不变,电流表A测量干路中的电流,示数变大,电压表示数仍为电源电压,故电压表V示数与电流表A1示数的乘积不变。14.(2016江苏南京,18,4分)如图所示,电源电压不变,R1=2,R2=3,R3=4。只闭合S,电流表、示数之比为,电压表、示数之比为。再闭合S1、S2,电流表、示数之比为,电压表、示数之比为。答案11133511解析只闭合S时,R1与R3串联,测R1两端电压,测电源电压,通过、的电流相等,示数之比为11;根据串联分
68、压可知R1与R3两端的电压之比=,所以与示数之比为13。S、S1、S2均闭合时,R3被短路,R1与R2并联,则、示数均为电源电压,其示数之比为11,测R1的电流,测干路电流,根据并联分流可知通过R1与R2的电流之比=,所以与示数之比为35。15.(2015宁夏,32,2分)某一导体,两端加4.5V电压时,通过它的电流为0.15A,它的电阻为;当其两端电压为0时,它的电阻是。答案3030解析根据欧姆定律公式I=可知,R=30;导体电阻与导体的材料、长度、横截面积有关,与其两端所加电压无关,当电压为0时,通过导体的电流为0,但导体的电阻不随电压和电流的变化而变化,仍是30。16.(2015山东威海
69、,17,2分)如图所示电路中,电源电压恒定,滑动变阻器R2的滑片滑到a端时,电阻R1消耗的功率为7.2W;滑到b端时,电阻R1消耗的功率为0.8W,此时电压表示数为4V。则电源电压为V,滑片在b端时电流表的示数为A。答案60.4解析滑动变阻器的滑片移动到a端时,R2连入电路的电阻为零,P1=UI1=7.2W,滑动变阻器的滑片移动到b端时,R1与R2串联,R1两端的电压U2=U-4V,此时R1的功率P2=U2I2=0.8W,由列方程组解得U=3V或6V,而当滑动变阻器的滑片在b端时,电压表的示数为4V,电源电压应大于4V,故U取6V,代入式可计算出R1=5,滑片在b端时U2=U-4V=6V-4V
70、=2V,电路中的电流为I2=0.4A。17.(2014山东菏泽,10,2分)如图所示,R1=10,开关闭合后电流表的示数是0.2A,电压表的示数是4V,R2的电阻是。答案20解析S闭合后,U2=4V,I=0.2A,故R2=20。18.(2018陕西,31,9分)甲、乙两个实验小组先后完成了如下实验:(1)甲小组根据图1所示电路图连接成图2的实物电路,探究“通过导体的电流与电阻的关系”。图1图2连接电路时,开关应,滑动变阻器的滑片应置于(选填“A”或“B”)端。检查连接无误后,闭合开关,发现电流表、电压表均无示数。他们将导线EF的E端取下,依次接在滑动变阻器的C、A接线柱上时,观察到两种情况下电
71、流表均无示数、电压表示数均为电源电压。则电路故障可能为。A.滑动变阻器短路B.电阻R断路C.A、E间导线断路排除故障后,开始实验。实验时始终保持表示数不变。记录数据如下,请根据表中数据,在图3中用描点法画出通过导体的电流I与电阻R的关系图像。图3实验序号1234电阻R/5102025电流I/A0.40.20.10.08分析图像发现:在此实验中,当定值电阻阻值较大时,通过它的电流较小,进一步分析发现随着阻值的增大,电流的变化量越来越,可见,若连入电路的定值电阻阻值均太大,不易发现通过导体的电流随电阻的变化规律。(2)甲小组实验后,乙小组用该实物电路测新买的电热毯(规格“220V40W”)的电热丝
72、阻值。在连接电路检查无误后,闭合开关,无论怎样移动滑片,发现电流表示数始终很小,电压表的指针始终接近最大测量值,说明:电热毯的阻值远比滑动变阻器的最大阻值,不能较准确测量。更换合适电源并改变电压表所选量程后,较准确地测得电热毯的阻值约为120,这个测量值与电热毯正常工作时的阻值相差10倍左右,这是因为导体的电阻与有关。答案(1)断开BC电压如图所示小(2)大温度解析(1)连接电路,为了安全,开关必须断开,为了保护电路,闭合开关前滑片移到阻值最大处,即B端;电压表和电流表均无示数,最大可能是电路中有断开的地方,且断开的位置不是与电压表并联的电阻,故为A、E间导线断路;探究电流与电阻的关系应该控制
73、电阻两端的电压不变,根据给出的实验数据,描点画出图像,仔细观察图像可以发现,图线越靠近横轴,越平缓,说明电阻越大,电流的变化量越小。(2)电流表的示数始终很小,说明电路的总电阻很大,且电压表的示数接近最大测量值,说明滑动变阻器的最大阻值远小于电热毯的阻值,不能准确测量。利用该实验器材测量电热毯的阻值,电热毯阻值比正常工作时的阻值小得多,是因为电阻受温度的影响。19.(2017湖北武汉,26,5分)某同学利用图甲所示的电路探究电流与电阻的关系。实验中电源电压保持3V不变,定值电阻的阻值分别为5、10、15和20。甲乙(1)该同学接错了一根导线,请你在这根导线上打“”,并补画出正确的那根导线。(2
74、)正确连接电路后,先用5的定值电阻进行实验,闭合开关后,移动滑片,此时电流表的示数如图乙所示;接着将5的电阻换成其他阻值的定值电阻进行实验,每次观察到电压表的示数为V时,记录电流表的示数。(3)几次实验中记录电表示数时,定值电阻消耗的最大功率为W,此时滑动变阻器接入电路的阻值为。答案(1)如图所示(2)2(3)0.82.5解析(1)在原电路中,电压表串联在电路中了,电流表与电阻并联了,这是错误的,电压表应并联在电阻两端,电流表应串联在电路中。(2)图中电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.4A,电压表示数(即电阻两端的电压):U=IR=0.4A5=2V;因研究电流与电阻关系时,要控制
75、电压表示数不变,故接着将5的电阻换成其他阻值的定值电阻进行实验,每次观察到电压表的示数为2V时,记录电流表的示数。(3)因电压表示数不变,根据P=可知,当接入5的电阻时,定值电阻消耗的功率最大,P最大=0.8W;根据串联电路电压的规律,滑动变阻器分得的电压:U滑=3V-2V=1V,变阻器分得的电压为电阻两端电压的二分之一,根据分压原理可知,此时变阻器接入电路的阻值为:R滑=5=2.5。20.(2016吉林,25,6分)某小组在探究电流与电阻关系的实验中,设计了如图所示的电路:(1)请你用笔画线代替导线将图所示电路连接完整;(2)电源由两节电压为1.5V的电池串联组成,则电源电压为V;(3)若分
76、别将5、10、15的电阻接入电路进行实验时,调节滑动变阻器,保持电压表示数为1.5V不变,那么选取的滑动变阻器的最大阻值应该不小于。由此得到结论:电压一定时,电流与电阻成;(4)保持电压表示数为2V的条件下重复进行上述实验,其目的是:。答案(1)如图所示(2)3(3)15反比(4)多次实验得出的结论更具有普遍性(或避免实验得出的结论具有偶然性)说明:连接电路2分,其余每空各1分,答案合理即可给满分解析(1)两节电压为1.5V的电池串联组成的电源电压为1.5V2=3V,故电压表应选03V量程,并联在定值电阻两端,如答案图所示;(3)实验过程中,电压表示数保持1.5V不变,当接入15电阻时,滑动变
77、阻器连入的阻值最大,根据串联电路的分压规律,有=可得,R变=15,故变阻器的最大阻值应不小于15;(4)保持电压表示数为2V不变重复上述实验,目的是多次实验,避免偶然性。21.(2016重庆B,17,9分)小薇和小亮两位同学在“探究电流与电压的关系”的实验中,电源使用两节新干电池,滑动变阻器R的规格是“202A”。(1)如图甲所示是小薇画出的电路图,小亮进行实物连线如图乙所示,请你在虚线框内把电路图补画完整(要求所补画的元件与实物电路对应)。(2)开关闭合前,小亮发现电流表的指针在零刻度线左端,如图丙所示,其原因是(选填“A”或“B”)。A.电流表没调零B.电流表正负接线柱接反了(3)确认电路
78、无误后,闭合开关进行实验,第次实验时电流表示数为0.5A,电压表示数如图丁所示,记为V;他们记录的数据如下表所示,老师指出其中一组数据有拼凑的嫌疑,你认为是第组(填写实验序号),理由是;实验序号电压/V0.51.21.8电流/A0.100.240.340.5(4)排除有拼凑嫌疑的数据后,分析数据可以得到的结论是:在不变时,通过导体的电流与导体两端的电压成比;(5)小薇利用实验数据还计算出定值电阻R的阻值为(结果保留一位小数);(6)以下实验与“探究电流与电压的关系”进行多次测量的目的不相同的是。A.探究影响滑动摩擦力大小的因素B.探究杠杆的平衡条件C.刻度尺测物体的长度答案(1)如图所示(2)
79、A(3)2.5滑动变阻器的最大阻值偏小,无法使电流小到0.10A(4)电阻正(5)5.1(6)C解析(1)滑动变阻器的连接应与实物图对应。(2)开关闭合前电路中无电流,指针在零刻度线左端说明未调零。(3)读数时要注意量程,示数为2.5V;第组数据有拼凑的嫌疑,因为电路中电流最小为I=0.12A,小不到0.1A。(4)根据控制变量法分析数据可知,在电阻不变时,I与U成正比。(5)R=5,R=5.3,R=5则R=5.1。(6)本实验多次测量的目的是寻找普遍性规律,防止偶然性,而C选项多次测量的目的是求平均值,减小误差。22.(2015山东威海,20,6分)小明用如图甲所示的电路探究“通过导体的电流
80、跟导体两端电压的关系”。(1)要求滑动变阻器滑片向右移动时,电流表示数减小。请用笔画线代替导线,继续完成图乙中实验电路的连接。(2)小明按要求正确连接电路后,闭合开关,发现电压表指针偏转到满刻度的位置。其原因可能是(只需写出一种可能)。(3)小明在实验中通过调节滑动变阻器滑片,测出通过电阻R的不同电流和对应的电压值如下表所示。小明在本次实验中所用电阻R的阻值为;通过分析上表数据可以得到的初步结论是。(4)仅通过一个电阻探究得出的结论是否可靠呢?为了避免偶然性,小明接下来的操作应该是。(5)如果将实验电路中的电阻R更换成一个额定电压为3.8V、阻值约为10的小灯泡,进行“测量小灯泡的额定电功率”
81、的实验,则对实验电路还须进行的改动是。U/V0.51.01.52.02.53.0I/A0.10.20.30.40.50.6答案(1)如图所示(2)滑动变阻器的滑片在阻值最小处(或滑动变阻器被短路或定值电阻断路等)(3)5电阻一定时,通过导体的电流跟这段导体两端的电压成正比(4)更换定值电阻,重复实验(5)增加一节干电池(或适当增大电源电压),并将电压表的量程改为015V注:(5)只做一处改动的不得分解析(1)滑动变阻器的滑片向右移动时,电流表的示数减小,故必须让滑动变阻器连入电路的阻值增大,因此,应该把A点连入电路。又因为电源为两节干电池串联,故电压表的量程应该用03V。(2)电压表指针偏转到
82、满刻度位置,示数为电源电压,出现这种情况的可能性有两个,一是与它并联的用电器(电阻)直接接在电源两端,这可能是由于滑动变阻器的滑片在阻值最小处或滑动变阻器被短路而引起的,另一种可能是与它并联的用电器断路,而它的两个接线柱通过其他元件与电源相连,这可能是由于定值电阻断路引起的。(3)任取一组实验数据,如U=0.5V,I=0.1A,可计算出电阻的阻值R=5。比较6组实验数据可知,电阻一定时,通过导体的电流跟这段导体两端的电压成正比。(4)为了避免偶然性,可通过更换不同阻值的电阻重做实验。(5)小灯泡的额定电压为3.8V,当前实验所用的电源电压为3V,无法让小灯泡正常工作,故必须增大电源电压,且灯泡
83、的额定电压大于3V,故电压表的量程也必须更换为015V。23.(2017天津,23,6分)如图1所示的电路中,定值电阻R1为10,R2为滑动变阻器,电源电压保持不变。闭合开关S后,滑片P从b端移动到a端的过程,电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图2所示。求:(1)电源电压;(2)滑动变阻器的最大阻值。图1图2答案(1)6V(2)20解析(1)当变阻器滑片P移动到a端时,电路中的电流为0.6AU=I1R1=0.6A10=6V(2)当变阻器滑片P移动到b端时,变阻器接入电路中的电阻R2最大R2=20说明:其他方法正确也可得分。24.(2017安徽,23,9分)现有一只满偏电流Ig=3mA的电流
84、计G,已知其电阻Rg=100。现在需要把它改装成一只最大测量值为Ic=3A的电流表,如图a所示。(1)求电阻Rx的阻值;(2)求改装后的电流表电阻Rc的阻值;(3)如图b所示,将改装后的电流表接入电路中。已知电源电压U=10V,电阻R1=5,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数I=1.0A。求此时滑动变阻器接入电路中的阻值R2,以及通过原电流计G的电流I1。答案(1)0.1(2)0.1(3)4.90.001A或1mA解析(1)Ug=IgRg=0.3VRx=0.1(3分)(2)Rc=0.1(2分)(3)R总=10R2=R总-R1-Rc=4.9(2分)由I1Rg=(I-I1)Rx,代
85、入数据可得I10.001A=1mA(2分)思路分析根据并联电路中等压分流、串联电路等流分压的关系,结合欧姆定律I=及其变形公式完成题中电阻、电压和电流的计算。考点4电阻的测量1.(2017甘肃兰州,11,3分)如图所示的电路,电源电压均不变,R0为定值电阻,R为最大阻值已知的滑动变阻器,利用下列电路图能够测出待测电阻Rx阻值的是()答案D在图A中无法得到Rx中的电流,不能测出Rx的阻值,A错误;在图B中只能测出干路电流,不能测出Rx的阻值,B错误;在图C中不能得到Rx两端的电压,不能测出Rx的阻值,C错误;在图D中,当滑片在最右端时,滑动变阻器连入电路的电阻为零,能测得Rx中的电流,当滑片在最
86、左端时,能测得串联电路中的电流,利用电源电压不变列出方程,即可解得Rx的阻值,D正确。故选D。2.(2018福建A,30,8分)用“伏安法”测量电阻Rx的阻值,提供的实验器材有:待测电阻Rx、两节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及若干导线。(1)根据图甲的电路图,用笔画线代替导线将图乙中的实物图连接完整。(2)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数较大且几乎不变,电流表示数始终为零,电路故障可能是。(3)排除故障后,测得多组实验数据。各组数据对应的点已描在图丙中,请在图中画出Rx的I-U图线。由图可得Rx=。(结果保留一位小数)(4)电流表的电阻虽然很小,但也会影响本实验中Rx的
87、测量结果。用图丁的电路进行测量可消除这个影响,R0为定值电阻。实验步骤如下:按照图丁的电路图连接电路,将滑动变阻器的滑片置于最大阻值处;闭合开关S1、S2,移动滑动变阻器滑片,读出电压表的示数U1和电流表的示数I1;,移动滑动变阻器滑片,读出电压表的示数U2和电流表的示数I2;可得待测电阻Rx=。(用U1、I1、U2和I2表示)答案(1)如图所示(2)电流表断路(电阻Rx断路)(3)如图所示5.5(4)断开S2-解析(1)电压表的负接线柱应与电流表的负接线柱相连,保证实物与电路中元件符号一一对应。(2)电流表的示数始终为零,说明电路存在断路故障,由于电压表的示数很大,说明电源正负极至电压表两接
88、线柱之间连接完好,因此,断路之处只能是与电压表并联的电路,因此可能是电流表断路或电阻Rx断路。(3)图见答案;由作出的图像可知Rx的I-U图像过(2.2V,0.40A)点,其所测各组数值均在该直线上下,考虑测量误差因素,则待测电阻的阻值Rx=5.5。(4)考虑电流表本身的电阻RA,要测量Rx的电阻,则必须让Rx连入电路,故第步必须断开开关S2。当S1、S2均闭合时,Rx被短路,电压表的示数U1=I1(R0+RA),当S2断开时,电压表的示数U2=I2(Rx+R0+RA),联立解得Rx=-。3.(2018四川成都,B6,4分)某科技小组同学发现实验室有一只标有“k”的电阻(为模糊不清的一个数字)
89、,为了测出这只电阻的阻值,他们进行了如下探究:(1)首先设计的实验电路如图1所示,使用的器材有:两节新干电池、待测电阻Rx、电压表V(03V、015V量程)、电流表A(00.6A、03A量程)、滑动变阻器(标有“501A”)、开关、导线若干。实验后发现,该方案无法测出电阻Rx的值,其主要原因是。图1图2(2)经讨论后他们利用原有器材并补充适当的器材,重新设计了测量电阻Rx的实验方案。小李设计的实验电路如图2所示,其中定值电阻R0=2k。他连接电路后,闭合S1,断开S2,想先测出电源电压,但读出电压表示数U=2V,与两节干电池能提供的电压相差很大。请教老师后才知道,电压表相当于一个能显示自身两端
90、电压的定值电阻。则根据小李的测量数据和电源电压(取3V),可估算出电压表自身的电阻为k。(3)小组其他同学设计的实验电路如图3所示,在电源电压恒定且已测出的条件下,能先测出电压表自身电阻后,再测出Rx阻值的电路是。(4)他们选择正确方案测出Rx的阻值后,又有同学提出,应该通过多次测量求平均值来减小误差。在正确方案的基础上,通过下列操作,能实现多次测量Rx阻值的是。A.改变电源电压B.将R0换成50的定值电阻C.将电压表换成“00.6A”的电流表答案(1)电流太小,电流表无法读数(1分)(2)4(1分)(3)C(1分)(4)A(1分)解析(1)Rx与滑动变阻器串联,=,Rx远大于滑动变阻器的阻值
91、,所以此时电压表的示数近似等于电源电压。而且由于电源电压较小,所以电流几乎为零,无法读数。(2)闭合S1,断开S2时,电压表与R0串联,由于R0=2k,此时电压表相当于定值电阻,设阻值为r,=,=,解得:r=4k。(3)A.S2左右拨动时,电压表正负接线柱必有一次是接反的,故A错误。B.无法求出通过Rx的电流,所以无法计算其阻值,故B错误。C.S2接R0时测量RV,S2接Rx时测量Rx,故C正确。D.无法测量RV、Rx,故D错误。(4)多次实验可减小误差,A更换电源,正确;B将R0换成50的定值电阻,将和(1)一样无法测量,错误;C因为电源电压较小,电阻很大,所以电流很小,无法准确读数,错误。
92、思路分析(1)根据电路图可知,理论上可以测量出电阻值,实际无法测量,因为待测电阻太大,电路中的电流太小,无法测量出电流。(2)只闭合S1相当于电压表与定值电阻串联,电压表的示数显示的是电压表两端的电压,根据串联电路的电压特点求出定值电阻两端的电压,根据串联分压求出电压表的内阻。(3)根据第二问可知,要想测量出电压表的内阻必须让电压表与已知电阻串联。4.(2017天津,24,6分)现有一个阻值为20的定值电阻R0,一个电压约为15V的电源,一个量程为01A的电流表,一个单刀双掷开关及导线若干。请你利用上述器材设计实验,测出约为10的未知电阻Rx的阻值。要求:(1)画出实验电路图;(2)写出主要的
93、实验步骤和需要测量的物理量;(3)写出待测电阻Rx的数学表达式(用已知量和测量量表示)。(2)按照电路图连接电路;将开关的“刀”掷于触点“1”,记下电流表的示数I1;将开关的“刀”掷于触点“2”,记下电流表的示数I2(3)Rx=R0说明:其他方法正确也可得分。答案(1)如图解析(1)利用串联电路的知识,设计电路,没有电压表,所以电流表要读两次数。(2)步骤见答案。(3)I1R0=UI2(R0+Rx)=UI1R0=I2(R0+Rx)Rx=R05.(2016福建福州,29,6分)小亮用“伏安法”测小灯泡的电阻,小灯泡额定电压2.5V,电源电压4.5V。(1)请用笔画线代替导线,将图示的实物电路连接
94、完整。(2)在连接电路时,开关应,滑动变阻器滑片P应位于(选填“A”或“B”)端。(3)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表的示数为2.5V时,电流表示数如图所示,此时小灯泡的电阻约为(保留一位小数);他把多次测量的电流值和电压值绘制成I-U图像,发现I-U图线是一条曲线,原因是。(4)如果还想测量额定电压为3.8V的小灯泡正常发光时的电阻,但是电压表的15V量程已经损坏,在不改变原器材的情况下,你的办法是。答案(1)如图所示(2)断开A(3)10.4灯丝的电阻与温度有关(4)把电压表并联在滑动变阻器的两端解析(1)因为灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表应选择03V量程,并联在灯泡两端
95、,如答案图;(2)为了保护电路,电路连接过程中开关应断开,滑动变阻器的滑片放在阻值最大处,即A端;(3)由题图可知通过灯泡的电流为0.24A,则灯泡的电阻为R=10.4;I-U图线为曲线的原因是灯丝的电阻随温度的升高而增大;(4)由于电源电压为4.5V保持不变,测量额定电压为3.8V灯泡正常发光时的电阻时,滑动变阻器两端电压为0.7V,若将电压表并联在变阻器两端,选用03V量程即可。6.(2015山西,38,6分)在“测量定值电阻阻值”的实验中:(1)如图是小明连接的部分实物图,请你用笔画线代替导线,帮助小明将图中的实物连接完整。(2)同桌的小红连接电路,刚连接完最后一根导线,电压表、电流表都
96、有示数,出现这种现象的原因是。(3)请你为实验需要测量和计算的物理量,画出一个实验数据记录表格。(4)利用该实验电路还可以进行的实验有。答案(1)如图所示(2)连接电路时开关没有断开(3)次数电压U/V电流I/A电阻R/电阻平均值R/123(4)探究电流与电压的关系(测量电功率等)解析(1)图见答案。(2)为保护电路中各元件安全,连接电路时开关应该断开,若连完最后一根导线,电压表、电流表均有示数,说明开关并未断开。(3)测量定值电阻的阻值,根据R=,测量的量有电压、电流,计算的量有电阻及电阻的平均值,都需要设计在表格中。(4)该实验电路贯穿整个电学,可以用来探究电流与电压或电阻的关系,或者测量
97、电功率等。7.(2014广西南宁,27,7分)小明和学习小组利用电源(电压未知)、滑动变阻器(“1002A”)、电流表、电压表、开关各一,导线若干来测量电阻Rx的阻值(其阻值约几百欧)。(1)在图甲中完成实验电路的连接。甲(2)设计的实验表格为下表。表格中,处应填写。实验次数电流I/A电压U/V电阻Rx/123(3)正确连接电路后,当滑动变阻器的滑片移至某一位置时,电压表的示数如图乙所示,为V。乙(4)实验中,器材完好,当移动滑动变阻器的滑片时,电压表指针偏转正常,但电流表指针都几乎不偏转,无法读数,原因可能是。(5)勤于思考的小明在不改动原来实验电路的情况下,也能求出待测电阻Rx的阻值。请你
98、写出小明的主要实验步骤(用相应的字母表示测出的物理量)。;写出待测电阻的表达式Rx=。答案(1)如图所示(2)电阻的平均值/(3)2.4(4)Rx的阻值太大或电源电压太小,导致电路中的电流太小(5)将滑动变阻器的滑片移到阻值最大(100)处,记下电压表的读数U1再把滑片移到阻值为零处,记下电压表的示数U2(即电源电压)解析(1)电压表应与被测元件并联。(2)多次测量求平均值可以减小误差。(3)由题图可知选择的是03V的量程,再根据指针位置正确读数。(4)电流表测电路的电流时,几乎不偏转说明电流太小,原因可能是Rx的阻值太大或电源电压太小,使电路中的电流太小。(5)当滑片拨到阻值为零处,电压表测
99、量的是电路总电压,变阻器的滑片拨到最大值时,变阻器相当于定值电阻R=100,电路中电阻与变阻器串联,根据串联电路中电流处处相等,即I=。根据欧姆定律得出Rx=。考点1电路(2016河北张家口一模,17)两个用丝线悬挂着的硬泡沫塑料小球,发生相互作用的情况如图所示,则它们的带电情况可能是()A.两球一定带同种电荷B.两球一定带异种电荷C.两球都不带电D.两球可能带异种电荷,也可能一个球带电而另一个球不带电三年模拟答案D由题图可知,用丝线悬挂着的泡沫塑料小球相互吸引,可能是由于两球带异种电荷而相互吸引;也可能是一个球带电,另一个球不带电,由于带电体具有吸引轻小物体的性质而出现图中所示情况,故本题应
100、选D。考点2电流、电压和电阻1.(2018河北保定定兴一模,27)把长短和粗细均相同的铜丝和镍铬合金丝,分别接入如图所示的电路中,当把接入电路后,闭合开关,小灯泡会更亮一些,这说明的电阻更大。在这两种材料中,选用更适合制作电阻加热元件。(均填“铜丝”或“镍铬合金丝”)答案铜丝镍铬合金丝镍铬合金丝解析把铜丝接入电路后,小灯泡更亮,说明铜丝电阻较小,镍铬合金丝电阻更大;由Q=I2Rt可知,应选用电阻较大的镍铬合金丝制作加热元件。2.(2017河北石家庄裕华模拟,34)在探究“串联电路电压规律”的实验中,小明设计了如图甲所示的电路。(1)图甲是小明连接的部分电路,请你用笔画线代替导线帮他完成电路。(
101、2)小明在检查实验器材时,发现电压表的指针如图乙所示,他接下来的操作是。(3)解决上述问题后,小明闭合开关进行实验,得到表格。测R2两端电压时电压表示数如图丙所示,请你将电压表示数填入表格中。(4)根据表格中的数据,小明得出以下结论:串联电路中总电压等于各用电器两端电压之和;串联电路中各用电器两端电压相等。请你对他得出结论的原因进行评估。;。(5)若考虑电压表的电阻,电压表和电阻并联后会使定值电阻两端电压(选填“变大”“变小”或“不变”)。【拓展】小明发现,串联电路各部分电压之和很接近但小于总电压。这与“串联电路中总电压等于各用电器电压之和”不完全一致。老师告诉他电池是有内阻的,电池可简化为如
102、图丁所示的部分,小明想要测量这两节干电池串联后的内阻。他将图甲电路中的两个定值电阻拆下,换成一个阻值为5的定值电阻,闭合开关,电压表示数为2.5V;若将电压表直接接在电源两端,电压表示数为3V。据此小明算出两节干电池的内阻为。U1/VU2/VU/V1.42.9答案(1)如图所示(2)将电压表指针调零(3)1.4(4)应多次实验找普遍规律应选用两个不同电阻进行实验,找一般规律(5)变小【拓展】1解析(1)为探究“串联电路电压规律”,应将电阻R1和R2串联,如答案图所示;(2)检查器材时,发现电压表指针不指零,故应先将电压表指针调零;(3)结合图丙信息可知电压表示数为1.4V;(4)串联电路中各用
103、电器两端电压不一定相等,实验中由于使用了两个相等的电阻才导致得出了错误结论,并且只进行一次实验,导致结论具有偶然性;(5)由于电压表和电阻并联后的总电阻比原电阻阻值小,在串联电路中其两端电压随之变小。【拓展】电路中的电流I=0.5A,电池内阻所分电压Ur=U-UR=3V-2.5V=0.5V,电池内阻Rr=1。审题技巧审题时需认真地逐字逐句地阅读,避免已有经验对正确解题产生误导,就图乙所示情况,检查器材时出现是由于指针未调零,若闭合开关时出现则是由于所选量程偏大。知识拓展实验中应选用不同规格的电阻进行多次实验,以避免偶然性,得到普遍规律。考点3欧姆定律及其应用1.(2018河北邯郸一模,22)(
104、多选)如图所示电路中,电源电压不变。下列说法正确的有()A.先闭合开关S1,再闭合开关S2,电压表V1示数变大B.只闭合开关S3时,向右移动滑片P,灯泡L的亮度变暗C.只闭合开关S1时,向右移动滑片P,电压表V和电流表A示数的变化量之比不变D.只闭合开关S1时,向右移动滑片P,电压表V1和电流表A示数的变化量之比变大答案ABC分析题图可知,先闭合S1,电阻R1与R2串联,电压表V1测R1两端电压,V测R2两端电压,再闭合S2时,R2被短路,电压表V1测电源电压,示数变大,A正确;只闭合S3时,灯L与滑动变阻器R2串联,向右移动滑片P,连入电路中电阻变大,电流变小,灯变暗,B正确;只闭合S1时,
105、电阻R1与R2串联,向右移动滑片P,电压表V1和V的示数变化量U1=U,则R1=,故C正确,D错误。知识拓展对于定值电阻,它的阻值R等于它两端电压U与电流I的比值,即R=;它的电阻R也等于它两端电压的变化量与通过电流的变化量之比,即R=。在串联电路中,根据电压特点U=U1+U2可知,若电源电压不变,电路分成两部分,则这两部分两端的电压变化量相等,即U1=U2。2.(2018河北秦皇岛海港一模,22)(多选)如图所示,电源电压不变,下列判断中正确的是()A.闭合开关S1,当滑片P向右滑动的过程中,小灯泡L变亮B.先闭合开关S1,再闭合开关S2,电压表和电流表的示数都变大C.闭合开关S1、S2后,
106、当滑片P向右滑动的过程中,电压表V和电流表A2的示数之比变小D.闭合开关S1、S2后,滑片P在a端时,电路中消耗的总功率最大答案ABD闭合开关S1,变阻器R2与灯L串联,滑片P向右滑动,连入电路中的电阻变小,电流变大,灯变亮,A正确;开关S1闭合,R2与L串联,电流表测量电路中的电流,电压表和电流表没接入电路,再闭合S2时,串联起来的R2和L与R1并联,电压表测电源电压,测干路电流,测R1支路电流,即电压表和电流表示数都变大,B正确;闭合S1、S2后,滑片P向右滑动的过程中,电压表和电流表示数比等于R1的阻值,大小不变,故C错误;闭合S1、S2后,滑片在a端时,R2连入阻值最小,电路中的总电阻
107、最小,由P=可知,此时电路消耗的总功率最大,D正确。3.(2017河北石家庄长安一模,22)(多选)如图所示的电路中,电源电压恒定,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合开关S后,滑动变阻器滑片P自b向a移动的过程中()A.电流表A的示数变大,电压表V1的示数变小B.电流表A的示数变大,电压表V2的示数与电流表A的示数之比变小C.电压表V2的示数变小,电路消耗的总功率变大D.电压表V2的示数变化量U2与电流表A的示数变化量I之比变小答案BC分析题图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端电压,V2测R2两端电压,闭合开关S,滑片P由b向a移动,滑动变阻器连入电路的阻值变小,电流表A示数变大,
108、电压表V1示数变大,V2示数变小,则电压表V2与电流表A的示数之比变小,由P=UI可得电路消耗的总功率变大,且电压表V1和V2示数变化量U1=U2,由R1=可知,电压表V2示数变化量与电流表A的示数变化量之比不变;故A、D错,B、C正确。易错警示分析题图,电压表V1测量定值电阻R1两端电压。知识拓展定值电阻阻值等于其两端电压与通过的电流之比,也等于其两端电压的变化量与电流变化量之比,即R=。4.(2017河北石家庄质量检测,22)(多选)如图所示,电源电压保持不变,R1和R2为定值电阻,R3为滑动变阻器,下列选项正确的是()A.只闭合S,滑动变阻器滑片向右移动,电压表示数变大,电流表A1示数变
109、小B.只闭合S,滑动变阻器滑片向左移动,电压表示数变化量U与电流表A1的示数变化量I的比值变大C.只闭合S和S1,滑动变阻器滑片向右移动,电压表示数与电流表A1的示数之比变大D.只闭合S,滑片移到中间某一位置后,保持滑片位置不动,再闭合S1和S2,电路总功率变大答案ACD分析题图可知,只闭合S时,R1、R2和R3串联,电压表测量R2和R3两端电压,当滑片向右移动,滑动变阻器连入电路的阻值变大,则电压表示数变大,电流表A1示数变小,故A正确;只闭合S,滑片移动,电压表示数变化量与R1两端电压变化量相等,由R1=可知,电压表示数变化量U与电流表示数变化量I的比值不变,故B错;只闭合S和S1,R1和
110、R2被短路,只R3连入电路,电压表测电源电压,示数不变,当滑片向右移动,滑动变阻器连入电路的电阻变大,电流表A1示数变小,则电压表与电流表A1的示数之比变大,故C正确;只闭合S时,R1、R2和R3串联,将滑片移到中间某一位置后,保持滑片不动,再闭合S1和S2时,R1、R2和R3并联,则电路中总电阻R总变小,电源电压U不变,由P=可得电路总功率变大,故D正确。思路分析利用电流法分析电路的连接情况及电表测量对象,再分析由于滑片移动滑动变阻器连入电路电阻值改变,引起的电表示数变化情况及电路电功率的变化情况。5.(2018河北石家庄裕华一模,24)如图所示,现有下列器材:学生电源(电压6V),电流表、
111、电压表、定值电阻(5、10、20各一个)、开关、滑动变阻器和导线若干,利用这些器材探究“电流与电阻的关系”。(1)请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路。(2)正确连接好电路开始实验,当闭合开关后,发现两电表示数都很小,出现这一现象的原因可能是。(3)实验中依据接入三个定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,保持电压表示数不变,记下电流表的示数,利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。由图像可以得出结论:。(4)将10电阻换成20电阻,闭合开关,当滑动变阻器的滑片移动到最左端时,电压表的示数如图丁所示,下列解决方案中最方便合理的是。(选填序号)丁A.换电压更高
112、的电源B.换用最大阻值更大的滑动变阻器C.换更大量程的电压表D.将滑动变阻器的滑片向右移动【拓展】a.为完成整个实验,应该选取哪种规格的滑动变阻器。(选填序号)A.501.0AB.500.2AC.302.0Ab.若电源电压可调,选择上述合适的变阻器后,为完成上述三次实验,则电源电压选取的范围是。答案(1)如图所示(2)滑动变阻器连入电路中的阻值太大(3)电压一定时,导体中的电流与电阻成反比(4)D【拓展】a.Ab.27V解析(1)按“先串后并”的方法,根据电路图连接实物图;(2)闭合开关后,两电表示数都很小,可能是滑动变阻器连入电路中的电阻太大的原因;(3)由电流随电阻变化的图像可得:电压一定
113、时,导体中的电流与电阻成反比;(4)将10电阻换成20电阻,滑片移至最左端时,电压表示数小于2V,应将滑片向右移动,减小变阻器连入电路的阻值,使电压表示数增大至2V;【拓展】将20电阻接入电路时,电路中电流I=0.1A,则变阻器此时需连入电路的电阻值R变=40,则C变阻器不合适;当5电阻接入电路时,电路中的电流I=0.4A,则B变阻器不合适,故应选择A规格的变阻器;当滑片移到B点,电压表示数为2V时,电源电压最小U小=2V,当20电阻接入电路中,且滑片移到A点,电压表示数为2V时,电源电压最大U大=2V+0.1A50=7V,则电源电压选取的范围为27V。6.(2018河北唐山路北一模,34)小
114、明做“探究电流与电压关系”的实验,器材:定值电阻R1=5、R2=10,滑动变阻器“201A”;6V稳压电源;一个电压表(03V,015V),一个电流表(00.6A,03A);开关一个,导线若干。R1=5实验次数电流表示数/A电压表示数/V10.42.020.63.030.84.0(1)如图是小明连接的电路,开关闭合前,先将滑片P置于(填“A”或“B”)端,然后闭合开关,会看到的现象是:电压表指针;电流表指针(填“几乎不偏转”或“偏转较大”)。(2)仔细检查后发现电路中有一根导线连接错误,请在这根导线上画“”,并用笔画线代替导线将电路连接正确(导线不可交叉)。(3)正确连接电路后进行实验,记录数
115、据,分析表中数据,可以得出结论:。(4)为了使结论更具有普遍性,接下来小明应该:。【拓展】接着探究“电流与电阻的关系”,又添加了15、20、25、30的定值电阻各一个。这次实验要保持电阻两端电压相同,小明将电压选择为某值U0,但实验中发现更换电阻后,无法使每个电阻两端的电压都达到U0。通过计算可知本实验中控制不变的电压值U0应该在V范围之内选择。答案(1)B偏转较大几乎不偏转(2)如图(3)电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比(4)更换不同阻值电阻,重复上述实验【拓展】3.66解析(1)开关闭合前,将滑片P置于阻值最大的B端,由于电流表和电压表串联起来与电阻并联了,故闭合开关后,电流
116、表指针几乎不偏转,电压表示数偏大;(2)根据“先串后并”的方法,检查电路连接,并改正;(3)分析表中数据得,电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比;(4)为了得到普遍规律,应更换不同阻值的电阻,重复上述实验,以避免实验的偶然性;【拓展】每个电阻两端电压能达到最大为电源电压6V,当30电阻接入电路,且滑片移至B点时,电阻两端电压为每个电阻都能达到的最小电压,则U小=U=6V=3.6V,即控制不变的电压值U0应在3.66V之内选择。7.(2018河北保定定兴二模,38)在如图甲所示的电路中,电源电压不变,定值电阻R0=24,滑动变阻器的规格为“202A”。小灯泡上标有6V字样,它的U-I图
117、像如图乙所示。只闭合开关S、S1时,将滑片移到最右端,电压表示数为10V。求:(1)小灯泡正常发光时的电阻;(2)电源电压;(3)闭合开关S、S2,断开S1,在保证电路安全的情况下,移动滑片P使电流表和电压表分别能在某个量程下满偏,滑动变阻器R连入电路的阻值范围。答案(1)10(2)15V(3)16解析(1)由题意可知,小灯泡正常发光时的电阻为RL=10(2)由图乙可知,小灯泡电阻不随温度变化;只闭合开关S、S1,小灯泡L和滑动变阻器串联,变阻器的滑片在电阻最大位置,电压表示数为10V,所以有=,代入数据可得U=15V(3)闭合开关S、S2,断开S1,定值电阻R0和滑动变阻器R串联,电压表测滑
118、动变阻器R两端的电压,由于电源电压为15V,根据串联电路电压特点可知,滑动变阻器两端的电压一定会小于15V,则电压表应选择03V的量程。由变阻器规格可知,电流表要满偏只能选择00.6A的量程。电流表的最大电流I最大=0.6A,滑动变阻器的最小电阻为R滑小=R总小-R0=-R0=-24=1电压表的最大电压U滑最大=3V,定值电阻两端的电压为=U总-U滑最大=15V-3V=12V则电路中的最小电流为I最小=0.5A,滑动变阻器连入电路的最大电阻为R滑大=6滑动变阻器接入电路的阻值范围是168.(2018河北张家口宣化二模,38)如图甲所示的电路,小灯泡标有“10VX”字样,小灯泡的U-I图像如图乙
119、所示,电源为016V的学生电源,电压只可调为整数。当闭合开关S,断开开关S1,电源电压调至12V时,电压表的示数为5V;若再闭合开关S1,电流表示数变化了0.05A。(1)求小灯泡正常发光时的电功率。(2)求电阻R1的阻值。(3)闭合开关S、S1,改变学生电源电压是否能使小灯泡正常发光?请作出判断,并说明理由。答案(1)5W(2)60(3)见解析解析(1)由乙图知,小灯泡两端电压为10V时,流经小灯泡的电流IL=0.5A小灯泡正常发光时的电功率PL=ULIL=10V0.5A=5W(2)闭合S,断开S1,小灯泡与R0串联,电源电压为12V,电压表示数为5V,即小灯泡两端电压为5V,由图乙知,通过
120、灯泡的电流为0.35A,则R0=20再闭合开关S1,电路中的总电阻减小,电流表示数增加了0.05A,此时电流表的示数I1=0.35A+0.05A=0.4A由乙图知此时小灯泡两端的电压UL=6V电阻R0、R1并联后两端的电压U2=12V-6V=6V流经定值电阻R0的电流I2=0.3A流经电阻R1的电流I3=I1-I2=0.4A-0.3A=0.1A电阻R1=60(3)小灯泡正常发光时流经小灯泡的电流IL=0.5A电阻R0、R1并联后的等效电阻R=15电源电压应调到的电压值U电源=ILR+UL=0.5A15+10V=17.5V由题干可知,电源电压调节范围为016V,故改变学生电源电压,无法得到17.
121、5V的电压,因此,改变学生电源电压不能使小灯泡正常发光。思路分析根据公式P=UI和U-I图像信息计算得出灯泡的额定功率;当R0与L串联时,根据U=U0+UL及图像信息计算出R0的阻值,再闭合S1,R0与R1并联后再与灯L串联,电路中总电阻变小,电流表示数应变大了0.05A,即通过灯的电流为0.4A,再次由U-I图像得出灯L、R0和R1两端电压,并依据并联等压分流及欧姆定律计算出R1的阻值,进而计算灯正常发光时的电源电压,判断得解。9.(2016河北唐山路北一模,34)在探究“电流与电压、电阻关系”的实验中:小组一:探究“电流与电压关系”。(1)小明连好的电路如图甲所示。小刚发现小明连接的电路有
122、不妥之处,但只改电路中一根导线的连接即可。请在这根导线上打“”,并用笔画线代替导线,将其改正。(2)开关闭合前,发现电流表的指针在零刻度线左端,如图乙所示。小红认为电流表正负接线柱接反了,小华认为电流表没调零,你认为(填“小红”或“小华”)的说法正确。(3)闭合开关,移动滑片,记录电流表和电压表示数,进行多次实验,绘制出I-U图像,如图丙中a所示。根据图像得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成。小组二:探究“电流与电阻关系”。(4)若第一次连入电路的电阻为5,控制电阻两端的电压为2V,那么将5的电阻换成10的电阻时,应将滑动变阻器的滑片向(填“左”或“右”)端调节,使电压表示
123、数为V;再把10的电阻换成20的电阻,无论怎样调节滑片都无法使电压表示数调到控制值,说明选择的滑动变阻器的阻值。【拓展】将电路中的电阻换成小灯泡,移动滑片,记录电流表和电压表示数,进行多次实验,绘制出I-U图像,如图丙中b所示。试分析图像中A、B、C三点电阻的阻值RA、RB、RC由大到小的顺序为。答案(1)如图所示(2)小华(3)正比(4)左2偏小【拓展】RBRCRA解析(1)应用“先串后并”的方法,改正已有的实物图,如答案图所示;(2)开关闭合前,电流表指针在零刻度线左端,是由于电流表没调零,故小华说法正确;(3)分析题图丙可知,a图线为过原点的直线,故可得出结论:电阻一定时,电流与电压成正
124、比;(4)探究“电流与电阻关系”时,为了控制电阻两端电压不变,应将滑片向左端调节,使电压表示数为2V;再将10的电阻换成20的电阻,调节滑片无法使电压表示数调到控制值,说明选择的滑动变阻器的阻值较小。【拓展】结合题图丙,根据公式R=分析,B、C的电压相等,IBRC;灯泡的电阻随温度的升高而增大,则RARCRA。思路分析探究电流与电阻关系时,应控制电阻两端电压不变,故实验中,将5电阻更换为10电阻时,应利用“换大调大”的方法向左调节滑片P,达到控制电阻两端电压不变的目的;当再将10电阻换成20电阻时,同理应继续向左调节滑片P以达到控制电阻两端电压不变的目的,而题目中“无法使电压表示数调到控制值”
125、则说明所选的滑动变阻器阻值不够大。10.(2017河北石家庄十八县联考,38)如图甲所示电路,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,小灯泡的额定电压为4V。闭合开关S、S1,将滑片P置于中点,电压表示数为5V,灯泡正常发光;断开S1,闭合开关S、S2,将滑片P置于最右端,电流表示数为0.3A。图乙是小灯泡的I-U图像。求:(1)小灯泡正常发光时的电阻和电源电压。(2)滑动变阻器R2的最大阻值和定值电阻R1的阻值。(3)将电源改为可调电源,闭合S、S2,将电流表、电压表量程分别改为00.6A、03V。要求移动滑动变阻器滑片的过程中,两个电表均可能达到满刻度,且电路各元件安全,求电源电压的调节范围。答
126、案(1)89V(2)2010(3)69V解析(1)小灯泡的额定电压为4V,由I-U图像可以得出当电压为4V时,I额=0.5A,故小灯泡正常发光时的电阻RL=8,由串联电路电压特点可知电源电压U=U2+U额=5V+4V=9V;(2)闭合开关S、S1,滑片P置于中点时,小灯泡L与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,且小灯泡正常发光,由I-U图像可知此时电路中的电流为0.5A,则滑动变阻器最大阻值R2=2=2=20,当闭合开关S、S2,将滑片P置于最右端时,由串联电路电阻关系可知R1=-R2=-20=10;(3)最小电源电压能使电流表示数达到0.6A,最大电源电压能使电压表示数达到3V,且
127、电流表示数同时达到0.6A。当电流表示数为I最大=0.6A时,电源电压最小U最小=I最大R1=0.6A10=6V当电压表示数U=3V且电流表示数为I最大=0.6A时,电源电压最大为U最大=U+I最大R1=3V+0.6A10=9V所以电源电压调节范围为69V。思路分析结合图像信息和串联电路“等流分压”的特点计算出灯泡的电阻、电源电压、R2的最大阻值和R1的阻值,为了两表均可能达到满刻度且元件安全,由U=IR可得,当R2连入电阻为零,电路中电阻最小,电流表示数为0.6A时,电源电压最小;当电压表示数为3V,同时电流表示数为0.6A时,电源电压最大。解题关键利用图像提供的与解题相关的信息以及U=IR
128、逻辑推理电源电压最大和最小的相关前提。考点4电阻的测量1.(2018河北石家庄18县联考,26)小明要测定标有“3.8V”小灯泡正常发光时的电阻,选择一些器材连接了如图甲所示电路。(1)同组的小芳发现小明所选的器材不能完成此实验,其原因是。并且电路连接也有错误,如果此时闭合开关,电压表(选填“有示数”或“无示数”)。请你在接错的那根导线上打“”,并另画一根导线,使电路连接正确。(2)小明重新选择合理器材,将电路改接正确后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻是。(3)小明还测量了小灯泡在不同电压下的电流,并根据所测得数据绘制了小灯
129、泡的电流、电压图像,如图丙所示,根据图像可知电流与电压并不成正比,原因是灯丝的电阻随温度升高而。在这个图像中,横轴应该表示的是(选填“电压”或“电流”)。(4)上述实验结束后,小明又设计了如图丁所示的电路,只用电压表来测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。已知滑动变阻器R的最大阻值为15,电源电压恒定,其测量过程如下:闭合开关S、S2,断开S1,将滑动变阻器的滑片移到最上端,电压表示数为4.5V。(填三个开关闭合与断开情况),移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为V,这时小灯泡正常发光。闭合开关S、S2,断开S1,保持滑动变阻器滑片的位置不变,电压表示数为3V。小灯泡的额定功率P额=W。答案
130、(1)电源电压低于灯泡的额定电压有示数如图所示(2)10(3)增大电流(4)闭合S、S1,断开S220.5解析(1)所选器材不能完成实验,是因为电源电压低于灯泡的额定电压;由于电压表串联在电路中,故闭合开关,电压表有示数,根据“先串后并”的方法,改接电路;(2)由图乙可知I=0.38A,则灯正常发光时的电阻RL=10;(3)灯丝电阻随温度的升高而增大,则横轴表示电流;(4)闭合S和S2,断开S1,滑片移到最上端,灯被短路,变阻器连入最大阻值,测出电源电压U=4.5V;再闭S和S1,断开S2,灯与变阻器串联,电压表测变阻器两端电压为2V时,灯两端电压为4.5V-2V=2.5V,正常发光;当滑片不
131、动,闭合S和S2,断开S1时,与电压表并联的变阻器阻值为R变,则=,即=,R变=10;故灯泡正常发光时的电流I额=0.2A,灯泡的额定功率P额=U额I额=2.5V0.2A=0.5W。2.(2018河北唐山路南一模,34)小明用图甲所示的电路做“伏安法测电阻”实验。(1)完成电路连接后,小明就准备闭合开关,小红提醒还有一处不妥当,你知道小红提醒的是什么吗?答:。(2)移动滑动变阻器滑片,当电压表的示数为5V时,电流表的示数如图乙所示,则示数为A,则定值电阻的阻值为。(3)实验过程中,小明突然发现电流表没有示数,而电压表有示数,且接近电源电压,则故障可能是。【拓展】小刚利用一块电压表和已知电阻R0
132、也测出了未知电阻Rx的阻值,小刚选择了满足实验要求的实验器材,并连接了部分实验电路,如图丙所示。丙(1)在图丙所示的电路中,只添加一根导线即可测出R1的阻值,请你完成电路。(2)实验步骤:只闭合开关S、S1,读出电压表示数U;。(3)待测电阻的表达式R1=。答案(1)应将滑动变阻器的滑片调至A端(2)0.510(3)定值电阻断路【拓展】(1)如图所示(2)只闭合开关S、S2,读出电压表示数U2(3)R0解析(1)开关闭合前,滑片没移到阻值最大处;(2)由图乙可知,电流I=0.5A,定值电阻阻值R=10;(3)定值电阻断路,电压表串联在电路中,电流表没示数,电压表示数接近电源电压;【拓展】(1)
133、将开关S1右侧接线柱与R0左侧接线柱连接,通过开关改变电路连接分别测量出Rx和R0两端电压;(2)只闭合开关S、S1,Rx与R0串联,测出R0两端电压为U1;只闭合开关S、S2,Rx仍与R0串联,测出其两端总电压为U2,则Rx两端电压为U2-U1,电路中的电流Ix=I0=,Rx=R0。(时间:30分钟分值:40分)一、选择题(每小题2分,共16分)专题检测1.(2017河南中考,8)如图所示,用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球,验电器的金属箔张开,以下说法正确的是()A.摩擦过程中创造了电荷B.摩擦过的橡胶棒带正电荷C.经橡胶棒接触后的验电器带正电荷D.金属箔张开是由于同种电荷相排斥答案D
134、摩擦起电的实质是自由电子从一个物体转移到另一个物体,并没有创造电荷,A项错;和毛皮摩擦过的橡胶棒带的是负电荷,B项错;经橡胶棒接触后的验电器带上的应当是负电荷,C项错;同种电荷相排斥,所以验电器的金属箔带上同种电荷会使其张开,D项正确。2.(2014内蒙古呼和浩特中考,8)由欧姆定律公式可知()A.同一导体两端的电压跟通过导体的电流成反比B.导体两端的电压为零时,因为没有电流通过,所以导体电阻为零C.导体中的电流越大,导体的电阻就越小D.导体电阻的大小,可以用它两端的电压与通过它的电流的比值来表示答案D电压是形成电流的原因,电压是因,电流是果,电流只能随电压的变化而变化,即只能说同一导体的电流
135、跟两端电压成正比,故选项A错误;电阻是导体本身的一种性质,其大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与导体两端的电压和导体中的电流无关,同一导体的电阻大小不受电流和电压大小的影响,与电流和电压有无没关系,故选项B、C错误;由公式R=可知,同一导体的电阻等于它两端电压与通过它的电流之比,故选项D是正确的。3.如图所示的电蚊拍,具有灭蚊和照明等功能。当开关S1闭合、S2断开时,只有灭蚊网通电起到灭蚊作用;当开关S1和S2都闭合时,灭蚊网与灯都通电同时起到灭蚊和照明作用。下列电路设计符合这种要求的是()答案D当开关S1闭合、S2断开时,只有灭蚊网通电起到灭蚊作用,只有D符合要求。4.(2014山
136、东泰安中考,12)小强同学在探究串联电路电流规律的实验中,按如图连接好了电路,闭合开关S后,观察实验,两灯均不发光。为检测出电路故障,他做了以下操作:将电压表接到b、c两点,观察电压表、电流表均无示数;将电压表接到a、b两点,观察电压表有明显示数,而电流表示数几乎为零。则电路故障可能是()A.灯L2断路B.灯L2短路C.电流表烧坏了D.灯L1断路答案A电流表无示数或示数几乎为零,说明电路故障为断路;将电压表并联在b、c两点,电压表无示数,说明电压表的正、负接线柱没有与电源两极相连,即L1完好;将电压表接到a、b两点,观察电压表有明显示数,说明电压表的正、负接线柱与电源两极相连,说明灯L2断路。
137、评析本题考查了根据电流表和电压表的示数情况判断串联电路的故障,电流表示数为零说明故障是断路,电压表有示数,说明断路在电压表的两接线柱之间。5.如图所示,闭合开关,两灯并联,各电表都能正常工作。下列判断正确的是()A.甲、乙、丙都是电流表B.甲、乙、丙都是电压表C.甲、乙是电压表,丙是电流表D.甲、丙是电流表,乙是电压表答案D若甲、乙、丙都是电流表,电源会被短路,故选项A错误;若甲、乙、丙都是电压表,电路断路,两个灯泡都不亮,选项B错误;若甲、乙是电压表,丙是电流表,电路中只有一盏灯工作,选项C错误;若甲、丙是电流表,乙是电压表,两灯并联,各电表都能正常工作,选项D正确。本题选D。答案B电位器串
138、联在电路中能改变电路中的电流的大小,故A错误;电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻,从而改变电路中的电流,达到改变灯泡亮度的目的,B正确;只将a、c接入电路,电位器的全部电阻丝都接入电路,不能改变电路中的电流,不能改变灯泡的亮度,C项错误;只将b、c接入电路,滑片右边的电阻丝接入电路,顺时针转动旋钮时,电位器接入电路的电阻变小,电路中电流变大,灯泡变亮,D错误。6.(2016湖北黄冈中考,5)如图甲所示为某可调节亮度台灯,图乙为其用于调光的电位器结构图。a、b、c是它的三个接线柱,a、c分别与弧形电阻丝的两端相连,b与金属滑片相连。转动旋钮,滑片在弧形电阻丝上同向滑动即可调节灯泡亮
139、度。下列分析正确的是()A.电位器与灯泡并联B.电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变灯泡亮度的C.若只将a、c接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变亮D.若只将b、c接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变暗7.(2017河北石家庄裕华模拟,22)(多选)如图所示,电源电压保持不变,R1为定值电阻,小灯泡L的电阻不随温度变化,下列说法正确的是()A.只闭合S1,滑片P向右滑动,电压表示数变大,电流表示数变小B.S1、S2、S3都闭合时,电路总功率最小C.滑片P置于最左端,先闭合S1,再闭合S2,电压表无示数,电流表示数变大D.只闭合S1,滑片P向左滑动,电压表示数的变化量与电流表示数变化量的比值等于
140、R1答案ACD只闭合S,R1与R2串联,滑片P向右滑动,R2连入电路的电阻变大,电压表测R2两端电压,其示数变大,电流表示数变小,电压表示数的变化量等于R1两端电压的变化量,则R1=,故A、D正确;S1、S2、S3都闭合时,R2被短路,R1与L并联,电源电压不变,此时R总最小,由P=可知,电路的总功率最大,故B错;滑片置于最左端,S1闭合时只R1连入电路,R2被短路,电压表无示数,再闭合S2,则R1与L并联,电流表测干路电流,示数变大,故C正确。思路分析用去表法判断电路的连接方式,及各表测量对象,根据相关的电学知识列出需要判断的物理量的表达式,根据电路的变化判断正确与错误。易错警示当开关S3闭
141、合时,R2和电压表被短路;R2的滑片P移至最左端时,R2不连入电路,此时电压表被短路。以上两种状态时电路分析应加以注意。8.(2016河北石家庄裕华模拟,22)(多选)如图所示的电路中电源电压保持不变,R1、R2为定值电阻,R为滑动变阻器,下列分析正确的是()A.先闭合S1,再闭合S3,电压表示数变小,电流表示数变小B.只闭合S3,滑片P向右移动,电压表示数变大,电流表示数变小C.先闭合S2,滑片P置于中点,再闭合S3,电压表的示数变化量与电流表示数变化量的比值=R1D.同时闭合S1、S2、S3,滑片P向右移动,R2的电功率不变,电路总功率变小答案BCD分析题图可知,闭合S1时,R1与电压表串
142、联之后与电阻R2并联,此时与R1串联的电压表有示数,接近电源电压,通过R1的电流几乎为零,电流表示数等于通过R2的电流值,再闭合S3时,R与R1串联后再与R2并联,电压表测量滑动变阻器R两端电压,即电压表示数变小,电流表测量R与R1串联后再与R2并联的总电流,故示数将变大,A错误;只闭合S3时,R1与R串联,电压表测量R两端电压,滑片P向右移动,连入电路的阻值变大,电流表示数变小,电压表示数变大,故B正确;闭合S2,R1与R2串联,电压表测量R2两端电压,P置于中点,再闭合S3,R与R2并联后再与R1串联,电压表测量R和R2两端电压,故电压表示数变化量等于R1两端电压的变化量,故=R1,C正确
143、;同时闭合S1、S2、S3,R与R2并联,R1被短路,滑片P向右移动,连入的电阻变大,R2的电功率P2=不变,电路的总功率P总=将变小,故D正确。知识拓展由欧姆定律变形公式可得电阻计算式R=;在动态电路中,滑片移动或开关状态变化导致定值电阻两端电压变化,通过的电流也随之变化时,则定值电阻的阻值等于电压变化量与电流变化量之比,即R=。考情分析闭合S2时,R1与R2串联;滑片P置于中点,再闭合S3时,R与R2并联后再与R1串联,此时电路为混联。河北中考定量分析考查中可涉及混联,定量计算考查中不会涉及混联。二、填空题(每空1分,共8分)9.(2016贵州铜仁中考,32)如图所示,只闭合S1,电阻R1
144、、R2组成电路;断开S1,闭合S2、S3,电阻R1、R2组成电路;同时闭合S1、S3,电路会形成。答案串联并联短路解析分析题图,只闭合S1时,电路中只有一条通路,电阻R1和R2组成串联电路;断开S1闭合S2、S3时,电流有两条路径,电阻R1、R2组成并联电路;同时闭合S1、S3时,电流不经用电器,直接由电源正极回到负极,电路形成短路。10.(2014湖南永州中考,27)图甲所示电路中,当闭合开关后,两个电压表的指针均为图乙所示,则电阻R1和R2两端的电压分别为V和V。答案4.81.2解析分析电路可知R1和R2串联,电压表V1测电源电压U,V2测R2两端电压U2,根据串联电路总电压等于分电压之和
145、,得UU2,指针在同一位置,表明两表量程不同,V1选的量程是015V,示数为6V,V2选的量程为03V,示数为1.2V,所以R2两端电压U2=1.2V,R1两端电压U1=U-U2=6V-1.2V=4.8V。11.酒后驾车害人害己,各地公安交警利用酒精测试仪可对驾驶员是否酒驾进行严格检查。如图是它的原理图,图中酒精传感器的电阻Rm的倒数与酒精气体的浓度成正比。使用前要通过调节变阻器R0对酒精测试仪进行调零,即让图中电流表A的示数回到某一较小值,此时变阻器R0的滑片应向(填“右”或“左”)边滑动。调好零后对驾驶员进行测试,当驾驶员吹出的气体中酒精浓度较大时,A的示数(填“变大”“变小”或“不变”)
146、。除了能用A表反映酒精气体的浓度外,当酒精气体的浓度增大时,V1、V2两电压表中示数也要变大的是。答案左变大V2解析分析题图可知电路中R0与Rm串联,电流表A测干路中的电流,电压表V1测Rm两端电压,电压表V2测R0两端电压,要让电流表A的示数变小,R0接入电路的电阻需变大,故应向左滑动滑片;当驾驶员吹出的气体中酒精浓度较大时,结合题意“电阻Rm的倒数与酒精气体的浓度成正比”可知,Rm的阻值变小,故电流表A的示数变大,同时电压表V1示数变小,V2示数变大。三、实验探究题(共10分)12.(2014湖北黄冈中考,36)(4分)在测量“小灯泡正常发光时的电阻”的实验中,选用电压恒为6V的电源,额定
147、电压“3.8V”的小灯泡。图甲是未连接完整的实验电路。(1)请你用笔画线代替导线,将图甲所示的实物电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片P向A端移动时小灯泡变暗,连线不能交叉)。(2)闭合开关后,调节滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为V时,小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,则灯泡正常发光的电阻是。(3)若实验时,上述电路中仅电压表上标有“15V”的接线柱已损坏,且暂无条件修复。在不更换器材的情况下,为了能继续完成实验,你改进的方法是:。答案(1)如图所示(2)3.810(3)将电压表(03V量程)并联到滑动变阻器的两端解析(1)滑片P向A端移动时小灯泡变暗即滑动变阻器连入电路的电阻变大
148、,所以应接B接线柱。(2)小灯泡两端电压等于额定电压3.8V时,小灯泡正常发光。此时电流表量程为00.6A,读数为0.38A,所以小灯泡正常发光的电阻R=10。(3)由于电源电压为6V,只需将电压表并联到滑动变阻器两端,调节滑片,使电压表示数为6V-3.8V=2.2V,即保证小灯泡两端电压为3.8V,仍能测量小灯泡正常发光时的电阻。13.(2016河北定州一模,34)(6分)在“探究电流与电压、电阻关系”的实验中,某小组同学连接了如图甲所示的电路。(1)图甲中有一根导线连接错误,请你在接错的导线上打“”,再画出正确的导线。(2)电路连接正确后,当C、D间接入电阻R0时,移动滑动变阻器的滑片P,
149、读出三组不同电压下的电流值。此过程探究的是。(3)依次将C、D间的电阻R0换成定值电阻R1、R2,且R0R1R2。要使电压表示数保持不变,应将滑动变阻器的滑片P向(选填“A”或“B”)端移动。【拓展】同学们将C、D间的电阻换成一只额定电压是“3.8V”的小灯泡。在移动滑片过程中,小灯泡逐渐变亮。记录的电压表与电流表示数如表所示。U/V2.22.63.03.43.8I/A0.240.260.280.30(1)当电压表的示数为3.8V时,电流表示数如图乙所示,将电流表的示数填入表格相应位置,此时小灯泡的电功率为W。(2)同学们分析表中数据,发现通过灯泡的电流与其两端电压(选填“成”或“不成”)正比
150、,其原因是。答案(1)如图所示(连线结果不唯一,正确即可)(2)电阻一定时,通过电阻的电流与其两端电压的关系(3)A【拓展】(1)0.321.216(2)不成灯丝的电阻不是定值解析(1)根据“先串后并”的方法,将除电压表以外的元件串联,再将电压表并联在R0两端,如答案图所示;(2)保持R0不变,移动滑片P改变R0两端电压及通过的电流,是为了探究电阻一定时,通过电阻的电流与其两端电压的关系;(3)依次将C、D间的R0换成R1、R2,电路中电流变小,要使电压表示数不变,滑片P应向A端移动。【拓展】由题图乙可知,灯泡的额定电流I=0.32A,灯泡的电功率P=UI=3.8V0.32A=1.216W;通
151、过灯泡的电流与其两端电压不成正比,因为灯丝的电阻不是定值,灯丝的电阻随温度的升高而增大。四、计算应用题(共6分)14.(2017河北唐山路南一模,28)(6分)如图甲所示,电源电压可调,定值电阻R1的阻值为10,滑动变阻器R2的最大阻值为120,灯泡L规格为“4V2W”,且灯丝电阻不随温度变化,只闭合开关S,灯泡L恰能正常发光。(1)求灯泡正常发光时的电阻和此时的电源电压;(2)开关S、S1、S2都闭合,在电路上正确连入A1、A2两个电流表,当变阻器的滑片P位于中点时,两电流表的示数分别如图乙、丙所示,请判断电流表在电路中的位置并计算此时的电源电压。答案(1)89V(2)电流表A1在R2支路上
152、,电流表A2在干路上24V解析(1)只闭合S,R1与灯串联,灯正常发光时,RL=8I=I额=0.5A电源电压为U=U额+IR1=4V+0.5A10=9V(2)由图乙可知:小量程读数为0.4A,大量程读数为2A由图丙可知:小量程读数为0.56A,大量程读数为2.8A当变阻器滑片位于中点时,变阻器连入电路的电阻为60两电阻并联,两支路中R1R2=16,I1I2=61由读数分析I1I2四种情况中,没有61或16的情况,故两电流表不可能都在支路上。所以电流表一个在支路上,一个在干路上,这样支路与干路的电流之比17成立。电流表A1测R2支路电流,读数为0.4A,电流表A2测干路电流,读数为2.8A。此时电源电压为U=I2R2=0.4A60=24V评分细则解答时,要求有必要的文字说明、公式、计算步骤和计算结果,并且过程和结果中都有单位,只写结果不得分。考试方向计算应用题中动态电路分析只涉及串联或并联电路,不会涉及混联电路中的电学计算。
