第十七章欧姆定律（2）一、选择题（每小题3分，共30分）1．（2016•莆田）从欧姆定律可导出R=，下列说法正确的是（ ）A．当电压为0时，电阻为0B．当电流增大2倍时，电阻减小2倍C．当电压增大2倍时，电阻增大2倍D．不管电压或电流如何变化，电阻不变【考点】欧姆定律．【难度】易【专题】应用题；欧姆定律．【分析】电阻是导体本身的一种性质，它与两端的电压和通过电流无关，R=这个导出公式只说明导体电阻的大小是导体两端的电压与通过导体的电流大小的比值．【解答】解：电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与两端的电压和通过的电流无关，所以，当电压为0时、电流增大2倍时或电压增大2倍时，电阻的阻值不变，故ABC错误，D正确．故选D．【点评】本题主要考查学生对导体电阻的理解和运用，导体的电阻是不变的．学习物理公式时，要注意不能像数学公式一样来分析，因为物理公式中的每个字母都代表一个特定的物理量，有其本身的物理意义，如此题中的电阻就不能说与电压成正比，与电流成反比． 2．把一根电阻为24Ω的粗细均匀的电阻丝变成一个圆环，并以如图所示的方式接入电路，则该圆环在电路中的阻值为（ ）A．10ΩB．20ΩC．6ΩD．4.5Ω【考点】电阻的串联与并联．24\n【难度】易【专题】计算题；电压和电阻．【分析】该圆环上的两个连接点之间的电阻值可以认为是四分之一的电阻丝与四分之三的电阻丝并联，然后根据并联电路总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和可以求解．【解答】解：阻值为24Ω的电阻丝弯成一圆环，四分之一电阻值为6Ω，四分之三的电阻为18Ω，两段电阻丝并联后的总阻值：R===4.5Ω．故选D．【点评】对于这类题目的重点是判断电阻丝的连接，根据电阻的并联规律求解． 3．（2003•哈尔滨）电工师傅在修理电器时，急需一只阻值为8Ω的电阻，但手边只有阻值为2Ω、5Ω、10Ω和40Ω的电阻各一只，下列做法能帮助他解决这一问题的是（ ）A．将2Ω的电阻和5Ω的电阻串联B．将2Ω的电阻和10Ω的电阻串联C．将5Ω的电阻和40Ω的电阻并联D．将10Ω的电阻和40Ω的电阻并联【考点】电阻的串联与并联．【难度】中【专题】计算题；应用题．【分析】利用串联电阻的总电阻R总=R1+R2和并联电阻的总电阻R：=+求出等效电阻，进行判断．【解答】解：A、R串=R1+R2=2Ω+5Ω=7Ω，不符合题意，故A错；B、R串=R1+R2=2Ω+10Ω=12Ω，不符合题意，故B错；C、由=+=+=，解得R=Ω，不符合题意，故C错；D、由=+=+=，解得R=8Ω，符合题意，故D正确．故选D．【点评】串联电路相当于增加了电阻的长度，所以阻值增大，电阻越串越大，大于其中任一个；并联电路相当于增加了电阻的横截面积，所以阻值减小，电阻越并越小，小于其中任一24\n个． 4.（2016•湘潭）在“探究电流与电压关系”的实验中，分别用R1、R2两个电阻进行探究，并根据各自的试验数据绘制出如图所示的U﹣﹣I关系图象，从图中可以看出R1与R2的大小关系是（ ）A．R1＞R2B．R1=R2C．R1＜R2D．无法确定【考点】欧姆定律．【难度】易【专题】应用题；控制变量法；图析法．【分析】当电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比．从图象中读出：当R1与R2两端的电压为U一定值时，比较对应的电流值；通过电流的大小关系判断两电阻的阻值大小关系．【解答】解：由U﹣I图象（见下图）得出：当R1与R2两端电压相同时，I1＜I2，电压一定时，导体中通过的电流与电阻成反比，因此R1＞R2．故选A．【点评】（1）正确从图象中读出对应的U﹣I值，会利用控制变量法比较两个电阻的阻值大小．（2）此类题目有两种方法：①相同电压，比较电流，电流大的电阻小，电流小的电阻大；②相同电流，比较电压，电压大的电阻大，电压小的电阻小． 24\n 5．某同学在探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”时，利用如图甲所示电路，在a、b两点间分别接入定值电阻R1、R2，通过调节滑动变阻器测得了多组数据，并根据数据绘制了两个电阻的U﹣I关系图象，如图乙所示．若将R1、R2组成并联电路，当通过R1的电流为1A时，通过R2的电流为（ ）A．0.5AB．1AC．2AD．3A【考点】欧姆定律；欧姆定律的应用．【难度】中【专题】应用题；电路和欧姆定律．【分析】由图象可知，两电阻的U﹣I图象为正比例函数，则两电阻为定值电阻，读出任意一组数据，根据欧姆定律求出两电阻的阻值，两电阻并联时它们两端的电压相等，根据欧姆定律得出等式即可求出通过R2的电流．【解答】解：由U﹣I关系图象可知，R1与R2为定值电阻，且当U1=U2=6V时，I1=2A，I2=1A，由I=可得，两电阻的阻值：R1===3Ω，R2===6Ω，将R1、R2组成并联电路，且通过R1的电流为1A时，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，电源的电压：U=I1′R1=I2′R2，即1A×3Ω=I2′×6Ω，解得：I2′=0.5A．故选A．【点评】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用，从图象中获取有用的信息是关键． 6．（2014•盐城）手机工作原理可简化为如图所示电路，R是阻值已知的定值电阻，U24\n是手机工作部件两端的电压，I是电路中的电流．手机在工作过程中，电池的电压会发生变化，U与I的比值随I的变化而变化．手机正常工作时，要对U和I进行监测，若测量出UR，则（ ）A．只能监测UB．只能监测IC．既能监测U，也能监测ID．既不能监测U，也不能监测I【考点】欧姆定律；欧姆定律的应用．【难度】中【专题】欧姆定律．【分析】根据欧姆定律可知电路中的电流，根据串联电路的特点可分析U的关系．【解答】解：由题干可知：R是阻值已知的定值电阻，测量出UR，则根据欧姆定律可得知I的值；由于电源电压是变化的，则根据串联电路的电压特点可判断无法监测手机工作部件两端的电压U；且U与I的比值随I的变化而变化，所以也无法监测手机工作部件两端的电压U．故选B．【点评】本题通过串联电路的分析，考查串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是明确题干中已知电池的电压会发生变化． 7．如图所示，电阻R1=40Ω，R2的阻值范围为0～20Ω，电源电压是6V，且保持不变，移动滑动变阻器滑片P的位置，则电压表示数的变化范围是（ ）A．0～6VB．4～6VC．2～4VD．2～6V【考点】欧姆定律；有关欧姆定律的计算．【难度】中【专题】应用题；欧姆定律．24\n【分析】由电路图可知，当滑片位于最左端时，变阻器接入电路中的电阻为零，电路为电阻R1的简单电路，电压表测电源电压，此时电压表示数最大，最大等于电源电压；当滑片位于最右端时，电阻R1与滑动变阻器R2的最大阻值串联，电压表测电阻R1的电压，电流表测电路中的电流；由于变阻器接入电路中的电阻最大，则电路中的电流最小，电压表示数最小；根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的最小电流，再根据欧姆定律求出电压表的最小示数．【解答】解：由电路图可知，当滑片位于最左端时，变阻器接入电路中的电阻为零，电路为电阻R1的简单电路，电压表测电源电压；所以，电压表的最大示数：UV大=U=6V；当滑片位于最右端时，电阻R1与滑动变阻器R2的最大阻值串联，电压表测电阻R1的电压，电流表测电路中的电流；由于变阻器接入电路中的电阻最大，则电路中的电流最小，电压表示数最小；因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的最小电流：I最小===0.1A；则电压表的最小示数：UV小=U1小=I最小R1=0.1A×40Ω=4V；所以，电压表示数的变化范围是4～6V．故选B．【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，正确分析滑片在左端（滑动变阻器接入电路的电阻为0）和右端（滑动变阻器接入电路中的电阻最大）的电路结构、判断电压表示数的最大值和最小值是解题的关键．8．（2009•襄阳）如图所示的电路中，电压表V1的示数为9伏，电压表V2的示数为3伏，那么R1与R2的阻值之比为（ ）24\nA．2：1B．1：2C．3：1D．1：3【考点】电阻的串联与并联；欧姆定律在串、并联电路中的应用．【难度】难【专题】压轴题；推理法；图析法．【分析】在电路中，电压表的电阻无限大，相当于开路；电流表的电阻无限小，相当于一根导线．据此分析电路图：两电阻串联，电压表V2测量的是R2两端的电压，电压表V1测量的是R1和R2串联后两端的总电压，再根据欧姆定律和串联电路的电流关系、电压关系求解．【解答】解：由图知，两电阻串联，电压表V1测量的是R1和R2两端的总电压，电压表V2测量的是R2两端的电压，∵U=U1+U2，U2=3V，∴U1=U﹣U2=9V﹣3V=6V，∵R1和R2串联，∴I1=I2，∵I=，∴=，∴===．故选A．【点评】本题关键：分析电路图确定两电阻的连接方式和电压表的测量对象，得出两电阻的电压关系． 9．（2012•东营）如图所示的电路，电源电压不变，开关S1保持闭合状态，当开关S2由断开状态到闭合状态时，示数增大的电表是（ ）A．电流表A1和电压表V1B．电流表A1和电压表V224\nC．电流表A2和电压表V1D．电流表A2和电压表V2【考点】电阻的串联与并联；欧姆定律在串、并联电路中的应用．【难度】难【专题】应用题；压轴题；动态预测题．【分析】当开关S2断开时，两电阻串联，两电流表测电路中的电流，电压表V1测电源的电压，V2测R1两端的电压；当开关S2闭合时，电路为R1的简单电路，两电压表测电源的电压，电流表A1测电路中的电流，A2被短路；根据串联电路的电阻特点和欧姆定律判断电路中电流的变化，进一步判断两电流表示数的变化；根据串联电路的电压特点判断两电压表示数的变化．【解答】解：当开关断开时等效电路图如图1所示；当开关闭合时等效电路图如图2所示．∵开关S2闭合前后电压表V1始终测电源的电压，∴电压表V1的示数不变；∵开关S2闭合前电压表V2测串联电路R1两端的电压，闭合后测电源的电压，∴根据串联电路总电压等于各分电压之和可知，开关闭合后V2的示数增大；∵开关S2闭合前电流A2测串联电路的电流，闭合后被短路，∴电流表A2的示数减小；∵电阻越串越大、大于任何一个分电阻，∴根据I=可知，开关S2闭合前测串联电路电流、开关S2闭合后测R1简单电路电流，A1示数增大．故选B．【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是会分析开关闭合前后电路的变化和电表所测电路原件的判断．24\n 10．（2011•鞍山）某同学在没有电流表的情况下，利用电压表和已知阻值的定值电阻R0，测量未知电阻Rx阻值，图中可实现测量Rx阻值的正确电路图是（ ）A．B．C．D．【考点】伏安法测电阻．【难度】难【专题】压轴题；推理法．【分析】本题各选项的共同特征都最缺少电流表，利用已知阻值的R0和开关的控制，推导出通过RX中的电流，是分析的关键．【解答】解：A、当开关闭合时，R0短路，电压表测电源电压，设此时示数为U1，当开关断开时，R0与RX串联，电压表测RX的电压，设此时示数为U2，则此时R0两端的电压为U1﹣U2．根据串联电路电流处处相等可列出等式：=，推导得出RX=，故此电路可以测出RX阻值．B、当开关闭合时，RX被短路，电压表测电源电压，当开关断开时，RX与R0串联，电压表仍测电源电压，无法推导出通过RX的电流，故此电路不能测出RX阻值．C、当开关掷到1档时，只有RX接入电路，电压表示数等于电源电压，设此时示数为U1，当开关掷到2档时，RX与R0串联，电压表测RX的电压，设此时示数为U2，则此时R0两端电压为U1﹣U2．根据串联电路电流处处相等可列出等式：=，推导得出RX=，故此电路可以测出RX阻值．24\nD、当开关掷到1档时，只有R0接入电路，电压表示数等于电源电压，设此时示数为U1，当开关掷到2档时，RX与R0串联，电压表测R0的电压，设此时示数为U2，则此时RX两端电压为U1﹣U2．根据串联电路电流处处相等可列出等式：=，推导得出RX=，故此电路可以测出RX阻值．故选A、C、D．【点评】缺少电流表测电阻的问题，要用到数学的推理思维，常以电流处处相等为突破口；如果缺少电压表测电阻，也常以各支路电压相等为突破口． 二、填空题（每空2分，共30分）11．如图所示反映的是电阻串、并联规律的示意图，其中 （选填“甲”或“乙”）图能够反映电阻并联规律． 图表示的含义是串联电路的总电阻等于各串联的电阻之和．【考点】电阻的串联与并联．【难度】易【专题】应用题；定性思想；电压和电阻．【分析】电阻并联时，相当于增大了横截面积，所以越并越小；电阻串联时，相当于增大了长度，所以越串越大．【解答】解：甲图中两电阻并联，相当于增大了导体的横截面积，所以甲图能反映电阻并联规律．乙图中两电阻串联，等效于一个更长的电阻，是因为串联时相当于增大了长度，故乙图表示的含义是：串联时的总电阻等于各串联电阻之和．故答案为：甲；乙．【点评】了解电阻的串联和并联规律，会根据图象判断电阻串联或并联的特点，是解答本题的关键． 12．（2014秋•龙江县期末）小明用两节干电池和一个灯泡连接了如图所示的电路，用来探究铅笔芯AB24\n的导电性．闭合开关后发现灯泡能发光，这说明铅笔芯是导体，发出微弱的光说明有 通过灯泡，当P向右移动时灯泡亮度增大，说明铅笔芯接入电路的电阻 （选填增大或减小），这个实验说明导体的电阻跟导体的 有关．【考点】欧姆定律；有关欧姆定律的计算．【难度】中【专题】实验题．【分析】灯泡能够发光也就说明了有电流通过灯泡，铅笔芯可以导电是导体．当P向右移动时灯泡亮度增大，灯泡亮度大说明了通过灯泡的电流大，根据欧姆定律说明电阻小了，划片P向右移动就改变了铅笔芯接入电路的长度，从而得出导体电阻和长度的关系．【解答】解：闭合开关后发现灯泡能发光，这说明铅笔芯能够导电，是导体，灯泡发光说明有电流通过灯泡；当P向右移动，铅笔芯接入电路中的长度变大，灯泡亮度增大说明电路中的电流变大，根据可知电路中的总电阻变小，灯泡的电阻不变，铅笔芯的电阻变小，从而得出铅笔芯电阻和铅笔芯的长度有关，长度越小，电阻越小．故答案为：电流；减小；长度．【点评】此题考查我们对于实验现象的分析能力，我们要能够根据实验现象得出结论． 13．（2013秋•桐梓县校级月考）如图，是自动测定油箱内油量的原理，R2规格为“20Ω1A”的滑动变阻器，油量表是由量程为0～0.6A的电流表改装而成的，R1的阻值为10Ω，电源电压为3V．（1）当油面上升时，电路中的电阻将 ，电流将 （均选填“增大”或“减小”）；（2）当R2的滑片处于最上端时，电路中的电流是 .【考点】电阻的串联与并联；欧姆定律在串、并联电路中的应用．【难度】中【专题】应用题；电路和欧姆定律．24\n【分析】（1）由原理图可知，油面上升时，浮球上升，指针下移，R2接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，根据欧姆定律可知电路中电流的变化；（2）当R2的滑片处于最上端时，定值电阻R1与R2的最大阻值串联，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中电流的大小．【解答】解：（1）由原理图可知，油面上升时，滑片下移，R2接入电路中的电阻减小，电路中的总电阻减小，根据I=可知电路中的电流增大；（2）当R2的滑片处于最上端时，定值电阻R1与R2的最大阻值串联，∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，∴电路中的电流I===0.1A．答：（1）减小；增大；（2）当R2的滑片处于最上端时，电路中的电流是0.1A．【点评】本题综合了杠杆、电路相关知识，根据杠杆的特点分析滑动变阻器的工作原理是本题的关键，同时会利用欧姆定律和电路的特点分析简单电路中电阻与电流的变化． 14．（2008•龙岩）如图所示的电路，当闭合开关S后，在滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，电流表的示数将 ，电压表的示数将 ．（填“变大”、“变小”、“不变”）【考点】电阻的串联与并联；欧姆定律在串、并联电路中的应用．【难度】中【专题】动态预测题；控制变量法．【分析】判断出两个电阻的连接方式、电压表所测的电压、电流表所测的电流后，分析滑动变阻器的电阻变化情况，再根据欧姆定律判断电压表、电流表的示数变化情况．【解答】解：由图可知两个电阻串联，电压表测滑动变阻器R2两端的电压，电流表测的是串联电路中的电流．当滑片向右移动时，滑动变阻器连入电路的电阻变大，由欧姆定律知，电路中的电流会随电阻的变大而变小，由U=IR知，定值电阻R1两端的电压变小，又因电源电源不变，所以滑动变阻器两端R2的电压变大．所以电流表的示数变小，电压表的示数变大．24\n故答案为：变小；变大．【点评】本题考查了欧姆定律、串联电路的特点在动态电路中的应用．此类题应首先判断出电路的连接方式以及电压表所测的电压、电流表所测的电流、滑动变阻器的阻值变化情况，再由欧姆定律判断出电压表、电流表的示数变化情况． 15．（2011•广元）一种电工工具由一个小灯泡L和一个定值电阻R并联而成，通过L、R的电流跟其两端电压的关系如图所示．由图可得定值电阻R的阻值为 Ω；当把这个工具接在电压为2V的电路两端，L、R并联的总电阻是 Ω．【考点】电阻的串联与并联；欧姆定律在串、并联电路中的应用．【难度】中【专题】计算题；压轴题；信息给予题．【分析】首先根据图分析定值电阻R和灯泡L在一定电压下的电流，然后根据欧姆定律计算R和L的阻值．根据并联电路电阻特点计算L、R并联的总电阻．【解答】解：电路两端电压为2V时，通过R的电流为0.2A，通过L的电流为0.6A．R的阻值为：R=L的阻值为：根据并联电路电阻特点计算：=2.5Ω24\n故答案为：10Ω，2.5Ω．【点评】首先要能根据欧姆定律计算电阻，其次要能运用并联电路电阻特点计算并联电路的总电阻． 16．（2007•鄂州自主招生）如图所示，AB两端电压恒为U，三个电阻R1、R2、R3的阻值均为12Ω，某同学误将一只电流表并联在了电阻R3的两端，结果发现电流表的示数为0.5A，据此可以推知AB两端电压U= V．【考点】电阻的串联与并联；欧姆定律在串、并联电路中的应用．【难度】难【分析】分析清楚电路结构，根据串联电路的特点及欧姆定律可求出AB两端的电压．【解答】解：由电路图知，电流表并联在电阻R3的两端时，电阻R3被短路，电阻R1与R2串联在电路中，根据串联电路的特点及欧姆定律知，AB两端的电压U=I（R1+R2）=0.5A×（12Ω+12Ω）=12V．故答案：12．【点评】本题考查了求电路两端的电压，分析清楚电路结构、掌握串联电路的特点、灵活应用欧姆定律是解题的关键． 17．如图所示，电源电压不变，R1=50Ω，R2=25Ω．若甲、乙都是电压表，则当S1、S2都闭合时U甲：U乙= ；若甲、乙都是电流表，则当S1闭合、S2断开时，I甲：I乙= ．【考点】电阻的串联与并联；欧姆定律在串、并联电路中的应用．【难度】难【专题】应用题；电路和欧姆定律．【分析】（1）若甲、乙都是电压表，则当S1、S2都闭合时，两电阻串联，电压表甲测电源的电压，电压表乙测R2两端的电压，根据串联电路的电压特点和欧姆定律求出两电阻两端的电压之比，根据串联电路的电压特点求出两电压表的示数之比；24\n（2）若甲、乙都是电流表，则当S1闭合、S2断开时，两电阻并联，电流表甲测R2支路的电流，电流表乙测干路电流，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出两支路的电流之比，根据并联电路的电流特点求出两电流表的示数之比．【解答】解：（1）若甲、乙都是电压表，则当S1、S2都闭合时，两电阻串联，电压表甲测电源的电压，电压表乙测R2两端的电压，因串联电路中各处的电流相等，所以，由I=可得，两电阻两端的电压之比：====，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，两电压表的示数之比：===；（2）若甲、乙都是电流表，则当S1闭合、S2断开时，两电阻并联，电流表甲测R2支路的电流，电流表乙测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，通过R1、R2的电流之比：===，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，两电流表的示数之比：===．故答案为：3：1；2：3．【点评】本题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律的应用，分清电路的串并联和电表所测的电路元件是解题的关键．三、实验探究题（共23分）24\n18．（2分）如图，虚线框内有两个阻值分别为30Ω、60Ω的电阻，小明同学想了解其连接方式，于是用3V的电源、电流表和开关进行了检测，闭合开关后，测得电流表的读数为0.15A．则两个电阻的连接方式是 ．若要减小电流表的读数，可以采取的措施有 ．【考点】欧姆定律；电阻的串联与并联．【难度】易【专题】作图题；图像综合题．【分析】根据串并联电路电阻的特点进行分析，即先计算出任一电阻接入电路的电流值，与0.15A进行比较即可判断出电阻的连接方式．【解答】解：∵I=，∴把30Ω的阻值接入3V电源两端时，电阻中的电流为I===0.1A，∵串联电路的总电阻比任何一个电阻都大，∴若两个阻值串联，则电流会小于0.1A，∵并联电路总电阻比任何一个电阻都小，∴若两个阻值并联，电流会比0.1A大，由于0.15A＞0.1A，所以电阻的连接为并联．若要减小电流表的读数，根据I=可知：在电源电压不变的条件下，需要增加电路中的总阻值；即：可以采取的措施有只接一个电阻或将两电阻串联．故答案为：并联；只接一个电阻或将两电阻串联．【点评】知道串并联电路电阻的特点，会灵活应用欧姆定律．19.（3分）现要测定标有“3.8V，0.3A”字样的小灯泡正常发光时灯丝的电阻值．给你提供的实验器材如下：4.5V和12V的电源各一套（电源电压恒定），开关一只，导线若干，标有“50Ω，1A”和“10Ω，1A”的滑动变阻器各一只，量程为0.6A和3A的电流表各一只．量程为3V和15V的电压表各一只．应选用 V的电源；电压表的量程应选择 V；滑动变阻器的规格应选择 ．【考点】伏安法测电阻的探究实验．24\n【难度】中【专题】实验题；探究型实验综合题．【分析】根据小灯泡的相关参数，选择电源电压和电压表的量程，并结合电流等的大小选择滑动变阻器的规格．【解答】解：（1）由题意可知，小灯泡的规格为“3.8V，0.3A”，电源电压可以选择4.5V，大于小灯泡的额定电压3.8V，所以4.5V的电源符合要求；（2）由于小灯泡的额定电压为3.8V，超过了电压表的0～3V量程，所以电压表的量程应选择0～15V；（3）小灯泡正常发光时的电阻：R灯==≈13Ω；如果使用“10Ω，1A”的滑动变阻器，当电阻最大时，R总=13Ω+10Ω=23Ω，此时电路中的电流：I==≈0.2A．0.2A小于小灯泡的额定电流0.3A，所以滑动变阻器的规格合适，应选择规格为“10Ω，1A”的变阻器．故答案为：4.5；0～15；10Ω1A．【点评】本题主要考查了在测量小灯泡电阻大小的实验中，电源、电压表量程以及滑动变阻器规格等的选择，应根据实验的实际和欧姆定律进行分析．20（9分）探究“电流与电压的关系”．器材有：滑动变阻器、开关、电源（电压恒为6V）各一个，电流表、电压表各一块，三个定值电阻（10Ω、15Ω、20Ω），导线若干．（1）如图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．（2）小明又利用上述实验器材探究“电流与电压的关系”，将滑片从一端移到另一端的过程中，收集的实验数据填入到下表中．电阻R/Ω10电压U/V23456电流I/A0.20.30.40.50.6①分析表中数据可得：电阻一定时，通过导体的电流与电压成 ．②分析可知，小明使用的滑动变阻器的最大阻值为 Ω．24\n【考点】电路中的电流与哪些因素有关．【难度】难【专题】应用题；探究型实验综合题．【分析】（1）电压表与电阻并联，并要注意正负接线柱的接法是否正确；（2）据表格中的数据分析即可判断；根据串联电路的特点和滑动变阻器接入电路的最大值和最小值列出等式解答．【解答】解：（1）由图知，电阻处发生了短路，由变阻器到电阻的导线接法错误，应将电阻一端接到左边接线柱，如图所示：（2）①分析表中数据可得：电阻一定时，通过导体的电流与电压成正比；②当滑片移到最小阻值处，即接入电路中的电阻为0时，电路中电流I=0.6A，定值电阻的阻值R===10Ω，当滑片移到最大阻值处，电路中电流I′=0.2A，电路中的总电阻R串===30Ω，滑动变阻器的阻值R′=R串﹣R=30Ω﹣10Ω=20Ω；故答案为：（1）如上图；（2）①正比；②20；【点评】本题是探究通过电阻的电流与电阻大小的关系实验，涉及到电路图的连接、滑动变阻器的使用、电流表的读数、串联电路的特点、欧姆定律的应用和控制变量法的应用，涉及的知识点较多，要深入理解和熟练掌握． 21．（9分）（2014•广东）某同学利用图1所示的电路来测量一未知电阻Rx．24\n（1）请用笔画线代替导线，将图1中实物图连接完整．（2）闭合开关后，当滑动电阻器的滑片向左移动到某一位置时，电压表的示数为1.2V，电流表的示数如图2所示，则I= A，Rx= Ω．（3）该同学又设计了如图3所示的测量电路，同样可以测量未知电阻Rx，其中R0是定值电阻．请在空格内把实验步骤补充完整．① ，用电压表测出电源的电压U；① ，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1；②请用测量值U和U1，已知量R0来表达Rx= ．【考点】伏安法测电阻的探究实验．【难度】难【专题】测量型实验综合题．【分析】（1）滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，要注意开关闭合前滑动变阻器处于最大阻值处；（2）根据电流表的量程和分度值读出示数，根据欧姆定律求出Rx的阻值；（3）由电路图可知，当开关S、S1均闭合时电路为Rx的简单电路，电压表测电源的电压；当开关S闭合、S1断开时，R0、Rx串联，电压表测Rx两端的电压；根据串联电路的分压特点和定值电阻的阻值求出Rx的阻值，据此设计实验步骤得出结果．【解答】解：（1）滑动变阻器的下方接线柱与开关的右方接线柱相连即可，如下图所示：（2）由图2可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，则I=0.3A，24\n由I=可得，Rx===4Ω；（3）实验步骤：①闭合开关S、S1，用电压表测出电源的电压U；②闭合开关S、断开S1，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1；③因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R0两端的电压：U0=U﹣Ux=U﹣U1，因串联电路中各处的电流相等，所以，I==，即=，解得：Rx=．故答案为：（1）如上图所示；（2）0.3；4；（3）①闭合开关S、S1；②闭合开关S、断开S1；③．【点评】本题考查了实物图的连接和电流表的读数、欧姆定律的应用、串联电路的特点等，关键是知道有电压表、无电流表时可根据串联电路的电流、电压特点进行设计实验． 四、计算题（共17分）22．（4分）（2016秋•新泰市期末）如图所示，定值电阻R1的阻值为10Ω，滑动变阻器R的阻值变化范围为0～20Ω，当滑片P移到R的最左端时，电流表的示数为0.6A，当滑片P移到R的最右端时电流表和电压表的示数各是多少？【考点】电阻的串联与并联；欧姆定律在串、并联电路中的应用．【难度】易24\n【专题】计算题；定量思想；顺推法；欧姆定律．【分析】当滑片P移到R的最左端时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出电源的电压；当滑片P移到R的最右端时，R1与R的最大阻值串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，根据电阻的串联和欧姆定律求出电流表的示数，再根据欧姆定律求出电压表的示数．【解答】解：当滑片P移到R的最左端时，电路为R1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=0.6A×10Ω=6V；当滑片P移到R的最右端时，R1与R的最大阻值串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，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：I2===0.2A，则电压表的示数：UR=I2R=0.2A×20Ω=4V．答：当滑片P移到R的最右端时电流表的示数为0.2A，电压表的示数为4V．【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，是一道基础题目． 23．（6分）（2014秋•崆峒区校级期末）如图所示的电路中，电源电压不变，电阻R1的阻值为20Ω．当断开开关s1和s2，闭合开关s3时，电流表的示数为0.50A；当断开开关s2，闭合开关s1和s3时，电流表的示数为0.90A．求：（1）电阻R2的阻值．（2）断开开关s1和s3，闭合开关s2时，加在R1两端的电压．【考点】电阻的串联与并联；欧姆定律在串、并联电路中的应用．【难度】中24\n【专题】计算题；欧姆定律．【分析】（1）当断开开关S1和S2，闭合开关S3时，只有R1连入电路中，由此计算出电源电压；当断开开关S2，闭合开关S1和S3时，两电阻并联，电流表测干路电流，根据串联电路特点和欧姆定律计算电阻R2的阻值；（2）断开开关S1和S3，闭合开关S2时，两电阻串联，由串联电路特点和欧姆定律计算R1两端的电压．【解答】解：由图知，当断开开关S1和S2，闭合开关S3时，只有R1连入电路中，电流表测电路中电流，由I=可得电源电压：U=U1=I1R1=0.50A×20Ω=10V，由图知，当断开开关S2，闭合开关S1和S3时，两电阻并联，电流表测干路电流，并联电路中各支路互不影响，所以R1电流不变，由并联电路的电流特点可得，通过R2的电流：I2=I总﹣I1=0.90A﹣0.50A=0.4A，由并联电路的电压特点可知，U=U1=U2=10V，所以电阻R2的阻值：R2===25Ω；（2）由图知，断开开关S1和S3，闭合开关S2时，两电阻串联，所以通过R1的电流：I1′=I===A，所以R1两端的电压；U1′=I1′R1=A×20Ω≈4.4V．答：（1）电阻R2的阻值为25Ω．（2）断开开关s1和s3，闭合开关s2时，加在R1两端的电压为4.4V．【点评】本题考查了串、并联电路特点和欧姆定律的应用，正确分析电路的结构是解题的关键． 24\n24．（7分）（2015•罗湖区一模）为防止酒驾事故的出现，酒精测试仪被广泛应用．有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪，当接触到的酒精气体浓度增加时，其电阻值降低，如图甲所示．当酒精气体的浓度为0时，R1的电阻为60Ω．在图乙所示的工作电路中，电源电压恒为8V，定值电阻R2=20Ω．求：（1）当被检测者的酒精气体的浓度为0时，电压的示数是多少？（2）现在国际公认的酒驾标准是0.2mg/mL≤酒精气体浓度≤0.8mg/mL，当电流表的示数为0.2A时，试通过计算判断被检测者是否酒驾．【考点】电阻的串联与并联；欧姆定律在串、并联电路中的应用．【难度】难【专题】应用题；电路和欧姆定律．【分析】（1）由电路图可知，传感器和定值电阻串联，电压表测传感器两端的电压，电流表测电路中的电流；根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出电压的示数；（2）当电流表的示数为0.2A时，根据欧姆定律求出电路的总电阻，根据电阻的串联求出传感器的电阻，由图象得出对应酒精气体的浓度，然后与酒驾标准相比较即可判断是否酒驾．【解答】解：（1）当被检测者的酒精气体的浓度为0时，R1的电阻为60Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流：I===0.1A，电压的示数：U1=IR1=0.1A×60Ω=6V；（2）当电流表的示数为0.2A时，电路中的总电阻：R===40Ω，24\n此时R1的电阻：R1′=R﹣R2=40Ω﹣20Ω=20Ω，由甲图可知，被检测者的酒精气体浓度为0.3mg/ml．0.2mg/ml＜0.3mg/ml＜0.8mg/ml，所以被检测者属于酒驾．答：（1）当被检测者的酒精气体的浓度为0时，电压的示数是6V；（2）当电流表的示数为0.2A时，被检测者是酒驾．【点评】本题考查电流的计算和是否饮酒或醉酒驾车的界定标准，以及欧姆定律的应用，关键明白电路的连接和能从图象上找到有用的数据．24
