初中物理教科版九年级上册第五章 欧姆定律综合与测试同步练习题

这是一份初中物理教科版九年级上册第五章 欧姆定律综合与测试同步练习题，共24页。试卷主要包含了单选题，填空题，计算题等内容，欢迎下载使用。

第五章欧姆定律拓展提升（4）2021-2022学年教科版物理九年级上册
姓名：___________班级：___________


一、单选题
1．如图所示电路，电源电压恒定不变，R0为定值电阻，R为电阻箱，当开关S闭合，电阻箱R取不同阻值时，电压表均对应有不同示数U1多次改变电阻箱R的阻值，所得到的﹣R图像为如图中的哪一个（　　）

A． B． C． D．
2．如图是某实验小组设计的“挂钩式电子秤”的电路原理图。电源电压恒定，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，滑片P与挂钩固定在一起。不挂物体时，滑片P在R2最上端。挂上物体时，滑片上随挂钩向下移动。在电子秤量程范围内，下列说法正确的是（　　）

A．所挂物体越重，电流表示数越大，电压表示数越小
B．所挂物体越重，电流表示数越大，电压表示数越大
C．所挂物体越重，电压表示数与电流表示数之比越大
D．所挂物体越重，电压表示数变化量与电流表示数变化量之比越大
3．在如图所示的电路中，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，下列分析正确的是(     )

A．电流表A示数与电流表A2示数的差变大
B．电流表A1示数与电流表A2示数的和变大
C．电压表V示数与电流表A2示数的比值变大
D．电压表V示数与电流表A1示数的乘积变大
4．下列电路中，电源电压不变（未知），R0为阻值已知的定值电阻。则能测出未知电阻Rx阻值的电路是（　　）

A．只有(1) (2) B．只有(2)(3)
C．只有(1) (2) (3) D．(1) (2) (3) (4)
5．如图所示电路，电源电压恒定，只闭合开关S1，将滑动变阻器的滑片由右向左滑动过程中，下列判断正确的是（　　）

A．小灯泡的亮度将会变亮
B．电压表V1与电压表V2的示数差变小
C．电压表V1与电流表A的示数比值变大
D．再闭合S2，调节变阻器的滑片，灯泡亮度不变
6．某研究小组在探究电路特点时设计了图甲、乙所示电路。已知 R1、R2、R3为定值电阻， R4为滑动变阻器（滑片在中点附近某位置），电源电压保持不变，现有两个电流表的示数相同，则下列判断正确的是（　　）
①若 A1与A4示数相同，R1 ③若 A2与 A4示数相同，R2>R3 ④若 A3与 A4示数相同，R2=R3

A．①和② B．②和③ C．③和④ D．①和④
7．如图所示，电源电压恒定不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关S，在滑动变阻器的滑片P从最左端向右滑动的过程中，下列能正确表示两电表读数U、I分别随滑动变阻器R的阻值变化的关系图是（　　）

A． B． C． D．
8．下图某小组同学设计的四种用于测定油箱内油量的装置。其中R是滑动变阻器的电阻片，滑动变阻器的滑片跟滑杆连接，滑杆可以绕固定轴O转动，另一端固定着一个浮子。在这四种装置中，当油量增加时，电压表和电流表示数都变大的是（　　）


A．乙 B．乙、丙 C．甲、丙 D．甲、丁
9．如图甲所示，当开关S从2位置转到1位置时，根据电流表和电压表对应的示数，在U－I坐标中描绘了相对应的点，如图乙所示。下列有关判断正确的是（　　）


A．电源电压为8V B．R2的阻值为10Ω
C．R1的阻值为20Ω D．S接2时通过R2的电流为0.2A
10．如图所示，是定值电阻和小灯泡L中电流随电压变化的图象，由图象可知（　　）

A．乙是小灯泡的图象
B．定值电阻的阻值为5Ω
C．定值电阻和小灯泡L并联接在4V的电源上，干路中的电流是1.2A
D．定值电阻和小灯泡L串联接在6V的电源上，电路中的电流是0.4A
11．在图所示的电路中，电阻R1的阻值为10Ω，滑动变阻器滑片位于中点。用一阻值为20Ω的电阻替换R1，可能使电压表示数与替换R1前相等的方法是（　　）

A．电源电压不变，不移动滑片P B．电源电压不变，向左移动滑片P
C．减小电源电压，不移动滑片P D．增大电源电压，向左移动滑片P


二、填空题
12．在图所示的电路中，电源电压为U保持不变。开关S从断开到闭合，电流表和电流表的示数均不变，若电路中仅有一处故障且只发生在电阻R1和R2上，请根据相关信息，写出电压表和电流表的示数及相对应的故障______。

13．如图甲所示的电路中，为定值电阻，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的变化关系如图乙所示，则的阻值为______，电源电压为______V，的最大阻值为______。

14．如图是一种调温型电热毯的电路示意图，R1和R2是两根电阻不变的电热丝，R1=2.2kΩ，R2=1.1kΩ。图中虚线框内是“三刀四档”滑动式调温开关，“三刀”（即AB、CD、EF三个滑片）只能同时并排向左或向右滑动，使开关处于“1”、“2”、“3”、“4”档中的某一档位上．如图，当开关处于“4”档时，电热毯不发热。
（1）当开关处于档位______时（选填“1”，“2”，“3”，下同），电阻丝R1与R2串联，当开关处于档位______时，电阻丝R1与R2并联；
（2）开关“2”档时，电热毯工作的电阻为_______，电流为_______A。

15．如图所示，若甲、乙均为电压表时，闭合开关S，则两电压表的读数U甲︰U乙=3︰2。若甲、乙均为电流表时，断开开关S，则两电流表的读数I甲︰I乙=_______。

16．小铭同学在探究“电流与电压关系”的实验中，选用器材有：学生电源（电压恒为4.5V）电流表、电压表、定值电阻R，导线若干和标有“50Ω、0.5A”字样滑动变阻器R＇。

(1)用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整；（要求：滑片P想D端移动时，电路中的电流变大，且导线不能交叉） （_________）
(2)连接电路时，开关必须 ______ （选填“断开”或“闭合”）。在电路连接完整后，闭合开关S前应将滑动变阻器的滑片P移到 _____ （选填“A”或“B”）端；
(3)闭合开关S后，移动滑片P时发现电压表无示数，电流表有示数且不断变化，则电路故障可能是定值电阻R发生了 _______ （选填“短路”或“断路”）；
(4)排除故障后闭合开关S，移动滑片P，当电流表的示数为0.28A时，电压表指针位置如图乙所示，则定值电阻R的阻值为 _______ Ω。多次移动滑动变阻器滑片P的位置，记录的实验数据如图，根据实验数据分析，可初步得出结论： __________ ；
实验次数
1
2
3
4
电压U/V
1.0
1.4
2.0
2.4
电流I/A
0.10
0.14
0.20
0.24
(5)在实验过程中，滑动变阻器R＇接入电路的阻值不得小于 _______ Ω。
17．如图甲所示的电路中，电源电压不变。闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P由一端移到另一端时，得到如图乙所示的某电压表示数U与电流表示数I的变化关系。电路中最大电流是___________A，当滑动变阻器的滑片P位于中点时，电压表V1与电压表V2的示数之比是___________。


三、计算题
18．如图所示电路，电源电压保持不变，定值电阻R1=20Ω，R2=10Ω，R是滑动变阻器。当滑动变阻器滑片P移动到最右端，开关S1闭合，开关S2断开时，电流表的示数为0.3A；当滑动变阻器滑片P移动到中点时，开关S1闭合S2断开时，电压表的示数为3V。
(1)电源电压；
(2)滑动变阻器的最大阻值；
(3)要使电流表示数变小，请写出∶开关S1、S2的开闭状态，滑动变阻器滑片P移动到的位置，并计算出最小电流是多少？

19．如图甲所示，电源电压是5V且保持不变，电流表的量程为0-3A，电压表的量程为0-3V，小灯泡的L的额定电压为3V，图乙是其I-U图象，滑动变阻器R1的最大阻值为20，定值电阻R2=20。求：
（1）小灯泡的额定功率；
（2）只断开S3，其他开关都闭合，R1的滑片位于中点时，电流表示数为多少？
（3）当S、S3闭合，S1、S2断开，为了保证电路的安全，滑动变阻器的阻值变化范围是多少？


20．如图所示，灯L上标有“12V 40Ω”，定值电阻R1的阻值为10Ω，滑动变阻器R2上标有“50Ω 1A”。
（1）闭合S1、S2，灯L正常发光。电流表、电压表的量程分别为0～3A，0～15V，求：
①滑动变阻器允许连入的阻值范围。
（2）断开S1、S2，用一个新的电源去替代原来的电源，电流表、电压表的量程分别为0～0.6A，0～3V，移动滑动变阻器的滑片过程中，要求两个电表均能达到满刻度，且电路正常工作。求允许替换电源的范围。

21．实验室中常用的电流表是由小量程电流计G改装而成的。如图甲所示，是一个满偏电流Ig=6mA（满偏电流，即电流计G的量程），内阻Rg=10Ω的电流计。如图乙所示，在电路中，我们可以把电流计看成一个定值电阻Rg与能显示电流大小的表盘G串联在一起成的，其同样遵从欧姆定律。求：
(1)当电流计G指针偏转到最大刻度（指针满偏）时，其两端的电压Ug（满偏电压）大小；
(2)若将该电流计G量程扩大n倍，即：I=nIg，请在丙图的虛框内画出改装的电路图，并写出所接入的电阻Rx的表达式；
(3)请推证：改装好的电流表A其量程扩大了，但其表盘的刻度仍是均匀的（即推证IA与Ig成正比）。


22．如图所示电路，电源电压保持不变，灯泡L上标有“6V 3W”字样，当开关S1闭合、S2断开、滑动变阻器的滑片P移到a端时，电压表的示数为2.4V，电流表示数为0.3A（灯泡灯丝电阻不随温度的变化而改变），求：
（1）滑动变阻器的最大阻值。
（2）电源电压。


参考答案
1．A
【详解】
设电压表的内阻为RV，由闭合电路的欧姆定律可得，电路电流

电压表示数
U＝
则

因ERV为定值，所以与R的间的关系是一次函数关系，由图像可知A正确，BCD错误。
故选A。
2．C
【详解】
ABC．由图示知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联在电路中，电流表测电路中的电流，电压表测变阻器两端的电压，且所挂物体越重，变阻器接入电路的阻值越大，而电源电压恒定，据串联电路的分压特点知，变阻器分去的电压也越大。即电压表示数越大。当变阻器接入电路的阻值变大时，电路中的总电阻变大，据欧姆定律知，电路中的电流变小，即电流表示数变小。那么电压表示数与电流表示数之比越大，故AB错误，C正确；
D．据串联电路的电压特点知，滑动变阻器两端的电压变化量等于小灯泡两端的电压变化量，设物体重力改变前后的电路中的电流分别为I1与I2，则
U1=I1R1，U1′=I2R1
那么
∆U=U1-U1′=I1R1-I2R1=(I1-I2)R1=∆IR1
所以

所以电压表示数变化量与电流表示数变化量之比不变，故D错误。
故选C。
3．C
【详解】
由电路图可知，电阻R1与滑动变阻器R2并联，电压表测R1两端电压，亦即并联电路各支路两端电压。电流表A测干路电流，电流表A1测通过R1的电流，电流表A2测通过R2的电流．当滑动变阻器的滑片P向右移动时，滑动变阻器连入电路的阻值变大，根据可得，通过R2的电流变小，即电流表A2的示数变小。
A．根据并联电路电流关系，电流表A示数与电流表A2示数的差即电流表A1的示数，由于并联电路各支路互不影响，A1示数不变，故A错误；
B．A1示数不变，A2示数变小，电流表A1示数与电流表A2示数的和变小，故B错误；
C．根据欧姆定律，电压表V示数与电流表A2示数的比值为电阻R2，由题可知滑动变阻器的滑片P向右移动时，R2变大，故C正确；
D．并联电路各支路互不影响，电阻R1两端电压不变，通过R1的电流不变，所以电压表V示数与电流表A1示数的乘积不变，故D错误。
故选C。
4．C
【详解】
(1)由电路图可知，当S1闭合、S2断开时，电路为Rx的简单电路，电流表Rx的电流Ix，当开关S1、S2都闭合时，R0、Rx并联，电流表测干路电流I， 通过R0的电流
I0=I-Ix
电源电压
U=(I-I0)R0
未知电阻Rx阻值
Rx=
(2)开关S1、S2闭合时，R0被短路，电压表测量电源电压U，开关S2断开时，两个电阻串联，电压表测量Rx两端的电压Ux，根据串联电路总电压等于各分电压之和，求出定值电阻两端的电压

电路中的电流
I=
未知电阻Rx阻值

(3)由电路图可知，当S1闭合、S2断开时，电路为Rx的简单电路，电流表测通过Rx的电流Ix，当开关S1、S2都闭合时R0、Rx串联，电流表测通过Ro、Rx的电流I，设电源电压为U，则有
①
②
联立两式解得：
(4)由电路图可知，无论开关S2闭合还是断开，电压表始终测电源的电压，即无法测出或间接得出通过Rx的电流，故此电路图不能测出Rx阻。
综上分析，(1)、(2)、(3)图能够测出未知电阻Rx阻值，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
5．B
【详解】
A．只闭合开关S1，由题中图可知，L与R串联，V1测R两端电压，V2测R一部分电压，将滑动变阻器的滑片由右向左滑动过程中，电路中的总电阻不变，电源电压恒定，根据欧姆定律可知，电路中的电流不变，因为灯泡L的电阻不变，根据P=UI的变形公式P=I2R可知，小灯泡的亮度不变，故A错误；
B C．只闭合开关S1，由题中图可知，L与R串联，V1测R两端电压，V2测R一部分电压，将滑动变阻器的滑片由右向左滑动过程中，V1示数不变，V2示数变大，所以电压表V1与电压表V2的示数差变小，电压表V1与电流表A的示数比值变小，故B正确，C错误；
D．再闭合S2，R左侧短路一部分，连入电路中的总电阻变小，电流变大，根据P=UI的变形公式P=I2R可知，小灯泡的亮度变亮，故D错误。
6．B
【详解】
图甲中，两电阻并联，电流表A1测量R1所在支路的电流，电流表A3测量R2所在支路的电流，电流表A2测量干路电流；图乙中，两电阻串联：
①若A1与A4示数相同，则

则R1>R3，故①错误；
②若A1与A3示数相同，则

则R1=R2，故②正确；
③若A2与A4示数相同，则

则R2>R3，故③正确；
④若A3与A4示数相同，则

则R2>R3，故④错误。
故选B。
7．C
【详解】
由电路图知，定值电阻R0与滑动变阻器串联在电路中，电压表测变阻器两端的电压，电路表测电路的电流。当滑片P向右移动时，变阻器接入电路的阻值变大，据串联电路的分压特点知，变阻器分去的电压变大，即电压表的示数变大，此过程中电路的总电阻变大，那么电路中的电流变小，那么电流表的示数变小。而图一中，U与R成正比，即电路中的电流保持不变；图二中，U随R变大而变大，但电流也随着变大（U与R的比值变大）；图三中，I随R变大而减小，且I与R成反比关系；图四中，I随R变大而减小，但I与R成线性关系，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
8．A
【详解】
图甲中，定值电阻R0和滑动变阻器R串联，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测电路中电流；当油量增加时，滑动变阻器阻值变小，电压表示数变小，电路总电阻变小，电流表示数变大，故甲不符合题意。
图乙中，定值电阻R0和滑动变阻器R串联，电压表定值电阻两端电压，电流表测电路中电流；当油量增加时，滑动变阻器阻值变小，电路总电阻变小，电流表示数变大，电压表示数变大，故乙符合题意。
图丙中，定值电阻R0和滑动变阻器R串联，滑动变阻器连成了固定阻值，电压表测滑动变阻器上半部分阻值两端电压，电流表测电路中电流；当油量增加时，滑动变阻器接入电路的阻值不变，电流表示数不变，电压表测量范围阻值变大，电压表示数变大，故丙不符合题意。
图丁中，定值电阻R0和滑动变阻器R串联，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测电路中电流；当油量增加时，滑动变阻器阻值变大，电压表示数变大，电路总电阻变大，电流表示数变小，故丁不符合题意。
故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
9．D
【详解】
A．当开关S从2位置转到1位置时，仅仅只有R1接入电路，电压表测量的R1的电压，也可以是测量电源电压，此时只有一个电阻，若将开关接2时，两电阻串联，电阻变大，电流变小，故当电流等于0.6A，电流比较大，开关接1，此时的电压表的示数为6V，故电源电压为6V，故A错误；
B．当开关接2时，两电阻串联，此时的电流为0.2A，电压表的示数为2V，电压表测量的是电阻R1的电压，则电阻R2两端的电压为

故电阻R2的阻值为

故B错误；
C．当开关接2时，R1的阻值为

故C错误；
D．S接2时，两电阻串联，电阻变大，电流变小，故此时的电流为0.2A，故通过R2的电流为0.2A，故D正确。
故选D。
10．C
【详解】
A．由图像知，乙图线是一倾斜的直线，是定值电阻的I-U图象，而甲图线中，用电器的电阻是变化的，所以是小灯泡的I-U图线，故A不符合题意；
B．由图像知，当通过定值电阻R的电流为0.4A时，它两端的电压为4V。则定值电阻

故B不符合题意；
C．当定值电阻R和小灯泡L并联在4V的电源上时，由图像知，通过小灯泡的电流为0.8A，则通干路的电流
I=I1+IL=0.4A+0.8A=1.2A
故C符合题意；
D．由图像知，定值电阻R与小灯泡L串联接在电路中时，如果通过电路的电流为0.4A，则R两端的电压为4V，L两端的电压为1V，电源电压
U=4V+1V=5V
故D不符合题意。
故选C。
11．C
【详解】
由于电路为串联电路，根据串联分压特点，电阻R1阻值变大，则电压变大。
A．电源电压不变，不移动滑片P，由串联分压规律可知电压表示数变大，故A不符合题意；
B．电源电压不变，向左移动滑片，R2阻值变小，R2电压变小，R1电压变大，故B不符合题意；
C．减小电源电压，总电阻不变。根据串联分压特点R1电压变小，可能使电压表示数与替换R1前相等，故C符合题意；
D．增大电源电压，向左移动滑片P，电源电压变大，总电阻变小，根据串联分压特点R1电压会变大，故D不符合题意。
故选C。
12．电流表的示数为0，电压表的示数为U，R1断路；电流表的示数为0，电压表的示数为0，R2断路
【详解】
若故障且只发生在电阻R1，且R1断路，无论闭合或断开开关，电压表串联在电路中，电流表的示数为0，电压表的示数为U；若R1短路，开关闭合时，电流表的示数为有示数，电压表的示数为0；开关断开时，电流表的示数为0，电压表的示数为U，不符合题意。
若故障且只发生在电阻R2，且R2断路，无论闭合或断开开关，两表均无示数，符合题意；
R2短路，断开开关，电流表的示数为0，电压表的示数为U；闭合开关，电流表的示数不为0，电压表的示数为U，不符合题意。
13．5 3 10
【详解】
[1]当闭合开关S后，滑片P从a端移动到b端时，观察图中电压表和电流表的示数变化情况得，电压表示数的变化为2V，电流表的变化为0.4A，故定值电阻R1的两端电压的变化量也是2V，则定值电阻R1的大小为
R1==5Ω
[2]故当滑片滑到a端时，电路中的电流为0.6A，故电源电压为
U=R1×Ia=5Ω×0.6A=3V
[3]当滑片滑到b端时，电路中的电流为0.2A，故电路中的总电阻为
R==15Ω
故变阻器的最大电阻
R2=15Ω-5Ω=10Ω
14．3 1 1100Ω 0.2
【详解】
(1)[1]由电路图可知，当开关位于“3”档时，R1与R2顺次连接，电流只有一条路径，因此R1与R2串联。
[2]当开关处于“1”档时，R1与R2并列连接，电流有两条路径，因此R1与R2并联。
(2)[3]当开关处于“2”档时，电路为R2的简单电路，因此电热毯工作的电阻为1100Ω；电路电流
I=
15．1∶3
【详解】
若甲、乙均为电压表时，闭合开关S，R1和R2串联，则有
U甲=U总
U乙=U2
又因为
U甲︰U乙=3︰2
故
U1∶U2=1∶2
串联电路各处的电流相等，根据可得

若甲、乙均为电流表时，断开开关S，R1和R2并联，并联电路各支路两端的电压相等，故

并联电路总电流等于各支路电流之和，甲电流表测量R2的电流，乙电流表测量总电流，故
I甲︰I乙=I2∶(I1+I2)=1∶(1+2)=1∶3
16． 断开 A 短路 10 电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 5
【详解】
(1)[1]在探究电流与电压关系的实验中，定值电阻R与滑动变阻器应串联连接，而变阻器的规格为“50Ω、0.5A”，那么电路中的电流不能超过0.5A，所以电流表的量程应选用0~0.6A。变阻器的滑片向D端移动时，电路中的电流变大，则这个过程中，变阻器接入电路的阻值变小，所以变阻器下面的接线柱接在B端。所以实物图连接如下：


(2)[2]连接电路时，开关必须断开，这样才能避免电路短路对造成电源的损坏。
[3]电路连接完整后，闭合开关前，应将变阻器的滑片移到阻值最大的位置，即A端。
(3)[4]闭合开关S，移动滑片P时，发现电压表无示数，电流表有示数，则电路中没有出现断路，且电流表示数随着滑片位置变化面变化，那么是定值电阻R发生了短路，此时电路中只有变阻器工作，那么滑片位置变化，变阻器接入电路的阻值也变化，所以电流表的示数也变化。
(4)[5]由图示知，当电路中的电流为0.28A时，电压表的示数为2.8V，即此时定值电阻两端的电压为2.8V，所以定值电阻的阻值

[6]分析表格中的数据知，在电阻阻值不变时，每组对应的电压值与电流值之比是一个定值，所以得出结论：电阻一定，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(5)[7]当电路中的电流最大时，变阻器接入电路的阻值最小，而电路中的最大电流为0.5A，此时定值电阻两端的电压
U1=ImaxR=0.5A×10Ω=5V
而电压表所用的量程为0~3V，那么电路中的电流不能达到0.5A。所以定值电阻两端的最大电压为3V，此时变阻器接入电路中的阻值最小，其两端的电压
U＇=U总-Umax=4.5V-3V=1.5V
据串联电路的分压特点有
R︰R＇=10Ω︰R＇=3V︰1.5V
解得，变阻器接入电路的最小阻值
R＇=5Ω
17．1.5 1：1
【详解】
[1]由图可知，图乙中图像是滑动变阻器的U-I图像，电路中最大电流为1.5A。

[2]由图乙可知

滑动变阻器的最大阻值为
，
滑动变阻器的的滑片处于中点时，滑动变阻器的电阻8Ω，所以

18．(1)6V；(2)40Ω；(3)闭合，断开，P滑倒最左端，0.1A
【详解】
解：(1)当滑动变阻器滑片P移动到最右端，滑动变阻器的阻值为0，开关S1闭合，开关S2断开时，单联，其电压等于电源电压，电流表的示数为0.3A，则电源电压

(2)当滑动变阻器滑片P移动到中点时，开关S1闭合S2断开时，单联，电压表测的滑动变阻器的电压，其示数为3V，因为电源电压为6V，所以的电压也为3V，根据串联分压规律可知，滑动变阻器此时的电阻与的电阻相等，所以此时滑动变阻器的阻值为20Ω，因为此时滑片在中点，所以滑动变阻器的最大阻值为40Ω。
(3)当滑动变阻器滑片滑到最左端，调到最大阻值且与串联时，总电阻最大，此时闭合，断开，电路中的最小电流

答：(1)电源电压是6V；
(2)滑动变阻器的最大阻值是40Ω；
(3)电路中的最小电流为0.1A。
19．（1）1.5W；（2）0.75A； (3)
【详解】
解：（1）由乙图可知，小灯泡的额定电流为0.5A，小灯泡的额定功率

（2）只断开S3，其他开关都闭合，R1与R2并联，的滑片位于中点，电阻为

两支路的电流


电流表测干路电流，电流表示数

(3)当S、闭合，断开时，小灯泡与滑动变阻器串联，灯泡正常发光时的电流为，所以，电路中的最大电流，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小。此时电路中的总电阻

小灯泡正常发光的电阻为

滑动变阻器接入电路中的最小阻值

当电压表的示数时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大

由图象可知，通过灯泡的电流即电路中的电流，则滑动变阻器接入电路中的最大阻值

所以，滑动变阻器允许的取值范围是。
答：（1）小灯泡的额定功率为1.5W；
（2）只断开S3，其他开关都闭合，R1的滑片位于中点时，电流表示数为0.75A；
（3）当S、S3闭合，S1、S2断开，为了保证电路的安全，滑动变阻器的阻值变化范围是。
20．（1）①12Ω≤R滑≤50Ω；（2）6V≤U＜9V
【详解】
解：（1）①根据题意知道，当滑动变阻器达到允许通过的最大电流1A时，干路电流为
1A+0.3A=1.3A＜3A
电流表是安全的。滑动变阻器允许连入最小值为

故滑动变阻器的变阻范围为
12Ω≤R滑≤50Ω
（2）由图知道，断开S1、S2，R1、R2串联，当电流表示数最大时，I最大=0.6A，则
U最小=I最大R总最小=0.6A×10Ω=6V
当电压表示数最大时，U2=3V，则

此时电流表不可能达到最大，所以3.6V舍去。当I最大=0.6A且U2最大=3V时
U′最大=U1+U2=0.6A×10Ω+3V=9V
由于题中要求两个电表先后均能达到满刻度，即最大电压应小于9V，所以允许替换电源的范围6V≤U＜9V。
答：（1）①滑动变阻器允许连入的阻值范围为12Ω≤R滑≤50Ω；
（2）允许替换电源的范围6V≤U＜9V。
21．(1)0.06V；(2)，；(3)见解析
【详解】
解：(1)由题意可得：当通过小量程电流计的电流为满偏电流时，则电流计两端的电压

(2)想将电流计G的量程扩大n倍，需要并联一个电阻，让电阻分去(n-1)Ig的电流，电流计才能正常工作，所以改装的电路图如图所示：


要使改装后的电流表量程为电流计满偏电流的n倍，即

由于电流计G与电阻的并联，则流过与电流计并联的电阻的电流

同时有

即

代入数据得

解之得

(3)由得

而n是一个定值，即IA与Ig的比值是一个定值，即两者成正比，所以改装好的电流表A其量程扩大了，但其表盘的刻度仍是均匀的。
答：(1)当电流计G指针偏转到最大刻度（指针满偏）时，其两端的电压Ug（满偏电压）为0.06V；
(2)见解析；
(3)见解析。
22．（1）8Ω；（2）6V
【详解】
解：（1）当开关S1闭合、S2断开、滑动变阻器滑片P移到a端时，R的最大阻值与L串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，由可得，滑动变阻器的最大阻值

（2）由可得，灯泡的电阻

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电源=I(RL+R)=0.3A×(12Ω+8Ω)=6V
答：（1）滑动变阻器的最大阻值为8Ω。
（2）电源电压为6V。