专题16 探究电路（电阻、欧姆定律）-5年（2019-2023）中考1年模拟物理分项汇编（福建专用）

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一、单选题
1．（2020·福建·统考中考真题）物理学中以欧姆为单位的物理量是（ ）
A．电阻B．电功C．电流D．电压
【答案】A
【解析】A．电阻的基本单位是欧姆，符合题意；
B．电功的基本单位是焦耳，不符合题意；
C．电流的基本单位是安培，不符合题意；
D．电压的基本单位是伏特，不符合题意。
故选A。
2．（2019·福建·中考真题）在相同温度下,关于导体的电阻，下列说法正确的是
A．铜线的电阻一定比铝线的小
B．长度相同粗细也相同的铜线和铝线电阻相等
C．长度相同的两根铜线,粗的那根电阻较大
D．粗细相同的两根铜线,长的那根电阻较大
【答案】D
【解析】电阻是导体自身的一种特性，它由导体的材料、长度、横截面积和温度决定，与加在导体两端的电压和通过导体的电流大小无关．
A. 由于没有控制导体长度和粗细相同，所以不能说铜导线的电阻一定比铝导线的电阻大，故错误；
B. 长度相同，粗细也相同的铜线、铝线，材料不同，电阻不相等，故错误；
C. 导线的材料和长度相同的两根铜线，粗的那根电阻较小，故错误；
D. 导线的材料和横截面积相同，长的那根电阻较大，故正确．
3．（2023·福建·统考中考真题）滑动变阻器可以改变接入电路中电阻的大小。使用时移动滑片，改变的是滑动变阻器接入电路中电阻丝的（ ）
A．材料B．横截面积C．长度D．电流方向
【答案】C
【解析】导体的电阻受导体的材料、长度、横截面积、温度的影响；滑动变阻器的原理是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻。故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
4．（2018·福建·中考真题）灯泡L与定值电阻R组成的电路如图甲，L和R的I-U图线分别为图乙中的A、B，闭合开关S，L正常发光，电路的总功率为4.8W。则此时灯泡L的（ ）
电压为7VB．电流为0.3AC．电阻为20ΩD．功率为3W
【答案】D
【解析】AB．图甲中灯泡和电阻并联，已知L和R的I-U图线分别为图乙中的A、B；B图线的电阻是过原点的一条直线，说明其阻值不变，即B图线为定值电阻R，则A图线为灯泡L，闭合开关S，电路的总功率为4.8W，因并联电路各支路两端的电压相等，根据图像可知，在电压为6V时，通过灯泡的电流IL=0.5A，通过电阻R的电流IR=0.3A，则干路中的电流为
I=IL+IR=0.5A+0.3A=0.8A
此时的总功率为
P=UI=6V×0.8A=4.8W
满足题中的要求；所以，电源电压为6V，则此时灯泡L的电压为6V，通过灯泡的电流IL=0.5A，故AB错误；
C．根据欧姆定律可得，此时灯泡的电阻为
故C错误；
D．根据题意可知，此时灯泡的功率为
PL=UIL=6V×0.5A=3W
故D正确。
故选D。
5．（2022·福建·统考中考真题）如图，电源电压保持不变，R为定值电阻。闭合开关S，将滑片P从右端向左端移动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．V1和V2示数不变，A示数变大B．V2和A示数的乘积先变大后变小
C．V1和A示数之比不变D．V2和A示数之比变小
【答案】D
【解析】滑动变阻器与电阻串联，电流表测电路的电流，V2测电源电压，V1测变阻器的电压。
A．将滑片P从右端向左端移动过程中，变阻器连入电路的电阻变小，由串联电阻的规律，电路的电阻变小，根据欧姆定律，电流表示数变大，R两端电压变大，则是V1表示数变大，V2测电源电压，示数不变，故A错误；
B．因V2的示数等于电源电压保持不变，故V2和A示数的乘积变大，故B错误；
C．根据欧姆定律，V1和A示数之比即变阻器连入电路的电阻，可知这个比值变小，故C错误；
D．根据欧姆定律，V2和A示数之比即电路的总电阻，结合选项A，可知这个比值变变小，故D正确。
故选D。
6．（2016·福建·中考真题）如图所示是某种“测重仪”的原理图。A为托盘，P为金属滑片，且固定在轻质弹簧上，并能随轻质弹簧一起上下滑动，R0为保护电阻。托盘中物体的质量大小，可由电表的示数来显示，当物体的质量越大，电表的示数就越大，符合这一要求的电路是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】B
【解析】A．由图知，电压表串联入电路中，所以无论物体质量大小，滑片移动时电压表示数都几乎等于电源电压，故A不合题意；
B．由图知，物体质量越大，压力越大，滑片向下移动，使得R连入阻值减小，电源电压一定，由可知电路中电流变大，即电流表示数变大，故B符合题意；
C．由图知，电流表将R短路，所以物体质量改变时，电路中电流不变，即电表示数不变，故C不合题意；
D．由图知，R与R0串联，电压表测R两端电压，由串联电路的分压原理知，物体质量变大，压力变大时，滑片向下移动，变阻器R连入阻值变小，分压减少，即电压表示数变小，故D不合题意。
故选B。
二、填空题
7．（2020·福建·统考中考真题）如图所示电路，电源电压为3V，R1、R2、R3，阻值均为10Ω，闭合开关S，电压表示数为______V，电流表示数为______A。
【答案】 3 0.6
【解析】[1][2]由电路图可知，R1、R2和R3并联，电压表测电源电压，则电压表的示数为3V；电流表测R2和R3的电流之和，通过R2和R3的电流相等，即
I====0.3A
故电流表的示数为0.6A。
8．（2019·福建·中考真题）图为某种灯泡的电流I与电压U的关系图象，若有6只这种灯泡串联接在电压为6 V的电源上，通过灯泡的电流为_____A；若把一只这种灯泡与一电阻并联接在电压为6 V的电源上，总电流为1.5 A,则该电阻的阻值为____________．
【答案】 0.2 6
【解析】有6只这种灯泡串联接在电压为6 V的电源上，每只灯泡两端电压是1 V，由电流I与电压U的关系图象可得，灯泡的电流为0.2A；把一只这种灯泡与一电阻并联接在电压为6 V的电源上，由电流I与电压U的关系图象可得，灯泡的电流为0.5A，由并联电路的电流特点可知，流过电阻的电流是：I=1.5A-0.5A=1A，该电阻的阻值为：.
三、实验题
9．（2023·福建·统考中考真题）学校“水培种植小屋”的蔬菜适宜生长的温度在10~30℃之间，项目式学习小组利用热敏电阻和电阻箱设计温度报警电路，电阻箱是可以调节并显示阻值的变阻器。
（1）利用图甲所示电路探究热敏电阻Rt阻值随环境温度t变化的规律；

①根据图甲，用笔画线表示导线，将图乙中的实物电路连接完整_________；
②连接电路的过程中，应将开关________，将电阻箱的阻值调至最大，起到__________的作用；
③将热敏电阻置于0℃的环境中，闭合S1、断开S2，记录电流表示数I0，然后_________（描述开关状态），调节电阻箱R0直至电流表示数为__________，此时Rt=R0；
④将热敏电阻Rt置于不同温度的环境中，重复步骤③，测得的数据如下表：
分析数据可得：热敏电阻的阻值随温度的升高而________；
（2）根据上述探究结果，设计报警电路。
实验器材：电源（恒为12V）、热敏电阻Rt、电阻箱R0（0~9999Ω）、数字电压表（U≥7.2V时报警）、数字电流表（I≥6mA时报警）、开关一个、导线若干。
设计要求：小屋温度t≥30℃或t≤10℃时都有一个电表报警。

①虚线框中的电路图是学习小组设计的报警电路，但它不能完全满足要求，请你根据设计要求将电路图补画完整________；
②设计的电路中，电阻箱R0应调为_________Ω。当温度降低到10℃时电路报警，此时电流表的示数为_________mA。
【答案】 断开 保护电路 断开S1、闭合S2 I0 减小 1200 4
【解析】（1）①[1]由图甲可知，Rt与R0并联，开关S1控制Rt，开关S2控制R0，电流表测干路电流，电路连接如下图所示

②[2][3]连接电路时，为了保护电路，应将开关断开，同时将电阻箱的阻值调至最大。
③[4][5]在实验过程中，当流过热敏电阻的电流等于流过电阻箱的电流时，由欧姆定律可得，此时热敏电阻的阻值等于电阻箱的阻值，故可知此时应断开S1、闭合S2，调节电阻箱R0直至电流表示数为I0，则此时热敏电阻的阻值等于电阻箱的示数。
④[6]由表中数据可知，热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。
（2）①[7]由图中可知，此时Rt与R0串联，当温度过高时，此时Rt的阻值减小，电路中电流增大，会触发报警，但温度过低时不会触发报警，由串联电路电阻等比例分压可知，此时应将电压表并联在Rt两端进行改进，电路连接如下图所示

②[8][9]由题意可知，当温度降低到10℃时电路报警，此时Rt两端电压为Ut=7.2V，此时Rt的阻值为Rt=1800Ω，由欧姆定律可得，此时电路中电流为
由串联电路的电压规律可得，此时电阻箱两端电压为
U0=U-Ut=12V-7.2V=4.8V
故由欧姆定律可得，此时电阻箱的阻值为
10．（2022·福建·统考中考真题）小华用如图甲所示电路，测量标有“2.5V”字样小灯泡的电阻，现有器材：电源（3V）、电流表、电压表、滑动变阻器（20Ω，2A）、开关、导线若干。
（1）根据图甲，用笔画线表示导线，将图乙中的实物图连接完整______；
（2）闭合开关前，滑动变阻器滑片P应调至______端。
（3）闭合开关，移动滑片P，发现灯泡始终不亮，电流表示数为零，电压表示数等于电源电压，可判断故障是______；
（4）排除故障后进行实验。移动滑片P，当电压表示数为2.2V时，电流表示数如图甲，为______A，此时小灯泡的电阻为______Ω（结果保留一位小数）；
（5）根据实验数据，分别画出小灯泡和滑动变阻器的I-U图像，如图乙。根据图像可知：小灯泡两端电压越大，电阻越______；当滑动变阻器电阻与小灯泡电阻相等时，小灯泡消耗的功率是______W；
（6）小华发现无论如何移动滑片，小灯泡两端的电压都无法调到0.5V。现增加一个阻值为20Ω的定值电阻R和一个开关，对原电路进行改进，使小灯泡两端电压能在0.5~3.0V之间变化，测出小灯泡在不同电压下的电阻。请在虚线框中画出电路图，要求电路连接后不再拆接______。
【答案】 右 小灯泡断路 0.24 9.2 大 0.3
【解析】（1）[1]小灯泡的额定电压是2.5V，电压表选择0~3V的量程，电压表和灯泡并联，滑动变阻器一上一下串联接入电路，如图所示
（2）[2]为保护电路，连接电路时，滑动变阻器滑片P应调至阻值最大处，即最右端。
（3）[3]闭合开关，移动滑片P，发现灯泡始终不亮，电流表示数为零，说明电路中出现断路，电压表示数等于电源电压，可能小灯泡断路。
（4）[4]由图甲可知，电流表的量程是0~0.6A，分度值是0.02A，电流表的示数是0.24A。
[5]此时小灯泡的电阻为

（5）[6]如图所示
滑动变阻器的滑片向左移动，变阻器连入电路的电阻变小，电路的总电阻变小，由可知电路中的电流变大，由U=IR可知，灯泡两端的电压变大，由串联电路电压的规律可知变阻器两端的电压变小，图像A是灯泡的I-U图像，图像B是滑动变阻器的I-U图像，灯泡的电压分别为1.0V、1.5V、2.5V，对应的电流分别为0.16A、0.2A、0.25A，电阻分别为



所以小灯泡两端电压越大，电阻越大。
[7]由图乙可知，当滑动变阻器电阻与小灯泡电阻相等时，灯泡两端的电压是1.5V，通过灯泡的电流是0.2A，小灯泡消耗的功率
PL=ULIL=1.5V×0.2A=0.3W
（6）[8]小华发现无论如何移动滑片，小灯泡两端的电压都无法调到0.5V，说明变阻器的最大阻值较小，由串联分压可知，在电路中串联一个阻值为20Ω的定值电阻R，电源电压是3.0V，为了使小灯泡两端的电压是3.0V，将开关S1并联在电阻R两端，闭合开关S1将R短路，变阻器的滑片移动阻值最小处，此时只有灯泡的简单电路，灯泡两端的电压等于电源电压，即灯泡两端的电压是3.0V，如图所示
11．（2021·福建·统考中考真题）用两节干电池、两个开关、一个电压表、一只阻值为20 Ω的定值电阻R0，导线若干，测量未知电阻Rx的阻值，电路实物图如图甲所示。
（1）用笔画线代替导线将图甲中的电压表接在R0两端______；
（2）正确连接电路，闭合开关S1和S。电压表示数如图乙，为______V；
（3）断开S1，闭合S，电压表示数为1.4 V，则Rx=______Ω；
（4）若没有电压表，只有一个电流表，其余元件不变，设计并在方框内丽出测量Rx阻值的电路图______（要求电路连接后不能再拆接）。
【答案】 2.8 20
【解析】（1）[1]电压表接入电路使用时，应并联在被测用电器两端，且电流要从电压表的“+”接线柱流进，“—”接线柱流出。该电源由两节干电池组成，所以电压表选0~3V量程接入电路，如图所示：
（2）[2]电压表所选量程为0~3V，分度值为0.1V，读出其读数为2.8V。
（3）[3]闭合开关S1和S，电路中只有R0接入电路，电压表测电源电压U=2.8V；断开S1，闭合S，R0和Rx串联接入电路，电压表测R0两端电压U0=1.4V，此时电路中电流
Rx两端电压
Rx的电阻
（4）[4]用电流表测流过R0的电流，计算出R0两端电压，将未知电阻Rx与R0并联，因为并联电路各支路两端电压都相等。设计如图所示电路：
12．（2021·福建·统考中考真题）如图甲是“探究电流与电阻的关系”的实验电路图，实验器材有：电源（输出电压为6V）、电流表、电压表、滑动变阻器和开关各一个，定值电阻5个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25 Ω）和导线若干。
（1）连接电路，闭合开关，电流表指针偏到零刻度线左边，如图乙，原因是______；
（2）正确连接电路，用上述5个定值电阻进行实验得到5组数据，作出电流与电阻的关系图象如图丙、实验中定值电阻两端的电压保持______V，滑动变阻器的最大阻值应不小于______Ω；
（3）为了更直观地表示电压不变时电流与电阻的关系，可以改变横坐标，处理数据后画出电流I与______的关系图线。
【答案】 电流表正负接线柱接反 2 50 电阻R的倒数
【解析】（1）[1]由乙图可知，电流表指针反向偏转，说明电流表的正负接线柱接反了。
（2）[2]由图可知，当所用定值电阻的阻值为5Ω时，电流为0.4A，定值电阻两端的电压为
[3]完成实验中，电路中最小电流为
此时滑动变阻器的电阻为
（3）[4]在电压一定时，电流和电阻成反比，电流和电阻的倒数成正比，其图像是经过远点的一条倾斜的直线，所以为了更直观地表示电压不变时电流与电阻的关系，可以画出电流I与电阻R的倒数的图像。
13．（2019·福建·中考真题）现要测量电阻RX的阻值，提供的实验器材有：待测电阻RX(约5 Ω )、两节干电池、电流表、电压表、 滑动变阻器、开关及导线若干．
(1)用笔画线代替导线，将图中的实物图连接完整，要求滑动变阻器的滑片P向接线柱D移动时接入电路的阻值变小．
( )
(2)正确连线后，闭合开关，移动滑片P,电流表示数几乎为零，电压表示数接近电源电压且几乎不变．若电路中只有一处故障，可判断该故障是____________．
(3)排除故障继续实验，某次测量，电流表的示数为0.50 A,电压表的示数如图,该示数为_____V,则RX=______Ω．
(4)某同学利用电源(电压未知)、电阻箱(0-999.9 Q)和电流表(指针能正常偏转，但刻度盘示数模糊不清)等器材，测电阻RX的阻值，设计的电路如图．完成下列实验步骤:
①正确连接电路，断开S1、S2，将电阻箱R阻值调至最大；
②____________________;
③_________________;
④电阻RX=______________． (用测得量的符号表示)
【答案】 Rx未接入电路(Rx断路) 2.60(2.6) 5.2 闭合S1，标记电流表指针所指的位置 断开S1，闭合S2,调节电阻箱，使电流表指针指在标记的位置，记下电阻箱阻值R0； R0
【解析】(1) 滑动变阻器的滑片P向接线柱D移动时接入电路的阻值变小,一上一下，上端接D，下端要接B，电流的最大值： ，电流表选0-0.6A量程，电流表串联在电路中，注意让电流从正接线柱流入，负接线柱流出，如图所示：
(2) 闭合开关，移动滑片P,电流表示数几乎为零，电压表示数接近电源电压且几乎不变，相当于把电压表两端串联在电路中，故电路故障可能是Rx未接入电路(Rx断路)；
(3) 电流表的示数为0.50 A，电压表量程是0～3V，分度值是0.1V，电压表示数为0.6V， ；
(4) ①正确连接电路，断开S1、S2，将电阻箱R阻值调至最大；
②闭合S1，标记电流表指针所指的位置， ；
③断开S1，闭合S2，调节电阻箱，使电流表指针指在标记的位置，记下电阻箱阻值R0，；
④因此，电阻RX= R0.
四、计算题
14．（2023·福建·统考中考真题）实践小组设计了由厢体、承重板和动滑轮组成的提升重物的装置，示意图如图甲，厢体放置在水平承重板上，承重板的上表面装有压力传感器，装置由电动机提供动力。该装置设计有超载限制系统，如图乙，限制系统中的控制电路电源电压恒为12V，定值电阻R0阻值为200Ω，压力传感器中的力敏电阻RF阻值随压力F压变化的部分数据如下表所示。当控制电路的电流大于0.03A时，电磁铁将衔铁吸下，B、C两个触点断开，电动机停止工作。已知厢体重150N，承重板和滑轮共重100N，忽略绳重、摩擦和电磁铁线圈电阻。
（1）空厢匀速竖直上升时，求绳拉力F的大小；
（2）在6s内将空厢匀速竖直提升3m，求拉力F做功的功率；
（3）重物放在厢体内，求该装置匀速竖直提升重物的最大机械效率；
（4）若要将该装置的最大载重量调小，提出对控制电路的一条调整措施。

【答案】（1）125N；（2）125W；（3）75%；（4）减小R0
【解析】解：（1）忽略绳重、摩擦，空厢匀速竖直上升时，绳拉力F的大小
（2）绳端移动距离
绳拉力F做的功
绳拉力F的功率
（3）控制电路的最大电流时，载重量最大，控制电路最小总电阻
力敏电阻的阻值
由表中数据可知，当，压力，即最大载重
装置的最大机械效率
（4）要将该装置的最大载重量调小，力敏电阻RF阻值会变大，控制电路的电流不变，由可知，电源电压不变，电路的总电阻不变，可以减小R0的阻值。
答：（1）空厢匀速竖直上升时，绳拉力F的大小是125N；
（2）在6s内将空厢匀速竖直提升3m，拉力F做功的功率是125W；
（3）重物放在厢体内，该装置匀速竖直提升重物的最大机械效率是75%；
（4）若要将该装置的最大载重量调小，减小R0。
15．（2023·福建·统考中考真题）下图是某暖手宝的工作原理图，电源电压恒为6V，电阻R1为10Ω，闭合开关S，电路的总电流为1A，求：
（1）通过R1的电流；
（2）电阻R2的阻值；
（3）电路消耗的总电功率。

【答案】（1）0.6A；（2）15Ω；（3）6W
【解析】解：（1）由电路图可知，R1和R2并联，由欧姆定律可得，通过R1的电流为
（2）由并联电路的电流规律可得，通过R2的电流为
I2=I-I1=1A-0.6A=0.4A
故由欧姆定律可得，电阻R2的阻值为
（3）由P=UI可得，电路消耗的总电功率为
P=UI=6V×1A=6W
答：（1）通过R1的电流为0.6A；
（2）电阻R2的阻值为15Ω；
（3）电路消耗的总电功率为6W。
16．（2022·福建·统考中考真题）如图是一款摄像机自主启动装置的简化电路图，电源电压恒为12V，RP是红外线探测电阻，R是定值电阻，阻值为8Ω。当R两端的电压达到8V时，摄像机自主启动拍摄。求：
（1）电路中的电流；
（2）RP的阻值。
【答案】（1）1A；（2）4Ω
【解析】解：（1）根据得，电路中的电流
（2）两端的电压
的阻值
答：（1）电路中的电流是1A；
（2）RP的阻值是4Ω。
17．（2019·福建·中考真题）空气质量指数是环境监测的重要指标,下表的空气质量等级是按照空气质量指数A划分的．某兴趣小 组自制的空气质量监测仪，用电压表显示空气质量指数，工作原理电路图如图．已知电源电压U=18 V,电压表量程为0 ~ 15 V,定值电阻R0的阻值为100 Ω,气敏电阻阻值R与A的关系为R= 103Ω
(1)通过计算，判断电压表示数为10 V时对应的空气质量等级．
(2)更换定值电阻可改变监测仪的测量范围,若要使电压表满偏时对应的空气质量指数A= 400,则更换后的定值电阻的阻值应为多大?
【答案】(1)良(2) 75Ω
【解析】(1)定值电阻R0和气敏电阻R 是串联关系，电路中电流：，气敏电阻阻值：，把R=8Ω代入等式R=103Ω，解得A=75，查表可得，空气质量等级是良；
(2) 空气质量指数A= 400时，气敏电阻阻值：R=103=15Ω，电压表满偏时两端电压15V, 电路中电流：，更换后的定值电阻的阻值应为：.
温度t/℃
0
10
20
30
40
阻值Rt/Ω
2800
1800
1200
800
600
F压/N
…
400
600
800
900
1000
…
RF/Ω
…
800
500
300
200
100
…
空气质量指数A
0〜50
51 〜100
101 〜150
151 〜200
201 〜300
>300
空气质量等级
优
良
轻度污染
中度污染
重度污染
严重污染
一、单选题
1．（2023·福建南平·统考一模）如图所示的电路中，R2的阻值为10 Ω。开关S1、S2闭合，电流表A2的示数为0.3 A，电流表A1的示数为0.5 A。开关S2断开时，下列说法正确的是（ ）
A．通过R1的电流为0.3 AB．电流表A1的示数为0.5 A
C．电流表A2的示数为0.5 AD．电阻R1的阻值为15 Ω
【答案】D
【解析】由电路图可知，开关S1、S2闭合时，两电阻并联，电流表A2测R2支路的电流，电流表A1测干路的电流；开关S1控制整个电路，开关S2控制电阻R1；因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过电阻R1的电流为
因为并联电路中各支路两端的电压相等，所以由欧姆定律可得，电源的电压
由可得，电阻R1的阻值
电流表A2测R2支路的电流，开关S2控制电阻R1，由于并联电路各支路互不影响，所以开关S2断开时，通过R1的电流为0A，通过R2的电流不变，即电流表A2示数不变仍为0.3A，此时电流表A1的示数也为0.3A，故ABC错误，D正确。
故选D。
2．（2023·福建泉州·统考一模）如图的电路，电源电压保持不变，R1、R2均为定值电阻，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中（ ）
A．V1与A的示数之比变小
B．V2与A的示数之比不变
C．V1的示数变小，V2与A的示数变大
D．V1与V2的示数变大，A的示数变小
【答案】B
【解析】A．由电路可知，R1、R2、滑动变阻器和电流表串联，电压表V1测R1和滑动变阻器两端的电压，V2测R2两端的电压。根据欧姆定知，V1与A的示数之比为R1和滑动变阻器的电阻之和，滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中，接入电路的阻值变大，则V1与A的示数之比变大，故A错误，不符合题意；
B．根据欧姆定知，V2与A的示数之比为定值电阻R2的阻值，不随滑动变阻器的阻值变化而变化，故B正确，符合题意；
CD．滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中，接入电路的阻值变大，由串联电路的特点知，电路中的总电阻变大，电流变小，A的示数变小，由U=IR可知，V2的示数变小，由串联电压特点可知， V1示数变大，故CD错误，不符合题意。
故选B。
3．（2023·福建泉州·统考一模）如图，闭合开关S，磁铁及弹簧在图中位置静止，当滑动变阻器的滑片P向A端移动时（ ）
A．电磁铁磁性增强，弹簧长度增加
B．电磁铁磁性增强，弹簧长度减小
C．电磁铁磁性减弱，弹簧长度增加
D．电磁铁磁性减弱，弹簧长度减小
【答案】C
【解析】由图可知，电流由螺线管的下端流入、上端流出，根据安培定则可得，螺线管的上端为N极，下端为S极，磁铁的下端是N极，同名磁极相互排斥，弹簧的长度减小，当滑动变阻器的滑片P向A端移动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，由可知电路中的电流变小，通电螺线管的磁性减弱；故对磁铁的排斥力减小，弹簧长度增加，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
4．（2023·福建·校联考模拟预测）如图所示，电源电压保持不变，R1=10Ω，当闭合开关S，滑动变阻器滑片P从a端移到b端，两电表示数变化关系用图乙中线段AB表示，则电源电压和滑动变阻器的最大值分别为（ ）
A．6V 20ΩB．4V 20ΩC．6V 10ΩD．4V 10Ω
【答案】A
【解析】由图得，电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测量滑动变阻器R2电压，电流表测量电路电流，由图乙得，电路中最大电流为0.6A，此时滑动变阻器接入电路中电阻为0，只有R1工作，由欧姆定律得，电源电压为
当电压表示数最大为4V时，电路中电流为0.2A，此时滑动变阻器接入电路中电阻最大，由欧姆定律得，滑动变阻器的最大电阻
故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
5．（2023·福建南平·统考一模）如图所示为一握力计的电路示意图，a、b、c、d为四个接线柱，电表及一定值电阻R0未画出，金属板N固定不动，金属板M可带动金属片P滑动，从而与R构成滑动变阻器，若弹簧的电阻不计，电源电压保持不变，要求握力F增大时，电表的示数也增大，则（ ）
A．a、b之间应接入电流表，c、d之间应接入定值电阻
B．a、b之间应接入定值电阻，c、d之间应接入电流表
C．a、b之间应接入电压表，c、d之间应接入定值电阻
D．a、b之间应接入定值电阻，c、d之间应接入电压表
【答案】C
【解析】由题意可知，c、d之间不可能是电压表，否则电路断路；
若c、d之间为电流表，①当a、b之间为电压表时，电路为R的简单电路，电压表测电源电压示数不变，电流表测电路中的电流，当握力增大时，滑片右移，变阻器接入电路中的电阻变大，由欧姆定律可知电流表的示数减小，这与电表的示数增大不符；②a、b之间为定值电阻时，R与定值电阻并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，滑片移动时通过定值电阻的电流不变，当握力增大时，滑片右移，变阻器接入电路中的电阻变大，由欧姆定律可知，该支路的电流减小，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流表示数减小，这与电表的示数增大不符；
若c、d之间为定值电阻，①a、b之间不可能为电流表，否则滑动变阻器被短路；②a、b之间为电压表时，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，当握力增大时，滑片右移，变阻器接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，由欧姆定律可知，电流表的示数减小，由U=IR可知，定值电阻两端的电压减小，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增大，即电压表的示数增大，所以，a、b之间应接入电压表，c、d之间应接入定值电阻，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
6．（2023·福建·校联考模拟预测）2020年新春之际，我国出现了罕见的新型冠状病毒疫情。小雨设计了一种输液提示器，帮助武汉金银潭医院护士在护士站就能观察到药液量的变化。当袋中药液量减少时，电压表示数随之减小。下列符合要求的电路图是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】C
【解析】A．图A中滑动变阻器和小灯泡串联，电压表测滑动变阻器两端电压，滑动变阻器接入电路的电阻是滑片下方部分，当药液减少时，弹簧受到的拉力变小，向上收缩，则滑片向上移，滑动变阻器电阻变大，根据串联电路的分压原理可知，电压表示数变大，故A不符合题意；
B．图B中R和小灯泡串联，电压表测R两端电压，当药液减少，滑片移动时并不能改变R接入电路的电阻，因此电压表示数不变，故B不符合题意；
C．图C中滑动变阻器和小灯泡串联，电压表测滑动变阻器两端电压，滑动变阻器接入的电阻是滑片上方部分，当药液减少时，弹簧受到的拉力变小，向上收缩，滑片向上移，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据串联电路的分压原理可知，电压表示数变小，故C符合题意；
D．图D中滑动变阻器和小灯泡并联，根据并联电路中电压的特点可知，各支路电压相等，且等于电源电压，电压表示数始终等于电源电压，滑片移动时电压表示数不变，故D不符合题意。
故选C。
7．（2023·福建·校联考二模）如图所示的电路中，电源电压不变，R1为定值电阻，开关S闭合后，滑片向左移动时
A．电流表示数变大，电压表与电流表示数之比变大
B．电流表示数变大，电压表与电流表示数之比不变
C．电流表示数变小，电压表与电流表示数之比不变
D．电压表示数变大，电压表与电流表示数之比变大
【答案】B
【分析】分析电路图，电阻R1和滑动变阻器R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流；根据滑片的移动确定接入电路电阻的变化，根据欧姆定律确定电路中电流的变化和电压表示数的变化，根据欧姆定律可知电压表与电流表示数之比的变化。
【解析】电阻R1和滑动变阻器R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流，开关S闭合后，滑片向左移动时，变阻器接入电路的电阻变小，电路的总电阻变小，根据可知通过电路的电流变大，电流表示数变大；根据U=IR可知R1两端的电压变大，即电压表的示数变大；根据可知电压表与电流表示数之比不变。
故选B。
8．（2023·福建漳州·统考模拟预测）在燃气改造中，需安装自动报警器以防管道漏气。如图为报警器的简化电路图，电源电压不变，R0为定值电阻，R为气敏电阻（其阻值随煤气浓度的增大而减小）。闭合开关，下列说法正确的是（ ）
A．煤气浓度增大时，电压表的示数变大
B．煤气浓度增大时，电流表的示数变大
C．煤气浓度减小时，保护电阻R0消耗的电功率变大
D．不管煤气浓度如何变化，电压表与电流表示数的比值始终不变
【答案】B
【解析】由电路图可知，两电阻串联，电压表测量R两端的电压，电流表测电路中的电流。
AB．当煤气浓度增大时，气敏电阻R的阻值减小，电路中的总电阻减小，由可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大；由U=IR可知，定值电阻R0两端的电压变大，由串联电路电压的规律可知R两端的电压变小，电压表的示数变小，故B正确，A错误；
C．当煤气的浓度减小时，气敏电阻R的阻值增大，电路中的总电阻增大，由可知，电路中的电流变小，由P=I2R可知定值电阻R0消耗的电功率变小，故C错误；
D．电压表测量R两端的电压，电流表测电路中的电流，由欧姆定律可知电压表与电流表示数的比值等于R的阻值，R的阻值随煤气浓度的增大而减小，所以煤气浓度变化时，电压表与电流表示数的比值是变化的，故D错误。
故选B。
9．（2023·福建福州·统考一模）在图所示的电路中，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，变大的是（ ）
A．电压表V的示数
B．电流表A的示数
C．电压表V示数与电流表A1示数的比值
D．电流表A1示数与电流表A示数的比值
【答案】D
【分析】由电路图可得，、并联，电压表测、和电源电压，电流表测量的电流，电流表A测干路电流。划片P向右移动时，阻值增大。
【解析】A．电压表测量、和电源电压，示数保持不变，故A不符合题意；
B．阻值增大，通过的电流减小，干路电流也减小，即电流表A的示数减小，故B不符合题意；
C．电压表V示数与电流表A1示数的比值为阻值，不随阻值变化而变化，故C不符合题意；
D．电流表A1示数为，保持不变；电流表A示数为干路电流，随着划片向右移动而减小,则增大，故D符合题意。
故选D。
10．（2023·福建南平·统考一模）如图所示电路，电源电压为12 V且保持不变，R1=6 Ω。闭合开关S，当滑片P置于变阻器的中点时，电压表示数为4 V；当滑片P置于变阻器的a端时，电压表示数变化了2 V，则滑动变阻器R2前后再次消耗的电功率之比是（ ）
A．2∶3B．8∶9C．8∶5D．16∶9
【答案】B
【解析】由电路图知道，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压。当滑片P置于变阻器的中点时，电压表示数为4V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R1两端的电压
U1=U-U2=12V-4V=8V
由于串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流
则滑动变阻器R2消耗的电功率
当滑片P置于变阻器的a端时，接入电路中的电阻变大，电压表的示数变大，由电压表示数变化了2V知道，此时电压表的示数
U2′=U2+2V=4V+2V=6V
则R1两端的电压
U1′=U-U2′=12V-6V=6V
电路中的电流
则滑动变阻器R2消耗的电功率
P2′=U2′I=6V×1A=6W
所以，滑动变阻器R2前后两次消耗的电功率之比
故选B。
二、填空题
11．（2023·福建厦门·统考二模）如图电路，定值电阻R的阻值为，小灯泡L上标有“ ；”字样，电源电压不变．闭合开关S，灯泡正常发光，电源电压为__________V，再闭合开关，电流表示数为__________A。

【答案】 6 1.1
【解析】[1]闭合开关S后，电路是L的简单电路，电流表测量流过灯泡L的电流。且灯泡正常发光，所以电源电压
U=UL=6V
[2]再闭合开关时，小灯泡和定值电阻并联，电流表测干路的电流。因并联电路中各支路两端的电压相等，所以灯泡正常发光，则流过小灯泡的电流是
流过定值电阻的电流是
则电流表的示数
12．（2023·福建南平·统考一模）如图，电源电压为6V，小灯泡的规格为“4V 2W”（电阻不随温度变化而变化），滑动变阻器R上标有“20Ω 1A”字样，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V，电路允许通过的最大电流为________A，滑动变阻器允许接入电路的最大阻值为______Ω。
【答案】 0.5 8
【解析】[1]由图可知，该电路为灯泡与滑动变阻器的串联电路，电流表测该电路的电流。根据P=UI可得，灯泡的额定电流为
灯泡的电阻为
因为串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0~0.6A、滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，所以电路中的最大电路
[2]由于电压表的量程为0~3V，所以当电压表的示数为3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，此时灯泡两端的电压为
电路中的电流为
滑动变阻器接入电路中的最大阻值
13．（2023·福建三明·统考一模）如图，a、b、c分别是三只电表，R1＝10Ω，R2＝20Ω，电源电压恒为6V，闭合开关S。当电表a、b为电流表、c为电压表时，电表a的示数为________A，R1的功率为P1；当电表a、b为电压表、c为电流表时，R1的功率为P2，则P1∶P2＝________。
【答案】 0.3 9∶1
【解析】[1]闭合开关S，当电表a、b为电流表，c为电压表时，R1、R2并联，电流表a测量R2支路的电流，电流表b测量干路电流；根据并联电路的电压特点知道，R2两端的电压
U2＝U＝6V
通过R2支路的电流
所以电表a的示数为0.3A；R1的功率为P1为
[2]当电表a、b为电压表，c为电流表，R1、R2串联，电压表a测量电源电压，电压表b测量R2两端的电压；根据串联电路的电阻特点知道，电路中的总电阻
R＝R1+R2＝10Ω+20Ω＝30Ω
电路中的电流
根据串联电路的电流特点知道，通过R1的电流
I1′＝I＝0.2A
R1的功率为P2为
则
14．（2023·福建福州·校考一模）如图所示，甲为亮度可调的台灯，电位器是调节其亮度的装置，a、b、c是它的三个接线柱，旋钮带动滑片转动。电位器应与灯泡_____（填“串联”或“并联”）。若逆时针旋转旋钮时灯泡发光变亮，则需将_____（选填“a和b”“a和c”或“b和c”）接线柱接入电路。
【答案】 串联 a和b
【解析】[1]电位器相当于一个滑动变阻器，电位器应与灯泡串联，才能起到调节作用。
[2]若逆时针旋转旋钮时灯泡发光变亮，说明电路中电流变大，结合电位器的连接方法可知需将a和b接线柱接入电路。
15．（2023·福建南平·统考一模）如图1所示的电路，电源电压不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关，滑片P从一端滑到另一端的过程中，电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图2所示。则电源电压为________，电路消耗的最大功率为_________。
【答案】 6V 7.2W
【解析】[1][2]由图可知，电路为滑动变阻器与定值电阻的串联电路，电流表测该电路的电流，电压表测滑动变阻器两端的电压。由图2可知，当滑动变阻器为10Ω时，其电压为4V；则此时电路的电流为
由串联电路电压特点可得
U=U1+I1R0=4V+0.4A×R0①
当滑动变阻器为5Ω时，其电压为3V；则此时电路的电流为
由串联电路电压特点可得
U=U2+I2R0=3V+0.6A×R0②
联立①②解得
R0=5Ω
U=6V
由可知，当滑动变阻器接入电路的阻值为0时，电路的总阻值最小，此时电路的电功率为最大值，最大值为
16．（2023·福建福州·统考一模）如图所示，电源电压恒定。灯泡L标有“6V 3.6W”（灯丝电阻不变）。只闭合S、S3，滑片P移到某一位置时，灯泡L的实际功率，此时电压表示数为15V，则电源电压为______V。闭合S、S2，断开S1、S3，若用定值电阻R3替换灯泡L，R3消耗的功率为P1；若用定值电阻R3替换定值电阻R2，R3消耗的功率为P2。已知P1∶P2=1∶4，R2∶R3=3∶1，定值电阻R1=20Ω。则在图中，只闭合S、S2，R2消耗的功率为______W。
【答案】 18 2.4
【解析】[1]只闭合S、S3，由图可知此时电路为R、L的串联电路，电压表测R两端的电压，电流表测此时电路的电流。灯泡L的实际功率
灯泡的电阻为
灯泡的实际电压是
此时电压表示数为15V，即R两端的电压为15V，由串联电路电压特点知，电源电压为
U=UR+U灯=15V+3V=18V
[2]闭合S、S2，断开S1、S3，若用定值电阻R3替换灯泡L，此时的电路为R1、R2、R3的串联电路，由P=I2R和欧姆定律可知，R3消耗的功率为
若用定值电阻R3替换定值电阻R2，此时的电路为R1、R3、L的串联电路，由P=I2R和欧姆定律可知，R3消耗的功率为
由P1∶P2=1∶4可得
化简得
2×(R1+R3+R灯)=R1+R2+R3
因为R2∶R3=3∶1，定值电阻R1=20Ω，则上式可化简为
2×(20Ω+R3+10Ω)=20Ω+3R3+R3
解得
R3=20Ω
R2=60Ω
只闭合S、S2，此时的电路为R1、R2、L的串联电路，由P=I2R和欧姆定律可知，R2消耗的功率
三、简答题
17．（2023·福建三明·统考一模）如图是2022年“3•15”晚会上曝光的劣质导线。不良商家为了降低成本，将多芯铜导线的根数从国家标准的32根减为26根，使用这种劣质导线会存在较大的火灾隐患。回答下列两个问题：
（1）不良商家的做法会导致导线的电阻怎样变化？
（2）为什么使用这种劣质导线会存在较大的火灾隐患？
【答案】答案见解析
【解析】（1）不良商家为了降低成本，将多芯铜导线的根数从国家标准的32根减为26根，导致导线横截面积减小，在长度、材料不变的情况下，横截面积越小，电阻越大，所以劣质导线的电阻较大。
（2）根据焦耳定律公式知，在电流、通电时间相同的情况下，电阻较大，产生的热量较多，温度较高，安全隐患较大。
四、实验题
18．（2023·福建南平·统考一模）“探究导体中电流跟电阻的关系”的实验中，实验器材有：电源（6V），电流表、电压表、定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω各一个）、开关、滑动变阻器（甲“50Ω 1A”，乙“10Ω 2A”）和导线若干。
（1）根据图甲电路图，用笔画线代替导线将图乙的实物连接完整（要求连线不得交叉）；______
（2）连接好电路闭合开关，发现电流表有示数，电压表示数为零，故障原因可能是定值电阻_________；
（3）实验中依次接入三个定值电阻，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：___________一定时，导体中的电流跟导体的电阻成________比；
（4）上述实验中，小强用R=5Ω电阻做完实验后，保持滑动变阻器滑片的位置不变，接着把R换为10Ω的电阻接入电路，闭合开关，他应向_______端移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为________V时，读出电流表的示数；
（5）为完成整个实验，应该选取哪种规格的滑动变阻器________（选填“甲”或“乙”）。
【答案】 短路 电压 反 A 2 甲
【解析】（1）[1]滑动变阻器按一上一下接入电路，由图丙可得，电阻两端电压是
U=I1R1=0.4A×5Ω=2V
U=I2R2=0.2A×10Ω=2V
U=I3R3=0.1A×20Ω=2V
则电阻两端电压始终为2V。故电压表选择小量程，测定值电阻两端的电压。连接方式如图所示：
（2）[2]连接好电路闭合开关，发现电流表有示数，说明电路不是断路，而电压表示数为零，说明电阻两端没有电压，则原因可能是定值电阻短路。
（3）[3][4]由图丙和（1）中计算可知，电流与电阻的乘积是一定值，说明电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比。
（4）[5][6]根据串联分压的原理可得，把R换为10Ω的电阻接入电路，R两端电压变大，探究导体中电流跟电阻的关系实验中，要保持电压大小不变，根据串联分压的原理，应增大滑动变阻器两端电压，即增大滑动变阻器的电阻，所以滑片应向左端移动，使电压表示数为2V时，读出电流表的示数。
（5）[7]根据串联电路的电压规律可得，滑动变阻器两端电压为
变阻器分得的电压是定值电阻两端电压的两倍，也就是滑动变阻器连入电路的电阻也是定值电阻阻值的两倍，当接入20Ω定值电阻时，滑动变阻器连入电路的电阻是40Ω。故为完成整个实验，应该选取甲滑动变阻器。
19．（2023·福建南平·统考一模）小明用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡电阻，图乙是小明未完成连接的实验电路。
（1）请你按照电路图，用笔画线代替导线，完成图乙中实验电路的连接_________；
（2）连接好电路，小明发现电压表无示数，电流表有示数，则电路可能发生的故障是_________；
（3）排除故障后，小明闭合开关，发现电压表示数为1.5V，则他需向_________（填“左”或“右”）调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡刚好正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，电流表的读数是_________A，小灯泡的阻值是_________Ω（小数点后保留一位）；
（4）当电压值改变的时候，小灯泡的阻值________（填“变化”或“不变”）；
（5）小明又想测某未知电阻的阻值，设计了如图丁所示电路（R0为已知阻值的定值电阻），并设计如下实验步骤，请帮他把缺少的步骤补全，并写出Rx的表达式。实验步骤：
A．按照设计的电路图连接电路；
B．断开S2、闭合S1记录电流表示数为I1；
C．闭合S1的同时，再记录电流表的示数为I2，Rx表达式：_________（用已知和测量的物理量的符号表示）。
【答案】 小灯泡短路 左 0.3 8.3 变化
【解析】（1）[1]由题图可知，电路中的电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V，故电压表选择小量程，与小灯泡并联，如图所示：
（2）[2]电流表有示数说明电路是通路，电压表无示数说明电压表被短路或者小灯泡被短路。
（3）[3]此时电压表的示数是1.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，故应增大小灯泡两端的电压，由串联电路电压特点可知，应减小滑动变阻器两端的电压，由分压原理可知，应减小滑动变阻器的电阻，故应向左调节滑片。
[4][5]由图丙可知，电流表选择小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A。此时小灯泡的阻值为
（4）[6]当电压值改变时，小灯泡的实际功率随之改变，而小灯泡发光时会有一部分电能转化为内能，故小灯泡的温度会发生变化，又因为小灯泡的电阻受温度的影响，所以小灯泡的阻值变化。
（5）[7]由图丁可知，断开S2、闭合S1记录电流表示数为I1，则通过R0的电流为I1，则电源电压为
U=U0=I1R0
闭合S1，此时两电阻并联，再记录电流表的示数为I2，则根据并联电路电流特点，通过Rx的电流为
Ix=I2-I1
根据并联电路电压特点和欧姆定律，Rx表达式
20．（2023·福建漳州·统考模拟预测）在探究“电流与电压和电阻的关系”实验中：
（1）用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整，要求滑片向左移动，电流表示数变大__________；
（2）连接电路时开关应_________，将滑动变阻器移到最大阻值处；
（3）连接完电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，观察到电流表有示数，电压表无示数，则故障可能是_________（写出一种即可）；
（4）排除故障后，探究电流与电压的关系。实验中闭合开关，移动滑片依次得到4组数据，其中第4次实验中电流表的指针如图乙所示，其示数为__________A；
（5）记录的数据如下表，请你根据表中数据在图丙描点画出图象_________，并分析数据得出结论：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成______；
在第4次实验的基础上，继续探究电流与电阻的关系。断开开关，保持滑片P不动，将定值电阻由5Ω换成10Ω，再闭合开关，应将滑动变阻器的滑片P向_______移动，才能使电压表的示数保持不变。
【答案】 断开 R短路 0.44 正比 右
【解析】（1）[1]要求滑片向左移动，电流表示数变大，由可知电路中的总电阻变小，由电阻的串联可知变阻器连入电路的电阻变小，将变阻器的A接线柱和开关右端接线柱连接，如图所示：
（2）[2]连接电路时，为了保护电路，开关应断开。
（3）[3]同学连好电路后闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，电流表有示数，电路为通路，电压表无示数，则故障可能是电阻短路。
（4）[4]由图甲可知，电流表的量程是0~0.6V，分度值是0.02V，由图乙可知电流表的示数是0.44A。
（5）[5]根据表格数据描点，将各个点连线作出图象，如图：
[6]图象为倾斜直线，为正比例函数图象，可得出结论：导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
（6）[7]定值电阻R的阻值由5Ω更换为10Ω，由串联分压可知电阻两端电压会增大；要保持电压不变，由串联电路电压的规律可知增大变阻器两端的电压，由串联分压可知需要将滑动变阻器的电阻也增大，应将滑动变阻器的滑片向右滑动。
五、计算题
21．（2023·福建南平·统考一模）如图所示，R1的阻值为12 Ω，闭合开关，电流表的示数为0.5 A，电压表的示数为3 V。求：
（1）电源电压；
（2）电阻R2的阻值。
【答案】（1）9V；（2）6Ω
【解析】解：（1）由电路图可知，R1、R2串联，电压表测R2两端电压，电流表测电路中的电流。故：
I1=I2=I=0.5A
由欧姆定律可得R1两端的电压
U1=I1R1=0.5A×12Ω=6V
因串联电路总电压等于各电阻两端电压之和，所以，电源电压
U=U1+U2=6V+3V=9V
（2）电阻R2的阻值
答：（1）电源电压是9V；
（2）电阻R2的阻值是6Ω。
22．（2023·福建漳州·统考模拟预测）小明同学设计了一个测量压力的压力计，图（甲）是其工作原理，R为压力传感器，当压力作用在托盘上，R的电阻值就会随所受压力大小发生变化，如图（乙）所示。电源电压3V恒定不变，托盘的质量忽略不计。当托盘受到的压力为0时，电压表的示数为1.2V。求：
（1）电流表示数；
（2）R0的阻值；
（3）当R消耗的功率最大时，水平托盘上所放物体的质量。
【答案】（1）6×10-3A；（2）200Ω；（3）10kg
【解析】解：由电路图可知，R和R0串联，电压表测R0的两端电压，电流表测的是电路电流。
（1）当托盘受到的压力为0时，由乙图可知，此时R的电阻值为R′=300Ω，电压表的示数为1.2V，即为此时R0的两端电压U0=1.2V，根据串联电路的电压特点可得，此时R的两端电压为
根据欧姆定律可得，通过R的电流为
即为电流表的示数。
（2）根据（1）分析和欧姆定律可得，R0的阻值为
（3）假设电路电流为I时，R消耗的功率最大；则R消耗的功率为
根据数学知识可知，当电路电流I=0.0075A时，R消耗的功率最大，根据欧姆定律可得，此时R0的两端电压为
根据串联电路的电压特点可知，此时R的两端电压为
根据欧姆定律可得，此时R的阻值为
由乙图可知，压力为100N，则水平托盘上所放物体的质量为
答：（1）电流表示数为6×10-3A；
（2）R0的阻值为200Ω；
电阻R=5Ω
1
2
3
4
电压U/V
1.0
1.4
1.8
2.2
电流I/A
0.20
0.28
0.36