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九年级全册第十四章 欧姆定律4 欧姆定律的应用同步测试题
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这是一份九年级全册第十四章 欧姆定律4 欧姆定律的应用同步测试题，文件包含144欧姆定律的应用考点解读原卷版docx、144欧姆定律的应用考点解读解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共48页， 欢迎下载使用。
1、欧姆定律的应用
（1）电流规律：
串联：I=I1=I2串联电路电流处处相等。
并联：I=I1+I2并联电路干路电流等于各支路电流之和。
（2）电压规律：
串联：U=U1+U2串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。
并联：U=U1=U2并联电路各支路两端电压相等，等于总电压。
（3）电阻规律：
串联：R=R1+R2串联电路总电阻等于分电阻之和。
并联：并联电路总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和。
（4）比例规律：
串联：串联电路中电压与电阻成正比。
并联：I1R1=I2R2并联电路中电流与电阻成反比。
（5）欧姆定律：导体中的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比。
2、电路的动态分析
（1）此类问题解题之前要弄清的问题是：
①看懂电路图，弄清各电表测量哪些用电器的哪些物理量；
②弄清改变电阻的方法，利用滑动变阻器改变电阻还是利用开关改变电阻；
（2）解题方法有两种：
方法①：按这样的顺序分析：局部电阻如何变化→总电阻如何变化→由于电源电压不变，导致电路中电流如何变化→依据U=IR分析不变的电阻两端的电压如何变化→依据U变化的电阻=U总-U不变的电阻分析变化的电阻两端的电压如何变化。
方法②：串联电路中，即电压与电阻成正比，由此可知串联电路中按电阻的比例分配电压，电阻所占比例分数越大，分得的电压比例就越大。
3、电流表、电压表在判断电路故障
（1）在串联电路中：
①当电路断路时：电压表测断路处的电压等于电源电压；测没断路的用电器的电压为零；电流表在任何位置都是零。
例如，当下图中L1断路时，L1两端电压为电源电压，L2两端电压为0，任何点的电流都是0。
②当电路短路时：电压表测短路处的电压等于零；测没短路的用电器的电压比原来增大；电流表示数变大。
例如，当下图中L1短路时，L1两端的电压为0，L2两端电压为电源电压，电路中电流比原来变大。
（2）在并联电路中：
①某支路断路时：电压表测断路两端电压、没断路的支路两端电压都等于电源电压；
电流表测断路所在支路示数为零；测没断路的支路仍为原来的示数。
例如，当下图中L1断路时，L1两端电压等于电源电压，L2两端电压也等于电源电压，L1所在支路电流为0，L2所在支路电流不是0。
②某支路短路时：所有支路都被短路，电源烧坏。（不常考）
4、电路图设计
（1）电路设计：是指通过一定规则和方法设计出符合使用要求的电路。主要是设计一些生活上比较新颖的电路：例如：探究抢答器电路、病房呼叫电路的设计、简易交通灯电路的设计等。
（2）电路设计步骤：①仔细审题，分析需要哪些电路元件；②根据题意，弄清用电器之间如何连接；③找准开关和用电器之间的连接方式；④综合以上分析，画出草图；⑤对照题目要求，检查电路连接是否正确．
5、伏安法：利用电压表测量电压，电流表测量电流；
（1）根据，可以计算出电阻；
（2）伏安法测电阻的电路图：
6、伏安法测定值电阻的探究实验
（1）实验目的：用电流表、电压表测出定值电阻的阻值；
（2）实验原理：；
（3）实验方法：伏安法；
（4）实验器材：干电池、开关、电压表、电流表、待测定值电阻、滑动变阻器、若干导线；
（5）实验步骤：步骤①根据电路图连接实物图，注意连接时开关要断开，开关闭合之前要把滑动变阻器调到阻值最大处；步骤②检查无误后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片 P的位置，改变电阻两端电压分别为U1、U2、U3观察电流表每次对应的数值，I1、I2、I3 分别填入设计的记录表格；步骤③根据每次记录的电压和电流值，求它的对应的电阻值，再求出它们的平均值；步骤④整理实验器材。
【考点1 欧姆定律的应用】
【典例1-1】（2022秋•龙凤区校级期末）如图所示，电源电压恒定。当开关S1、S2闭合，甲、乙两表均为电压表时，两表示数之比U乙：U甲＝2：5；当开关S1闭合、S2断开，甲、乙两表均为电流表时，甲、乙两表的示数之比为（ ）
A．4：5B．5：4C．3：5D．2：3
【典例1-2】（2022秋•方城县期末）实验室有甲、乙两只电阻，甲标有“20V 1.0A”字样，乙标有“5V 0.5A”字样。现把它们串联起来，则该串联电路两端允许加的最高电压为 V；若把它们并联起来，干路允许通过的最大电流为 A。
【典例1-3】（2022秋•泸水市期末）在如图电路中，R1＝10Ω，R2＝20Ω，闭合开关后，电流表的示数为0.3A。
（1）电源的电压是多少？
（2）通过R2的电流是多少？
（3）干路中的总电流是多少？
【变式1-1】（2022秋•肇源县期末）如图甲，R1为定值电阻，Rp为滑动变阻器，闭合开关S，Rp的滑片从一端移动到另一端，得到电压表与电流电流表图象如图乙，下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为1V
B．当滑动变阻器滑片P滑到中点时，电流表示数为0.4A
C．当电流表为0.4A时，滑动变阻器接入电路的电阻为2.5Ω
D．R1阻值为1.8Ω
【变式1-2】（2022秋•东至县期末）如图所示，电源电压不变，定值电阻R2＝15Ω。闭合开关S后，电流表A1、A2的示数分别为0.5A、0.2A，则定值电阻R1的阻值为 Ω。
【变式1-3】（2022秋•奉贤区期末）在图（a）所示，电源电压为12伏保持不变，电阻R1的阻值为12欧，滑动变阻器R2上标有“50欧 2安”字样，闭合开关S，电流表A1的示数如图（b）所示。求：
①通过电阻R1的电流I1。
②滑动变阻器连入电路的阻值R2。
③当移动滑动变阻器滑片P在某位置时，两电表示数偏转角度恰好相同，求此时电路中的总电阻R。
【考点2 电路的动态分析】
【典例2-1】（2022秋•庄浪县期末）如图所示的电源电压不变，当开关闭合时，滑动变阻器的滑片P向右移动时，下列判断正确的是（ ）
A．电压表示数变大B．电流表A1的示数变小
C．灯泡变暗D．电流表A2的示数变小
【典例2-2】（2022秋•临邑县期末）在如图所示电路中，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，电压表的示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。电压表示数和电流表示数之比 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【变式2-1】（2022秋•句容市期末）小容受穿戴式“智能体温计”（如图甲所示）的启发，设计了一个如图乙所示的体温计电路图，用电表示数大小反映温度高低，热敏电阻R1的阻值随温度的升高而增大，定值电阻R2起保护电路的作用。下列分析正确的是（ ）
A．该电路中的电表是电流表 B．温度升高时R2两端电压变大
C．温度升高时电路中电流变大 D．温度升高时电路的总功率变小
【变式2-2】（2022秋•昆明期末）如图所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向左滑动时电压表的示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”），灯泡L的亮度 （选填“变亮”、“变暗”或“不变”）。
【考点3 电流表、电压表在判断电路故障】
【典例3-1】（2022秋•龙港区期末）如图所示，电源电压不变，闭合开关S，灯L1和L2均发光，过了一段时间，突然三个电表中一个示数变大，一个示数变小，另一个示数不变。若电路中的故障只有一处，且只发生在灯L1或L2上，请你判断故障刚发生后，灯可能的发光情况是（ ）
A．灯L1、L2都发光
B．灯L1、L2都不发光
C．灯L2仍然发光，灯L1不发光
D．灯L1仍然发光，灯L2不发光
【典例3-2】（2022秋•交城县期末）小梦在实验室连接好如图所示的电路，闭合开关S后电路正常，过了一会儿，两表的示数都变大，可能原因是： 。
【变式3-1】（2022秋•铁西区期末）如图甲所示电路中，当闭合开关后，两个电压表指针偏转均为图乙所示，则（ ）
A．电阻R1两端的电压为6V
B．电阻R2两端的电压为4.8V
C．若开关闭合后，两个电表示数相同，则R1可能断路
D．若开关闭合后，电压表V2的示数为零，则R1可能断路
【变式3-2】（2022秋•奉贤区期末）如图所示的电路中存在一处断路故障，且只发生在电阻R1、R2上。
（1）在干路串联一个电流表，闭合开关后，移动滑片P，若 ，说明电阻R2断路。
（2）请说明在电路中接入电压表能否判断故障：
。
【考点4 电路图设计】
【典例4-1】（2022秋•重庆期末）为了保证行车安全，轿车上设有安全带未系提示系统。当驾驶员坐在座椅上时，座椅下的开关S1闭合，若未系安全带，则开关S2断开，仪表盘上的指示灯亮起；若系上安全带，则开关S2闭合，指示灯熄灭。符合上述设计要求的电路图是图中的（ ）
A．B．
C．D．
【典例4-2】（2022秋•细河区期末）如图所示为校园安全管理安装的人脸识别闸机系统，并结合当下疫情防控，当学生进入通道，红外测温仪检测体温不超过37.3℃，开关S1闭合，摄像头识别人脸，是本校学生开关S2闭合，闸机开启学生进入。闸机由电动机控制，请画出此系统的简单电路图（电源用电池符号表示）。
【变式4-1】（2022秋•自贡期末）有一种智能锁，需要通过“密码+人脸”两次识别成功才能开锁。密码识别成功时仅S2闭合，灯L发光，照亮人脸进行识别，但不开锁，人脸识别成功后S1才会闭合，电动机工作，开锁成功。下列电路设计符合要求的是（ ）
A． B．
C． D．
【变式4-2】（2022秋•潍坊期末）小区楼道中有两只“220V，10W”的LED灯同时照明，为节约用电，设计成了“智能控制电路”由“光控开关”和“声控开关”实现：当同时满足“天黑和有人路过楼道”两个条件时，两灯一起亮，不能同时满足以上两个条件，两灯都不亮。请根据条件完成电路图。
【考点5 伏安法测定值电阻的探究实验】
【典例5-1】（2022秋•济宁期末）关于“伏安法测定值电阻”和“伏安法测小灯泡的电阻”下列说法不正确的是（ ）
A．两个实验进行多次测量都是为了减小误差，使测量数据更加精确
B．滑动变阻器在两个实验中的作用除了保护电路还有改变电压
C．两个实验的原理相同
D．两个实验都没有用到控制变量法
【典例5-2】（2022秋•开江县期末）如图所示，是用电压表和电流表测额定电压是3.8V小灯泡正常发光时电阻的实验电路。这个电路连接存在的问题是
。将电路连接正确后，闭合开关，将滑动变阻器的滑片移动到如图所示的位置时，电压表示数为2.8V，这时应将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）适当移动。当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻是 Ω。
【典例5-3】（2022秋•东至县期末）小明用如图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的电阻（约为10Ω）。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。
（2）连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示， A，此时小灯泡的电阻 （计算结果保留一位小数）Ω。
（3）同组的小聪用相同的器材和电路图也完成了这个实验，根据测量的数据作出的小灯泡的I﹣U图像如图丙所示。小聪实验中出现的错误可能是 。
【变式5-1】（2022秋•金牛区期末）如图是小唐同学进行“伏安法测电阻”的实验电路图。关于该实验下列说法正确的是（ ）
A．滑动变阻器的作用是多次改变电源电压
B．多次测量取平均值是为了寻找普遍规律
C．测小灯泡电阻也需要多次测量求平均值
D．该电路图还能探究“电流与电压的关系”
【变式5-2】（2022秋•蓬江区期末）用如图所示电路测量未知电阻的实验中，其中Rx是待测电阻，R是滑动变阻器，R0是电阻箱。实验中，首先按电路图连好电路，并将R0和R的阻值均调至最大；只闭合开关S1和S2，调节滑动变阻器R到适当位置，读出电流表示数为I，并记录；下一步只闭合开关S1和S3，调节 （选填R0或R），使电流表示数仍为I，记录下此时电阻箱的阻值为R0。则待测电阻Rx的阻值为 （选用题目中给定的R、R0、I来表示）。这种物理研究方法叫做 法。
【变式5-3】（2022秋•西华县期末）某实验小组用伏安法测量待测电阻Rx的阻值，设计的实验电路如图甲所示。
（1）根据图甲用笔画线代替导线将图乙的实物图补充完整。
（2）该实验的原理是 。
（3）连接电路时，开关断开，并将滑动变阻器滑片置于阻值 处。正确连接电路，闭合开关，发现无论怎样移动滑片P，电流表都没有示数，而电压表示数接近3V，则故障可能是 。
A.滑动变阻器断路 B.Rx短路 C.Rx断路
（4）排除故障后进行测量时，测得电压表示数为1.5V，电流表示数为0.3A，则待测电阻的阻值为 Ω；实验时应多测几组数据，求电阻的平均值，目的是 。
（5）若撤去电压表和滑动变阻器，新增一个阻值为R0的定值电阻，利用如图丙所示的实验电路，也可以测量待测电阻Rx的阻值。实验步骤如下：
①首先，闭合开关S1、S2，记录电流表的示数I1；
②接着，断开开关 ，记录电流表的示数I2；则待测电阻的阻值Rx＝ （R0、I1、I2表示）。
一、选择题。
1．（2022秋•庄河市期末）如图甲所示是我国制造的“翼龙”多用途无人机，该无人机利用超声波传感器来判断离地高度。若测距传感器R的阻值与离地高度的关系如图乙所示，已知高度表（实质是电流表或电压表）示数能随飞行高度的增大而增大。下列四个电路图，电源电压恒定不变，R0为定值电阻，符合其原理的是（ ）
A．B．
C．D．
2．（2022秋•奉贤区期末）如图所示，当开关S断开，甲、乙两表为电流表时，示数之比I甲：I乙＝2：5；当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，则R1与R2两端的电压之比U1：U2为（ ）
A．2：5B．2：3C．5：2D．3：2
3．（2023春•长宁区校级期末）在如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S由闭合到断开时，正确的是（ ）
A．电压表的示数变小
B．电流表的示数不变
C．电压表与电流表示数的比值变大
D．电压表与电流表示数的比值变小
4．（2022秋•吐鲁番市期末）喜欢学习物理的小华，根据所学的物理知识，设计了如图所示的电路图，按照电路图连接好电路。电源电压不变，闭合开关S后，当他把滑动变阻器的滑片P由中点向右移动时，下列说法正确的是（ ）
A．滑动变阻器的电阻变大，灯泡变暗
B．电流表的示数变小，灯泡亮度不变
C．滑动变阻器的电阻变大，它两端的电压变大
D．电流表的示数变大，电路中的总电阻变大
5．（2022秋•葫芦岛期末）如图所示，闭合开关S，灯泡L1和L2都发光，两电表均有示数，由于某个灯泡发生故障，两个灯泡都熄灭，电流表示数为零，电压表示数变大，下列说法正确的是（ ）
A．两灯均发光时，电压表测量灯L1的电压
B．两灯均发光时，L1和L2并联
C．两灯泡都熄灭时，灯L2断路
D．两灯泡都熄灭时，灯L1被短接
6．（2022秋•句容市期末）如图，闭合开关，灯泡不亮。在闭合开关且不拆开导线的情况下，将M接电源“+”极，N依次试触E、F、G接线柱，发现电压表示数前两次为零，第三次接近3V。若故障只有一个，则可能是（ ）
A．灯泡短路B．滑动变阻器短路
C．灯泡断路D．开关断路
7．（2022秋•西安期末）某款拖扫机器人，当接通机器人主电源（相当于闭合开关S1），电源指示灯亮，然后通过手机App选择自动清洁（相当于闭合开关S2）机器人才开始工作。以下电路设计符合要求的是（ ）
A． B．
C． D．
8．（2022秋•郯城县校级期末）用“伏安法测电阻”的实验中，小雪和晓彤分别选用定值电阻和小灯泡为测量对象，在处理实验数据时，分别画出了U−I图像，如图甲、乙所示。对于图像的分析，以下说法错误的是（ ）
A．由图甲，定值电阻的阻值为1Ω
B．由图甲，定值电阻的阻值不随其两端的电压和通过的电流而改变
C．为减小误差，应用多次测量取平均值的方法，计算小灯泡的电阻
D．由图乙及实验现象可知：小灯泡的电阻随灯丝温度的升高而增大
二、填空题。
9．（2022秋•细河区期末）在“用电压表测电压”的实验中，电源电压为6V，某同学接成图所示电路，此时电压表示数为 V，当开关闭合后，电压表示数为2V，此时灯L1、L2电流之比为 ，灯L1、L2电阻之比 。
10．（2022秋•射洪市期末）如图所示为某压力传感器的原理图，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的滑片P通过AB间可以伸缩的导线与电路相连，导线位于弹簧内部，当闭合开关S，压力F增大时，电压表V1的示数 ，电压表V2的示数与电流表A的示数比值 （选填“变大”“变小”“不变”）。
11．（2022秋•禅城区期末）如图所示电路，当合上开关时，两电表只有一个有示数。如果故障只发生在灯L或电阻R上，那么发生故障的只能是 ；
①当它 路时，A表有示数，V表无示数；
②当它 路时，V表有示数，A表无示数。
三、作图题。
12．（2022秋•中山市校级期末）这是一款红外感应式垃圾桶如图甲所示。工作原理是：启动开关S1闭合后，垃圾桶才能正常使用，此时指示灯亮起；扔垃圾时只需将手伸到感应区上方一定距离内，感应开关S2自动闭合，动力装置工作，垃圾桶盖缓缓打开；手离开5秒后动力装置会控制桶盖闭合，然后感应开关S2自动断开。请在图乙中虚线框中分别填入启动开关S1、感应开关S2和指示灯，完成垃圾桶的电路图。
四、实验探究题。
13．（2022秋•细河区期末）在“用电压表和电流表测电阻的实验”中：
（1）图甲是他连接的电路，请改动一根导线，使电路连接正确，在应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法。
（2）该实验原理为 。
（3）开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应调至 端（选填“A”或“B”）；
（4）进行了三次测量，三次测量结果如表所示，请算出第三次被测电阻的阻值是 Ω，根据3次实验记录数据，待测电阻的阻值应记为 Ω。
（5）实验后，小组的同学们利用所学习的知识讨论并设计了利用电压表再借助一只已知阻值的电阻R0的电阻测电阻Rx的阻值。设计电路如图乙，请你写出简单实验步骤，所测物理量用字母表示，并写出Rx的表达式。
①首先将电压表并联在电阻Rx两端测出他两端电压Ux。
②再将电压表 。
电阻Rx的表达式Rx＝ 。
14．（2022秋•青山区期末）小金同学在做“测量小灯泡电阻”的实验中，所用小灯泡正常发光时电压为2.5V。
（1）请你根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙中的电路图连接完整（要求：滑动变阻器滑片P向右移动时灯泡变暗，且导线不交叉）；
（2）实验过程中若误将电压表与电流表互换位置，则两只电表的示数为 ；
A.电压表无示数，电流表有示数
B.电压表有示数，电流表无示数
（3）丙图是实验过程中小灯泡两端电压﹣电流关系图，根据图像，小灯泡正常发光时的电阻是 Ω。还可以计算出小灯泡的额定功率是 W。
（4）在操作过程中，电流表指针如图丁所示，通过小灯泡的电流为 A，若要使小灯泡正常发光，滑片应向 （选填“A”或“B”）端滑动。
五、计算题。
15．（2022秋•细河区期末）小东参加学校电子爱好小组，小组同学常用电烙铁焊接电子元件，小东自制一个USB（电压5V）接口的电烙铁，可以用电脑或充电宝的USB口供电，他从旧的“热得快”上拆下电阻丝，将一节干电池和一块电流表按图甲所示方法连接，并调节两导线夹之间距离，当电流表示数如图乙所示时，将这段电阻丝截下并缠绕在烙铁头上，电烙铁制作完成。求：
（1）电烙铁的电阻丝电阻大小；
（2）电烙铁在使用时的电流；（电阻丝电阻不随温度变化）
（3）将此电烙铁接入9V电源上，需串联一个多大的电阻才能正常工作。
16．（2022秋•临邑县期末）如图所示电路，电源电压保持不变，电阻R1＝5Ω，当开关S闭合，Sl、S2都断开时，电流表示数为0.2A，电压表示数为3V；若开关S、Sl、S2都闭合时，电流表示数为0.9A。求：
（1）电阻R2的阻值为多少？
（2）R3的阻值为多少？
实验次数
电压
电流
电阻
1
1
0.2
5
2
1.6
0.3
5.3
3
2.5
0.5
____
1、欧姆定律的应用
（1）电流规律：
串联：I=I1=I2串联电路电流处处相等。
并联：I=I1+I2并联电路干路电流等于各支路电流之和。
（2）电压规律：
串联：U=U1+U2串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。
并联：U=U1=U2并联电路各支路两端电压相等，等于总电压。
（3）电阻规律：
串联：R=R1+R2串联电路总电阻等于分电阻之和。
并联：并联电路总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和。
（4）比例规律：
串联：串联电路中电压与电阻成正比。
并联：I1R1=I2R2并联电路中电流与电阻成反比。
（5）欧姆定律：导体中的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比。
2、电路的动态分析
（1）此类问题解题之前要弄清的问题是：
①看懂电路图，弄清各电表测量哪些用电器的哪些物理量；
②弄清改变电阻的方法，利用滑动变阻器改变电阻还是利用开关改变电阻；
（2）解题方法有两种：
方法①：按这样的顺序分析：局部电阻如何变化→总电阻如何变化→由于电源电压不变，导致电路中电流如何变化→依据U=IR分析不变的电阻两端的电压如何变化→依据U变化的电阻=U总-U不变的电阻分析变化的电阻两端的电压如何变化。
方法②：串联电路中，即电压与电阻成正比，由此可知串联电路中按电阻的比例分配电压，电阻所占比例分数越大，分得的电压比例就越大。
3、电流表、电压表在判断电路故障
（1）在串联电路中：
①当电路断路时：电压表测断路处的电压等于电源电压；测没断路的用电器的电压为零；电流表在任何位置都是零。
例如，当下图中L1断路时，L1两端电压为电源电压，L2两端电压为0，任何点的电流都是0。
②当电路短路时：电压表测短路处的电压等于零；测没短路的用电器的电压比原来增大；电流表示数变大。
例如，当下图中L1短路时，L1两端的电压为0，L2两端电压为电源电压，电路中电流比原来变大。
（2）在并联电路中：
①某支路断路时：电压表测断路两端电压、没断路的支路两端电压都等于电源电压；
电流表测断路所在支路示数为零；测没断路的支路仍为原来的示数。
例如，当下图中L1断路时，L1两端电压等于电源电压，L2两端电压也等于电源电压，L1所在支路电流为0，L2所在支路电流不是0。
②某支路短路时：所有支路都被短路，电源烧坏。（不常考）
4、电路图设计
（1）电路设计：是指通过一定规则和方法设计出符合使用要求的电路。主要是设计一些生活上比较新颖的电路：例如：探究抢答器电路、病房呼叫电路的设计、简易交通灯电路的设计等。
（2）电路设计步骤：①仔细审题，分析需要哪些电路元件；②根据题意，弄清用电器之间如何连接；③找准开关和用电器之间的连接方式；④综合以上分析，画出草图；⑤对照题目要求，检查电路连接是否正确．
5、伏安法：利用电压表测量电压，电流表测量电流；
（1）根据，可以计算出电阻；
（2）伏安法测电阻的电路图：
6、伏安法测定值电阻的探究实验
（1）实验目的：用电流表、电压表测出定值电阻的阻值；
（2）实验原理：；
（3）实验方法：伏安法；
（4）实验器材：干电池、开关、电压表、电流表、待测定值电阻、滑动变阻器、若干导线；
（5）实验步骤：步骤①根据电路图连接实物图，注意连接时开关要断开，开关闭合之前要把滑动变阻器调到阻值最大处；步骤②检查无误后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片 P的位置，改变电阻两端电压分别为U1、U2、U3观察电流表每次对应的数值，I1、I2、I3 分别填入设计的记录表格；步骤③根据每次记录的电压和电流值，求它的对应的电阻值，再求出它们的平均值；步骤④整理实验器材。
【考点1 欧姆定律的应用】
【典例1-1】（2022秋•龙凤区校级期末）如图所示，电源电压恒定。当开关S1、S2闭合，甲、乙两表均为电压表时，两表示数之比U乙：U甲＝2：5；当开关S1闭合、S2断开，甲、乙两表均为电流表时，甲、乙两表的示数之比为（ ）
A．4：5B．5：4C．3：5D．2：3
【典例1-2】（2022秋•方城县期末）实验室有甲、乙两只电阻，甲标有“20V 1.0A”字样，乙标有“5V 0.5A”字样。现把它们串联起来，则该串联电路两端允许加的最高电压为 V；若把它们并联起来，干路允许通过的最大电流为 A。
【典例1-3】（2022秋•泸水市期末）在如图电路中，R1＝10Ω，R2＝20Ω，闭合开关后，电流表的示数为0.3A。
（1）电源的电压是多少？
（2）通过R2的电流是多少？
（3）干路中的总电流是多少？
【变式1-1】（2022秋•肇源县期末）如图甲，R1为定值电阻，Rp为滑动变阻器，闭合开关S，Rp的滑片从一端移动到另一端，得到电压表与电流电流表图象如图乙，下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为1V
B．当滑动变阻器滑片P滑到中点时，电流表示数为0.4A
C．当电流表为0.4A时，滑动变阻器接入电路的电阻为2.5Ω
D．R1阻值为1.8Ω
【变式1-2】（2022秋•东至县期末）如图所示，电源电压不变，定值电阻R2＝15Ω。闭合开关S后，电流表A1、A2的示数分别为0.5A、0.2A，则定值电阻R1的阻值为 Ω。
【变式1-3】（2022秋•奉贤区期末）在图（a）所示，电源电压为12伏保持不变，电阻R1的阻值为12欧，滑动变阻器R2上标有“50欧 2安”字样，闭合开关S，电流表A1的示数如图（b）所示。求：
①通过电阻R1的电流I1。
②滑动变阻器连入电路的阻值R2。
③当移动滑动变阻器滑片P在某位置时，两电表示数偏转角度恰好相同，求此时电路中的总电阻R。
【考点2 电路的动态分析】
【典例2-1】（2022秋•庄浪县期末）如图所示的电源电压不变，当开关闭合时，滑动变阻器的滑片P向右移动时，下列判断正确的是（ ）
A．电压表示数变大B．电流表A1的示数变小
C．灯泡变暗D．电流表A2的示数变小
【典例2-2】（2022秋•临邑县期末）在如图所示电路中，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，电压表的示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。电压表示数和电流表示数之比 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【变式2-1】（2022秋•句容市期末）小容受穿戴式“智能体温计”（如图甲所示）的启发，设计了一个如图乙所示的体温计电路图，用电表示数大小反映温度高低，热敏电阻R1的阻值随温度的升高而增大，定值电阻R2起保护电路的作用。下列分析正确的是（ ）
A．该电路中的电表是电流表 B．温度升高时R2两端电压变大
C．温度升高时电路中电流变大 D．温度升高时电路的总功率变小
【变式2-2】（2022秋•昆明期末）如图所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向左滑动时电压表的示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”），灯泡L的亮度 （选填“变亮”、“变暗”或“不变”）。
【考点3 电流表、电压表在判断电路故障】
【典例3-1】（2022秋•龙港区期末）如图所示，电源电压不变，闭合开关S，灯L1和L2均发光，过了一段时间，突然三个电表中一个示数变大，一个示数变小，另一个示数不变。若电路中的故障只有一处，且只发生在灯L1或L2上，请你判断故障刚发生后，灯可能的发光情况是（ ）
A．灯L1、L2都发光
B．灯L1、L2都不发光
C．灯L2仍然发光，灯L1不发光
D．灯L1仍然发光，灯L2不发光
【典例3-2】（2022秋•交城县期末）小梦在实验室连接好如图所示的电路，闭合开关S后电路正常，过了一会儿，两表的示数都变大，可能原因是： 。
【变式3-1】（2022秋•铁西区期末）如图甲所示电路中，当闭合开关后，两个电压表指针偏转均为图乙所示，则（ ）
A．电阻R1两端的电压为6V
B．电阻R2两端的电压为4.8V
C．若开关闭合后，两个电表示数相同，则R1可能断路
D．若开关闭合后，电压表V2的示数为零，则R1可能断路
【变式3-2】（2022秋•奉贤区期末）如图所示的电路中存在一处断路故障，且只发生在电阻R1、R2上。
（1）在干路串联一个电流表，闭合开关后，移动滑片P，若 ，说明电阻R2断路。
（2）请说明在电路中接入电压表能否判断故障：
。
【考点4 电路图设计】
【典例4-1】（2022秋•重庆期末）为了保证行车安全，轿车上设有安全带未系提示系统。当驾驶员坐在座椅上时，座椅下的开关S1闭合，若未系安全带，则开关S2断开，仪表盘上的指示灯亮起；若系上安全带，则开关S2闭合，指示灯熄灭。符合上述设计要求的电路图是图中的（ ）
A．B．
C．D．
【典例4-2】（2022秋•细河区期末）如图所示为校园安全管理安装的人脸识别闸机系统，并结合当下疫情防控，当学生进入通道，红外测温仪检测体温不超过37.3℃，开关S1闭合，摄像头识别人脸，是本校学生开关S2闭合，闸机开启学生进入。闸机由电动机控制，请画出此系统的简单电路图（电源用电池符号表示）。
【变式4-1】（2022秋•自贡期末）有一种智能锁，需要通过“密码+人脸”两次识别成功才能开锁。密码识别成功时仅S2闭合，灯L发光，照亮人脸进行识别，但不开锁，人脸识别成功后S1才会闭合，电动机工作，开锁成功。下列电路设计符合要求的是（ ）
A． B．
C． D．
【变式4-2】（2022秋•潍坊期末）小区楼道中有两只“220V，10W”的LED灯同时照明，为节约用电，设计成了“智能控制电路”由“光控开关”和“声控开关”实现：当同时满足“天黑和有人路过楼道”两个条件时，两灯一起亮，不能同时满足以上两个条件，两灯都不亮。请根据条件完成电路图。
【考点5 伏安法测定值电阻的探究实验】
【典例5-1】（2022秋•济宁期末）关于“伏安法测定值电阻”和“伏安法测小灯泡的电阻”下列说法不正确的是（ ）
A．两个实验进行多次测量都是为了减小误差，使测量数据更加精确
B．滑动变阻器在两个实验中的作用除了保护电路还有改变电压
C．两个实验的原理相同
D．两个实验都没有用到控制变量法
【典例5-2】（2022秋•开江县期末）如图所示，是用电压表和电流表测额定电压是3.8V小灯泡正常发光时电阻的实验电路。这个电路连接存在的问题是
。将电路连接正确后，闭合开关，将滑动变阻器的滑片移动到如图所示的位置时，电压表示数为2.8V，这时应将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）适当移动。当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻是 Ω。
【典例5-3】（2022秋•东至县期末）小明用如图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的电阻（约为10Ω）。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。
（2）连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示， A，此时小灯泡的电阻 （计算结果保留一位小数）Ω。
（3）同组的小聪用相同的器材和电路图也完成了这个实验，根据测量的数据作出的小灯泡的I﹣U图像如图丙所示。小聪实验中出现的错误可能是 。
【变式5-1】（2022秋•金牛区期末）如图是小唐同学进行“伏安法测电阻”的实验电路图。关于该实验下列说法正确的是（ ）
A．滑动变阻器的作用是多次改变电源电压
B．多次测量取平均值是为了寻找普遍规律
C．测小灯泡电阻也需要多次测量求平均值
D．该电路图还能探究“电流与电压的关系”
【变式5-2】（2022秋•蓬江区期末）用如图所示电路测量未知电阻的实验中，其中Rx是待测电阻，R是滑动变阻器，R0是电阻箱。实验中，首先按电路图连好电路，并将R0和R的阻值均调至最大；只闭合开关S1和S2，调节滑动变阻器R到适当位置，读出电流表示数为I，并记录；下一步只闭合开关S1和S3，调节 （选填R0或R），使电流表示数仍为I，记录下此时电阻箱的阻值为R0。则待测电阻Rx的阻值为 （选用题目中给定的R、R0、I来表示）。这种物理研究方法叫做 法。
【变式5-3】（2022秋•西华县期末）某实验小组用伏安法测量待测电阻Rx的阻值，设计的实验电路如图甲所示。
（1）根据图甲用笔画线代替导线将图乙的实物图补充完整。
（2）该实验的原理是 。
（3）连接电路时，开关断开，并将滑动变阻器滑片置于阻值 处。正确连接电路，闭合开关，发现无论怎样移动滑片P，电流表都没有示数，而电压表示数接近3V，则故障可能是 。
A.滑动变阻器断路 B.Rx短路 C.Rx断路
（4）排除故障后进行测量时，测得电压表示数为1.5V，电流表示数为0.3A，则待测电阻的阻值为 Ω；实验时应多测几组数据，求电阻的平均值，目的是 。
（5）若撤去电压表和滑动变阻器，新增一个阻值为R0的定值电阻，利用如图丙所示的实验电路，也可以测量待测电阻Rx的阻值。实验步骤如下：
①首先，闭合开关S1、S2，记录电流表的示数I1；
②接着，断开开关 ，记录电流表的示数I2；则待测电阻的阻值Rx＝ （R0、I1、I2表示）。
一、选择题。
1．（2022秋•庄河市期末）如图甲所示是我国制造的“翼龙”多用途无人机，该无人机利用超声波传感器来判断离地高度。若测距传感器R的阻值与离地高度的关系如图乙所示，已知高度表（实质是电流表或电压表）示数能随飞行高度的增大而增大。下列四个电路图，电源电压恒定不变，R0为定值电阻，符合其原理的是（ ）
A．B．
C．D．
2．（2022秋•奉贤区期末）如图所示，当开关S断开，甲、乙两表为电流表时，示数之比I甲：I乙＝2：5；当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，则R1与R2两端的电压之比U1：U2为（ ）
A．2：5B．2：3C．5：2D．3：2
3．（2023春•长宁区校级期末）在如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S由闭合到断开时，正确的是（ ）
A．电压表的示数变小
B．电流表的示数不变
C．电压表与电流表示数的比值变大
D．电压表与电流表示数的比值变小
4．（2022秋•吐鲁番市期末）喜欢学习物理的小华，根据所学的物理知识，设计了如图所示的电路图，按照电路图连接好电路。电源电压不变，闭合开关S后，当他把滑动变阻器的滑片P由中点向右移动时，下列说法正确的是（ ）
A．滑动变阻器的电阻变大，灯泡变暗
B．电流表的示数变小，灯泡亮度不变
C．滑动变阻器的电阻变大，它两端的电压变大
D．电流表的示数变大，电路中的总电阻变大
5．（2022秋•葫芦岛期末）如图所示，闭合开关S，灯泡L1和L2都发光，两电表均有示数，由于某个灯泡发生故障，两个灯泡都熄灭，电流表示数为零，电压表示数变大，下列说法正确的是（ ）
A．两灯均发光时，电压表测量灯L1的电压
B．两灯均发光时，L1和L2并联
C．两灯泡都熄灭时，灯L2断路
D．两灯泡都熄灭时，灯L1被短接
6．（2022秋•句容市期末）如图，闭合开关，灯泡不亮。在闭合开关且不拆开导线的情况下，将M接电源“+”极，N依次试触E、F、G接线柱，发现电压表示数前两次为零，第三次接近3V。若故障只有一个，则可能是（ ）
A．灯泡短路B．滑动变阻器短路
C．灯泡断路D．开关断路
7．（2022秋•西安期末）某款拖扫机器人，当接通机器人主电源（相当于闭合开关S1），电源指示灯亮，然后通过手机App选择自动清洁（相当于闭合开关S2）机器人才开始工作。以下电路设计符合要求的是（ ）
A． B．
C． D．
8．（2022秋•郯城县校级期末）用“伏安法测电阻”的实验中，小雪和晓彤分别选用定值电阻和小灯泡为测量对象，在处理实验数据时，分别画出了U−I图像，如图甲、乙所示。对于图像的分析，以下说法错误的是（ ）
A．由图甲，定值电阻的阻值为1Ω
B．由图甲，定值电阻的阻值不随其两端的电压和通过的电流而改变
C．为减小误差，应用多次测量取平均值的方法，计算小灯泡的电阻
D．由图乙及实验现象可知：小灯泡的电阻随灯丝温度的升高而增大
二、填空题。
9．（2022秋•细河区期末）在“用电压表测电压”的实验中，电源电压为6V，某同学接成图所示电路，此时电压表示数为 V，当开关闭合后，电压表示数为2V，此时灯L1、L2电流之比为 ，灯L1、L2电阻之比 。
10．（2022秋•射洪市期末）如图所示为某压力传感器的原理图，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的滑片P通过AB间可以伸缩的导线与电路相连，导线位于弹簧内部，当闭合开关S，压力F增大时，电压表V1的示数 ，电压表V2的示数与电流表A的示数比值 （选填“变大”“变小”“不变”）。
11．（2022秋•禅城区期末）如图所示电路，当合上开关时，两电表只有一个有示数。如果故障只发生在灯L或电阻R上，那么发生故障的只能是 ；
①当它 路时，A表有示数，V表无示数；
②当它 路时，V表有示数，A表无示数。
三、作图题。
12．（2022秋•中山市校级期末）这是一款红外感应式垃圾桶如图甲所示。工作原理是：启动开关S1闭合后，垃圾桶才能正常使用，此时指示灯亮起；扔垃圾时只需将手伸到感应区上方一定距离内，感应开关S2自动闭合，动力装置工作，垃圾桶盖缓缓打开；手离开5秒后动力装置会控制桶盖闭合，然后感应开关S2自动断开。请在图乙中虚线框中分别填入启动开关S1、感应开关S2和指示灯，完成垃圾桶的电路图。
四、实验探究题。
13．（2022秋•细河区期末）在“用电压表和电流表测电阻的实验”中：
（1）图甲是他连接的电路，请改动一根导线，使电路连接正确，在应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法。
（2）该实验原理为 。
（3）开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应调至 端（选填“A”或“B”）；
（4）进行了三次测量，三次测量结果如表所示，请算出第三次被测电阻的阻值是 Ω，根据3次实验记录数据，待测电阻的阻值应记为 Ω。
（5）实验后，小组的同学们利用所学习的知识讨论并设计了利用电压表再借助一只已知阻值的电阻R0的电阻测电阻Rx的阻值。设计电路如图乙，请你写出简单实验步骤，所测物理量用字母表示，并写出Rx的表达式。
①首先将电压表并联在电阻Rx两端测出他两端电压Ux。
②再将电压表 。
电阻Rx的表达式Rx＝ 。
14．（2022秋•青山区期末）小金同学在做“测量小灯泡电阻”的实验中，所用小灯泡正常发光时电压为2.5V。
（1）请你根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙中的电路图连接完整（要求：滑动变阻器滑片P向右移动时灯泡变暗，且导线不交叉）；
（2）实验过程中若误将电压表与电流表互换位置，则两只电表的示数为 ；
A.电压表无示数，电流表有示数
B.电压表有示数，电流表无示数
（3）丙图是实验过程中小灯泡两端电压﹣电流关系图，根据图像，小灯泡正常发光时的电阻是 Ω。还可以计算出小灯泡的额定功率是 W。
（4）在操作过程中，电流表指针如图丁所示，通过小灯泡的电流为 A，若要使小灯泡正常发光，滑片应向 （选填“A”或“B”）端滑动。
五、计算题。
15．（2022秋•细河区期末）小东参加学校电子爱好小组，小组同学常用电烙铁焊接电子元件，小东自制一个USB（电压5V）接口的电烙铁，可以用电脑或充电宝的USB口供电，他从旧的“热得快”上拆下电阻丝，将一节干电池和一块电流表按图甲所示方法连接，并调节两导线夹之间距离，当电流表示数如图乙所示时，将这段电阻丝截下并缠绕在烙铁头上，电烙铁制作完成。求：
（1）电烙铁的电阻丝电阻大小；
（2）电烙铁在使用时的电流；（电阻丝电阻不随温度变化）
（3）将此电烙铁接入9V电源上，需串联一个多大的电阻才能正常工作。
16．（2022秋•临邑县期末）如图所示电路，电源电压保持不变，电阻R1＝5Ω，当开关S闭合，Sl、S2都断开时，电流表示数为0.2A，电压表示数为3V；若开关S、Sl、S2都闭合时，电流表示数为0.9A。求：
（1）电阻R2的阻值为多少？
（2）R3的阻值为多少？
实验次数
电压
电流
电阻
1
1
0.2
5
2
1.6
0.3
5.3
3
2.5
0.5
____
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