专题14 欧姆定律-2024年中考物理【热点·重点·难点】专练（江苏专用）

这是一份专题14 欧姆定律-2024年中考物理【热点·重点·难点】专练（江苏专用），共89页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题，计算题，科普阅读题等内容，欢迎下载使用。
2023年考点与往年变化不大，考法上更加注重对学生能力的考查，在生活生产实例中运用物理知识解决问题。
如：伏安法测电阻的实验、欧姆定律的I-U图像和I-R图像、欧姆定律计算导体的电阻电流及电压、电路的动态分析、仍是高频考点，占分比较重；应用欧姆定律判断电表示数和灯泡亮度的变化、电路故障的解决方法、探究电流与电阻的关系、探究电流与电压的关系也是必考点，一般结合生活中的现象进行考查；另外还有结合其他知识点综合考查，与电功率的结合，与浮力等的结合考查。
预测今年中考考点不会变化太大，考点还是会延续之前的考点。考查方式会进一步突出对能力的考查，即用所学知识解决问题，情景设置上更加新颖、贴近生活、加入最近科技信息，考有所依，学有所用。
（建议用时：20分钟）
一、单选题
1．（2023·江苏无锡·二模）如图甲所示为定值电阻，滑动变阻器R2的滑片从a端滑到b端的过程中，R2消耗的电功率P与其两端电压U的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．R1的阻值为20ΩB．电源电压为9V
C．R2的最大阻值为50ΩD．该电路消耗的最大功率为2.25W
【答案】C
【详解】AB．由图甲可知，两电阻串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。当滑动变阻器消耗的功率为0.8W时，其两端电压为2V，此时电路中的电流为
由欧姆定律及串联电路的电压规律可得，电源的电压
U=I1R1+U1=0.4A×R1+2V
当滑动变阻器消耗的功率为0.5W时，其两端电压为5V，此时电路中的电流为
由欧姆定律及串联电路的电压规律可得，电源的电压
U=I2R1+U2=0.1A×R1+5V
电源电压不变，则
0.4A×R1+2V=0.1A×R1+5V
解得R1=10Ω；电源电压为
U=I1R1+U1=0.4A×10Ω+2V=6V
故AB错误；
C．由图乙可知，当变阻器两端电压最大为5V时，滑动变阻器全部接入电路中，其电阻最大，此时电流最小为I2＝0.1A，则滑动变阻器的最大阻值为
故C正确；
D．当滑动变阻器接入电路的电阻为0时（电路为R1的简单电路），电路中的电阻最小，电流最大，则电路中的最大电流为
该电路消耗的最大电功率
P大=UI大=6V×0.6A=3.6W
故D错误。
故选C。
2．（2023·江苏无锡·一模）图甲中R0为定值电阻，电源电压保持不变。滑动变阻器R1标有“20Ω，1A”字样，电流表量程0～0.6A，灯泡L的额定电流是0.5A．当开关S1、S2都断开或都闭合两种情况中，移动滑片P（所有元件都安全）得到了两次电流表示数与R1阻值变化关系的图像（如图乙所示），灯泡在工作时正常发光。下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为12V
B．电阻R0的阻值为20Ω
C．小灯泡L的额定功率为5W
D．开关都断开与都闭合时，电路最大功率之比为6：11
【答案】D
【详解】由甲图可知，当开关S1、S2都闭合时，滑动变阻器R1与灯泡L并联，此时由于R1的阻值不能为零，由此可判断出图乙中的上边的曲线为S1、S2都闭合时电流表示数与R1阻值变化关系的图象，则下边的曲线为S1、S2都断开时电流表示数与R1阻值变化关系；如下图
A．开关S1、S2都闭合时，滑动变阻器R1与灯泡L并联，由图象中上边的曲线可知，当R1=20Ω时，I1=0.3A，由可得电源电压
故A错误；
B．开关S1、S2都断开时，R1与R0串联，当R1=0Ω时，电路中只有R0连入，由图象中下边的曲线可知I=0.6A，由可得R0的阻值
故B错误；
C．由于灯泡发光时恰好正常工作（其额定电压等于电源电压6V），且灯泡L正常工作的电流是0.5A，则灯泡L的额定功率
故C错误；
D．开关都闭合时，变阻器R1与灯泡L并联，干路最大电流
开关都断开时，R1与R0串联，由图象中下边的曲线可知最大电流为0.6A，则开关都闭合与都断开时，电路最大功率之比为
故D正确。
故选D。
3．（2023·江苏常州·模拟预测）如图所示，电源电压不变，当开关S闭合，滑动变阻器的滑片从左向右滑动时，电流表和电压表的示数变化情况是（ ）

A．电压表、电流表示数都变大B．电压表示数变大，电流表示数变小
C．电压表示数变小，电流表示数变大D．电压表和电流表示数都变小
【答案】D
【详解】AC．由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。当开关S闭合，滑动变阻器的滑片从左向右滑动时，接入电路中电阻的变大，电路中的总电阻变大，由可知，电路中的电流变小，即电流表的示数变小，故AC不符合题意；
BD．由U=IR可知，R1两端的电压变小，即电压表的示数变小，故B不符合题意，D符合题意。
故选D。
4．（2023·江苏泰州·二模）如图是一种烟雾报警装置，是阻值为的定值电阻，R为光敏电阻，其阻值随激光的光照强度减弱而增大。当电路中电流小于或等于时，烟雾报警器报警。开关S闭合后，当电流表示数为时，光敏电阻R的电功率为1W。下列说法正确的是（ ）

A．报警器是电压表，烟雾浓度增大时其示数减小
B．当电压表示数小于或等于8V时，报警器报警
C．若将换成阻值更小的电阻，报警器报警浓度更高
D．若电源电压变小，报警器报警浓度更高
【答案】D
【详解】根据电路图可知，R与串联接入电路中，报警器并联在R的两端，电流表测量电路中的电流；
A．报警器并联接入电路中，所以报警器为电压表；烟雾浓度增大时，R的光照强度变弱，R阻值变大，根据串联电路的分压规律可知，R分担的电压变大，报警器示数变大，故A错误；
B．由可得，当电流表示数为时，光敏电阻的阻值为
根据欧姆定律可知，电源电压为
当电路中电流小于或等于时，烟雾报警器报警，两端电压为
根据串联电路的电压规律可知，电压表示数为
即当电压表示数大于或等于8V时，报警器报警，故B错误；
C．若将换成阻值更小的电阻，报警电压不变，根据串联电路的分压规律可知，报警时，R的阻值变小，光照强度增大，报警浓度变低，故C错误；
D．若电源电压变小，报警电压不变，根据串联电路的分压规律可知，R阻值变大才能使得分担的电压变大，则光照强度变弱，报警浓度升高，故D正确。
故选D。
5．（2023·江苏盐城·三模）如图是甲、乙两个电阻的电流I与电压U的关系图像，将它们并联接入电路，下列说法正确的是（ ）

A．通过甲的电流大于通过乙的电流
B．通过甲的电流小于通过乙的电流
C．甲、乙并联的总电阻随它们两端电压的升高而减小
D．甲、乙并联的总电阻随它们两端电压的升高而增大
【答案】C
【详解】A．将两电阻并联接入电路时，则电压相同，由图像可知，若电压为，通过两电阻的电流相同，均为，故A错误；
B．将两电阻并联接入电路时，则电压相同，由图像可知，在电压低于时，通过甲的电流大于通过乙的电流，而电压等于时，通过两电阻的电流相同，均为，故B错误；
CD．由图像可知，甲是一条过原点的直线，故其电阻始终不变，乙的电阻是变化的，随着电压的增大，电阻减小，故甲、乙并联的总电阻随它们两端电压的升高而减小，故C正确，D错误。
故选C。
6．（2023·江苏南通·二模）在实践活动中，小明设计的电子测力计原理如图所示，其中M、N均为绝缘材料，M、N间有可收缩的导线，弹簧上端和滑动变阻器R2的滑片P固定在一起，电源电压恒定，R1为定值电阻，压力F与R2连入电路的阻值大小成正比。闭合开关S，则电压表示数U、电流表示数I与压力F的关系图像可能正确的是（ ）

A． B．
C． D．
【答案】C
【详解】由图可知，R1、R2串联，电压表测R2两端电压，电流表测电路中电流；压力F与R2连入电路的阻值大小成正比，即F=kR2，即。串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可得，通过电路的电流
分析函数关系可知，通过电路的电流I随压力F的增大而减小，但不是线性函数关系。根据欧姆定律可得，电压表的示数
分析函数关系可知，电压表的示数U随压力F的增大而增大，但不是线性函数关系，而且无论F怎么增大，只能无限贴近电源电压，因而电压是随着F增大，增大速度越来越慢，贴近电源电压的，故ABD错误，C正确。
故选C。
7．（2023·江苏扬州·三模）如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S。当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中，R1、R2的I-U关系图象如图乙所示。则下列判断正确的是（ ）
①图线A是电阻R1的I-U关系图象 ②电源电压为18V
③R1的阻值是20Ω ④滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω

A．①②正确B．②③正确C．③④正确D．①④正确
【答案】B
【详解】①②由图可知，当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路中的电流最大，为0.9A，R1两端的电压最大，为电源电压，R2两端的电压为零，则电源电压为18V；由图像可知，A为滑动变阻器R2的U-I关系图线，B为电阻R1的U-I图线，故①错误，②正确；
③④由图像可知，电路中的电流为0.9A时，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，由U-I图线可知，电路中的最小电流I1=0.2 A，R1两端的电压U1=4 V，R2两端的电压U2=14 V，由得，定值电阻R1的阻值
滑动变阻器的最大阻值
故③正确，④错误，故B正确。
故选B。
8．（2023·江苏连云港·模拟预测）如图所示电路，电阻的阻值为，先闭合开关，电流表的示数为；接着再闭合开关，电流表的示数为。下列说法正确的是（ ）

A．闭合开关，通过电阻的电流为
B．电源电压为5V
C．电阻的阻值为
D．开关由断开到闭合，电流表示数变大
【答案】C
【详解】由电路图可知，闭合开关，只有连入电路，电流表测的电流，再闭合开关，两电阻并联，电流表测干路的电流，电流表测支路的电流。
A.根据并联电路的各支路用电器互不影响的特点可知通过的电流不变，即
因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过电阻的电流为
故A错误；
B.因为并联电路中各支路两端的电压相等，则根据欧姆定律可得，电源的电压为
故B错误；
C.由欧姆定律可得，电阻的阻值为
故C正确；
D.并联电路的各支路用电器工作时互不影响，开关由断开到闭合，通过支路的电流不变，即电流表示数不变，故D错误。
故选C。
9．（2023·江苏扬州·二模）如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，在保证各元件安全的条件下，滑动变阻器的滑片从最右端向中点移动的过程中（ ）

A．电压表V示数变小，灯的亮度变亮
B．电流表示数变大，电流表示数不变
C．两个电流表示数都变大
D．电压表V示数与电流表示数的比值变小
【答案】B
【详解】由电路图可知，闭合开关S，灯泡和滑动变阻器并联，电流表A2测通过灯泡的电流，电流表A1测干路电流，电压表测电源两端电压；
A．因电源电压不变，所以滑片移动时，即电压表V的示数不变；因并联电路各支路互不影响，则移动滑片时，通过灯泡的电流和实际功率均不变，则灯泡的亮度不变，故A错误；
BC．通过灯泡的电流不变，即电流表A2的示数不变；
滑动变阻器的滑片P从最右端向中点移动的过程中，滑动变阻器接入电路的阻值变小，由欧姆定律可知，通过滑动变阻器的电流增大，根据并联电路的电流规律可知，干路电流增大，即电流表A1示数变大，故B正确、C错误；
D．因为电压表V的示数不变、电流表A2的示数不变，所以电压表V的示数和电流表A2示数的比值不变，故D错误。
故选B。
10．（2023·江苏淮安·二模）如图甲所示电路的电源电压为3V恒定不变，小灯泡的额定电压为2.5V，图乙是小灯泡的I-U图像。闭合开关S后，下列判断正确的是（ ）

A．滑动变阻器的滑片P向左移动，灯泡变暗
B．滑动变阻器的滑片P向右移动，电压表的示数变小
C．小灯泡正常发光时，灯丝电阻为1.25Ω
D．为保证电路安全，电路最大总功率是0.6W
【答案】D
【详解】由题图可知，闭合开关S后，灯泡与变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量R两端的电压。
A．滑动变阻器的滑片P向左滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变小，电路中总电阻变小，电源电压不变，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，通过灯丝的电流变大，根据串联分压特点可知，滑动变阻器两端的电压变小，根据串联电路的电压特点可知，灯泡两端的电压变大，根据P=UI可知，灯丝的实际功率变大，灯泡变亮，故A错误；
B．滑动变阻器的滑片P向右滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，根据串联分压的特点可知，滑动变阻器两端的电压变大，电压表示数变大，故B错误；
C．当小灯泡两端的电压等于额定电压UL=2.5V时，灯泡正常发光，由图像可知，灯泡的额定电流为IL=0.2A，则灯丝的电阻为
故C错误；
D．通过电路的最大电流为
电路的最大功率为
故D正确。
故选D。
11．（2023·江苏苏州·一模）如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关，电路正常工作，过了一会儿，有灯泡熄灭，两个电表中只有一个电表的示数变大。若电路中只有一处故障，则故障可能是（ ）
A．灯泡L1断路B．灯泡L2断路
C．灯泡L1短路D．以上情况都不对
【答案】B
【详解】根据电路图可知，该电路为串联电路，电流表测量电路中的电流；电压表测量灯L2两端的电压。
A．若灯泡L1断路，两灯均不亮，两表均无示数，故A不符合题意；
B．若灯泡L2断路，两灯均不亮，电流表无示数，电压表示数变大，故B符合题意；
CD．若灯泡L1短路，此时电压表测电源电压，因此其示数变大，电路的总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路的电流变大，因此电流表示数也变大，故CD不符合题意。
故选B。
12．（2023·江苏苏州·一模）在“伏安法测定值电阻”的实验中，下列说法正确的是（ ）
A．为了检测电路连接是否正确，连接电路时，需闭合开关
B．在无法估计被测电阻大小时，电流表、电压表应选用较小的量程
C．每次读取数据后在记录过程中，均需断开开关
D．需进行三次实验，这样测量的结果才具有普遍性
【答案】C
【详解】A．伏安法测电阻的实验中，为保护电路，防止连接最后一根导线时电路中的电流过大，烧坏电路元件，连接电路时开关应断开，故A错误；
B．在无法估计被测电压、电流的大小时，电流表、电压表应选用较大的量程，可以保护电表，故B错误；
C．每次读取数据后在记录过程中，均需断开开关，可以防止因电阻通电时间过长，造成温度升高而影响实验测量结果，故C正确；
D．真实值与测量值之间的差异叫误差，误差在是不可避免的，多次测量求平均值来减小误差，故D错误。
故选C。
二、填空题
13．（2023·江苏扬州·一模）如图所示电路中，电源电压U=4.5V，且保持不变，定值电阻R1=5Ω，滑动变阻器R2标有“20Ω；0.5A”字样，电流表量程为，电压表量程为。若闭合开关S后，电流表无示数，电压表示数接近4.5V，故障只发生在R1、R2上，则电路中的故障是 。当电路正常工作时，滑动变阻器R2的滑片P向右调节时，电压表的示数将 。为确保各元件安全，滑动变阻器R2接入电路的阻值范围是 。

【答案】 R2断路 变大
【详解】[1]由电路图可知，滑动变阻器R2与电阻R1串联，电压表测滑动变阻器R2两端的电压，电流表测量电路中的电流；闭合开关S后，电流表无示数，说明电路存在断路；电压表示数接近电源电压4.5V，说明电压表与电源接通，故障在与电压表并联的部分电路，故障只发生在R1或R2上，则电路故障是R2断路，此时电压表与R1串联接在电源两端，电压表两端的电压接近电源电压。
[2]由电路图可知，滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电阻R1阻值不变，电路总电阻变大，电源电压不变，电路中的电流变小；由可知，电阻R1两端电压变小，电源电压U不变，电阻R2两端的电压变大，电压表V示数变大。
[3]因串联电路中各处的电流相等，电流表量程为，变阻器允许通过的最大电流为0.5A，所以，电路中的最大电流，此时变阻器接入电路中的电阻最小，电路中的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值
当电压表示数最大为时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，因串联电路中总电压等于各分电压之和所以，R1两端电压
因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流
由欧姆定律可得，滑动变阻器接入电路的最大电阻
为确保各元件安全，滑动变阻器R2接入电路的阻值范围是。
14．（2023·江苏南京·二模）如图甲为水位仪的原理图。电源电压为3V，为20Ω，滑动变阻器R的最大阻值20Ω且阻值与长度成正比，滑片P可在长为20cm的CD间移动（摩擦不计），弹簧下端悬挂一重为50N的物体AB，其底面积为、长为0.3m。若水面与物体AB上表面齐平，滑片刚好在R的最上端C位置，弹簧伸长量与外力的关系如图乙所示。闭合开关S：

（1）当水位与物体AB上表面相平时，物体AB受到的浮力为 N；
（2）水位由与物体AB上表面相平降至与AB下表面相平的过程中，弹簧伸长 cm，电压表的示数变化 V。
【答案】 30 15 0.9
【详解】（1）[1]由阿基米德原理可得，物体AB受到的浮力为
（2）[2]水位与物体AB上表面相平时，弹簧对物体的拉力
水位降至与AB下表面相平时，弹簧对物体的拉力
水位由与物体AB上表面相平降至与AB下表面相平的过程中，弹簧拉力的变化量
由乙图可得
水位降至与AB下表面相平时，可得
解得弹簧伸长量是
[3]滑动变阻器R的最大阻值20Ω且阻值与长度成正比，可得
水位由与物体AB上表面相平降至与AB下表面相平，接入电路电阻的长度为
接入电路的电阻为
此时电路中电流为
电压表示数为
水位与物体AB上表面相平时，此时电路中电流为
电压表示数为
电压表的示数变化
15．（2023·江苏无锡·一模）在综合实践活动中，小林自制了一个坐位体前屈项目测试仪，原理如图所示，电源电压恒为6V，R1=30Ω，电阻丝R2粗细均匀，总长度为30cm。闭合开关，挡板P在B端时，坐位体前屈成绩为0，电流表示数为0.05A。挡板P在A端时，坐位体前屈成绩为30cm。
（1）挡板P由B端向A端滑动时，电流表示数 （变大/变小/不变，下同），电压表示数 ；
（2）当推动挡板P由B端到A端时，电压表示数的变化量是 V；
（3）国家体质标准中九年级男生坐位体前屈成绩大于17.8cm为优秀。小林进行测试时电压表示数为3V，请通过计算判断小林的成绩 （已经/没有）达到优秀。
【答案】 不变 变大 4.5 已经
【详解】（1）[1][2]闭合开关，R1和R2串联，电压表测量与R2并联部分两端的电压，电流表测量电路电流，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，挡板P由B端向A端滑动时，电阻丝R2接入电路的电阻不变，电压表并联部分的电阻变大，由欧姆定律可知挡板移动过程中，电路中电流不变，根据U=IR可知电压表示数变大。
（2）[3]电流表的示数为0.05A，根据欧姆定律可知R1两端的电压
U1=IR1=0.05A×30Ω=1.5V
当推动挡板P到A端时，电压表与R2的最大阻值并联，串联电路总电压等于各部分电压之和，R2两端的电压
U2=U-U1=6V-1.5V=4.5V
即电压表示数是4.5V。
（3）[4]电阻R2的阻值
小林进行测试时电压表示数为3V，此时电压表所并联的电阻丝的阻值
已知推挡板P在B端时，坐位体前屈成绩为0，推挡板P在A端时，坐位体前屈成绩为30cm，故小林同学的成绩为
故成绩达到优秀。
16．（2023·江苏泰州·三模）某科技创新小组制作了一个直接测量电阻阻值的仪器，称之为欧姆表，连接的电路如图，制作步骤如下：
（1）在A与B之间连接导线，调节滑动变阻器，使电流表示数为（即满量程），把电流表的“”刻度线标为；
（2）保持滑动变阻器不变，当在AB之间接一阻值为电阻时，电流表示数为。此时滑动变阻器的接入阻值为 ，把“”数值标在电流表刻度“”处；
（3）据此原理，通过计算可把电流表刻度改为相应的电阻值，则在电流表刻度为“”处应标的电阻值是 ，改装成的欧姆表其刻度是 （选填“均匀”、“不均匀”）的。
【答案】 80 2320 不均匀
【详解】（2）[1]设电源电压是U，由于在A与B之间连接导线，滑动变阻器为，电流表示数为，则由欧姆定律得
即
------①
保持滑动变阻器不变，当在AB之间接一阻值为电阻时，则由串联电路的特点和欧姆定律得
即
------②
联立①②解得，。
（3）[2]当电流时，由欧姆定律得
由串联电路的总电阻等于各电阻之和可知
[3]根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可得定值电阻的阻值
分析函数关系可知R与I不是线性函数，所以欧姆表刻度不均匀。
17．（2023·江苏无锡·一模）公路检查站的“地磅”可以检测货车是否超载。如图是某种地磅的工作原理图，滑片P可在竖直放置的电阻R上滑动，当货车质量增大时，电表示数变大，所指示的质量数也增大。则接线柱“1”应与“ ”（选填“2”或“3”）连接，该显示器是由 （选填“电流表”或“电压表”）改装而成的，若电路的保护电阻R0损坏，工作人员误用了一个较大的电阻，则会导致显示器的结果 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
【答案】 3 电流表 偏小
【详解】[1] 由题图可知，电表串联在电路中，因此该电表应该是电流表；当货车质量增大时，滑片向下滑动，已知此时电表示数变大，即电路中的电流增大，由欧姆定律可知电路的总电阻应变小，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据串联电路电阻规律可知滑动变阻器接入电路的电阻变小，所以滑片P向下滑动，因此接线柱“1”应与“3”连接。
[2] 由题图可知，电表串联在电路中，电流表在接入电路中时与被测电路串联，因此该电表应该是电流表。
[3] 若电路的保护电阻R0损坏，工作人员误用了一个较大的电阻，根据串联电路电阻规律可知电路总电阻变大，根据欧姆定律可知，通过电路的电流变小，则会导致显示器的结果偏小。
18．（2023·江苏无锡·一模）如图所示是某潜水器深度测试仪的简化电路图，电源电压保持不变，R为压敏电阻，其阻值随压力增大而减小。为定值电阻，其作用是 。闭合开关后，当潜水器下潜深度增大时，电流表示数将 （选填“变大”“不变”或“变小”）。与在淡水中相比，潜水器在海水中同一深度时，电流表的示数要更 （选填“大”或“小”）些。已知。

【答案】 保护电路 变大 大
【详解】根据电路图可知，压敏电阻与定值电阻串联，电流表测量电路中的电流；
[1]如果电路中没有定值电阻，当压敏电阻的阻值较小时，由欧姆定律可知电路中电流较大，电流表可能被烧坏，而电路中串联定值电阻可以起到保护电流表的作用，即起保护电路的作用。
[2]闭合开关后，当潜水器下潜深度增大时，由和F=pS可知，压敏电阻受到的压力增大，而压敏电阻的阻值随压力的增大而减小，所以压敏电阻的阻值将变小，电路的总电阻变小，由欧姆定律可知，电路电流变大，即电流表示数变大。
[3]由于ρ海水>ρ淡水，所以由和F=pS可知潜水器在海水中同一深度时，压敏电阻受到的压力变大，则压敏电阻的阻值更小，由欧姆定律可知，电流表的示数会更大。
19．（2023·江苏镇江·二模）如图1是小明设计的天然气泄漏检测电路，R1是气敏电阻，R2是电阻箱，V1和V2是电压表，电源电压U=3V。由图2可知：当天然气浓度变大时，R1阻值 （选填“变大”“变小”或“不变”）。若V1示数用U1表示，V2示数用U2表示，则ΔU=U1-U2。为检测天然气浓度是否超标（超标浓度≥0.6ppm），小明先调节电阻箱R2=1kΩ，则当ΔU 0（选填“=”、“>”或“ 小于1.5V
【详解】[1]由图2可知，当天然气浓度变大时，R1阻值变小。
[2]由图1可知两电阻串联，电压表V1测气敏电阻两端的电压，电压表V2测电阻箱两端的电压，先调节电阻箱R2＝1kΩ，当天然气浓度为0.6ppm时，R1＝1kΩ，串联电路各处电流相等，根据U＝IR可知两电阻两端的电压相等，电源电压U＝3V，串联电路总电压等于各部分电压之和，所以
U1＝U2＝1.5V
则
ΔU＝U1﹣U2＝0
天然气浓度降低时，气敏电阻接入电路的阻值变大，根据串联分压原理可知气敏电阻两端的电压变大，根据串联电路电压规律可知电阻箱两端的电压变小，会小于1.5V，则
ΔU＝U1﹣U2＞0
[3]天然气浓度降低时，气敏电阻接入电路的阻值变大，根据串联分压原理可知气敏电阻两端的电压变大，根据串联电路电压规律可知电阻箱两端的电压变小，会小于1.5V。
20．（2023·江苏南京·三模）如图，R1=6Ω，R2=5Ω，电源电压不变，电流表均为大量程，电压表为小量程， R是滑动变阻器，规格是“20Ω 1.5A”；只有S闭合时，电流表A2的示数为0.2A，电压表示数为2V，则电源电压是 V，变阻器接入电路的电阻是 Ω；当闭合S、S1、S2时，滑片置于阻值最大值处，电流表A1、A2的示数之比是 ，为保证电路安全，变阻器接入电路的阻值范围是 。

【答案】 3 10 10:13 2~20Ω
【详解】[1]由电路图知，只闭合S时，R2与R串联在电路中，电压表测R两端的电压，电流表A2测电路中的电流。R1断路。此时R2两端的电压
据串联电路的电压特点知，电源电压
U=U1+UR=1V+2V=3V
[2]变阻器接入电路的阻值
[3]三个开关都闭合时，R2被短路，R1与R并联在电路中，电流表A1测R1两端的电压，A2测干路的电流。变阻器接入电路的阻值为最大的20Ω时，通过R1和R的电流分别为
，
干路的电流
所以电流表A1、A2的示数之比
[4]电源电压为3V，则电压表的测量不会超过量程。电流表选用大量程，变阻器允许通过的最大电流为1.5A，所以A2通过的最大电流
此时变阻器接入电路的阻值最小为
所以为了保证电路安全，变阻器接入电路的阻值范围是2Ω~20Ω。
三、实验题
21．（2023·江苏无锡·一模）小明在探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”时，电路如图甲所示，电源电压保持不变，R为定值电阻。
（1）请用笔画线代替导线，将图乙中的电路按甲图连接完整（要求导线不交叉）；
（2）闭合开关前滑动变阻器的滑片应位于 （A/B）端；
（3）电路连接正确后，闭合开关，发现电压表有示数但电流表无示数，此时出现的故障可能是 （选填字母：A．电阻R短路/B．电阻R断路）；
（4）排除故障后，小明又取了几个定值电阻，想利用这些器材继续探究“电压不变时，电流与电阻的关系”。实验中所用电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω，电源电压为6V，分别接入三个在定值电阻，图丙是接入5Ω定值电阻并调节滑动变阻器后得到的电流大小为 A。将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻时，闭合开关后，应将滑动变阻器的滑片向 （左/右）端移动，直到定值电阻两端的电压为 V；
（5）小明为了完成整个实验，应选取最大阻值不小于 Ω的滑动变阻器。
【答案】 A B 0.4 左 2 40
【详解】（1）[1]变阻器一上一下串联接入电路中，如图所示：
（2）[2]为保护电路，闭合开关前滑动变阻器的滑片应位于最大阻值处，即滑片应位于A端。
（3）[3]闭合开关，发现电流表无示数，说明电路是断路，电压表有示数说明与电压表并联的部分断路了，因此，出现的故障可能是电阻R断路，故选B。
（4）[4]由图丙可知，电流表选用0~0.6A的量程，分度值为0.02A，读数为0.4A；则定值电阻两端的电压
U定=IR=0.4A×5Ω=2V
[5][6]实验中，当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，根据分压原理，电阻两端的电压变大，研究电流与电阻关系时，要控制电压不变，根据串联电路电压的规律，要增大滑动变阻器两端的电压，由分压原理，要增大滑动变阻器电阻阻值，故应把变阻器滑片向左移动直到定值电阻两端的电压为是2V。
（5）[7]由题意可知，只更换滑动变阻器，电源电压为6V，定值电阻两端电压为2V，滑动变阻器两端电压为4V，根据串联分压原理得
R定∶R变=U定∶U变=2V∶4V=1∶2
已知R定=20Ω，则解得R变=40Ω，如果只更换滑动变阻器，则更换的滑动变阻器最大阻值至少为40Ω。
22．（2023·江苏苏州·一模）小华在做“探究电流与电压、电阻的关系”实验时，准备以下器材：电源电压为4.5V且保持不变，电流表（0-0.6A）、电压表（0-3V）、滑动变阻器（15Ω，1A）、五个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω）、开关3个、导线若干，图甲是小华在“探究电流与电压关系”的实验中所连接的实物图。
（1）经检查发现有一根导线连接错了，请在甲图错误处画“×”，并在图上改正；( )
（2）探究电流与电压的关系时，调节滑动变阻器滑片P，测出通过定值电阻R的不同电流和对应电压填入表格，其中一组数据本次实验无法得出，不合理的数据是第 次，去掉不合理的实验数据，分析可得到的结论是： ；
（3）探究电流与电阻的关系时，只更换定值电阻，其余连接均不变，收集数据并作出了乙图所示图像，
①本实验控制定值电阻两端电压为 V；
②小华断开开关，用10Ω的定值电阻替换5Ω的定值电阻后，直接闭合开关并将滑片向右移，老师指出其操作会导致电路元件不安全，不安全的原因是 ；
③为使5个电阻均能完成实验，若只更换滑动变阻器，更换的滑动变阻器规格为 ；
（4）接着小华又在原有器材中选择了电源、电流表、定值电阻、开关、导线测量一标有“3.8V”，额定电流约为0.3A的小灯泡的额定电功率，请在虚线框内画出实验电路图（要求电路只连接一次）。( )
【答案】 当电阻一定时，通电导体的电流与导体两端的电压成正比 见解析 ，1A
【详解】（1）[1]由甲图可知，电压表应并联在电阻两端，应将电阻左端的导线与电压表“-”接线柱相连，正确的电路图如图所示
（2）[2][3]由第1次数据，电阻R两端的电压为，则滑动变阻器两端的电压
则接入电路的滑动变阻器阻值
故第一组数据不合理。由表中数据可知，当电阻一定时，通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比。
（3）①[4]由图乙可得，任选一组电流和电阻值，可得电压
②[5]由①可知电阻两端的电压为2.5V，由图可知此时电路中电流为0.5A，则滑动变阻器两端的电压为
则接入电路的滑动变阻器阻值
用的定值电阻替换的定值电阻后，电路中的总电阻为
此时电路中的电流为
则10Ω电阻两端分到的电压为
即10Ω电阻两端的电压大于电压表的量程电压表（0-3V），所以直接闭合开关，会超过电压表的量程，导致电路不安全。
③[6]由于电阻R两端的电压，则滑动变阻器的两端的电压
当电流最小为时，此时滑动变阻器接入的阻值为
故滑动变阻器的规格至少为“，1A”。
（4）[7]用电流表和定值电阻测小灯泡的额定功率，故应将定值电阻与小灯泡并联，再与电流表串联，调节滑动变阻器使通过定值电阻的电流与定值电阻的阻值乘积等于小灯泡的额定电压；不改变滑动变阻器的阻值，将小灯泡与滑动变阻器串联，读出此时电流表的示数，即为小灯泡的额定电流，根据求额定功率，故电路图为
23．（2023·江苏盐城·三模）用如图甲所示的电路探究通过导体的电流与电压和电阻的关系。

（1）实验前，电压表的指针位置如图乙所示，其原因是 （指针没调零/正负接线柱接反了）；
（2）连接好电路闭合开关后，移动滑片发现电流表无示数，电压表示数发生改变，若电路中只有一处故障，该故障可能是 ；
（3）在探究电流与电压关系时，为了改变电阻箱R1两端的电压， （需要/不需要）调节R1的阻值；
（4）在探究电流与电阻关系时，根据实验数据绘出了图象，如图乙所示，分析图象可得结论： 。实验过程中，控制导体两端的电压为 V；
（5）在上述实验（4）中当电阻箱R1接入的阻值为10Ω时，滑动变阻器和该电阻的功率之比为k1，若接入20Ω阻值时该比值为k2，则k1 k2（＞/＝/＜）。
【答案】 指针没调零 电流表短路 不需要 导体两端电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比 2 ＝
【详解】（1）[1]实验前，电压表的指针位置如图乙所示，即此时指针未在零刻度线处，原因是指针没有调零。
（2）[2]连接好电路闭合开关后，移动滑片发现电流表无示数，电压表示数发生改变，由欧姆定律可知通过电阻R的电流（即串联电路中的电流）发生了改变，也说明了电阻R没有断路，若电路中只有一处故障，该故障可能是电流表短路。
（3）[3]在探究电流与电压关系时，要控制电阻大小不变，通过移动滑动变阻器的滑片调节定值电阻两端电压，并记录电流随电压的变化关系，据图甲可知电阻箱R1相当于定值电阻，由此可知不需要调节R1的阻值。
（4）[4][5]由图象可知，当
即R＝4Ω时，通过导体的电流I＝0.5A，由可得，控制导体两端的电压
U＝IR＝0.5A×4Ω＝2V
同理可以算出图丙中其它点对应的电阻和电流的关系也满足此数量关系，且可知电阻增大为原来的几倍，通过电阻的电流就变为原来的几分之一，由此可得出结论为：导体两端电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比。
（5）[6]在本题中“探究电流与电阻关系”时，要控制电阻箱两端电压不变，结合串联电路电压规律可知，滑动变阻器的分压也将不变，再结合串联分压原理可知电阻箱与滑动变阻器两端分压之比等于其对应电阻之比，由此可知滑动变阻器接入电路的电阻和电阻箱阻值之比为一定值，最后根据电功率公式
P＝UI＝I2R
和串联电路电流规律可知滑动变阻器和电阻箱的功率之比即为对应电阻之比，综合前面分析可知k1＝k2。
24．（2023·江苏徐州·二模）小明同学想测量额定电压是2.5V的小灯泡的额定功率，他使用了三节新干电池、“20Ω 0.6A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和若干导线，连接了如图甲所示的电路。

（1）甲图中有一根导线连接错误，请在错误的导线上打“”，并在图上改正；
（2）实验中，他调节滑动变阻器的滑片，多次记录电压表、电流表的示数，根据记录的数据画出了如图乙所示的图像，但粗心的小明同学忘了标电压电流符号，根据灯丝电阻的变化规律判断横坐标是 （选填“电示电压”或“电流”）；
（3）当电压表示数为2.5V时，电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率是 ；
（4）在改正后的图甲电路中只取下小灯泡，将阻值为5Ω、10Ω、15Ω的三个定值电阻分别接入电路中原小灯泡位置，可利用该电路探究“电压一定时，电流与电阻的关系”。为完成实验可以控制电压表示数为 。
A．0.9V B．1.5V C． 2.5V D．3.5V
【答案】 电流 0.7W C
【详解】（1） [1]电流表应串联在电路中，电压表应与灯并联，如下图所示：

（2）[2]实验中，他调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数从1.5V变化到3V，画出了如图乙所示的图像，由于灯丝的电阻随温度的升高，由U＝IR可知，灯泡电压的变化量大于电流的变化量，所以可以判断图像的横坐标为电流。
（3）[3]当电压表示数为2.5V时，电流表的示数如图丙所示，电流选用小量程，大小为0.28A，则小灯泡的额定功率
[4]由串联电路的规律及分压原理可得
方程左边为一定值，故右边也为一定值，当变阻器连入电路的电阻最大时，对应的定值电阻应最大，此时，电阻的电压最小，即
电阻两端控制的最小电压为UV≈1.93V；若电阻两端的电压为3.5V时，电路中的电流为
即最大电流超过了电流表的量程，所以为完成实验可以选取的电压值为2.5V，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
25．（2023·江苏宿迁·三模）小明同学用图甲的电路图探究“电流与电阻的关系”，实验中所用的定值电阻分别是、、、，电源电压为6V不变，滑动变阻器“”。

（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）连接正确后开始实验，实验过程中，需要改变定值电阻，观察电流的变化，为科学地得出实验结论，当每次更换电阻后，都要移动滑动变阻器的滑片，此时他眼睛应注意观察 （填序号）；
A．电源 B．电流表 C．电压表 D．变阻器滑片
（3）同组的两个同学先后进行实验，并作出I-R图象如图丙所示， 图（选填“A”或“B”）实验操作中不符合要求；
（4）按照上述正确的一组数据继续探究：小明用30Ω的定值电阻代替原来的电阻进行实验，发现无论怎样移动滑片电压表示数都 （选填“大于”或“小于”）3V，为了能够继续完成实验，并能使电压表示数调到3V，他可以 ；
（5）在上述实验中当接入的定值电阻为10Ω时，滑动变阻器和该电阻的功率之比为k1，若接入20Ω电阻时该比值为k2，则k1 k2（选填“>”“=”或“ RARA；由于灯泡的电阻随温度的升高而增大，灯泡实际功率越大，灯丝温度越高，所以RA