苏科版九年级物理上册备课同步练习第十四章欧姆定律单元测试(能力提升)(原卷版+解析)

第十四章 欧姆定律 单元测试（能力提升）一、单选题1．小华在学完比热容和电阻两个概念后，对它们进行了对比。下列说法错误的是（　　）A．比热容和密度都是物质的一种特性B．比热容的大小可以反映温度变化的快慢C．电阻的大小与导体的长度和横截面积有关D．当通过导体的电流减小，则导体的电阻变大2．甲、乙、丙三根用同种材料制成的均匀合金丝，甲、乙的粗细相同，但甲较长；乙、丙的长度相同，但丙较粗，则这三根电阻丝的电阻值R甲、R乙、R丙的大小关系是（　　）A．R甲=R乙=R丙 B．R甲>R乙>R丙C．R甲>R丙>R乙 D．R甲R丙C．R甲>R丙>R乙 D．R甲R丙所以R甲>R乙>R丙故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。3．如图甲是常用的一种可调风速的小风扇，图乙为其用于调风速的电位器结构图，a、b、c是它的三个接线柱，a、c分别与弧形电阻丝的两端相连，b与金属滑片相连，转动旋钮，电路中电流越大，风扇越快，下列分析正确的是（　　）A．若将a、c接入电路中，逆时针转动旋钮时，风扇风速加快B．若将a、c接入电路中，顺时针转动旋钮时，风扇风速减弱C．若将a、b接入电路中，顺时针转动旋钮时，风扇风速加快D．若将b、c接入电路中，顺时针转动旋钮时，风扇风速加快【答案】D【解析】AB．若将a、c接入电路中，逆时针转动旋钮和顺时针转动旋钮时，都不会改变电位器接入电路的电阻，所以，风扇风速不会改变，故AB都错误；C．若将a、b接入电路中，顺时针转动旋钮时，电位器接入电路的电阻变大，风扇风速减弱，错误；D．若将b、c接入电路中，顺时针转动旋钮时，电位器接入电路的电阻变小，风扇风速加快。故选D4．如图所示的电路中，若忽略温度对灯丝电阻的影响，将开关S闭合，灯L1和L2均发光，下列说法中正确的是（　　）A．电压表测的是电源两端的电压B．灯L1和L2是并联的C．取下灯L1后灯L2能继续发光D．电压表示数与通过灯L2的电流比值是定值【答案】D【解析】A．根据去源法可知，电压表所测量的是不含电源的那一部分电压，故测量的是灯泡L1的电压，故A错误；B．如图所示，去掉电压表，根据电流法，即电流从电池的正极出发，经过灯泡L1、开关S、灯泡L2后回到负极，故两灯泡串联，故B错误；C．两灯泡串联，取下灯L1后，电路中出现了断路，灯L2不能继续发光，故C错误；D．由于灯泡串联，通过灯泡L1的电流等于通过灯泡L2的电流，电压表测量的是灯泡L1的电压，电压表示数与通过灯L1的电流比值是灯泡L1的电阻，故比值不变， 故D正确。故选D。5．用如图电路“测量电阻R的阻值”。为了改变电阻R两端的电压，有三种方案可选：甲：改变接入MN的串联电池的个数；乙：将电池与不同阻值的电用中联接入MN；丙：将电池与滑动变阻器串联介入MN，改变滑动变阻器滑片的位置。其中可行的方案是（ ）A．仅有甲可行 B．仅有丙可行C．仅甲、丙可行 D．甲、乙、丙都可行【答案】D【解析】测量电阻R的阻值时，为了改变电阻R两端的电压甲：多节干电池串联接入MN时，改变干电池串联的节数时电源的电压发生变化，R两端的电压发生变化，方法可行；乙：电池先后与不同定值电阻串联接入MN，定值电阻的阻值不同，分得的电压不同，定值电阻两端的电压不同，方法可行；丙：电池与滑动变阻器串联接入MN时，移动滑动变阻器滑片P改变接入电路中的电阻，从而改变电路中的电流和R两端的电压，方法可行。综上可知，甲、乙、丙三种方案均可行。故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。6．某同学想测量一个阻值约为500Ω的电阻Rx，可供选用的器材有：干电池两节、电压表(量程为0~3V、0~15V)、电流表(量程为0~0.6A、0~3A)、滑动变阻器(10Ω 2A)和电阻箱R0(0~9999Ω 5A)各一个、开关、导线若干。下列四个设计方案中，能测出Rx阻值的最合理的方案是(　　)A． B．C． D．【答案】D【解析】AB．由于Rx的电阻约为500Ω，电源电压为两节干电池电压约为3V，所以电路中电流小于等于0.006A，那电流表无法显示其读数，故AB不合理，不符合题意C．电压表测电源电压，无论怎样调节开关和电阻箱R0，也无法测出Rx的阻值，故C不合理，不符合题意D．通过S1、S2的控制，可求出R0的电压，即可求得电路中的电流，Rx两端电压除以通过它的电流即可求出的阻值，故D合理，符合题意7．在如图所示的电路中，电源两端的电压保持不变。闭合开关S，在滑动变阻器的滑片P向右滑动的过程中，电压表、电流表示数的变化情况是（　　）A．电压表、电流表示数均变大 B．电压表、电流表示数均变小C．电压表示数变大，电流表示数变小 D．电压表示数变小，电流表示数变大【答案】C【解析】AD．由电路图可知，定值电阻R2与滑动变阻器R1串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流；在滑动变阻器的滑片P向右滑动的过程中，接入电路中的电阻变大，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AD不符合题意；BC．电路中的电流变小，由可知，R2两端的电压变小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，则R1两端的电压变大，即电压表的示数变大，故B不符合题意，C符合题意。故选C。8．勤于动手的小明同学连接了如图所示的电路，对连接关系判断正确的是（　　）A．只闭合S、S1时， 滑动变阻器R1与灯L串联，电压表测灯L的电压B．闭合开关S、S1、 S3时，滑动变阻器R1与灯L串联，电压表测电源电压C．闭合开关S、S2、 S3时，滑动变阻器R1与电阻R2并联D．所有开关都闭合时，电源被短路【答案】C【解析】A．只闭合S、S1时， 滑动变阻器R1与灯L串联，电压表并联在滑动变阻器两端，测滑动变阻器的电压，故A错误；B．闭合开关S、S1、 S3时，灯L被短路，电路中只接入了滑动变阻器，故B错误；C．闭合开关S、S2、 S3时，滑动变阻器R1与电阻R2并联，灯泡被短路，故C正确；D．所有开关都闭合时，仍然是滑动变阻器R1与电阻R2并联，这是接入了电压表，故D错误。故选C。9．在如图所示电路中，电源电压保持不变。闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P自右向左滑动，则（　　）A．电流表A的示数变大B．电压表V1与电流表A的示数比值减小C．电压表V2的示数变大D．电压表V2与电流表A的示数比值不变【答案】D【解析】A．由电路图可知，闭合开关S后，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流，将滑动变阻器的滑片P自右向左滑动时，R1接入电路中的电阻变大，电路的总电阻变大，由可知，电路中的电流变小，即电流表A的示数变小，故A错误；BC．由U＝IR可知，R2两端的电压变小，即电压表V2的示数变小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R1两端的电压变大，即电压表V1的示数变大，则电压表V1与电流表A的示数比值变大，故BC错误；D．由可知，电压表V2与电流表A的示数比值等于R2的阻值，则其比值不变，故D正确。故选D。10．如图（a）所示是电阻甲和乙的I﹣U图像（b）、（c）是它们的部分电路连接示意图，下列说法错误的是（　　）A．当电阻乙两端电压为2.5V时，它的阻值和甲的阻值相等B．图（b）中，当电流I为0.4A时，电源电压为4VC．图（c）中，当电压U为2V时，干路总电流为0.6AD．图（c）中，在电压U从0增大到2.5V的过程中，通过甲、乙两电阻的电流之差先变大后变小【答案】B【解析】A．由图（a）可知，当电阻甲、乙两端电压为2.5V时，通过两者的电流均为0.5A，由欧姆定律可知，甲、乙的阻值相等，故A正确，不符合题意；B．图（b）中，两电阻串联，由图（a）可知，当电路中的电流I＝0.4A时，U甲＝2V、U乙＝2.5V，串联电路总电压等于各部分电压之和，所以电源电压为U＝U甲+U乙＝2V+2.5V＝4.5V故B错误，符合题意；C．图（c）中，两电阻并联，由图（a）可知，当电压U＝2V时，I甲＝0.4A、I乙＝0.2A，干路总电流等于各支路电流之和，为I＝I甲+I乙＝0.4A+0.2A＝0.6A故C正确，不符合题意；D．图（c）中，两电阻并联，由图（a）可知，在电压U从0增大到2.5V的过程中，通过甲、乙两电阻的电流之差先变大后变小，故D正确，不符合题意。故选B。11．如图所示，甲、乙位置为电压表或电流表，电源电压保持不变。开关S1、S2闭合后，灯L1、L2都能发光，甲、乙两块表的示数之比是2：3。现将开关S1、S2断开，甲、乙位置更换不同的电表后，且仅闭合开关S1，灯L1、L2仍能发光，则此时甲、乙两表的示数之比为（不计温度对灯丝的影响）（　　）A．3：1 B．3：2 C．2：3 D．2：1【答案】A【解析】开关S1、S2闭合后，灯L1、L2都能发光，则甲、乙电表均为电压表，此时两灯泡串联，电压表甲测L2两端的电压，电压表乙测电源的电压，因串联电路中总电压等于各分电压之和，且U甲：U乙=2：3所以，两灯泡两端的电压之比因串联电路中各处的电流相等，所以，由可得，两灯泡的阻值之比甲、乙位置更换不同的电表即均为电流表后，仅闭合开关S1时，两灯泡并联，甲电流表测干路电流，乙电流表测L2支路的电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，通过两灯泡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BCD不符合题意，A符合题意。故选A。12．在图所示的电路中，闭合开关S，让开关S1和S2断开，调节滑动变阻器的滑片P使其位于变阻器的最左端a处，此时灯泡L恰好正常发光，电流表A和电压表V均有示数。已知变阻器的最大电阻大于灯泡L的电阻，以下判断正确的是（　　） A．若保持S1和S2断开，让P缓慢向右滑动，灯泡L有可能被烧毁B．若保持P在a处不动，S1仍断开，闭合S2后，A表和V表示数均不变C．若保持P在a处不动，S1仍断开，闭合S2后，A表和V表示数将变大D．若保持S2断开，将P移至变阻器最右端b，再闭合S1后，A表和V表均仍有示数【答案】B【解析】由电路图可知，两开关均断开，P在a端时，电路中滑动变阻器短路，只有L接入电路，此时正常发光。A．若保持S1和S2断开，让P缓慢向右滑动，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电路总电阻变大，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路电流变小，灯泡不可能烧坏，故A错误；BC．若保持P在a处不动，S1仍断开，闭合S2后，滑动变阻器与电阻R0均被短路，电路电阻不变，A表和V表示数均不变，故B正确，C错误；D．若保持S2断开，将P移至变阻器最右端b，再闭合S1后，灯泡被短路，与灯泡并联的电压表没有示数，只有滑动变阻器接如电路，电流表测电路电流，有示数，故D错误。故选B。二、填空题13．如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关后，当滑动变阻器滑片P向左移动时，电流表的示数将 ___________（选填“变小”、“不变”或“变大”），灯泡的亮度变 ________（选填“亮”或“暗”）。【答案】变大 亮 【解析】[1]当滑动变阻器滑片P向左移动时，接入的滑动变阻器变小，总电阻变小，电源电压不变，故电流变大。[2]通过灯泡的电流变大，故灯泡变亮。14．如图所示电路中，电源电压不变，定值电阻R1、R2分别标有“15Ω 6V”和“20Ω 10V”字样。若想要R1与R2串联，则甲应为___________（选填“电压表”或“电流表”）；当开关S1闭合，S2断开，甲、乙均为电流表时，电源电压最大为___________V。【答案】电压表 6 【解析】[1] 开关S1 和S2都闭合时：当甲和乙均为电流表时，R2被短路；当甲为电流表，乙为电压表时，R2与电流表甲并联，R2短路；当甲为电压表，乙为电流表时，电阻R1、R2串联，电阻R1、R2和电流表乙并联，电阻R1、R2被短路；当甲和乙均为电压表时，电阻R1、R2串联，电压表甲测量R2两端电压，电压表乙测量R1和R2两端电压，即电源电压。[2]当开关S1闭合，S2断开，甲、乙均为电流表时，电阻R1、R2并联，电流表乙测量通过R2电流，电流表甲测量干路电流。根据并联电路电压规律，并联电路各支路电压和电源电压相等，R1的额定电压为6V，R2的额定电压为10V，所以为了保护电路，电源电压最大为6V。15．如图所示，已知电源电压为3V，当开关闭合后，电压表示数为2V，灯泡L1中的电流为0.1A，则灯泡L2的电流是______A，灯泡L2的电阻是______Ω，若突然灯泡L2熄灭，电压表无示数了，则可能是灯泡L2______（选填“短路”、“断路”）。【答案】0.1 20 短路 【解析】[1]分析电路可知，灯L1和L2串联，所以电流相等，因为灯泡L1中的电流为0.1A，则灯泡L2的电流是0.1A。[2]电压表测的是灯L2的电压，因为电压表示数为2V，则灯L2的电压为2V，灯L2的电阻为[3]如果灯L2断路，电压表和灯L1串联，此时L2不亮，L1不亮，电压表有示数，不符合题意，如果灯L2短路，电压表也被短路，此时L2熄灭，电压表无示数，符合题意。16．小明利用如图甲所示的电路进行实验，电源电压恒为3伏，更换5个定值电阻Rx，得到如图乙所示的图象。实验中，他将Rx从5欧换成10欧后，应将滑片P向______移；滑动变阻器阻值变化范围为_________。【答案】右 1Ω~5Ω 【解析】[1]由乙图可知，当连入的定值电阻为5Ω时，电路中的电流为0.5A，此时定值电阻两端的电压为U0=I1R1=0.5A×5Ω=2.5V，将Rx从5Ω换成10Ω后，电路中的总电阻变大，根据欧姆定律可知电路中电流变小，变阻器两端的电压变小，根据串联电路电压的特点可知，定值电阻两端的电压变大，此时应将滑片P向右移。[2]定值电阻两端电压保持2.5V不变，当连入的定值电阻为5Ω时，根据串联分压以及可得变阻器连入的阻值R变1====1Ω当连入的定值电阻为25Ω时，根据串联分压以及可得变阻器连入的阻值R变2====5Ω滑动变阻器阻值变化范围为1Ω~5Ω。17．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R1，使电流表示数为0.6A(即满量程)，把电流表的“0.6A”刻度线标为“0Ω”；(2)保持滑动变阻器R1不变，当在AB之间接一阻值为80Ω电阻时，电流表示数为0.3A．此时滑动变阻器R1的接入阻值为_______Ω，把“80Ω”数值标在电流表刻度“0.3A”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“0.4A”处应标的电阻值是________Ω．【答案】80 40 【解析】(2)设电源电压是U, 在A与B之间连接导线时,由欧姆定律得:, 即: ①, 保持滑动变阻器R1不变,当在AB之间接一阻值为80Ω电阻时, ,即: ②, 由①②计算得出:，(3)当电流时,计算得出:18．实际的电源都有一定的电阻，如干电池。实际计算过程中，可以把它看成是由一个电压为U、电阻为0的理想电源与一个电阻值为r的电阻串联而成，如图甲所示：在图乙中R1=14Ω，R2=9Ω。当只闭合S1时，电流表读数I1=0.2A；当只闭合S2时，电流表读数I2=0.3A，把电源按图甲中的等效方法处理。则电源的电压U=________和电阻r=_________。【答案】3 1 【解析】[1][2]当只闭合S1时，相当于r与R1串联，则①当只闭合S2时，相当于r与R2串联，则②由①②可得代入数据有解得r=1Ω则电源电压U=I1(R1+r)=0.2A×(14Ω+1Ω)=3V19．小明同学在体考后，对坐位体前屈仪器的工作原理产生了浓厚的兴趣。想自己设计一个测量坐位体前屈成绩的电路。于是找老师借了电压恒定为9V的电源、学生电流表、定置电阻岛、长为20cm的均匀电阻杆R（1Ω/cm）、开关、合适的弹簧、绝缘杆N，绝缘板M，刻度尺和导线若干。如图所示，小明把弹簧套在绝缘杆N上，另一端定在绝缘板M上，绝缘板M固定在右侧的杆K上，没推动杆K时，弹簧处于自然伸长状态：推动杆K时，M板带动滑片P向左一起移动，他设想将电表改装成长度显示仪一一推的越远，显示仪示数变大，且刻度均匀：(1)老师指出小明的设计有不够合理的地方，你认为下列分析正确的是__________；A．推动距离为0时，显示仪的示数为0 B．推动距离变大时，显示仪的示数不变C．推动距离变大时，显示仪的示数变小 D．推动距离均匀变化时显示仪的示数变化不均匀(2)在老师的帮助下，小明又借了一个量程为0-3V的电压表，设计出了正确的电路，是下列四个电路中的__________电路；A． B． C． D． (3)确定正确的电路设计方案后，为了让测量仪测量的推动距离范围达到最大，且测量精确度最高，选择的定值电局阻值应该为________Ω；(4)利用选定的器材，小明连接好了测量电路，当小曾同学在测量时，电压表的示数为1.8V，则小曾同学推动距离为________cm。【答案】D A 40 12 【解析】(1)[1]推动距离为0时，两个电阻串联在电路中，此时电阻杆接入电阻最大，电流显示仪的示数不为0；向左推动距离变大时，电路中有效电阻变小，电流显示仪示数将变大；电流显示仪示数为可见，推动距离均匀变化时显示仪的示数变化并不均匀。故选D。(2)[2]电压表应能测量电阻杆的电压，且随其有效接入长度而变化，初始状态下电压表示数为最小，故A为正确的电路。(3)[3]由题意可知，测量的范围能达到最大且测量精确度最高，即滑片P移到电阻杆最左端时电压表满量程，则即可得定值电阻值应该为40Ω。(4)[4]假设推动距离为L，此时电压表测量段的电阻为，则即可得三、作图题20．如图所示，是一种测定油箱内油量的装置图，其中油量表是由某种电表改装而成，R是滑动变阻器的电阻丝，金属杆AP可以绕O点转动，P为金属滑片。要求：当油箱内油量减少时，油量表的示数随之减小，请将电路图补充完整并在圈内标出电表的符号。【答案】【解析】油量表串联在电路中，只能是电流表；当油箱内油量减少时，金属杆AP的左侧下移、右侧上移，油量表的示数随之减小说明接入的电阻变大，即滑动变阻器的下半部分电阻丝接入电路；如图所示： 。21．（1）如图为亮度可调台灯的电路示意图，其中 AB是一段电阻丝，B、C作开关使用，OP是滑动片，可绕O点旋转，P端与电阻丝接触良好。将图中电路画完整；（____）（2）如图所示的电路中，请用笔画线代替导线补上两根导线使电路完整。要求：①电压表测小灯两端电压；②闭合电键S，向左移动滑动变阻器的滑片P，小灯变亮。（____）【答案】 【解析】[1]分析可知，灯泡与电阻丝AB和滑片P组成的滑动变阻器串联，旋转指针时，滑动变阻器接入电路的阻值发生变化，能够调节灯泡的亮度，指针旋转到A点时，接入阻值最大。如图所示[2]要求电压表测小灯两端电压，则电压表应该并联在灯泡亮度，从电压表负接线柱引一根导线接在灯泡的左端。闭合电键S，向左移动滑动变阻器的滑片P，小灯变亮。即电路中的电流变大，接入阻值变小，则滑片P向左移时，应该靠近下接线柱，所以应该连接滑动变阻器的左下接线柱与灯泡的右端。如图所示22．在探究通过导体的电流与导体两端电压的关系实验中，在下图中画出实验所需的电路图（其中部分电路已画出，电源为两节干电池，定值电阻约为10Ω），要求滑动变阻器的滑片P向右滑动时滑动变阻器的阻值变小。（____）【答案】【解析】先估算一下回路中最大电流说明电流表应选择量程，两节干电池电压为，电压表应选择量程，无论电流表还是电压表，电流都是从正接线柱流入，从负接线柱流出，滑动变阻器的滑片P向右滑动时滑动变阻器的阻值变小，说明滑动变阻器利用的是右侧部分电阻，画得电路图如下所示：四、实验题23．小明做探究电流与电阻关系的实验；（1）连接电路时，滑动变阻器的滑片应置于 ______（选填“最左端”、“中间”或“最右端”）；（2）闭合开关后，向右移动滑动变阻器的滑片，直至电压表示数如图乙所示，其值为 ______V，在此过程中，电流表的示数 ______（选填“变大”、“变小”或“不变”）；（3）更换不同阻值电阻，调节滑动变阻器，保持定值电阻两端的 ______不变，重复实验，记录数据；（4）观察表中的三次实验数据，实验得出最后结论：______。【答案】最左端 1.5 变大 电压 见解析 【解析】（1）[1]为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器应处在最大阻值处，即最左端。（2）[2][3]由图2可知，电压表选择的量程为0～3V，对应的分度值为0.1V，此时的示数为U＝1.5V；向右移动滑动变阻器的滑片，连入电路的电阻减小，根据欧姆定律知，电流表示数变大。（3）[4]在研究电流与电阻关系时，要保持电阻两端的电压不变。（4）[5]根据表中数据可知，电流与电阻的乘积为一定值，故可得出结论是：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。24．在探究影响导体电阻大小的因素时，小兵、小红两位同学作出了如下猜想：①导体的电阻与导体的长度有关②导体的电阻与导体的横截面积有关。③导体的电阻与导体的材料有关。实验室提供了4根电阻丝，规格、材料如下表 （1）如图所示的电路中，连接电路时开关应______（“闭合”或“断开”），连接好电路后，在M、N之间分别接上不同的电阻丝；（2）分别将A和D两电阻丝接入如图电路中M、N两点间，电流表示数不相同，由此初步得到的结论是：导体电阻跟______有关；（3）为了验证上述猜想①，应该选用编号为______两根电阻丝进行实验；如果选用编号为A、C两根电阻丝进行实验，是为了验证猜想______（填序号）；（4）有同学认为，可以根据灯泡亮度的变化来判断接入的电阻丝阻值的变化情况。老师指出：此实验中这种方法不可取。这是因为电源电压一定时，所选电阻丝的阻值相差太小，灯泡亮度变化______（选填“明显”或“不明显”）；（5）在最近几年，我国城乡许多地区进行了输电线路的改造，将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线，这样就______了输电线的电阻（选填“增大”或“减小”），从而可以减输电线上的电能损失。【答案】断开 材料 A、B ② 不明显 减小 【解析】（1）[1]连接电路时，开关应处于断开状态。（2）[2]分别将A和D两电阻丝接入电路中M、N两点间时，电流表示数不相同，则得到的结论是：长度和横截面积相同时，导体的材料不同，电阻不同。（3）[3]要验证猜想①：导体的电阻与导体的长度有关，应控制导体的材料与横截面积相同，而长度不同，由表中数据可知，应选编号为A、B的两根电阻丝进行实验。[4]由表中数据可知，A、C两电阻丝的长度、材料相同而横截面积不同，将A和C两电阻丝接入电路中M、N两点间，可验证导体电阻跟横截面积的关系，即猜想②。（4）[5]此实验中这种方法不可取；这是因为电源电压一定时，所选电阻丝的阻值相差太小，两次电流相差较小，灯泡亮度变化不明显。（5）[6]最近几年，我国城乡许多地区进行了输电线路的改造，将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线，即此时的材料、长度相同，横截面积变大，故其阻值变小，这样可以减小输电线上电能的损失。25．小亮和小明用“伏安法”测量小灯泡发光时的电阻。（1）“伏安法”测电阻的实验原理是___________；（2）请用笔画线代替导线，完成图示电路连接，要求：滑动变阻器滑片向右移动时灯泡变亮___________；（3）正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不发光，电压表和电流表的示数都比较小，导致这一现象的原因是___________；（4）如图所示，电压表示数是___________V，电流表示数是___________A，可以计算出此时小灯泡的电阻R=___________Ω；（5）如图所示，是小明同学根据测量数据绘制的通过小灯泡电流I随它两端电压U变化的关系图像。根据图像信息可知下列说法中正确的是___________A．小灯泡的电阻是5ΩB．小灯泡的电阻随电压的增大而减小C．小灯泡的电阻受温度影响发生改变D．若将两个同样规格的小灯泡并联在2V的电源两端，干路中总电流为0.45A【答案】 变阻器连入电路的电阻较大 1.2 0.2 6 C 【解析】（1）[1]“伏安法”测电阻需要用到公式。（2）[2]向右移动滑动变阻器滑片，灯泡变亮，滑动变阻器接入电路的阻值变小，把滑动变阻器右下方接线柱接入电路，如图所示：（3）[3]闭合开关，小灯泡不发光，电压表和电流表的示数都比较小，说明电路是通路，可能滑动变阻器连入电路的电阻较大。（4）[4]如图所示，电压表的量程是0~3V，分度值是0.1V，电压表的示数是1.2V。[5]电流表的量程是0~0.6A，分度值是0.02A，电流表的示数是0.2A。[6]此时小灯泡的电阻R==6Ω（4）[7]A．由图可知，小灯泡的电流和电压不成正比，电阻是变化的，故A错误。BC．由图知，灯泡的电阻随电压的增大而增大，因灯丝的电阻随温度的升高而增大，故B错误，C正确。D．将两个同样规格的小灯泡并联在2V的电源两端，由并联电路电压的规律可知两个灯泡两端的电压是2V，由图可知，通过两个灯泡的电流是0.45A，干路中总电流为I=I1+I2=0.45A+0.45A=0.9A故D错误。故选C。26．小吴和小张同学在做“探究导体中电流与电压的关系”实验时，用到的实验器材有：多节干电池、电键、若干导线，电流传感器、电压传感器，以及有关DIS实验附件，并选用A、B和Ｃ三个导体作为研究对象。表一、表二和表三为他们的实验记录表。①下图为小吴同学的实验电路图，请你帮他填写完整______； ②正确连接电路，实验过程中，小吴同学可以用______的方法改变导体两端的电压。③小吴同学在如图的方格纸中建立了U-I坐标系，并且根据表格中的数据画出其中两个导体的图像，请你根据表中的数据，在图中画画出另一个导体的图像______；④小吴分析图中图像Ⅰ或者Ⅱ发现都是______的倾斜直线，得出结论：同一导体，______；⑤如要通过分析图像Ⅰ和Ⅱ得到结论：不同导体两端电压相同时，通过导体的电流不同。在图中用于分析与该结论相匹配的虚直线是______（“甲”“乙”或“甲与乙”）；⑥从数学角度分析图像Ⅰ的倾角al或图像Ⅱ的倾角a2，可得：______的比值在物理学上反映了导体______的一种物理量。结合第⑤题的结论，说明了不同导体对电流的______不同。【答案】 改变串联电池的节数 过坐标原点 通过导体的电流与导体两端的电压成正比 乙 电压与电流 对电流阻碍作用 阻碍作用 【解析】①[1]由图可知，与电阻R并联的一定是电压表，电流表与电阻串联，如图所示②[2]实验器材中没有滑动变阻器，要改变导体两端的电压，只能通过改变电源电压来实现，因为题干中给出了多节干电池，所以改变电池的节数。③[3]从U-I图像可以看出，图像Ⅰ对应导体B，图像Ⅱ对应导体A，故所要求画的是导体C的图像，通过描点、连线得到下图Ⅲ④[4][5]由从U-I图像可知，图像Ⅰ和Ⅱ都是过原点的正比例函数图像；所以可以得出结论：当电阻一定时间，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。⑤[6]不同导体两端电压相同时，通过导体的电流不同，要控制纵坐标U相同，才能探究，故乙虚直线符合要求。⑥[7][8][9]从坐标上可知道，图像的倾角即是正比例函数的斜率，由图像可知斜率等于纵轴U与横轴I之比，即是电压与电流之比；从数学角度看，U与I之比在物理上，映了导对电流阻碍作用的一种物理量；说明了不同导体对电流的阻碍作用不同，即电阻是导体本身的一种特性。27．小亮如图1做“测量小灯泡的电阻”的实验中：（1）实验原理是_______，在连接电路时滑动变阻器如图1所示，要移到端_______（选填“A”或“B”）；（2）连好电路后，闭合开关，小亮发现所接的电路当电压表的示数增大时，灯泡反而变暗了，这可能是因为______；（3）实验过程中，忽然小灯泡熄灭，电流表有示数，电压表无示数，则此故障的原因可能是_______；（4）排除故障后，重新开始实验，小亮分别测出了小灯泡的几组电压和电流值，小亮从图3表数据中发现，小灯泡的电阻是变化的，请你解释电阻变化的主要原因是：_______。（5）完成上述实验后，小亮设计了如图2测量定值电阻的阻值Rx，图中R0的阻值已知：①方案一的电路中，闭合开关S，如果电压表V1和V2的读数分别为U1和U2，则电阻Rx的阻值表达式为Rx=_______；②方案二的电路中，将S接到a时，读出电流表的示数I1；再将S接到b，读出电流表的示数I2；则电阻Rx的阻值表达式为Rx=_______。【答案】 B 电压表并联在滑动变器两端 灯泡短路或电压表短路 小灯泡实际功率变大，灯丝温度升高电阻变大 【解析】（1）[1][2]测量电阻的原理为；滑片应该位于阻值最大处，故在B端。（2）[3]所接的电路当电压表的示数增大时，灯泡反而变暗了，根据串联分压，电压表没有并在灯泡两端，则说明电压表并联在了滑动变阻器两端。（3）[4]电流表有示数，说明短路，电压表无示数，说明电压表所测量的灯泡短路，或者电压表短路。（4）[5]从图3表数据中发现，小灯泡的实际功率变大，小灯泡的电阻是变化的，因为温度升高，电阻变大。（5）[6][7]串联电路中，根据电流相等，则可以列等式故电阻Rx的阻值表达式为故电阻Rx的阻值表达式为；将S接到a时，读出电流表的示数I1，则电压表的示数为再将S接到b，读出电流表的示数I2， 则电阻Rx的阻值表达式为故电阻Rx的阻值表达式为。28．小开同学在“探究电流与电阻的关系”实验中，老师提供了两节新干电池、电流表、电压表、开关、两个滑动变阻器（规格为“10Ω 1A”和“20Ω 0.5A”），阻值为10Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个，一个标记模糊阻值未知的定值电阻Rx，以及导线若干。 （1）如图甲、乙、丙所示的实验电路图中，正确的是图___________，若按图丙所示电路图连接好电路后，闭合开关可观察到电流表的指针___________（选填“向右”、“向左”或“几乎不”）偏转；（2）正确连接电路后，更换不同电阻进行实验，测得数据填入下面表格，第一次实验时，电流表的示数如图丁所示。当取下10Ω的定值电阻，换接上20Ω的定值电阻时，为控制定值电阻两端电压为_________V不变，闭合开关，应将滑动变阻器的阻值相对于上次的阻值调___________（选填“大”或“小”）。（3）由表中数据可知，导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成_________（选填“正比”或“反比”）。（4）根据表格数据判断，实验中选用的滑动变阻器可能是_______（选填“A”或“B”）。A．“10Ω 1A” B．“20Ω 0.5A″（5）小开同学在完成实验后，想知道标记模糊的定值电阻Rx的阻值（老师告知其阻值大于20Ω）。小开经过思考，设计了如图戊的电路图，其中R0为电阻箱，电源改为电压为10V的旧干电池组，电流表和滑动变阻器没有变化。具体操作如下：①按电路图连接电路，电流表选择合适的量程。闭合开关S和S1，移动滑片到某一适当位置，读出电流表示数为0.4A；②断开S1，闭合S，S2，调节电阻箱的阻值，直到电流表示数为_________A，读出电阻箱的阻值为R1；③则Rx=___________（6）对于小开把电源电压增加到10V，下列说法合理的是__________A．可以用原电压，这个调整没有必要B．可以增大电流，提高读数精度C．可以增大滑动变阻器的调节范围（7）若电源的内阻r不可忽略且不变，则测量结果会_________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）【答案】甲 几乎不 2 大 反比 B 0.4 R1 B 不变 【解析】（1）[1]甲电路中，电压表与定值电阻并联，电流表与定值电阻串联，电流从电表的正接线柱流入、负接线柱流出，故甲正确；乙电路中电流表串联在电路中，电压表与定值电阻并联，但电压表的正负接线柱接反了，故乙错误；丙电路中，电压表与定值电阻串联，电流表与定值电阻并联，故丙错误。[2]若按图丙所示电路图连接好电路后，闭合开关，电压表的内阻很大、在电路中相当于断路，可知电路中几乎无电流，所以可观察到电流表的指针几乎不偏转。（2）[3][4]探究电流与电阻的关系，应控制电阻两端电压不变，第一次实验时，电流表的示数如图丁所示，电流表接入电路的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，所以电流表的示数为0.2A，电阻两端电压U定=I1R1=0.2A×10Ω=2V所以当取下10Ω的定值电阻，换接上20Ω的定值电阻时，应控制定值电阻两端电压为2V不变；根据串联电路分压规律可知此时电阻两端电压大于2V，故应使滑动变阻器接入电路的电阻变大，即应将滑动变阻器的阻值相对于上次的阻值调大。（3）[5]由表中数据可知，导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。（4）[6]因串联电路中各处的电流相等，且总电压等于各分电压之和，所以，电路中的电流一节新干电池的电压是1.5V，两节新干电池组成电源，电源电压是3V，由电压表的量程0～3V可知，定值电阻两端的最大电压UR=2V，当R=25Ω时，滑动变阻器接入电路中的电阻所以，应选用最大阻值为20Ω的滑动变阻器，故选B。（5）[7][8]断开S1，闭合S，S2，R0和滑动变阻器R串联接入电路，保持滑片位置不变，调节电阻箱的阻值，直到电流表示数为0.4A，则R0为Rx的等效电阻，所以R0的阻值即Rx的阻值。（6）[9]老师告知电阻阻值大于20Ω，若用原来的电源，即使电路只有RX，通过电路的电流会小于换用10V的电源，通过电路的电流会小于所以把电源电压增加到10V，可以增大电流，提高读数精度，故选B。（7）[10]无论电源的内阻r是否可忽略，R0为Rx的等效电阻都不会改变，所以测量结果会不变。五、计算题29．如图所示，电源电压保持不变。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的线段AB表示。求：（1）求滑动变阻器最大阻值。（2）电源电压和R1的阻值。（3）滑片P滑到ab中点时电压表的示数。【答案】（1）；（2），；（3）【解析】解：（1）滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路为R1的简单电路，电路中的电流最大，由图乙可知，此时电流为0.6A，电源的电压当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小为0.2A, 电源的电压解得，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，由图乙可知，电路中的电流，此时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，滑动变阻器的最大阻值（2）由（1）知电源的电压，R1的值为。（3）滑片P滑到ab中点时，电路中的电流则电压表的示数答：（1）滑动变阻器最大阻值为；（2）电源电压为，R1的阻值为；（3）滑片P滑到ab中点时电压表的示数为。30．如图所示，电源电压保持不变，L1额定电压为1.2V，L2额定电压为9V。闭合开关S1后，当开关S接“1”，滑片P在最左端时，电压表示数为5.4V，L1此时的实际电压是额定电压的；当开关S接“2”，滑片P在中点时，电压表示数为2V。若将L1和L2串联后接在该电源上时，电路中电流为0.2A，设灯丝电阻不随温度改变，求：（1）电源电压为多少V？（2）L1的电阻为多少？（3）若将L1和L2并联，则干路允许通过的最大电流为多少A？（保留两位小数）【答案】（1）6V；（2）27Ω；（3）0.44A【解析】解：（1）当开关S接“1”，滑片P在最左端时，滑动变阻器与L1串联，由题意可知滑动变阻器两端的电压为5.4V，L1两端的电压为U1==0.6V根据串联电路电压的规律可得电源电压U=5.4V+0.6V=6V（2）当开关S接“2”，滑片P在中点时，滑动变阻器与L2串联，L2两端电压为U2=6V-2V=4V若将L1和L2串联后接在该电源上时，电路中电流为0.2A，则有 ①由题意可得 ② ③由①②③式可得R1=27Ω，R2=3Ω，RP=3Ω（3）若将L1和L2并联，因为L1额定电压为1.2V，L2额定电压为9V，所以它们并联时加在两端的电压最大为1.2V，则此时通过L1和L2的电流分别为干路允许通过的最大电流为I=I1+I2=0.04A+0.4A=0.44A答：（1）电源电压为6V；（2）L1的电阻为27Ω；（3）干路允许通过的最大电流为0.44A。六、综合题31．热敏电阻的阻值会随着温度的变化而变化，甲图是热敏电阻的实物图，利用热敏电阻的特性做成的温度计，叫做热敏电阻温度计。热敏电阻的阻值随温度t变化的图象如乙图所示（为了方便计算，已将图线做了近似处理），丙图是用做测温探头的某热敏电阻温度计的电路图。其中电源电压可在之间调节，R是阻值为的定值电阻。该电路的工作原理是：当保持通过R的电流不变时，两端电压随着电阻均匀变化（即随温度均匀变化），此时就可以把电压表的刻度盘改成相应的温度刻度，就可以直接从电压表V表盘上读出温度值。测温时，将放入待测温度处，闭合开关，调节电源电压，使电流表A的示数保持在2mA不变，再从电压表V表盘上读出待测温度t。（1）热敏电阻R热是用______材料制成的；A．超导体　　B．合金　　C．半导体　　D．绝缘体（2）根据测温原理，测温时，R两端电压保持不变为______V，两端的电压随温度的升高而______；（选填“增大”、“减小”或“不变”）（3）某次测温过程中，电压表V显示的温度是，此时电源电压是______V；（4）按照现有的电压调节范围，该温度计的测温范围为：，若要将测温范围变成，那么电源电压的调节范围要变成____________V。【答案】C 0.2 减小 0.76 0.2 1.24 【解析】（1）[1]热敏电阻R热是一般是用半导体材料制成的，故选C。（2）[2]测温时，电流表A的示数保持在2mA不变，，R是阻值为的定值电阻，则R两端电压[3]由图乙可知R热的阻值随温度的升高而减小，因通过电路的电流不变，R热的阻值变小，由知道，R热两端的电压随温度的升高而减小。（3）[4]由图乙知道，电压表V显示的温度是时，R热的阻值为，因串联电路总电阻等于各分电阻中，所以电路总电阻此时电源电压（4）[5][6]由图乙知道，当所测温度为时，R热1=520Ω，此时热敏电阻两端的电压因串联电路的总电压等于各部分电压之和，则此时的电源电压图乙中R热的阻值与温度成一次函数关系，根据数学知识知道所测温度为时当时，电路为R的简单电路，电源电压即R两端电压，则此时电源电压为0.2V，所以电源电压的调节范围要变成。次数U/VR/ΩI/A11.550.321.5100.1531.5150.1编号材料长度/m横截面积/mm2A镍铬合金0.50.5B镍铬合金1.00.5C镍铬合金0.51.0D锰铜合金0.50.5表1 导体A表2 导体B表3 导体C实验序号电压（伏）电流（安）实验序号电压（伏）电流（安）实验序号电压（伏）电流（安）12.00.1041.00.2071.20.1223.50.1851.70.3282.40.2434.50.2263.00.5894.00.40实验次数123U/V2.02.52.8I/A0.220.250.26R/Ω实验序号123电阻R/Ω102025电流I/A0.100.08