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2023年中考物理真题分类汇编：电压 电阻及欧姆定律3专题及答案
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这是一份2023年中考物理真题分类汇编：电压 电阻及欧姆定律3专题及答案，共22页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，计算题，实验探究题，综合题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1．图甲是一个食品自动加热台的简化电路图，此加热台单独与图乙所示的电能表相连接。闭合图甲中的开关S，加热台开始正常工作，当台内食品温度降到30℃时，温度控制开关S0自动转接，使电路处于加热状态；当台内食品温度升高到60℃时，S0自动转接到保温状态。已知定值电阻R1=24.2Ω，保温功率为484W。下列说法中不正确的是（ ）
A．图甲中的S0自动转接到“2”时，电路处于保温状态
B．图甲中定值电阻R2的阻值为75.8Ω
C．加热台在加热状态下工作5min消耗的电能使图乙中的电能表转盘转过150转
D．加热台自动加热时，电路中的电流小于图乙中电能表的标定电流
2．下列关于电压值的说法错误的是（ ）
A．一节干电池的电压是1.5V
B．电子手表内氧化银电池的电压是1.5V
C．我国家庭电路的电压是110V
D．对人体安全的电压不高于36V
3．由欧姆定律I=UR变形可得R=UI，下列说法正确的是（ ）
A．导体电阻大小跟它两端的电压成正比
B．导体电阻大小跟通过它的电流成反比
C．导体电阻大小由它两端电压和通过电流决定
D．导体电阻大小等于它两端电压与通过电流的比值
4．如图甲所示的电路，电源电压恒定。闭合开关S，移动滑片P，电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示。以下分析正确的是（ ）
A．电源电压为10V
B．R0最大功率为1W
C．滑片P向左移动过程中，R0两端电压逐渐变小
D．滑片P向右移动过程中，电压表与电流表的比值变大
5．如图所示为电阻R1和R2的I—U图像，下列说法正确的是（ ）
A．R2的阻值为10Ω
B．两电阻串联与并联的总阻值之比为9∶4
C．将两电阻串联接入电路，通电后，R1两端电压与R2两端电压之比为1∶2
D．将两电阻并联接入电路，通电1分钟，电流通过R1产生的热量与电流通过R2产生的热量之比为1∶2
6．如图所示，电源电压恒定，R1、R2是定值电阻，A、B是滑动变阻器R的两个端点，当S、S1、S2都闭合，滑片P位于A端时，电路消耗的总功率为3W；只闭合S、S1，滑片P位于AB的中点时，电压表示数为4V，电流表示数为I1，滑动变阻器消耗的功率为P1；只闭合S、S2，滑片P位于B端时，电压表示数为2V，电流表示数为I2，滑动变阻器消耗的功率为P2，已知P1：P2=1：2（各元器件均在安全工作范围），下列计算结果正确的是（ ）
A．电流表示数I1、I2之比为2︰1B．电路消耗的最小功率为0.5W
C．定值电阻R2的阻值为36ΩD．滑动变阻器R的最大阻值为18Ω
7．如图所示，电源电压不变，闭合开关S，灯泡L1、L2都发光。一段时间后，由于某个灯泡发生故障，使两灯都熄灭，且电流表示数为零，电压表示数变大，则下列说法正确的是（ ）
A．灯泡L1和L2发光时，两灯并联
B．灯泡熄灭是由于灯L2断路造成的
C．灯泡熄灭是由于灯L1断路造成的
D．灯泡熄灭是由于灯L2短路造成的
8．如图所示，灯泡规格为“5V2.5W”（灯丝电阻不随温度变化），滑动变阻器规格为“50Ω1A”，电流表所选量程为“0~0.6A”，电压表所选量程为“0~3V”，电源电压恒为9V，闭合开关，在保证电路中各元件安全的情况下，下列表述正确的是（ ）
A．该电路消耗的最大功率为4.5W
B．滑动变阻器允许连入电路的阻值范围为8Ω~50Ω
C．通过移动滑动变阻器的滑片可以使小灯泡正常发光
D．滑动变阻器两端的电压变化范围为6V~7.5V
9．下列估测的数据中，最符合实际的是（ ）
A．一节干电池的电压约为1.5V
B．一个电热水壶的加热功率约为10W
C．一台电视机正常工作的电流约为10A
D．一盏台灯工作2小时消耗电能约为5kW⋅ℎ
10．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 20Ω
C．6V 10ΩD．4V 10Ω
11．如图甲所示的电路中，电源电压为3V，R1为湿敏电阻，其阻值与湿度（RH）的关系如乙图所示，小灯泡L的阻值恒为2Ω。若环境中湿度在10%～90%之内变化，下列说法正确的是（ ）
A．当湿度变大时，电压表的示数变大
B．当湿度为30%时，20s内电路消耗总电能15J
C．当环境湿度为70%时，R1消耗功率最大，为1.125W
D．要让电流的变化范围更大，可以更换阻值更大的灯泡来实现
12．在如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S后，当滑动变阻器R2的滑片P由最右端向中点移动时，变小的是（ ）
A．电流表A2的示数
B．电压表V的示数
C．电流表A示数与电流表A2示数的差值
D．电压表V示数与电流表A示数的比值
二、多选题
13．如图所示的电路，电源电压U恒定不变，R1=30Ω，R2=20Ω，滑动变阻器标有“100Ω 2A”字样，电压表量程为0~15V，电流表量程为0~3A。当滑动变阻器滑片移到最左端，开关S接通触点1时，电流表的示数为0.8A；当开关S接通触点2，为保障电路安全，滑动变阻器接入电路的阻值为R′；当改变滑片位置、开关S接不同触点，在保障电路安全的情况下，电路工作的最大电流和最小电流分别为I大和I小。下列计算正确的是（ ）
A．U=24VB．R′的范围为0~100Ω
C．I大：I小=4：1D．电路工作的最小功率P小≈4.4W
三、填空题
14．如图所示是课外活动时，同学们设计的电子身高测量仪的电路简图，绝缘板A与滑动变阻器R2的滑片P固定在一起，且同步上下移动。已知电源电压恒为20V，定值电阻R1=30Ω，滑动变阻器的规格为“100Ω 1A”，电压表的量程为0-15V，电流表的量程为0-3A．下表为R2接入电路的阻值与被测者身高的对应关系。
某同学测得自己的身高为165cm，测量时通过电流表的电流为 A；为保证电路安全工作，此测量仪测量的身高最多不能超过 cm。
15．如图所示，电源电压恒定，L标有“2V0.3A”字样，R1=20Ω，滑动变阻器R2规格为“60Ω1A”，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V。只闭合开关S2时，电压表示数为2V，则电源电压为 V；闭合开关S1、S2和S3，在电表量程允许范围内，R2的最大功率为 W。
16．在综合实践活动课上，小龙同学设计了如图甲所示的模拟调光灯电路。电源电压恒定，R1为定值电阻。闭合开关S后，将滑动变阻器R2的滑片P由最右端向左移动，直至灯泡L正常发光。此过程中，电流表A的示数随两电压表V1、V2（电压表V2未画出）示数变化关系图像如图乙所示。小灯泡正常发光时的电阻为 Ω；若R2的滑片可任意滑动，为了保证灯泡的安全，电路中至少再串联一个 Ω的电阻。
17．如图甲所示，电源电压恒为6V，闭合开关，当滑动变阻器滑片位于最右端时，电流表A的读数为0.1A；当滑片位于中点时，电流表A的读数为0.16A；则定值电阻R0的阻值为 Ω，滑动变阻器R的最大阻值为 Ω；如果用某小灯泡替换滑动变阻器接入该电路，此时小灯泡两端的电压是3V，小灯泡的U-I图像如图乙所示，再次闭合开关后，此时电路消耗的功率为 W。
18．实验小组设计如图甲所示电路来测量未知定值电阻Rx的阻值，小富提出，这样只能得到一组数据，测量结果误差可能较大。为了减小误差，需要多次测量，应该在电路中串联一个 。他们利用改进后的电路进行实验，并绘制出Rx的电压—电流图像。如图乙所示的A、B两条图线中， 是他们绘制出的图线。
19．实验小组设计了如图所示的电路.已知电源电压不变，灯泡L标有“2.5V 0.3A”字样，其阻值会随温度变化，将滑动变阻器R2的滑片置于最右端，只闭合开关S1时，电压表的示数为3V，R1的功率为P1；只闭合开关S1，移动滑片至最左端时，电流表的示数为0.3A，R1的功率为P2；闭合开关S1和S2，移动滑片至某一位置时，电压表和电流表的示数分别为3V和0.2A。已知P1：P2=1：4，则滑动变阻器的最大阻值为 Ω；在有电流通过灯泡L的情况下，灯泡L的最大功率与最小功率之比为 。
四、计算题
20．如图所示的电路中，电源电压恒为2V，R1的阻值为10Ω，R2的阻值为20Ω，闭合开关S。求：
（1）通过R1的电流；
（2）通电50s，R2消耗的电能。
21．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6V 4.2W”字样。当S1、S2都闭合，滑动变阻器的滑片滑到最左端时，小灯泡L正常发光，电流表示数为2.2A．求：
（1）小灯泡正常工作时的电流；
（2）R0的阻值；
（3）只闭合S1、滑动变阻器滑片滑到某一点时，电压表示数为U1，电路消耗的电功率为P1；保持滑片位置不动、只闭合S2，小灯泡L的电阻发生变化，此时电压表示数为U2，电路消耗的电功率为P2；已知U1：U2=3：4、P1：P2=3：2，求只闭合S2时小灯泡的实际功率。
22．如图所示的电路中，电源电压恒为6V，R1为20Ω，R2为30Ω。求：
（1）只闭合开关S1时，电流表的示数：
（2）闭合开关S1、S2，R2在1min内消耗的电能。
23．学校兴趣小组为了制作1个简易的烘鞋器，他们从实验室找到以下实验器材，保护电阻R0=10Ω，电压U=20V的学生电源，每1厘米电阻为1Ω的同种材料制成且粗细相同的电热丝10米，为了截取合适的长度，特设计如下电路图（忽略温度对电阻阻值的影响）。
（1）当R两端电压为4V时，求电路中电流，R的电功率；
（2）设R两端电压为U，请写出此时通过R的电流I的表达式（用R0，U，Ux表示）；
（3）求截取多长的电热丝，R的功率最大。
24．如图所示，电源电压不变，只闭合S，滑动变阻器滑片位于最左端时，R3在10s内消耗电能80J；只闭合S、S1，滑动变阻器滑片位于最右端时，电流表A1读数为1A；只闭合S、S2，滑动变阻器滑片位于最左端时，电流表A2读数为3A。已知滑动变阻器的最大阻值是R3的4倍，求：
（1）只闭合S，滑动变阻器滑片位于最左端时，R3的电功率；
（2）定值电阻R1与R3的比值；
（3）电路消耗的最小电功率。
25．如图所示电路中，电源电压恒为6V，灯泡L1标有“6V”字样，额定功率字迹不清，灯泡L2标有“4V 1.6W”字样，滑动变阻器的最大阻值为50Ω，电流表量程为0~0.6A。闭合开关S、S1、S2，滑动变阻器滑片位于最右端时，电流表示数为0.42A，不考虑灯泡电阻变化。
（1）求灯泡L1的额定功率。
（2）只闭合开关S，移动滑动变阻器滑片，在确保电路安全的前提下，求电流表示数变化范围。
26．如图甲所示，足够高的柱形容器的底面积为100cm2，里面装有24cm深的水，上方用一足够长的细绳吊着质量为0.9kg的长方体物体，其底面积为50cm2，高为20cm，现将细绳挂在弹簧测力计下，初始状态时，物体的下表面恰好与水面接触.容器底部是一个压敏电阻R（上表面与水接触并涂有绝缘漆，其阻值与受到的水的压力的关系如图丙所示）。R所在的电路放在了容器底部，电路图如图乙所示，电源电压18V，电流表的量程0～0.6A，电压表的量程0～15V，小灯泡上标有“6V，3W”的字样，且忽略温度对灯泡电阻的影响。求：
（1）初始状态下，压敏电阻的阻值；
（2）手拿弹簧测力计将物体缓慢向下移动，使得物体浸在水中的深度为8cm，则稳定后电路中的电流是多少？
（3）在（2）的基础上，保持弹簧测力计的位置不动，往容器中加水，为了保证电路的安全，则最多往容器中加入多少kg的水？（弹簧测力计拉力每变化1N，长度变化0.5cm）
27． 2022年5月，天舟四号货运飞船与空间站核心舱顺利对接。小字通过查阅资料了解到，科技人员通常要检验飞船舱体的气密性。他设计了如图甲所示的检测电路，电源电压保持不变，R0为100Ω的定值电阻，R为压力传感器，其阻值随环境气压的变化规律如图乙所示，将R置于舱体中，舱体置于真空室中，舱体不漏气时，电压表示数为200V，舱体内气压为1.0×105Pa。求：
（1）舱体不漏气时，通过R0的电流；
（2）舱体不漏气时，工作10min，电路消耗的总电能；
（3）若电压表示数为176V时，此时舱内的气压值。
五、实验探究题
28．在“测量小灯泡的电阻”实验中，有如下器材：电压表、电流表、开关、电压为4.5V电源、额定电压为2.5V的小灯泡、标有“30Ω 1A”的滑动变阻器、导线若干。
（1）请用笔画线代替导线，按照图甲所示的电路图将图乙的实物电路连接完整 ；
（2）连接电路时，开关应 （选填“断开”或“闭合”）；
（3）甲组同学连接好电路，闭合开关后灯泡发出明亮耀眼的光并很快熄灭。检查后，发现连线正确，请你找出实验中操作不当之处： ；
（4）乙组同学闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电流表有示数。接下来应进行的操作是____（选填字母）；
A．检查电路是否断路
B．移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光
（5）丙组同学规范操作进行实验，将得到的数据记录在下面的表格中，根据表格中的数据计算出小灯泡正常发光时的电阻为 Ω（保留一位小数）。他们发现小灯泡电阻发生了变化，其原因是灯丝电阻受 的影响。
29．在测量小灯泡电阻的实验中，小会选用标有“2.5V”字样的小灯泡进行实验。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲所示电路补充完整 ；
（2）连接电路时，开关应处于 状态。连接好电路，将滑片P移至最右端，接通电路后，发现小灯泡不发光，电压表示数约为3V，其原因可能是小灯泡 ；
（3）排除故障后，闭合开关，调节滑片P，电压表示数如图乙所示为 V，为测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑片P向 端滑动；
（4）下表是记录的实验数据，则小灯泡正常发光时的电阻约为 Ω（结果保留小数点后1位）；实验中发现灯泡越亮，温度越高，结合数据可知：灯丝温度越高，电阻越 ；
（5）小会在实验过程中发现用力捏滑片与电阻丝接触处，灯泡发光明显变亮。请结合影响导体电阻大小的因素，分析产生这一现象可能的原因是 。
30．同学们“探究电流与电阻的关系”时，实验室提供的器材有：电压恒为6V的电源一个，定值电阻5个（阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω），规格为“40Ω 1A”的滑动变阻器一个，电流表、电压表、开关各一个，导线若干。
（1）同学们设计并连接了如图甲所示的实验电路，想用电压表的3V量程测量定值电阻R两端的电压，请你用笔画线代替导线，帮助他们把电压表正确连接在电路中（导线不能交叉）；（ ）
（2）他们先将R=5Ω的电阻接在图甲中a、b间，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为U0；保持滑片不动，用10Ω的电阻替换a、b间的电阻后，需将滑动变阻器的滑片P向 （选填“左”或“右”）端移动，才能保持a、b间的电压U0不变；再依次更换a、b间电阻为15Ω、20Ω继续实验。他们根据测量数据作出了电流表示数I与a、b间电阻R阻值的关系图像，如图乙所示。由乙图可知：a、b间电压U0的值为 V；a、b间电压一定时。通过a、b间导体的电流与导体的电阻成 比；
（3）当他们用25Ω的电阻替换20Ω的电阻后，发现电压表示数始终不能调为U0。为继续完成此次探究，同学们一起设计了如下方案，下列方案不正确的一项是____；
A．将滑动变阻器更换为“50Ω 1A”的滑动变阻器，其余不变
B．将电压为6V的电源更换为电压为5.2V的电源，其余不变
C．只调节滑动变阻器，使U0为2.3V
31．小红同学利用图甲所示的电路来探究串联电路的部分特点。已知R1=20Ω、R2=10Ω、R3=8Ω、R4=4Ω，电源电压可调。
（1）请根据图甲所示电路图用笔画线，代替导线将图乙所示实物图补充完整 （此时电源电压为3V）；
（2）电路连接完成后，闭合开关S，发现电压表有示数、电流表无示数；小红同学又将电压表并联在R2两端闭合开关S，发现电压表、电流表均无示数。则电路中可能存在的故障是_________（选填字母）；
A．R1处断路B．R2处短路C．电流表处短路
（3）排除故障后，继续实验。实验中，小红同学调节了电源电压，换用了不同的电阻，分别将电压表并联在AB、BC、AC两端，收集的数据如表，表格中第2次实验空格处的数据为 。在误差范围内，探究串联电路中总电压与各部分电压关系时，分析表中数据可得到结论是 ；探究串联电路中电压与电阻关系时，分析表中数据可得到结论是 。
32．某小组同学利用如图所示电路探究串联电路中的电压关系。
（1）下列操作不正确的是______
A．连接电路时，开关S处于断开状态
B．连接电压表时，试触后再选择合适量程
C．将电压表A接点连线转接至C接点，测量L2两端电压
（2）测量灯泡L1两端电压时，两灯突然熄灭，电压表示数变为0，若故障可能是由某只灯泡“短路”或“开路”引起的，则发生故障的灯泡及故障类型是 。
（3）该小组同学用电阻箱代替故障灯泡，继续进行实验，记录数据如下表所示。
分析表中实验数据，在误差允许范围内，可得出的结论是______。
A．串联电路中各处电流相等
B．灯泡阻值随灯泡两端电压增大而增大
C．串联电路中电阻值越大的部分两端电压越大
D．串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和
33．探究“电流与电阻的关系”时，可供实验器材有：三节新的干电池（电压为4.5V）、电流表、电压表、滑动变阻器（标有“20Ω 2A”字样）、定值电阻5个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、50Ω），开关一个，导线若干。小静等同学设计了如图甲所示的电路图：
（1）请用笔画线代替导线将图乙中的实物图连接完整，要求：滑片向右移动时电阻变大；
（2）闭合开关，发现电流表无示数，电压表有示数，并接近电源电压，则故障原因可能是电阻R （填“短路”或“断路”）；
（3）排除故障后，将定值电阻由5Ω更换为10Ω时，应向 （选填“左”或“右”）适当调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变；
（4）图丙是根据实验数据画出的定值电阻的I﹣R图象，其中阴影部分面积表示的物理量是 （填“电功”、“电压”或“电功率”）。
六、综合题
34．某品牌电吹风铭牌上标有“220V 2000W”字样，有“断开、冷风、慢速中温、快速高温”四个档位。物理兴趣小组同学把此款电吹风拆解后，发现有两条不同的电阻丝绕于支架上并置于出风筒内，经研究后画出了简化电路图（如图）。
（1）同学们研究说明书和电吹风内部结构后，有以下认识，其中不合理的是______。
A．说明书提示“请勿在手湿的情况下使用”，主要是为了防止触电或引发短路
B．说明书提示“请勿在使用过程中用手触摸出风口”，主要是为了避免烫伤
C．电吹风额定功率是指电吹风正常工作时的最大发热功率
D．绕电阻丝的支架应采用绝缘、耐高温材料制作
（2）开关S与0、1两触点接触时，电吹风处于“慢速中温”档；开关S与2、3两触点接触时，电吹风处于“快速高温”档。两档相比，电动机在“快速高温”档转得更快，原因是 。
（3）同学们进一步研究发现该电吹风具有过热自动断电保护功能，其内部有一个双金属片开关，当温度达到设定值，双金属片开关自动断开，电吹风停止工作，待温度下降到安全值后又自动接通。则双金属片开关应安装在图中的 点（选填“a”、“b”、“c”或“d”）。
（4）同学们在组长家中采用以下步骤测量电吹风的实际功率：
①测量开始前关闭家中所有用电器，记录智能电能表示数为2127.23kW⋅ℎ；
②将电吹风调至“快速高温”档工作4分钟断开开关，记录电能表示数为2127.36kW⋅ℎ；
③根据实验数据，计算电吹风在“快速高温”档工作的实际功率为 W。
答案解析部分
1．C
2．C
3．D
4．D
5．D
6．B
7．C
8．D
9．A
10．A
11．C
12．D
13．A,C
14．0.25；185
15．8；1.6
16．5；1.5
17．15；45；1.2
18．滑动变阻器；A
19．20；20∶1
20．（1）解：由图可知，电阻R1、R2并联，通过R1的电流为I1=UR1=2V10Ω=0.2A
答：通过R1的电流为0.2A；
（2）解：R2在10s内消耗的电能为W2=U2R2t=(2V)220Ω×50s=10J
答：通电50s，R2消耗的电能为10J。
21．（1）解：根据P=UI可得，小灯泡正常工作时的电流为I=PU=4.2W6V=0.7A
答：小灯泡正常工作时的电流为0.7A
（2）解：当S1、S2都闭合，滑动变阻器的滑片滑到最左端时，滑动变阻器接入电路电阻为零，此时是小灯泡和定值电阻R0并联，它们两端的电压与电源电压相等，由于此时，小灯泡L正常发光，可知小灯泡和定值电阻两端的电压均为6V，此时由于小灯泡正常发光时的电流为0.7A，电流表测干路的电流，故通过R0的电流IR0=I总−IL=2.2A−0.7A=1.5A
根据R=UI可知，R0的阻值为R0=UR0IR0=6V1.5A=4Ω
答：R0的阻值为4Ω；
（3）解：当只闭合S1时，滑动变阻器滑片滑到某一点时，由电路可知，滑动变阻器与定值电阻R0串联，电压表测量定值电阻两端的电压，此时电压表为U1，电路消耗的电功率为P1，设此时电路电流为I1，当只闭合S2，小灯泡L的电阻发生变化，由电路可知，滑动变阻器与小灯泡串联，电压表测量小灯泡两端的电压，此时电压表示数为U2，电路消耗的电功率为P2，设此时电路的电流为I2，又P1：P2=3：2，即有P1P2=UI1UI2=I1I2=32
又U1U2=I1R0I2RL=34
联立可得RL=8Ω。设此时接入电路的滑动变阻器的阻值为R，则有U=I1R0+I1R=U1+I1R
U=I2RL+I2R=U2+I2R
联立解得U2=4V，根据P=U2R可得，只闭合S2时小灯泡的实际功率为P=U22RL=(4V)28Ω=2W
答：只闭合S2时小灯泡的实际功率为2W。
22．（1）解：只闭合开关 S1 时，电路中只有R1工作，电流表的示数 I1=UR1=6V20Ω=0.3A
答：只闭合开关 S1 时，电流表的示数0.3A：
（2）解：闭合开关 S1 、 S2 ，两电阻并联， R2 在 1min 内消耗的电能 W=U2R2t=(6V)230Ω×60s=72J
答：闭合开关 S1 、 S2 ， R2 在 1min 内消耗的电能72J。
23．（1）解：两电阻串联，当R两端电压为4V时，根据串联电路电压的规律，R0两端电压为U0=U-U1=20V-4V=16V
电路为串联电路，故电流处处相等，则电路的电流为 I=U0R0=16V10Ω=1.6A
R的电功率为P=U1I=4V×1.6A=6.4W
答：当R两端电压为4V时，电路中电流为1.6A，R的电功率为6.4W；
（2）解：设R两端电压为U，根据串联电路电压的规律，定值电阻的电压为U′0=U-U
由欧姆定律和串联电路电流的规律，通过R的电流I的表达式为 Ix=I0=U′0R0=U−UxR0
答：通过R的电流I的表达式为 Ix=U−UxR0 ；
（3）解：根据串联电阻的规律及欧姆定律，通过R的电流为 Ix=UR0+Rx
R的功率为 Px=Ix2Rx=(UR0+Rx)2Rx=U2(R0+Rx)2Rx=U2(R0−Rx)2+4R0RxRx=U2(R0−Rx)2Rx+4R0
可知当 R0=Rx 时， R的功率最大，即R=10 Ω
已知现有每1厘米电阻为1Ω的同种材料制成且粗细相同的电热丝10m，故要取10厘米的电热丝，R的功率最大。
答：截取10cm的电热丝，R的功率最大。
24．（1）解：只闭合S，滑动变阻器滑片位于最左端时，R1、R2、R3串联， R3在10s内消耗电能W=80J，R3的电功率 P3=W3t=80J10s=8W
答：只闭合S，滑动变阻器滑片位于最左端时，R3的电功率是8W；
（2）解：只闭合S、S1，滑动变阻器滑片位于最右端时，电路中只有R1，电流表A1读数为1A；由 I=UR 得， R1电阻 R1=UI1=U1A
只闭合S、S2，滑动变阻器滑片位于最左端时，电路中只有R3，电流表A2读数为3A；由 I=UR 得， R3电阻 R3=UI2=U3A
所以的电阻比R1∶R3=3∶1
答：定值电阻R1与R3的比值是3∶1；
（3）解：根据 P=U2R 可知，当电路中电阻最大时，电路消耗的电功率最小。只闭合S，滑动变阻器滑片位于最左端时R1、R2、R3串联，R2全连入电路，电阻最大。根据P=I2R可知，串联电路电功率与电阻成正比，所以P1∶P3=3∶1
P3=8W，所以P1=3P3=3×8W=24W
又因为R2=4R3，所以P2=4P3=4×8W=32 W
电路消耗的最小电功率P1+P2+P3=8W+24W+32W=64W
答：电路消耗的最小电功率是64 W。
25．（1）解：闭合开关S、 S1 、 S2 ，灯泡 L1 与滑动变阻器 Rp 并联， U1=U=6V ，灯泡 L1 正常发光
通过滑动变阻器的电流 I=UR=6V50Ω=0.12A
通过灯泡 L1 的电流 I1=I总−I=0.42A−0.12A=0.3A
灯泡 L1 的额定功率 P1=U1I1=6V×0.3A=1.8W
（2）解： 闭合开关S时，灯泡 L2 与滑动变阻器 Rp 串联
灯泡 L2 的电阻 R2=U22P2=(4V)21.6W=10Ω 灯泡 L2 的额定电流 I2=P2U2=1.6W4V=0.4A
当滑动变阻器接入电路阻值为0时 I′=UR2=6V10Ω=0.6A>0.4A
所以电路中最大电流 Imax=0.4A
当滑动变阻器的电阻 R=50Ω 时，电路中电流最小 Imin=UR总=6V50Ω+10Ω=0.1A
电流表示数变化范围：0.1A~0.4A
26．（1）解：初始状态下，水深h=24cm=0.24m
则容器底受到的压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.24m=2400Pa
压敏电阻受到的压力F=pS容=2400Pa×100×10-4m2=24N
由图丙可知，压敏电阻的阻值与所受压力的数值比为1∶1，故压敏电阻的阻值24Ω。
答：初始状态下，压敏电阻的阻值为24Ω；
（2）解：由电路图可知，灯泡L与压敏电阻R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，因串联电路中各处的电流相等，所以，初始状态下电路中的电流I=PLUL=3W6V=0.5A
小灯泡的电阻RL=ULIL=6V0.5A=12Ω
初始状态下，压敏电阻两端的电压UR=IR=0.5A×24Ω=12V
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压U=UR+UL=12V+6V=18V
手拿弹簧测力计将物体缓慢向下移动，使得物体浸在水中的深度为8cm，则物体排开水的体积V排=S物h浸=50cm2×8cm=400cm3
容器中水面上升的高度Δℎ=V排S容=400cm3100cm2=4cm=0.04m
此时容器底的压强p′=ρ水gh′=ρ水g(h+Δh)=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.24m+0.04m)=2800Pa
压敏电阻受到的压力F′=p′S容=2800Pa×100×10-4m2=28N
故此时压敏电阻的阻值28Ω，电路中的电流I′=UR′+RL=18V28Ω+12Ω=0.45A
答：手拿弹簧测力计将物体缓慢向下移动，使得物体浸在水中的深度为8cm，稳定后电路中的电流为0.45A；
（3）解：电压表的量程0～15V，为了保证电路的安全，压敏电阻两端的电压最大等于15V，此时小灯泡两端的电压UL′=U-UR′=18V-15V=3V
此时电路中的电流I′′=UL′RL=3V12Ω=0.25A
此时压敏电阻的阻值R″=U′RI′=15V0.25A=60Ω
由图丙知，此时压敏电阻所受的压力F″=60N，此时容器底受到水的压强p″=F″S容=60N100×10−4m2=6000Pa
此时容器中水的深度ℎ″=p″ρ水g=6000Pa1.0×103kg/m3×10N/kg=0.6m
物体的密度ρ物=m物V物=m物S物ℎ物=0.9kg50×10−4m2×0.2m=0.9×103kg/m3
由ρ物＜ρ水
可知，水足够多时，物体处于漂浮状态，则F浮=G
即
ρ水gV排=ρ物gV
ρ水gS物h浸′=ρ物gS物h物
物体浸入水中的深度ℎ浸′=910ℎ物=910×0.2m=0.18m
则物体此时排开水的体积V排′=S物h浸′=50×10-4m2×0.18m=9×10-4m3
往容器中加入水的体积V加=S容h″-S容h-V排′=100×10-4m2×0.6m-100×10-4m2×0.24m-9×10-4m3=2.7×10-3m3
加入水的质量m加=ρ水V加=1.0×103kg/m3×2.7×10-3m3=2.7kg
最多往容器中加入2.7kg的水。
答：在（2）的基础上，保持弹簧测力计的位置不动，往容器中加水，为了保证电路的安全，则最多往容器中加入2.7kg的水。
27．（1）解：由图甲可知，定值电阻R0与压敏电阻R串联，电压表测R0两端的电压，电压表示数为200V时，通过R0的电流I0=U0R0=200V100Ω=2A
答：舱体不漏气时，通过R0的电流为2A；
（2）解：由图乙可知，舱体内气压为1.0×105Pa时，压敏电阻R的阻值R=10Ω，由串联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻R总=R+R0=10Ω+100Ω=110Ω
由串联电路的电流特点可知，此时电路中的电流I=I0=2A
由欧姆定律可知，电源电压U=IR总=2A×110Ω=220V
则工作10min，电路消耗的总电能W=UIt=220V×2A×10×60s=2.64×105J
答：舱体不漏气时，工作10min，电路消耗的总电能为2.64×105J；
（3）解：电压表示数为176V时，电路中的电流I′=I′0=U′0R0=176V100Ω=1.76A
由欧姆定律可知，此时电路中的总电阻R′总=UI′=220V1.76A=125Ω
则压敏电阻的阻值R′=R′总−R0=125Ω−100Ω=25Ω
由图乙可知，此时舱内的气压值为p=0.6×105Pa=6×104Pa
答：若电压表示数为176V时，此时舱内的气压值为6×104Pa。
28．（1）
（2）断开
（3）滑动变阻器的滑片并没有置于阻值最大处
（4）B
（5）9.6；温度
29．（1）
（2）断开；断路（开路）
（3）2.2；左
（4）8.3；大
（5）用力捏滑片与电阻丝接触处，增大了滑片与电阻丝接触的面积，即增大了横截面积而减小了电阻；或捏滑片减小了滑动变阻器接入电路中电阻丝的长度，从而减小了电阻。
30．（1）
（2）右；2；反
（3）C
31．（1）
（2）A
（3）0.2；串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和；在串联电路中，各部分电路两端电压之比等于各电路的电阻之比
32．（1）C
（2）L2 开路（ L2 断路）
（3）D
33．（1）
（2）断路
（3）右
（4）电压
34．（1）C
（2）电动机两端的电压更大
（3）d
（4）1950身高(cm)
140
145
150
155
160
165
170
175
180
185
190
R2(Ω)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
实验次数
1
2
3
4
电压U/V
1.0
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.18
0.22
0.24
0.26
电阻R/Ω
5.6
6.8
8.3
次数
1
2
3
4
U/V
1
2
2.5
2.8
I/A
0.18
0.28
0.30
0.31
I/A
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1
R1与R2串联
0.1
2
1
3
2
R2与R3串联
2
1.6
3.6
3
R3与R4串联
0.4
3.2
1.6
4.8
4
R1与R4串联
0.3
6
1.2
7.2
实验次数
UAB/V
UBC/V
UAC/V
第1次
0.8
2.0
2.8
第2次
1.0
1.8
2.8
第3次
1.4
1.4
2.7
一、单选题
1．图甲是一个食品自动加热台的简化电路图，此加热台单独与图乙所示的电能表相连接。闭合图甲中的开关S，加热台开始正常工作，当台内食品温度降到30℃时，温度控制开关S0自动转接，使电路处于加热状态；当台内食品温度升高到60℃时，S0自动转接到保温状态。已知定值电阻R1=24.2Ω，保温功率为484W。下列说法中不正确的是（ ）
A．图甲中的S0自动转接到“2”时，电路处于保温状态
B．图甲中定值电阻R2的阻值为75.8Ω
C．加热台在加热状态下工作5min消耗的电能使图乙中的电能表转盘转过150转
D．加热台自动加热时，电路中的电流小于图乙中电能表的标定电流
2．下列关于电压值的说法错误的是（ ）
A．一节干电池的电压是1.5V
B．电子手表内氧化银电池的电压是1.5V
C．我国家庭电路的电压是110V
D．对人体安全的电压不高于36V
3．由欧姆定律I=UR变形可得R=UI，下列说法正确的是（ ）
A．导体电阻大小跟它两端的电压成正比
B．导体电阻大小跟通过它的电流成反比
C．导体电阻大小由它两端电压和通过电流决定
D．导体电阻大小等于它两端电压与通过电流的比值
4．如图甲所示的电路，电源电压恒定。闭合开关S，移动滑片P，电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示。以下分析正确的是（ ）
A．电源电压为10V
B．R0最大功率为1W
C．滑片P向左移动过程中，R0两端电压逐渐变小
D．滑片P向右移动过程中，电压表与电流表的比值变大
5．如图所示为电阻R1和R2的I—U图像，下列说法正确的是（ ）
A．R2的阻值为10Ω
B．两电阻串联与并联的总阻值之比为9∶4
C．将两电阻串联接入电路，通电后，R1两端电压与R2两端电压之比为1∶2
D．将两电阻并联接入电路，通电1分钟，电流通过R1产生的热量与电流通过R2产生的热量之比为1∶2
6．如图所示，电源电压恒定，R1、R2是定值电阻，A、B是滑动变阻器R的两个端点，当S、S1、S2都闭合，滑片P位于A端时，电路消耗的总功率为3W；只闭合S、S1，滑片P位于AB的中点时，电压表示数为4V，电流表示数为I1，滑动变阻器消耗的功率为P1；只闭合S、S2，滑片P位于B端时，电压表示数为2V，电流表示数为I2，滑动变阻器消耗的功率为P2，已知P1：P2=1：2（各元器件均在安全工作范围），下列计算结果正确的是（ ）
A．电流表示数I1、I2之比为2︰1B．电路消耗的最小功率为0.5W
C．定值电阻R2的阻值为36ΩD．滑动变阻器R的最大阻值为18Ω
7．如图所示，电源电压不变，闭合开关S，灯泡L1、L2都发光。一段时间后，由于某个灯泡发生故障，使两灯都熄灭，且电流表示数为零，电压表示数变大，则下列说法正确的是（ ）
A．灯泡L1和L2发光时，两灯并联
B．灯泡熄灭是由于灯L2断路造成的
C．灯泡熄灭是由于灯L1断路造成的
D．灯泡熄灭是由于灯L2短路造成的
8．如图所示，灯泡规格为“5V2.5W”（灯丝电阻不随温度变化），滑动变阻器规格为“50Ω1A”，电流表所选量程为“0~0.6A”，电压表所选量程为“0~3V”，电源电压恒为9V，闭合开关，在保证电路中各元件安全的情况下，下列表述正确的是（ ）
A．该电路消耗的最大功率为4.5W
B．滑动变阻器允许连入电路的阻值范围为8Ω~50Ω
C．通过移动滑动变阻器的滑片可以使小灯泡正常发光
D．滑动变阻器两端的电压变化范围为6V~7.5V
9．下列估测的数据中，最符合实际的是（ ）
A．一节干电池的电压约为1.5V
B．一个电热水壶的加热功率约为10W
C．一台电视机正常工作的电流约为10A
D．一盏台灯工作2小时消耗电能约为5kW⋅ℎ
10．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 20Ω
C．6V 10ΩD．4V 10Ω
11．如图甲所示的电路中，电源电压为3V，R1为湿敏电阻，其阻值与湿度（RH）的关系如乙图所示，小灯泡L的阻值恒为2Ω。若环境中湿度在10%～90%之内变化，下列说法正确的是（ ）
A．当湿度变大时，电压表的示数变大
B．当湿度为30%时，20s内电路消耗总电能15J
C．当环境湿度为70%时，R1消耗功率最大，为1.125W
D．要让电流的变化范围更大，可以更换阻值更大的灯泡来实现
12．在如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S后，当滑动变阻器R2的滑片P由最右端向中点移动时，变小的是（ ）
A．电流表A2的示数
B．电压表V的示数
C．电流表A示数与电流表A2示数的差值
D．电压表V示数与电流表A示数的比值
二、多选题
13．如图所示的电路，电源电压U恒定不变，R1=30Ω，R2=20Ω，滑动变阻器标有“100Ω 2A”字样，电压表量程为0~15V，电流表量程为0~3A。当滑动变阻器滑片移到最左端，开关S接通触点1时，电流表的示数为0.8A；当开关S接通触点2，为保障电路安全，滑动变阻器接入电路的阻值为R′；当改变滑片位置、开关S接不同触点，在保障电路安全的情况下，电路工作的最大电流和最小电流分别为I大和I小。下列计算正确的是（ ）
A．U=24VB．R′的范围为0~100Ω
C．I大：I小=4：1D．电路工作的最小功率P小≈4.4W
三、填空题
14．如图所示是课外活动时，同学们设计的电子身高测量仪的电路简图，绝缘板A与滑动变阻器R2的滑片P固定在一起，且同步上下移动。已知电源电压恒为20V，定值电阻R1=30Ω，滑动变阻器的规格为“100Ω 1A”，电压表的量程为0-15V，电流表的量程为0-3A．下表为R2接入电路的阻值与被测者身高的对应关系。
某同学测得自己的身高为165cm，测量时通过电流表的电流为 A；为保证电路安全工作，此测量仪测量的身高最多不能超过 cm。
15．如图所示，电源电压恒定，L标有“2V0.3A”字样，R1=20Ω，滑动变阻器R2规格为“60Ω1A”，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V。只闭合开关S2时，电压表示数为2V，则电源电压为 V；闭合开关S1、S2和S3，在电表量程允许范围内，R2的最大功率为 W。
16．在综合实践活动课上，小龙同学设计了如图甲所示的模拟调光灯电路。电源电压恒定，R1为定值电阻。闭合开关S后，将滑动变阻器R2的滑片P由最右端向左移动，直至灯泡L正常发光。此过程中，电流表A的示数随两电压表V1、V2（电压表V2未画出）示数变化关系图像如图乙所示。小灯泡正常发光时的电阻为 Ω；若R2的滑片可任意滑动，为了保证灯泡的安全，电路中至少再串联一个 Ω的电阻。
17．如图甲所示，电源电压恒为6V，闭合开关，当滑动变阻器滑片位于最右端时，电流表A的读数为0.1A；当滑片位于中点时，电流表A的读数为0.16A；则定值电阻R0的阻值为 Ω，滑动变阻器R的最大阻值为 Ω；如果用某小灯泡替换滑动变阻器接入该电路，此时小灯泡两端的电压是3V，小灯泡的U-I图像如图乙所示，再次闭合开关后，此时电路消耗的功率为 W。
18．实验小组设计如图甲所示电路来测量未知定值电阻Rx的阻值，小富提出，这样只能得到一组数据，测量结果误差可能较大。为了减小误差，需要多次测量，应该在电路中串联一个 。他们利用改进后的电路进行实验，并绘制出Rx的电压—电流图像。如图乙所示的A、B两条图线中， 是他们绘制出的图线。
19．实验小组设计了如图所示的电路.已知电源电压不变，灯泡L标有“2.5V 0.3A”字样，其阻值会随温度变化，将滑动变阻器R2的滑片置于最右端，只闭合开关S1时，电压表的示数为3V，R1的功率为P1；只闭合开关S1，移动滑片至最左端时，电流表的示数为0.3A，R1的功率为P2；闭合开关S1和S2，移动滑片至某一位置时，电压表和电流表的示数分别为3V和0.2A。已知P1：P2=1：4，则滑动变阻器的最大阻值为 Ω；在有电流通过灯泡L的情况下，灯泡L的最大功率与最小功率之比为 。
四、计算题
20．如图所示的电路中，电源电压恒为2V，R1的阻值为10Ω，R2的阻值为20Ω，闭合开关S。求：
（1）通过R1的电流；
（2）通电50s，R2消耗的电能。
21．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6V 4.2W”字样。当S1、S2都闭合，滑动变阻器的滑片滑到最左端时，小灯泡L正常发光，电流表示数为2.2A．求：
（1）小灯泡正常工作时的电流；
（2）R0的阻值；
（3）只闭合S1、滑动变阻器滑片滑到某一点时，电压表示数为U1，电路消耗的电功率为P1；保持滑片位置不动、只闭合S2，小灯泡L的电阻发生变化，此时电压表示数为U2，电路消耗的电功率为P2；已知U1：U2=3：4、P1：P2=3：2，求只闭合S2时小灯泡的实际功率。
22．如图所示的电路中，电源电压恒为6V，R1为20Ω，R2为30Ω。求：
（1）只闭合开关S1时，电流表的示数：
（2）闭合开关S1、S2，R2在1min内消耗的电能。
23．学校兴趣小组为了制作1个简易的烘鞋器，他们从实验室找到以下实验器材，保护电阻R0=10Ω，电压U=20V的学生电源，每1厘米电阻为1Ω的同种材料制成且粗细相同的电热丝10米，为了截取合适的长度，特设计如下电路图（忽略温度对电阻阻值的影响）。
（1）当R两端电压为4V时，求电路中电流，R的电功率；
（2）设R两端电压为U，请写出此时通过R的电流I的表达式（用R0，U，Ux表示）；
（3）求截取多长的电热丝，R的功率最大。
24．如图所示，电源电压不变，只闭合S，滑动变阻器滑片位于最左端时，R3在10s内消耗电能80J；只闭合S、S1，滑动变阻器滑片位于最右端时，电流表A1读数为1A；只闭合S、S2，滑动变阻器滑片位于最左端时，电流表A2读数为3A。已知滑动变阻器的最大阻值是R3的4倍，求：
（1）只闭合S，滑动变阻器滑片位于最左端时，R3的电功率；
（2）定值电阻R1与R3的比值；
（3）电路消耗的最小电功率。
25．如图所示电路中，电源电压恒为6V，灯泡L1标有“6V”字样，额定功率字迹不清，灯泡L2标有“4V 1.6W”字样，滑动变阻器的最大阻值为50Ω，电流表量程为0~0.6A。闭合开关S、S1、S2，滑动变阻器滑片位于最右端时，电流表示数为0.42A，不考虑灯泡电阻变化。
（1）求灯泡L1的额定功率。
（2）只闭合开关S，移动滑动变阻器滑片，在确保电路安全的前提下，求电流表示数变化范围。
26．如图甲所示，足够高的柱形容器的底面积为100cm2，里面装有24cm深的水，上方用一足够长的细绳吊着质量为0.9kg的长方体物体，其底面积为50cm2，高为20cm，现将细绳挂在弹簧测力计下，初始状态时，物体的下表面恰好与水面接触.容器底部是一个压敏电阻R（上表面与水接触并涂有绝缘漆，其阻值与受到的水的压力的关系如图丙所示）。R所在的电路放在了容器底部，电路图如图乙所示，电源电压18V，电流表的量程0～0.6A，电压表的量程0～15V，小灯泡上标有“6V，3W”的字样，且忽略温度对灯泡电阻的影响。求：
（1）初始状态下，压敏电阻的阻值；
（2）手拿弹簧测力计将物体缓慢向下移动，使得物体浸在水中的深度为8cm，则稳定后电路中的电流是多少？
（3）在（2）的基础上，保持弹簧测力计的位置不动，往容器中加水，为了保证电路的安全，则最多往容器中加入多少kg的水？（弹簧测力计拉力每变化1N，长度变化0.5cm）
27． 2022年5月，天舟四号货运飞船与空间站核心舱顺利对接。小字通过查阅资料了解到，科技人员通常要检验飞船舱体的气密性。他设计了如图甲所示的检测电路，电源电压保持不变，R0为100Ω的定值电阻，R为压力传感器，其阻值随环境气压的变化规律如图乙所示，将R置于舱体中，舱体置于真空室中，舱体不漏气时，电压表示数为200V，舱体内气压为1.0×105Pa。求：
（1）舱体不漏气时，通过R0的电流；
（2）舱体不漏气时，工作10min，电路消耗的总电能；
（3）若电压表示数为176V时，此时舱内的气压值。
五、实验探究题
28．在“测量小灯泡的电阻”实验中，有如下器材：电压表、电流表、开关、电压为4.5V电源、额定电压为2.5V的小灯泡、标有“30Ω 1A”的滑动变阻器、导线若干。
（1）请用笔画线代替导线，按照图甲所示的电路图将图乙的实物电路连接完整 ；
（2）连接电路时，开关应 （选填“断开”或“闭合”）；
（3）甲组同学连接好电路，闭合开关后灯泡发出明亮耀眼的光并很快熄灭。检查后，发现连线正确，请你找出实验中操作不当之处： ；
（4）乙组同学闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电流表有示数。接下来应进行的操作是____（选填字母）；
A．检查电路是否断路
B．移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光
（5）丙组同学规范操作进行实验，将得到的数据记录在下面的表格中，根据表格中的数据计算出小灯泡正常发光时的电阻为 Ω（保留一位小数）。他们发现小灯泡电阻发生了变化，其原因是灯丝电阻受 的影响。
29．在测量小灯泡电阻的实验中，小会选用标有“2.5V”字样的小灯泡进行实验。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲所示电路补充完整 ；
（2）连接电路时，开关应处于 状态。连接好电路，将滑片P移至最右端，接通电路后，发现小灯泡不发光，电压表示数约为3V，其原因可能是小灯泡 ；
（3）排除故障后，闭合开关，调节滑片P，电压表示数如图乙所示为 V，为测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑片P向 端滑动；
（4）下表是记录的实验数据，则小灯泡正常发光时的电阻约为 Ω（结果保留小数点后1位）；实验中发现灯泡越亮，温度越高，结合数据可知：灯丝温度越高，电阻越 ；
（5）小会在实验过程中发现用力捏滑片与电阻丝接触处，灯泡发光明显变亮。请结合影响导体电阻大小的因素，分析产生这一现象可能的原因是 。
30．同学们“探究电流与电阻的关系”时，实验室提供的器材有：电压恒为6V的电源一个，定值电阻5个（阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω），规格为“40Ω 1A”的滑动变阻器一个，电流表、电压表、开关各一个，导线若干。
（1）同学们设计并连接了如图甲所示的实验电路，想用电压表的3V量程测量定值电阻R两端的电压，请你用笔画线代替导线，帮助他们把电压表正确连接在电路中（导线不能交叉）；（ ）
（2）他们先将R=5Ω的电阻接在图甲中a、b间，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为U0；保持滑片不动，用10Ω的电阻替换a、b间的电阻后，需将滑动变阻器的滑片P向 （选填“左”或“右”）端移动，才能保持a、b间的电压U0不变；再依次更换a、b间电阻为15Ω、20Ω继续实验。他们根据测量数据作出了电流表示数I与a、b间电阻R阻值的关系图像，如图乙所示。由乙图可知：a、b间电压U0的值为 V；a、b间电压一定时。通过a、b间导体的电流与导体的电阻成 比；
（3）当他们用25Ω的电阻替换20Ω的电阻后，发现电压表示数始终不能调为U0。为继续完成此次探究，同学们一起设计了如下方案，下列方案不正确的一项是____；
A．将滑动变阻器更换为“50Ω 1A”的滑动变阻器，其余不变
B．将电压为6V的电源更换为电压为5.2V的电源，其余不变
C．只调节滑动变阻器，使U0为2.3V
31．小红同学利用图甲所示的电路来探究串联电路的部分特点。已知R1=20Ω、R2=10Ω、R3=8Ω、R4=4Ω，电源电压可调。
（1）请根据图甲所示电路图用笔画线，代替导线将图乙所示实物图补充完整 （此时电源电压为3V）；
（2）电路连接完成后，闭合开关S，发现电压表有示数、电流表无示数；小红同学又将电压表并联在R2两端闭合开关S，发现电压表、电流表均无示数。则电路中可能存在的故障是_________（选填字母）；
A．R1处断路B．R2处短路C．电流表处短路
（3）排除故障后，继续实验。实验中，小红同学调节了电源电压，换用了不同的电阻，分别将电压表并联在AB、BC、AC两端，收集的数据如表，表格中第2次实验空格处的数据为 。在误差范围内，探究串联电路中总电压与各部分电压关系时，分析表中数据可得到结论是 ；探究串联电路中电压与电阻关系时，分析表中数据可得到结论是 。
32．某小组同学利用如图所示电路探究串联电路中的电压关系。
（1）下列操作不正确的是______
A．连接电路时，开关S处于断开状态
B．连接电压表时，试触后再选择合适量程
C．将电压表A接点连线转接至C接点，测量L2两端电压
（2）测量灯泡L1两端电压时，两灯突然熄灭，电压表示数变为0，若故障可能是由某只灯泡“短路”或“开路”引起的，则发生故障的灯泡及故障类型是 。
（3）该小组同学用电阻箱代替故障灯泡，继续进行实验，记录数据如下表所示。
分析表中实验数据，在误差允许范围内，可得出的结论是______。
A．串联电路中各处电流相等
B．灯泡阻值随灯泡两端电压增大而增大
C．串联电路中电阻值越大的部分两端电压越大
D．串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和
33．探究“电流与电阻的关系”时，可供实验器材有：三节新的干电池（电压为4.5V）、电流表、电压表、滑动变阻器（标有“20Ω 2A”字样）、定值电阻5个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、50Ω），开关一个，导线若干。小静等同学设计了如图甲所示的电路图：
（1）请用笔画线代替导线将图乙中的实物图连接完整，要求：滑片向右移动时电阻变大；
（2）闭合开关，发现电流表无示数，电压表有示数，并接近电源电压，则故障原因可能是电阻R （填“短路”或“断路”）；
（3）排除故障后，将定值电阻由5Ω更换为10Ω时，应向 （选填“左”或“右”）适当调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变；
（4）图丙是根据实验数据画出的定值电阻的I﹣R图象，其中阴影部分面积表示的物理量是 （填“电功”、“电压”或“电功率”）。
六、综合题
34．某品牌电吹风铭牌上标有“220V 2000W”字样，有“断开、冷风、慢速中温、快速高温”四个档位。物理兴趣小组同学把此款电吹风拆解后，发现有两条不同的电阻丝绕于支架上并置于出风筒内，经研究后画出了简化电路图（如图）。
（1）同学们研究说明书和电吹风内部结构后，有以下认识，其中不合理的是______。
A．说明书提示“请勿在手湿的情况下使用”，主要是为了防止触电或引发短路
B．说明书提示“请勿在使用过程中用手触摸出风口”，主要是为了避免烫伤
C．电吹风额定功率是指电吹风正常工作时的最大发热功率
D．绕电阻丝的支架应采用绝缘、耐高温材料制作
（2）开关S与0、1两触点接触时，电吹风处于“慢速中温”档；开关S与2、3两触点接触时，电吹风处于“快速高温”档。两档相比，电动机在“快速高温”档转得更快，原因是 。
（3）同学们进一步研究发现该电吹风具有过热自动断电保护功能，其内部有一个双金属片开关，当温度达到设定值，双金属片开关自动断开，电吹风停止工作，待温度下降到安全值后又自动接通。则双金属片开关应安装在图中的 点（选填“a”、“b”、“c”或“d”）。
（4）同学们在组长家中采用以下步骤测量电吹风的实际功率：
①测量开始前关闭家中所有用电器，记录智能电能表示数为2127.23kW⋅ℎ；
②将电吹风调至“快速高温”档工作4分钟断开开关，记录电能表示数为2127.36kW⋅ℎ；
③根据实验数据，计算电吹风在“快速高温”档工作的实际功率为 W。
答案解析部分
1．C
2．C
3．D
4．D
5．D
6．B
7．C
8．D
9．A
10．A
11．C
12．D
13．A,C
14．0.25；185
15．8；1.6
16．5；1.5
17．15；45；1.2
18．滑动变阻器；A
19．20；20∶1
20．（1）解：由图可知，电阻R1、R2并联，通过R1的电流为I1=UR1=2V10Ω=0.2A
答：通过R1的电流为0.2A；
（2）解：R2在10s内消耗的电能为W2=U2R2t=(2V)220Ω×50s=10J
答：通电50s，R2消耗的电能为10J。
21．（1）解：根据P=UI可得，小灯泡正常工作时的电流为I=PU=4.2W6V=0.7A
答：小灯泡正常工作时的电流为0.7A
（2）解：当S1、S2都闭合，滑动变阻器的滑片滑到最左端时，滑动变阻器接入电路电阻为零，此时是小灯泡和定值电阻R0并联，它们两端的电压与电源电压相等，由于此时，小灯泡L正常发光，可知小灯泡和定值电阻两端的电压均为6V，此时由于小灯泡正常发光时的电流为0.7A，电流表测干路的电流，故通过R0的电流IR0=I总−IL=2.2A−0.7A=1.5A
根据R=UI可知，R0的阻值为R0=UR0IR0=6V1.5A=4Ω
答：R0的阻值为4Ω；
（3）解：当只闭合S1时，滑动变阻器滑片滑到某一点时，由电路可知，滑动变阻器与定值电阻R0串联，电压表测量定值电阻两端的电压，此时电压表为U1，电路消耗的电功率为P1，设此时电路电流为I1，当只闭合S2，小灯泡L的电阻发生变化，由电路可知，滑动变阻器与小灯泡串联，电压表测量小灯泡两端的电压，此时电压表示数为U2，电路消耗的电功率为P2，设此时电路的电流为I2，又P1：P2=3：2，即有P1P2=UI1UI2=I1I2=32
又U1U2=I1R0I2RL=34
联立可得RL=8Ω。设此时接入电路的滑动变阻器的阻值为R，则有U=I1R0+I1R=U1+I1R
U=I2RL+I2R=U2+I2R
联立解得U2=4V，根据P=U2R可得，只闭合S2时小灯泡的实际功率为P=U22RL=(4V)28Ω=2W
答：只闭合S2时小灯泡的实际功率为2W。
22．（1）解：只闭合开关 S1 时，电路中只有R1工作，电流表的示数 I1=UR1=6V20Ω=0.3A
答：只闭合开关 S1 时，电流表的示数0.3A：
（2）解：闭合开关 S1 、 S2 ，两电阻并联， R2 在 1min 内消耗的电能 W=U2R2t=(6V)230Ω×60s=72J
答：闭合开关 S1 、 S2 ， R2 在 1min 内消耗的电能72J。
23．（1）解：两电阻串联，当R两端电压为4V时，根据串联电路电压的规律，R0两端电压为U0=U-U1=20V-4V=16V
电路为串联电路，故电流处处相等，则电路的电流为 I=U0R0=16V10Ω=1.6A
R的电功率为P=U1I=4V×1.6A=6.4W
答：当R两端电压为4V时，电路中电流为1.6A，R的电功率为6.4W；
（2）解：设R两端电压为U，根据串联电路电压的规律，定值电阻的电压为U′0=U-U
由欧姆定律和串联电路电流的规律，通过R的电流I的表达式为 Ix=I0=U′0R0=U−UxR0
答：通过R的电流I的表达式为 Ix=U−UxR0 ；
（3）解：根据串联电阻的规律及欧姆定律，通过R的电流为 Ix=UR0+Rx
R的功率为 Px=Ix2Rx=(UR0+Rx)2Rx=U2(R0+Rx)2Rx=U2(R0−Rx)2+4R0RxRx=U2(R0−Rx)2Rx+4R0
可知当 R0=Rx 时， R的功率最大，即R=10 Ω
已知现有每1厘米电阻为1Ω的同种材料制成且粗细相同的电热丝10m，故要取10厘米的电热丝，R的功率最大。
答：截取10cm的电热丝，R的功率最大。
24．（1）解：只闭合S，滑动变阻器滑片位于最左端时，R1、R2、R3串联， R3在10s内消耗电能W=80J，R3的电功率 P3=W3t=80J10s=8W
答：只闭合S，滑动变阻器滑片位于最左端时，R3的电功率是8W；
（2）解：只闭合S、S1，滑动变阻器滑片位于最右端时，电路中只有R1，电流表A1读数为1A；由 I=UR 得， R1电阻 R1=UI1=U1A
只闭合S、S2，滑动变阻器滑片位于最左端时，电路中只有R3，电流表A2读数为3A；由 I=UR 得， R3电阻 R3=UI2=U3A
所以的电阻比R1∶R3=3∶1
答：定值电阻R1与R3的比值是3∶1；
（3）解：根据 P=U2R 可知，当电路中电阻最大时，电路消耗的电功率最小。只闭合S，滑动变阻器滑片位于最左端时R1、R2、R3串联，R2全连入电路，电阻最大。根据P=I2R可知，串联电路电功率与电阻成正比，所以P1∶P3=3∶1
P3=8W，所以P1=3P3=3×8W=24W
又因为R2=4R3，所以P2=4P3=4×8W=32 W
电路消耗的最小电功率P1+P2+P3=8W+24W+32W=64W
答：电路消耗的最小电功率是64 W。
25．（1）解：闭合开关S、 S1 、 S2 ，灯泡 L1 与滑动变阻器 Rp 并联， U1=U=6V ，灯泡 L1 正常发光
通过滑动变阻器的电流 I=UR=6V50Ω=0.12A
通过灯泡 L1 的电流 I1=I总−I=0.42A−0.12A=0.3A
灯泡 L1 的额定功率 P1=U1I1=6V×0.3A=1.8W
（2）解： 闭合开关S时，灯泡 L2 与滑动变阻器 Rp 串联
灯泡 L2 的电阻 R2=U22P2=(4V)21.6W=10Ω 灯泡 L2 的额定电流 I2=P2U2=1.6W4V=0.4A
当滑动变阻器接入电路阻值为0时 I′=UR2=6V10Ω=0.6A>0.4A
所以电路中最大电流 Imax=0.4A
当滑动变阻器的电阻 R=50Ω 时，电路中电流最小 Imin=UR总=6V50Ω+10Ω=0.1A
电流表示数变化范围：0.1A~0.4A
26．（1）解：初始状态下，水深h=24cm=0.24m
则容器底受到的压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.24m=2400Pa
压敏电阻受到的压力F=pS容=2400Pa×100×10-4m2=24N
由图丙可知，压敏电阻的阻值与所受压力的数值比为1∶1，故压敏电阻的阻值24Ω。
答：初始状态下，压敏电阻的阻值为24Ω；
（2）解：由电路图可知，灯泡L与压敏电阻R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，因串联电路中各处的电流相等，所以，初始状态下电路中的电流I=PLUL=3W6V=0.5A
小灯泡的电阻RL=ULIL=6V0.5A=12Ω
初始状态下，压敏电阻两端的电压UR=IR=0.5A×24Ω=12V
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压U=UR+UL=12V+6V=18V
手拿弹簧测力计将物体缓慢向下移动，使得物体浸在水中的深度为8cm，则物体排开水的体积V排=S物h浸=50cm2×8cm=400cm3
容器中水面上升的高度Δℎ=V排S容=400cm3100cm2=4cm=0.04m
此时容器底的压强p′=ρ水gh′=ρ水g(h+Δh)=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.24m+0.04m)=2800Pa
压敏电阻受到的压力F′=p′S容=2800Pa×100×10-4m2=28N
故此时压敏电阻的阻值28Ω，电路中的电流I′=UR′+RL=18V28Ω+12Ω=0.45A
答：手拿弹簧测力计将物体缓慢向下移动，使得物体浸在水中的深度为8cm，稳定后电路中的电流为0.45A；
（3）解：电压表的量程0～15V，为了保证电路的安全，压敏电阻两端的电压最大等于15V，此时小灯泡两端的电压UL′=U-UR′=18V-15V=3V
此时电路中的电流I′′=UL′RL=3V12Ω=0.25A
此时压敏电阻的阻值R″=U′RI′=15V0.25A=60Ω
由图丙知，此时压敏电阻所受的压力F″=60N，此时容器底受到水的压强p″=F″S容=60N100×10−4m2=6000Pa
此时容器中水的深度ℎ″=p″ρ水g=6000Pa1.0×103kg/m3×10N/kg=0.6m
物体的密度ρ物=m物V物=m物S物ℎ物=0.9kg50×10−4m2×0.2m=0.9×103kg/m3
由ρ物＜ρ水
可知，水足够多时，物体处于漂浮状态，则F浮=G
即
ρ水gV排=ρ物gV
ρ水gS物h浸′=ρ物gS物h物
物体浸入水中的深度ℎ浸′=910ℎ物=910×0.2m=0.18m
则物体此时排开水的体积V排′=S物h浸′=50×10-4m2×0.18m=9×10-4m3
往容器中加入水的体积V加=S容h″-S容h-V排′=100×10-4m2×0.6m-100×10-4m2×0.24m-9×10-4m3=2.7×10-3m3
加入水的质量m加=ρ水V加=1.0×103kg/m3×2.7×10-3m3=2.7kg
最多往容器中加入2.7kg的水。
答：在（2）的基础上，保持弹簧测力计的位置不动，往容器中加水，为了保证电路的安全，则最多往容器中加入2.7kg的水。
27．（1）解：由图甲可知，定值电阻R0与压敏电阻R串联，电压表测R0两端的电压，电压表示数为200V时，通过R0的电流I0=U0R0=200V100Ω=2A
答：舱体不漏气时，通过R0的电流为2A；
（2）解：由图乙可知，舱体内气压为1.0×105Pa时，压敏电阻R的阻值R=10Ω，由串联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻R总=R+R0=10Ω+100Ω=110Ω
由串联电路的电流特点可知，此时电路中的电流I=I0=2A
由欧姆定律可知，电源电压U=IR总=2A×110Ω=220V
则工作10min，电路消耗的总电能W=UIt=220V×2A×10×60s=2.64×105J
答：舱体不漏气时，工作10min，电路消耗的总电能为2.64×105J；
（3）解：电压表示数为176V时，电路中的电流I′=I′0=U′0R0=176V100Ω=1.76A
由欧姆定律可知，此时电路中的总电阻R′总=UI′=220V1.76A=125Ω
则压敏电阻的阻值R′=R′总−R0=125Ω−100Ω=25Ω
由图乙可知，此时舱内的气压值为p=0.6×105Pa=6×104Pa
答：若电压表示数为176V时，此时舱内的气压值为6×104Pa。
28．（1）
（2）断开
（3）滑动变阻器的滑片并没有置于阻值最大处
（4）B
（5）9.6；温度
29．（1）
（2）断开；断路（开路）
（3）2.2；左
（4）8.3；大
（5）用力捏滑片与电阻丝接触处，增大了滑片与电阻丝接触的面积，即增大了横截面积而减小了电阻；或捏滑片减小了滑动变阻器接入电路中电阻丝的长度，从而减小了电阻。
30．（1）
（2）右；2；反
（3）C
31．（1）
（2）A
（3）0.2；串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和；在串联电路中，各部分电路两端电压之比等于各电路的电阻之比
32．（1）C
（2）L2 开路（ L2 断路）
（3）D
33．（1）
（2）断路
（3）右
（4）电压
34．（1）C
（2）电动机两端的电压更大
（3）d
（4）1950身高(cm)
140
145
150
155
160
165
170
175
180
185
190
R2(Ω)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
实验次数
1
2
3
4
电压U/V
1.0
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.18
0.22
0.24
0.26
电阻R/Ω
5.6
6.8
8.3
次数
1
2
3
4
U/V
1
2
2.5
2.8
I/A
0.18
0.28
0.30
0.31
I/A
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1
R1与R2串联
0.1
2
1
3
2
R2与R3串联
2
1.6
3.6
3
R3与R4串联
0.4
3.2
1.6
4.8
4
R1与R4串联
0.3
6
1.2
7.2
实验次数
UAB/V
UBC/V
UAC/V
第1次
0.8
2.0
2.8
第2次
1.0
1.8
2.8
第3次
1.4
1.4
2.7
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