例1-1.（2021江苏泰州） 如图所示电路，电源电压保持不变，开关S闭合后，在滑动变阻器滑片P向右移动过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 电压表V的示数变大
B. 电压表V的示数变小
C. 电压表V与电流表A1的示数之比不变
D. 电压表V与电流表A的示数之比变小
例1-2．（2020 滨州）如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻。闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片P向右滑动的过程中，关于电压表和电流表的示数变化，下列判断正确的是（ ）
A．电压表示数变小，电流表示数变大
B．电压表示数不变，电流表示数变小
C．电压表示数变大，电流表示数不变
D．电压表示数变大，电流表示数变小
例1-3．在研究“一定电压下，电流与电阻的关系”时，电路如图所示。电源电压恒为3V，滑动变阻器上标有“15Ω 1A”字样。在a、b间先后接入不同阻值的定值电阻，移动滑片P，使电压表示数为1.5V，读出电流表的示数。当20Ω的电阻接入a、b间时，电压表示数始终无法达到1.5V，其原因可能是( )
A．电源电压3V太高 B．滑动变阻器阻值太大
C．20Ω的阻值太小 D．控制的电压1.5V太高
例1-4.（2021·宁波）小宁用如图所示电路研究电阻的并联。
（1）按电路图连接电路，闭合开关S，电流表A1、A2、A3的示数分别为0A、0.40A和1.20A。如果电路元件完好，接线时发生了错误，该错误是________ 。
（2）使用电流表时，当被测电流值大于电流表量程的一半时，能减小实验误差。本实验所用电源电压为8V，电流表有两个量程(0~0.6A、0~3A)。为减小实验误差，小宁重新选择定值电阻，实验室里可供选择的定值电阻的阻值有：5Ω、10Ω、20Ω、50Ω，应该选用的2个电阻阻值分别为________ 。
例1-5.（2017·金华）某兴趣小组用二节新干电池，规格为“10Ω 1.5A”的滑动变阻器等器材，来测导体电阻。请分析回答：
实验序号 电压/V 电流/A
1 2.0 0.20
2 2.5 _________
3 2.8 0.28
（1）连接好电路，闭合开关，向右移动滑动变阻器滑片，当滑片移到C点时，发现两表才有示数，示数分别为2V、0.2A。根据以上信息思考该电路的连接方式，并用笔画线代替导线按该连接方式，将图1电路连接完整。
（2）继续调节滑动变阻器进行测量，测得数据如表所示。第二次测量时电流表示数如图2所示，据图把表中所缺数据填写完整。
（3）该实验多次测量的目的是 。
（4）该小组同学用这套器材（所有器材不变）和阻值为5Ω、10Ω、20Ω的三个定值电阻继续探究“电流与电阻的关系”。实验中要控制电阻两端的电压不变，那么电阻两端电压最小能控制到 _________V。
1．（2020 自贡）在图的电路中，电源电压保持不变，R为定值电阻。闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P从最右端移到中间某个位置，电压表和电流表的示数分别变化了△U和△I．下列分析正确的是（ ）
A．变大 B．变小
C．不变 D．先变小后变大
2.（2021湖北荆州）如图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关S，电路正常工作，当滑片P向右移动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 灯泡L变亮
B. 电压表示数变小
C. 电路的总电阻变小
D. 电压表示数与电流表示数比值变大
3.（2018·温州）如图甲是某身高体重量仪，当体检者站在台面上时，能自动显示其身高，体重。
（1）若体检者重600牛，双脚与台面的接触面积为0.05米2 ， 则他对台面的压强为________帕。
（2）小明利用某压敏电阻R及相关电路元件设计身高体重测量仪电路，压敏电阻的阻值随压力变化的关系如图乙所示，现要求用电压表、电流表分别显示身高和体重的大小，且电压表、电流表的示数分别随身高、体重的增大而增大。下列电路设计最合理的是________。
4．（2018·温州）为了探究“电流与电阻的关系”，小明用阻值不同的定值电阻、电压为6伏的电源、滑动变阻器（20Ω 2.5A）等器材按图甲方式连接电路，进行如下实验。
甲 乙 丙 丁
①将4欧的R1接入电路，当电压表示数为4伏时，记录电流表的示数。
②用R2替换R1，发现无论如何左右移动滑片P，电压表指针在4伏的刻度左右摆动，但无法准确指在4伏的刻度线上。
老师告知小明：滑动变阻器的线圈结构如图乙所示，因此无法连续改变接入电路的有效阻值，当定值电阻与滑动变阻器最大阻位相比过小时，会导致步聚②现象发生。
③用一根阻值为0.5欧的电阻丝制作一个可连续改变阻值的旋钮式变阻器，并按图丙方式接人电路，继续实验。通过调节滑片P和旋钮触片Q使电压表示数为4伏，此时电流表示数如图丁所示。
（1）图丁中电流表的示数为 安。
（2）步骤③中滑片P和旋钮触片Q处在如图丙所示的位置时，电压表示数略超过4伏，则小明应如何调节滑片P和旋钮触片Q，使电压表示数为4伏？ 。
（3）小明利用图甲电路继续他的探究实验，仍保持定值电阻两端的电压为4伏，则下列定值电阻可用来替换R1进行实验的有 （可多选）。
A、15欧 B、25欧 C、35欧 D、45欧
例2-1．如图所示的四个电路中，R0为已知阻值的定值电阻，不可以测出未知电阻Rx的电路是( )
例2-2．（2018·台州）某同学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。以下有关叙述正确的是（ ）
A. 该同学研究的是电流和电压的关系 B. 实验中电压表的示数保持0.5伏不变
C. 滑动变阻器阻值变化范围为1欧～5欧 D. 将Rx从5欧换成10欧后，应将滑片P向左移
例2-3．（2019·温州）温州地区常受台风侵袭。为测量风速，小明设计了一台简易风速仪，其工作原理如图甲所示。装有挡风板和滑片P的轻质滑块与轻质弹簧套在滑杆MN上，弹簧左端固定，右端与滑块相连。挡风板的挡风面积为0.2米2 ， 均匀电阻丝AB长为20厘米，阻值为10欧，电源电压U0恒为6伏，保护电阻R0为14欧，电压表量程0~3伏。弹簧弹力F与弹簧长度改变量x的关系如图乙所示。无风时，滑片P在A处。有风时，滑块移动，稳定后读出电压表示数，计算并查阅下表数据可知风速及风级。
风级 一级 二级 三级 四级 五级 六级
风速v（米/秒） 0.3~1.5 1.6~3.33 3.4~5.4 5.5~7.9 8.0~10.7 10.8~13.8
风压p（帕) 0.055~1.4 1.6~6.8 7.2~18 18.9~39 40~72 72.9~119
表中风压p是指与风向垂直的受风面上单位面积增加的压力（即单位面积受到的风力）。测量时保证风垂直吹在挡风板上，不计一切摩擦阻力。
（1）在滑片P左移的过程中，电路的总电阻________ 。（选填“变大”、“不变”或“变小”）
（2）当电压表示数U为2伏时，风速仪所测的风为几级？（写出计算过程）
（3）小明想在风速仪的电压表上直接标出风速，查阅资料后获知该挡风板所受的风力与风速的平方成正比。经计算，他画出了风速v与电压表示数U的关系曲线，如图丙所示。后因保护电阻R。损坏，他将其换成了阻值为5欧的电阻，请你在图丙坐标系中大致画出更换电阻后的风速v与电压表示数U的关系曲线，并在曲线上标出所能测量的最大风速的对应点Q。
1.（2021·衢州）如图是小科利用实验室常用仪器，设计测量未知电阻Rx阻值的四种电路，电源电压恒定且未知，R0是已知阻值的定值电阻，滑动变阻器R最大阻值未知，实验中只能闭合或断开开关及移动滑动变阻器滑片，其中能够测量出Rx阻值的电路( )
A. 只有① B. 只有② C. 只有②③ D. 只有②③④
2.据史料记载，欧姆曾用如图电路来研究电流的影响因素。该电路的温差电源中，铜与铋的两个接触面分别放在冰水混合物和沸水中，AB两端存在电压，其电压大小由温度差决定。
欧姆将粗细均匀的铁丝两端插入水银中，接通电路。当电路中有电流通过时，小磁针会发生偏转，转动金属丝上端手柄，扭转金属丝，使小磁针回到原位置，记录手柄转过角度。他用粗细相同、长度不同的铁丝多次重复上述实验，部分数据如表。已知手柄转过角度与电流大小成正比，粗细相同的铁丝电阻阻值与其长度成正比。
实验组别 1 2 3 4
铁丝长度（英寸） 2 4 6 10
手柄转过角度（度） 305 281.5 259 224
（1）在实验中始终保持“温差电源”的温度差不变的目的是________。
（2）小明查阅资料发现：除铁丝外，欧姆还考虑了电路中水银、铜丝等导体的电阻R'，才得出正确的电流与电阻关系。结合表中数据，判断R'的阻值大约相当于本实验中多少长度铁丝的阻值？________
A.5英寸
B.10英寸
C.15英寸
D.20英寸
（3）欧姆用粗细相同的金丝、铅丝代替铁丝重复上述实验，发现当手柄转过角度相同时，金丝的长度比铅丝长。据此推测，若金丝和铅丝的长度与粗细都相同，哪一金属丝阻更大？简要说明理由。________。
3.（2021·温州）常用的密度计使用时需要较多待测液体（如图甲)。小明设计了一台只需少量待液体就能直接测量其密度大小的简易密度仪（如图乙其工作原理为：桶中无液体时，滑片P指向A处；测量时，将待液体加满小桶，装有滑轮和滑片P的滑块向下移动x，弹簧弹力增加F，待滑块稳定后闭合开关S，就能从已标注相应密度值的电流表刻度盘上读出待测液体密度。电源电压U0恒为6伏，定值电阻R0的阻值为12欧，电流表量程为0~0.6安，小桶的容积为10厘米3 ， 粗细均匀的电阻丝AB总长为20厘米，其阻值随长度变化如表。F与x的关系如图丙所示。（不计摩擦，桶距底座高度足够)。
电阻丝的长度（厘米） 0 5 10 15 20
电阻丝的阻值（欧姆） 0 10 20 30 40
（1）闭合开关S，滑片P在A点和B点时，电流表示数分别为Ia、Ib，则Ia、Ib的大小关系是________。
（2）某次测量时，电流表示数为0.2安，则所测液体密度为多少克/厘米3？
（3）为了方便在电流表的表盘上标注对应的密度值，需根据上述信息，分析密度与电流的关系并确定量程。
①写出密度ρ与电流I的关系式:ρ=________。
②该密度仪能测量的最大密度为________克/厘米3。
例3-1．（2020·绍兴）某款感应式垃圾桶如图所示，其工作原理如下：启动开关闭合后，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，然后感应开关自动断开，下列电路符合要求的是（ ）
A. B.
C. D.
例3-2．某熨烫机电路主要由发热体、熔丝、控制开关盒等组成，其连接如图所示，其中控制开关盒内有开关、指示灯和分压保护电阻等元件。当该熨烫机接入家庭电路后，闭合开关，指示灯发光，发热体工作。现由于某种原因熔丝熔断，发热体不工作，但指示灯仍发光。下列控制开关盒内元件的连接方式符合要求的是（ ）
A. B.
C. D.
1.（2020 金华）高铁轨道中的螺丝会因震动而松动，检修工作非常艰苦且重要。青少年科技创新大赛的获奖作品（5G高铁轨道螺丝警报器），设计了检测螺丝松动的报警方案。其主要的科学原理是：螺丝（螺丝在电路图中用虚线框表示，其电阻不计）连接在电路中，当螺丝松动时，它会与下端的导线分离而断开，此时电灯亮起而发出警报，及时提醒工人修理。下列符合题意的电路图是（ ）
2.（2021·宁波）使用电风扇时，有时候因为忘记断开风扇开关S而浪费能源。小宁在父母指导下对风扇电路进行了改装：加装一个红外感应开关S1和指示灯L。加装后，若S断开，指示灯和风扇都不工作；当S闭合时，L工作，此时当红外感应装置感应到有人时，S1才闭合，风扇工作。小宁设计的电路图可能是（ ）
A. B.
C. D.
例4-1．（2019·温州）如图所示，电源电压保持6 V不变，电流表的量程为0～0.6 A，电压表的量程为0～3 V，定值电阻的规格为“10Ω 0.5A”，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”。闭合开关，为了保证电路安全，在变阻器滑片移动过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为2 Ω～20 Ω
B. 电流表示数允许的变化范围为0.2 A～0.5 A
C. 电阻R1消耗功率允许的变化范围为0.4 W～0.9 W
D. 电路消耗总功率允许的变化范围为1.2 W～3 W
例4-2．（6 分）如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为 12V．闭合开关 S 后，当滑片 P 从最右端滑到最左端的过程中，小灯泡的 I-U 关系图像如图乙所示．求：
小灯泡的额定功率．
滑动变阻器的最大阻值及灯泡正常工作 10 分钟消耗的电能．
例4-3．(2019·湖州)现有规格分别为“6V 3W”和“6V 6W”两个小灯泡L1、L2，已知它们的电流与电压间关系如图所示。
（1）由图可知，L1、L2的灯丝电阻都随电流的增大而 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
（2）若将L1、L2并联接在学生电源间，电源电压调节为6伏，通电5分钟，则两灯泡消耗的总电能为多少焦？
（3）若将L1、L2串联接在学生电源间，调节电源电压，在保证每个灯泡两端电压不超过其额定电压的情况下，L1、L2消耗的实际总功率最大值是多少？
1.（2020 苏州）如图所示为学校实验室中某电能表的表盘。
（1）该电能表示数为 kW h。
（2）小明利用该电能表和秒表检测一只标识为“220V 10W”节能灯的额定功率。他关闭其他用电器，将该节能灯接入220V的测量电路，设计了以下三种测量方案：
方案一：测量出电能表显示消耗1kW h电能所用的时间t；
方案二：测量出1min时间内电能表转盘转过的圈数n；
方案三：测量出电能表转盘转过1圈所用时间t。
①若使用方案二，小明计算额定功率的关系式应该为：P＝ （单位：W）。（用数字和n表示）
②比较三种方案，最可行的是方案 。
2.（2021·湖州）小萍同学想利用图甲所示电路研究通过小灯泡(额定电压为3伏)的电流与它两端电压的关系。她根据图甲完成图乙的部分连接，待连接完整后，移动滑动变阻器滑片，记录了多组数据，作出了图像a，还作出了电流大小与电源电压大小的关系图像b(如图丙所示)。(已知滑动变阻器最大阻值为20欧)。
（1）根据图甲将图乙中的实物图连接完整。(要求：滑动变阻器滑片向右移动，小灯泡变亮)
（2）根据图像a，描述通过小灯泡的电流与小灯泡两端电压的关系。________
（3）当电流表示数为0.12A时，电压表的示数为多少
（4）图丙阴影部分的面积表示________。
例5-1.如图所示，为“探究电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验电路，以下说法正确的是（ ）
A. 闭合开关S1、S2 ， 通过三根电阻丝的电流相同
B. 先闭合开关S1 ， 再闭合开关S2 ， 电流表示数保持不变
C. 先闭合开关S1 ， 再闭合开关S2 ， 通过右容器中电阻丝的电流变小
D. 闭合开关S1、S2一段时间后，右边U形管内的液面比左边U形管内的液面高
【答案】C
【解析】本题考查了学生对焦耳定律的认识，注重了探究实验的考查，同时在该实验中利用了控制变量法和转换法，是中考物理常见题型。（1）首先分析各个电阻的连接方式，然后根据串联、并联电路的电流特点，结合欧姆定律的应用分析；（2）吸热多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，体现的是转换思想。
A、由图可知，右边两个电阻并联然后与左边电阻串联，故闭合开关S1、S2 ， 通过三根电阻丝的电流不相同，故A错误；
B、先闭合开关S1 ， 电流左边电阻和右下电阻串联，当再闭合开关S2 ， 右边两个电阻并联然后与左边电阻串联，此时电路中总电阻减小，由欧姆定律可知，电流表示数应变大，故B错误；
C、先闭合开关S1 ， 电流左边电阻和右下电阻串联，由于两电阻相等，故两电阻等值分压，当再闭合开关S2 ， 右边两个电阻并联然后与左边电阻串联，此时右边电阻分压较小，由欧姆定律可知，电流表示数应变小，故C正确；
D、由C可知，闭合开关S1、S2一段时间后，通过右容器中电阻丝的电流变小，由Q=I2Rt可得，电流通过左边电阻产生热量的多，则应该是左边U形管内的液面比右边U形管内的液面高，故D错误。
例5-2.（2021·嘉兴）学习了电学知识后，某科学兴趣小组开展制作“电热水壶”的项目化学习。
【项目任务】制作一款电热水壶。经过小组同学讨论后确定电热水壶的要求如下：容积：1L：
功能：①加热：②保温：
性能：能在7分钟内将1L水从20℃加热到100℃(不计热量损失)。
（1）【方案设计】为实现上述功能，同学们利用两个不同阻值的电阻（R1（2）【器材选择】若该壶是按照方案一设计的，根据项目任务中的性能要求，选择的加热电阻阻值最大为多少欧姆 [Q吸= cm(t-to) ，c水=4.2×103J/(kg℃) ]
（3）【方案反思】有同学认为电器设计还应考虑使用安全，从安全角度提出一条设计建议________。
1.（2016 温州）某兴趣小组利用图甲装置探究电流热效应的影响因素，实验步骤如下：
①将阻值为10欧和20欧的电阻丝分别置于A、B两个盛满煤油的烧瓶中，按图甲所示连接电路．
②闭合开关，将滑动变阻器的滑片移至某一位置，记录此时电流表的读数I，通电一段时间，记录A、B烧瓶的玻璃管内液面的变化高度分别为△h1、△h2．
③断开开关，直至玻璃管中的液面降回各自初始位置．
④闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电流表的读数为2I，当通电时间与步骤②相同时，记录A、B烧瓶的玻璃管内液面的变化高度分别为△h3、△h4，实验数据如表．
（1）步骤②中的电流表示数如图乙所示，此时电流为________安．
（2）本实验通过设计串联电路来研究电阻对电流产生热量的影响，可以控制哪些变量相同？________．
（3）小明认为：只要选择“△h1、△h2、△h3、△h4”四个量中的某两个量进行比较，就能说明“对电流产生热量多少的影响，电流比电阻更大”，请比较这两个量的大小关系：________．
电流大小 烧瓶玻璃管内液面的变化高度
A烧瓶（RA=10欧） B烧瓶（RB=20欧）
I △h1 △h2
2I △h3 △h4
2．(2019·绍兴)电加热眼罩对缓解眼疲劳有一定效果。如图甲是一款市场上的产品，小敏查阅使用说明书，其相关参数如下表乙。
（1）当该款眼罩还剩10%的电池容量时，在额定电压下充电，充满电至少需要多少时间
（2）图丙是小敏设计的可以手动调节高、中、低三档加热的电热眼罩原理图。电源电压U恒为4.8伏，已知电热丝R1阻值为4欧，电热丝R2阻值为6欧，开关S3只接a或b。
①丙图电路中S1闭合，S2断开，S3接a时，加热电路为 (选填“高”、“中”或“低”)温档。
②中温档功率为多少瓦？
③高温档工作20分钟，眼罩消耗的电能为多少焦
3.如图甲所示电路，电源电压恒定不变，灯泡L上标有“6V 2.4W"字样，其灯丝电阻随温度的升高而增大；OA、OB、OC是三条阻值不同且不变、粗细均匀的金属丝(同一条金属丝的阻值与其长度成正比)。闭合开关S，当滑片P从A点滑到O点过程中，电流表示数和灯泡L亮度均保持不变。
（1）求灯泡L正常发光时，通过灯泡L的电流大小。
（2）金属丝OA的电阻Ra=________Ω。
（3）继续滑动图甲中滑片P到OB段，当PB= OB时，电流表示数为0.36A；当PB= OB时，小灯泡正常发光。用图甲中的电源、小灯泡和三条金属丝连成图乙所示电路。闭合开关S，使滑片P在OC上移动，当PO= OC时，电压表示数为4.8V；当PO= OC时，电压表示数为6.0V。求金属丝OC的电阻Rc的大小和电源电压大小。 om
2例1-1.（2021江苏泰州） 如图所示电路，电源电压保持不变，开关S闭合后，在滑动变阻器滑片P向右移动过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 电压表V的示数变大
B. 电压表V的示数变小
C. 电压表V与电流表A1的示数之比不变
D. 电压表V与电流表A的示数之比变小
答案：C
解析：从图中可以看出，滑动变阻器R1与定值电阻R2并联，电压表V测量电源电压，电流表A1测量定值电阻R2的电流，电流表A测量干路电流。
AB．开关S闭合后，在滑动变阻器滑片P向右移动过程中，电压表V的示数始终等于电源电压，因此电压表V一定不变。故AB错误；
C．电压表V与电流表A1的示数之比等于定值电阻R2的阻值。故C正确；
D．电压表V与电流表A的示数之比等于电路的总电阻。开关S闭合后，在滑动变阻器滑片P向右移动过程中，电路总电阻变大，因此电压表V与电流表A的示数之比变大。故D错误。
例1-2．（2020 滨州）如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻。闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片P向右滑动的过程中，关于电压表和电流表的示数变化，下列判断正确的是（ ）
A．电压表示数变小，电流表示数变大
B．电压表示数不变，电流表示数变小
C．电压表示数变大，电流表示数不变
D．电压表示数变大，电流表示数变小
【解答】由电路图可知，R1与R2并联，电压表测电源两端的电压，电流表测干路电流，
因电源电压保持不变，所以，滑片移动时，电压表的示数不变；
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R1的电流不变，
滑动变阻器R2的滑片P向右滑动的过程中，接入电路中的电阻变大，由I＝可知，通过R2的电流变小，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路电流变小，即电流表的示数变小，故B正确，ACD错误。
故选：B。
例1-3．在研究“一定电压下，电流与电阻的关系”时，电路如图所示。电源电压恒为3V，滑动变阻器上标有“15Ω 1A”字样。在a、b间先后接入不同阻值的定值电阻，移动滑片P，使电压表示数为1.5V，读出电流表的示数。当20Ω的电阻接入a、b间时，电压表示数始终无法达到1.5V，其原因可能是( A )
A．电源电压3V太高 B．滑动变阻器阻值太大
C．20Ω的阻值太小 D．控制的电压1.5V太高
【解析】由题意知，电源电压为3V，电阻两端的电压为1.5V，则滑动变阻器两端的电压应为3V－1.5V＝1.5V；根据串联分压的知识：＝＝＝；因为滑动变阻器的最大阻值为15Ω，电阻的阻值为滑动变阻器阻值的＝倍，其两端的电压也为滑动变阻器两端电压的倍，其定值电阻太大或滑动变阻器的最大阻值太小，而造成了电压表示数始终大于1.5V，而无法达到1.5V，BCD错误；若减小电源电压，则电阻两端的电压会减小，故A正确。故选A。
例1-4.（2021·宁波）小宁用如图所示电路研究电阻的并联。
（1）按电路图连接电路，闭合开关S，电流表A1、A2、A3的示数分别为0A、0.40A和1.20A。如果电路元件完好，接线时发生了错误，该错误是________ 。
（2）使用电流表时，当被测电流值大于电流表量程的一半时，能减小实验误差。本实验所用电源电压为8V，电流表有两个量程(0~0.6A、0~3A)。为减小实验误差，小宁重新选择定值电阻，实验室里可供选择的定值电阻的阻值有：5Ω、10Ω、20Ω、50Ω，应该选用的2个电阻阻值分别为________ 。
答案.（1）接线时使电流表A1短路
（2）5Ω、20Ω
解析：（1）根据电路图可知，R1与R2并联，电流表A1测R1的电流，A2测R2的电流，A3测总电流。如果A1断路，那么A2和A3的示数应该相等，实际上二者不相等，说明R1的工作正常，那么只能是电流表A1短路。
（2）根据分别计算出通过各个电阻的电流，选择对应量程，并确定是否大于量程的一半即可。
（1）按电路图连接电路，闭合开关S，电流表A1、A2、A3的示数分别为0A、0.40A和1.20A。如果电路元件完好，接线时发生了错误，该错误是：接线时使电流表A1短路 。
（2）根据公式得到： ， 选择量程0~3A，大于量程的一半；
， 选择量程0~3A，小于量程的一半；
， 选择量程0~0.6A，大于量程的一半；
， 选择量程0~0.6A，小于量程的一半。 那么应该选用的两个电阻为5Ω和20Ω。
例1-5.（2017·金华）某兴趣小组用二节新干电池，规格为“10Ω 1.5A”的滑动变阻器等器材，来测导体电阻。请分析回答：
实验序号 电压/V 电流/A
1 2.0 0.20
2 2.5 _________
3 2.8 0.28
（1）连接好电路，闭合开关，向右移动滑动变阻器滑片，当滑片移到C点时，发现两表才有示数，示数分别为2V、0.2A。根据以上信息思考该电路的连接方式，并用笔画线代替导线按该连接方式，将图1电路连接完整。
（2）继续调节滑动变阻器进行测量，测得数据如表所示。第二次测量时电流表示数如图2所示，据图把表中所缺数据填写完整。
（3）该实验多次测量的目的是 。
（4）该小组同学用这套器材（所有器材不变）和阻值为5Ω、10Ω、20Ω的三个定值电阻继续探究“电流与电阻的关系”。实验中要控制电阻两端的电压不变，那么电阻两端电压最小能控制到 _________V。
（1）
（2）0.24 （3）为了减小实验误差 （4）2.4
1．（2020 自贡）在图的电路中，电源电压保持不变，R为定值电阻。闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P从最右端移到中间某个位置，电压表和电流表的示数分别变化了△U和△I．下列分析正确的是（ ）
A．变大 B．变小
C．不变 D．先变小后变大
【解答】由电路图可知，定值电阻R与滑动变阻器串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，
设滑片移动前后电路中的电流分别为I1、I2，则△I＝I2﹣I1，
由I＝可得，电压表的示数分别为：
U1＝I1R，U2＝I2R，
电压表示数的变化量：
△U＝U2﹣U1＝I2R﹣I1R＝（I2﹣I1）R＝△IR，
即＝R，
所以，不变。
故选：C。
2.（2021湖北荆州）如图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关S，电路正常工作，当滑片P向右移动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 灯泡L变亮
B. 电压表示数变小
C. 电路的总电阻变小
D. 电压表示数与电流表示数比值变大
答案：B
解析：
由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的
电流;
ABC．当滑片P向右移动过程中时，接入电路中的电阻增大，电路中的总电阻增大，电路中电流减小，灯泡两端的电压减小，电压表示数变小，灯泡变暗，故A错误，B正确；C错误；
D．电压表示数与电流表示数的比值正好是小灯泡的电阻，随着灯泡两端电压减小，灯泡的电阻减小，电压表示数与电流表示数的比值应变小，故D错误。
故选B。
3.（2018·温州）如图甲是某身高体重量仪，当体检者站在台面上时，能自动显示其身高，体重。
（1）若体检者重600牛，双脚与台面的接触面积为0.05米2 ， 则他对台面的压强为________帕。
（2）小明利用某压敏电阻R及相关电路元件设计身高体重测量仪电路，压敏电阻的阻值随压力变化的关系如图乙所示，现要求用电压表、电流表分别显示身高和体重的大小，且电压表、电流表的示数分别随身高、体重的增大而增大。下列电路设计最合理的是________。
【答案】 （1）1.2×104（2）C
【解析】（1）体检者站在台面上时，对台面的压力等于体检者的重力：F=G=600N；
则他对台面的压强为：p= = =1.2×104Pa；故答案为：1.2×104；（2）根据题目要求，电压表、电流表的示数分别随身高、体重的增大而增大。由图乙知，人的体重越大，对压敏电阻的压力越大，压敏电阻的阻值越小；A、滑动变阻器与压敏电阻并联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，因并联电路各支路两端的电压相等且等于电源电压，所以滑动变阻器和压敏电阻的阻值变化时，电压表的示数不变，故A错误；
B、压敏电阻与滑动变阻器串联，电压表测量压敏电阻两端的电压，电流表测量电路中的电流；当人的体重增加时，压敏电阻的阻值变小，人的身高增大时（滑片上移），变阻器的阻值变小，根据串联电路中电压与电阻成正比的关系可知，电压表的示数变化无法确定，故B错误；
C、滑动变阻器与压敏电阻并联，由图知，人的身高越高，滑片位置越向上，但变阻器接入电路中的阻值不变，该支路的电流不变，但电压表所测的电阻变大，根据U=IR可知，电压表的示数变大；人的体重越大，压敏电阻的阻值越小，根据I= 可知该支路的电流越大，电流表的示数越大，故C正确；
D、滑动变阻器和压敏电阻串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流；当人身高同时增大时，滑片向上移动，变阻器的阻值变大，但同时人的体重增加时，压敏电阻的阻值变小，总电阻无法判断，所以无法判断电流表的示数变化，故D错误。故答案为：C；
4．（2018·温州）为了探究“电流与电阻的关系”，小明用阻值不同的定值电阻、电压为6伏的电源、滑动变阻器（20Ω 2.5A）等器材按图甲方式连接电路，进行如下实验。
甲 乙 丙 丁
①将4欧的R1接入电路，当电压表示数为4伏时，记录电流表的示数。
②用R2替换R1，发现无论如何左右移动滑片P，电压表指针在4伏的刻度左右摆动，但无法准确指在4伏的刻度线上。
老师告知小明：滑动变阻器的线圈结构如图乙所示，因此无法连续改变接入电路的有效阻值，当定值电阻与滑动变阻器最大阻位相比过小时，会导致步聚②现象发生。
③用一根阻值为0.5欧的电阻丝制作一个可连续改变阻值的旋钮式变阻器，并按图丙方式接人电路，继续实验。通过调节滑片P和旋钮触片Q使电压表示数为4伏，此时电流表示数如图丁所示。
（1）图丁中电流表的示数为 安。
（2）步骤③中滑片P和旋钮触片Q处在如图丙所示的位置时，电压表示数略超过4伏，则小明应如何调节滑片P和旋钮触片Q，使电压表示数为4伏？ 。
（3）小明利用图甲电路继续他的探究实验，仍保持定值电阻两端的电压为4伏，则下列定值电阻可用来替换R1进行实验的有 （可多选）。
A、15欧 B、25欧 C、35欧 D、45欧
（1）2（2）将滑片P向右移，使电压表示数略小于4伏，再将触片Q沿逆时针转动，直至电压表示数为4伏
（3）ABC
例2-1．如图所示的四个电路中，R0为已知阻值的定值电阻，不可以测出未知电阻Rx的电路是( D )
【解题思路】 A．开关S闭合时，电压表测量电源电压；开关S断开时，电压表测量Rx两端的电压；根据串联电路总电压等于各分电压之和，求出定值电阻两端的电压，根据I＝求出通过定值电阻的电流，根据串联电路电流处处相等，通过Rx电流等于通过定值电阻电流Ix＝I0，根据Rx＝求出电阻，故A可以。B.由电路图可知，当S断开时，电路为R0的简单电路，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律可求电源的电压；当开关S闭合时，R0、Rx并联，电流表测干路电流，因通过R0的电流不变，根据并联电路的电流特点可求通过Rx的电流，再根据并联电路的电压特点和欧姆定律即可求出Rx阻值，故B可以；
例2-2．（2018·台州）某同学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。以下有关叙述正确的是（ ）
A. 该同学研究的是电流和电压的关系 B. 实验中电压表的示数保持0.5伏不变
C. 滑动变阻器阻值变化范围为1欧～5欧 D. 将Rx从5欧换成10欧后，应将滑片P向左移
【答案】 C 【解析】A、研究电流和电压的关系时，要控制电阻不变，由图乙知，电阻是变化的，故A说法错误。B、由题意和图象可知,，该同学研究的是电流和电阻的关系，实验中要控制Rx两端的电压不变（即电压表示数不变）；由图乙知，电流与电阻之积（即Rx两端的电压）U=IRx=0.5A×5=2.5V，即电压表保持2.5伏不变，故B说法错误。
C、由图乙知，电流最大为0.5A时，对应的电阻为5 ， 根据欧姆定律和串联电路的规律，变阻器接入的电阻R小=R总-R1=
由图乙知,电流最小为0.1A时，对应的电阻为25，根据欧姆定律和串联电路的规律,变阻器接入的电阻R大=R总-R2=
所以，滑动变阻器阻值变化范围为1欧~5欧，故C说法正确。
D、根据串联分压原理可知，将定值电阻由5改接成10的电阻，电阻增大，其分得的电压增大（大于2.5V）；探究电流与电阻的实验中应控制电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，使电压表的示数减小为2.5V，由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向端移动，故D说法错误。故答案为：C
例2-3．（2019·温州）温州地区常受台风侵袭。为测量风速，小明设计了一台简易风速仪，其工作原理如图甲所示。装有挡风板和滑片P的轻质滑块与轻质弹簧套在滑杆MN上，弹簧左端固定，右端与滑块相连。挡风板的挡风面积为0.2米2 ， 均匀电阻丝AB长为20厘米，阻值为10欧，电源电压U0恒为6伏，保护电阻R0为14欧，电压表量程0~3伏。弹簧弹力F与弹簧长度改变量x的关系如图乙所示。无风时，滑片P在A处。有风时，滑块移动，稳定后读出电压表示数，计算并查阅下表数据可知风速及风级。
风级 一级 二级 三级 四级 五级 六级
风速v（米/秒） 0.3~1.5 1.6~3.33 3.4~5.4 5.5~7.9 8.0~10.7 10.8~13.8
风压p（帕) 0.055~1.4 1.6~6.8 7.2~18 18.9~39 40~72 72.9~119
表中风压p是指与风向垂直的受风面上单位面积增加的压力（即单位面积受到的风力）。测量时保证风垂直吹在挡风板上，不计一切摩擦阻力。
（1）在滑片P左移的过程中，电路的总电阻________ 。（选填“变大”、“不变”或“变小”）
（2）当电压表示数U为2伏时，风速仪所测的风为几级？（写出计算过程）
（3）小明想在风速仪的电压表上直接标出风速，查阅资料后获知该挡风板所受的风力与风速的平方成正比。经计算，他画出了风速v与电压表示数U的关系曲线，如图丙所示。后因保护电阻R。损坏，他将其换成了阻值为5欧的电阻，请你在图丙坐标系中大致画出更换电阻后的风速v与电压表示数U的关系曲线，并在曲线上标出所能测量的最大风速的对应点Q。
【答案】 （1）不变
（2）解：l=U0/（R+R0)=6伏/(10+14）欧=0.25安
RAP=U/I=2伏/0.25安=8欧
8欧/x=10欧/20厘米得：x=16厘米
查图乙得：F=14牛
p=F/S=14牛/0.2米2=70帕
据表可知，风级为五级。
答：当电压表示数为2伏时，风速仪所测的风为五级。
（3）解：如图
【解析】（1））电压表所在的位置可以看做断路，因此滑动变阻器始终全部接入电路，那么当滑片移动过程中，电路的总电阻不变；
（3）当R0=5Ω时，
电路电流为： l'=U总/（R+R'0)=6V/(10+5）Ω=04A；
变阻器接入的电阻为：RAP'=U'/I'=3V/0.4A=7.5Ω；
弹簧被压缩的长度：7.5Ω/x=10Ω/20cm 得：x=15cm；
根据乙图得：F'/17.5N=15cm/20cm，得到：F=13.125N；
压强为：p'=F'/S=13.125N/0.2m2=65.625Pa;
查表得：风力为五级，但是比图上标注的五级风速要小一些。
如下图：
1.（2021·衢州）如图是小科利用实验室常用仪器，设计测量未知电阻Rx阻值的四种电路，电源电压恒定且未知，R0是已知阻值的定值电阻，滑动变阻器R最大阻值未知，实验中只能闭合或断开开关及移动滑动变阻器滑片，其中能够测量出Rx阻值的电路( )
A. 只有① B. 只有② C. 只有②③ D. 只有②③④
【答案】 D
【考点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】对各个电路图进行分析，通过开关的组合，结合欧姆定律，确定是否能够测量除Rx的阻值即可。
【解答】①：当开关S接1时，电压表测R0的电压，此时电压表上面的接线柱为“-”接线柱；当开关S接2时，电压表测Rx的电压，但是此时电压表的上面接线柱却与正极相连，接法错误，不能测定Rx的阻值，故A错误；
②：当开关S2闭合时，R0被短路，此时电压表测电源电压U总；当开关S2断开时，电压表测Rx的电压Ux。可根据U0=U总-Ux计算出R0的电压，再根据“串联电路电压与电阻成正比”计算出Rx的阻值，即 ， 故②可以测出Rx；
③：当开关S2闭合时，R0被短路，只有Rx，记下电流表的示数Ix；根据U总=I总R总得到：U总=IxRx；
当开关S2断开时，R0与Rx串联，，记下电流表的示数I总；根据U总=I总R总得到：U总=I总（Rx+R0）。两个方程联立可以计算出Rx的阻值，故③可以测出Rx；
④：当开关S接2时，只有R0 ， 记下电流表的示数I0；当开关S接1时，只有Rx ， 记下电流表的示数Ix。
根据并联电路U0=Ux得到：I0R0=IxRx ， 故④可以测出Rx。
那么能够测出Rx的电路为②③④。
故D正确，而B、C错误。
2.据史料记载，欧姆曾用如图电路来研究电流的影响因素。该电路的温差电源中，铜与铋的两个接触面分别放在冰水混合物和沸水中，AB两端存在电压，其电压大小由温度差决定。
欧姆将粗细均匀的铁丝两端插入水银中，接通电路。当电路中有电流通过时，小磁针会发生偏转，转动金属丝上端手柄，扭转金属丝，使小磁针回到原位置，记录手柄转过角度。他用粗细相同、长度不同的铁丝多次重复上述实验，部分数据如表。已知手柄转过角度与电流大小成正比，粗细相同的铁丝电阻阻值与其长度成正比。
实验组别 1 2 3 4
铁丝长度（英寸） 2 4 6 10
手柄转过角度（度） 305 281.5 259 224
（1）在实验中始终保持“温差电源”的温度差不变的目的是________。
（2）小明查阅资料发现：除铁丝外，欧姆还考虑了电路中水银、铜丝等导体的电阻R'，才得出正确的电流与电阻关系。结合表中数据，判断R'的阻值大约相当于本实验中多少长度铁丝的阻值？________
A.5英寸
B.10英寸
C.15英寸
D.20英寸
（3）欧姆用粗细相同的金丝、铅丝代替铁丝重复上述实验，发现当手柄转过角度相同时，金丝的长度比铅丝长。据此推测，若金丝和铅丝的长度与粗细都相同，哪一金属丝阻更大？简要说明理由。________。
【答案】 （1）控制电源电压相同
（2）D
（3）铅丝阻值更大。实验中长金丝与短铅丝阻值相同，又因为横截面积相同的同种导体长度越长阻值越大，当金丝与铅丝长度相同时，铅丝阻值更大。 21世纪教育网版权所有
【解析】【分析】（1）温差电源的电压与温度差有关，即温度差越大，电源电压越大；
（2）在实验中，铁丝和电阻R’串联，根据U总=I总R总列出方程，代入表格数据计算即可；
（3）导体的电阻与横截面积成反比，与长度成正比，据此分析判断。
【解答】（1）在实验中始终保持“温差电源”的温度差不变的目的是控制电源电压相同。
（2）在实验中，铁丝和电阻R’串联，设1英寸铁丝的电阻为R铁 ， 手柄转过1°电流为I，
根据表格中第1、2组数据，利用U总=I总R总得到：
U总=（2R铁+R'）×305I ①；
U总=（4R铁+R'）×281.5I ②；
①②联立解得：R'≈20R铁；
故选D。21cnjy.com
（3）据此推测，若金丝和铅丝的长度与粗细都相同，则铅丝阻值更大，理由是：实验中长金丝与短铅丝阻值相同，又因为横截面积相同的同种导体长度越长阻值越大，当金丝与铅丝长度相同时，铅丝阻值更大。
3.（2021·温州）常用的密度计使用时需要较多待测液体（如图甲)。小明设计了一台只需少量待液体就能直接测量其密度大小的简易密度仪（如图乙其工作原理为：桶中无液体时，滑片P指向A处；测量时，将待液体加满小桶，装有滑轮和滑片P的滑块向下移动x，弹簧弹力增加F，待滑块稳定后闭合开关S，就能从已标注相应密度值的电流表刻度盘上读出待测液体密度。电源电压U0恒为6伏，定值电阻R0的阻值为12欧，电流表量程为0~0.6安，小桶的容积为10厘米3 ， 粗细均匀的电阻丝AB总长为20厘米，其阻值随长度变化如表。F与x的关系如图丙所示。（不计摩擦，桶距底座高度足够)。
电阻丝的长度（厘米） 0 5 10 15 20
电阻丝的阻值（欧姆） 0 10 20 30 40
（1）闭合开关S，滑片P在A点和B点时，电流表示数分别为Ia、Ib，则Ia、Ib的大小关系是________。
（2）某次测量时，电流表示数为0.2安，则所测液体密度为多少克/厘米3？
（3）为了方便在电流表的表盘上标注对应的密度值，需根据上述信息，分析密度与电流的关系并确定量程。
①写出密度ρ与电流I的关系式:ρ=________。
②该密度仪能测量的最大密度为________克/厘米3。
答案.（1）Ia（2）解：R总= =30欧
R=R总-R0=30欧-12欧=18欧
得：x=9厘米
F=(20-9)厘米×0.02牛/厘米=0.22牛
G= F= ×0.22牛=0.11牛
m= =0.011千克=11克
ρ= =1.1克/厘米3
答：所测液体密度为1.1克/厘米3
（3）ρ=2.6- (克/厘米3)；2
解析：（1）根据“电流与电阻的反比关系”比较两个电流的大小；
（2）首先根据 计算出电路的总电阻，再根据R=R总-R0计算出此时变阻器的阻值，接下来根据“电阻与长度成正比”，借助表格数据计算出此时变阻器接入电路的长度。
此时弹簧向下移动的距离等于AB的总长度减去接入的长度，再根据丙图“弹簧的弹力与形变量成正比”计算出此时弹簧受到的压力。
对定滑轮进行受力分析，确定液体重力与弹簧压力的数量关系，从而计算出液体的重力，再借助重力公式 计算出液体的质量，最后根据密度公式 计算出液体的密度即可。
（3）①根据（2）中的计算过程推导密度和电流的数量关系式；
②根据电流表的量程确定电流的最大值，然后代入关系式计算即可。
（1）闭合开关S，滑片P在A点时，AB与R0串联，总电阻为Ra；滑片在B点时，AB的阻值为零，此时只有R0 ， 总电阻为Rb，那么Ra>Rb。根据“电流与电阻的反比关系”可知，电流Ia（3）①根据密度公式得到： ①；
因为导体的电阻与长度成正比，那么得到：
则；
则 ②；
将②代入①得到：
（kg/m3）=（g/cm3）。
②电流表的量程为0~0.6A，则该密度计能测量的最大密度为：=（g/cm3）。
例3-1．（2020·绍兴）某款感应式垃圾桶如图所示，其工作原理如下：启动开关闭合后，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，然后感应开关自动断开，下列电路符合要求的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】 C
【解析】 启动开关闭合后，垃圾桶才能正常使用，所以启动开关是总开关，控制指示灯和动力装置；启动开关闭合，指示灯亮，而感应开关闭合，动力装置才开始工作，所以指示灯与动力装置并联，且感应开关只控制动力装置；故C符合题意； 故答案为：C。
例3-2．某熨烫机电路主要由发热体、熔丝、控制开关盒等组成，其连接如图所示，其中控制开关盒内有开关、指示灯和分压保护电阻等元件。当该熨烫机接入家庭电路后，闭合开关，指示灯发光，发热体工作。现由于某种原因熔丝熔断，发热体不工作，但指示灯仍发光。下列控制开关盒内元件的连接方式符合要求的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】分压
【详解】由于闭合开关，指示灯发光，发热体工作；当发热体断路不工作时，但指示灯仍发光，所以，这表明发热体和灯泡是并联接入电路中的；开关控制整个电路，故B符合题意。
1.（2020 金华）高铁轨道中的螺丝会因震动而松动，检修工作非常艰苦且重要。青少年科技创新大赛的获奖作品（5G高铁轨道螺丝警报器），设计了检测螺丝松动的报警方案。其主要的科学原理是：螺丝（螺丝在电路图中用虚线框表示，其电阻不计）连接在电路中，当螺丝松动时，它会与下端的导线分离而断开，此时电灯亮起而发出警报，及时提醒工人修理。下列符合题意的电路图是（ ）
【解答】根据题意可知，螺丝连接在电路中，当螺丝松动时，它会与下端的导线分离而断开，螺丝不接入电路中，即螺丝所在电路发生了断路，此时指示灯会发光，这表明螺丝与灯泡是并联在电路中的，由于螺丝的电阻很小，能把灯泡短路；为了保护电路，防止电源短路，在干路中应该接上一个保护电阻，故D符合题意。
故选：D。
2.（2021·宁波）使用电风扇时，有时候因为忘记断开风扇开关S而浪费能源。小宁在父母指导下对风扇电路进行了改装：加装一个红外感应开关S1和指示灯L。加装后，若S断开，指示灯和风扇都不工作；当S闭合时，L工作，此时当红外感应装置感应到有人时，S1才闭合，风扇工作。小宁设计的电路图可能是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】 D
【考点】串、并联电路的设计
【解析】【分析】①用电器相互影响为串联，不相互影响为并联；
②在并联电路中，干路开关控制所有用电器；支路开关只能控制它所在支路上的用电器，据此分析判断即可。
【解答】①当S闭合后，灯泡L肯定工作，但是风扇不一定工作，即二者不相互影响，应该为并联；
②S断开，指示灯和风扇都不工作，则S控制所有用电器，即它在干路上；当S和S1都闭合时，风扇工作，则开关S1只能控制风扇，即它和风扇串联在同一支路上，如下图所示：
故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
例4-1．（2019·温州）如图所示，电源电压保持6 V不变，电流表的量程为0～0.6 A，电压表的量程为0～3 V，定值电阻的规格为“10Ω 0.5A”，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”。闭合开关，为了保证电路安全，在变阻器滑片移动过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为2 Ω～20 Ω
B. 电流表示数允许的变化范围为0.2 A～0.5 A
C. 电阻R1消耗功率允许的变化范围为0.4 W～0.9 W
D. 电路消耗总功率允许的变化范围为1.2 W～3 W
【答案】 C
【解析】解：A、R2的阻值最小时，也就是电流最大时，电压表的示数最大为3V,此时的电流为0.3A，电路的总电阻为20Ω，所以此时滑动变阻器的电阻为10Ω，所以A错；
B、当电压表示数最大时，此时的电流最大为I==0.3A，所以A错；
C、当电压表示数为3V时，电阻R1消耗的电功率最大为0.9W，当电压表示数最小时，也就是滑动变阻器的阻值最大时，此时电流I==0.2A，电压表的示数U=IR=0.2A×10Ω=2V，所以此时的电功率P=IR=2V×0.2A=0.4W，所以C正确；
D、电路消耗的最大功率P=UI=6V×0.3A=1.8W,最小功率P=UI=6V×0.2A=1.2W，所以D错。故选C。
例4-2．（6 分）如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为 12V．闭合开关 S 后，当滑片 P 从最右端滑到最左端的过程中，小灯泡的 I-U 关系图像如图乙所示．求：
小灯泡的额定功率．
滑动变阻器的最大阻值及灯泡正常工作 10 分钟消耗的电能．
例4-3．(2019·湖州)现有规格分别为“6V 3W”和“6V 6W”两个小灯泡L1、L2，已知它们的电流与电压间关系如图所示。
（1）由图可知，L1、L2的灯丝电阻都随电流的增大而 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
（2）若将L1、L2并联接在学生电源间，电源电压调节为6伏，通电5分钟，则两灯泡消耗的总电能为多少焦？
（3）若将L1、L2串联接在学生电源间，调节电源电压，在保证每个灯泡两端电压不超过其额定电压的情况下，L1、L2消耗的实际总功率最大值是多少？
答案：（1）增大
（2）两灯并联，U总=6V时，L1和L2都正常发光，
W总=P总t=(3瓦+6瓦)×5×60秒=2700焦
（3）L1和L2的额定电流分别为I1===0.5安 I2===1安
L1和L2串联时，最大电流为0.5安。
P1=UL1I=6伏×0.5安=3瓦 P2=UL2I=2伏×0.5安=1 瓦
所以L1和L2实际消耗的最大功率P=P1+ P2=3瓦+1瓦=4瓦
1.（2020 苏州）如图所示为学校实验室中某电能表的表盘。
（1）该电能表示数为 kW h。
（2）小明利用该电能表和秒表检测一只标识为“220V 10W”节能灯的额定功率。他关闭其他用电器，将该节能灯接入220V的测量电路，设计了以下三种测量方案：
方案一：测量出电能表显示消耗1kW h电能所用的时间t；
方案二：测量出1min时间内电能表转盘转过的圈数n；
方案三：测量出电能表转盘转过1圈所用时间t。
①若使用方案二，小明计算额定功率的关系式应该为：P＝ （单位：W）。（用数字和n表示）
②比较三种方案，最可行的是方案 。
【解答】 （1）电能表单位是kw h，最后一位是小数位，由图知电能表的示数是1469.5kW h。
（2）①方案二：2000r/kW h表示每消耗1kW h的电能，电能表的转盘转2000转，
则节能灯1min消耗的电能：W＝kW h，
节能灯的实际电功率：P＝＝＝0.03nkW＝30nW；②节能灯的功率：P＝10W＝0.01kW，
电能表转盘转一圈消耗的电能为：W＝kW h，节能灯需要工作的时间：t＝＝＝0.05h＝180s；
由以上分析可知：方案一：因节能灯功率较小，测量出电能表显示消耗1kW h电能所用的时间t较长，不易操作；方案二：因节能灯功率较小，小灯泡工作1min“电能表转动不到一圈，无法测量；
方案三：电能表转盘转动1圈消耗的电能可供节能灯工作180s，比较容易测量。
比较可知，方案三容易操作，实验误差较小，最可行。故答案为：（1）1469.5；（2）①30n；方案三。
2.（2021·湖州）小萍同学想利用图甲所示电路研究通过小灯泡(额定电压为3伏)的电流与它两端电压的关系。她根据图甲完成图乙的部分连接，待连接完整后，移动滑动变阻器滑片，记录了多组数据，作出了图像a，还作出了电流大小与电源电压大小的关系图像b(如图丙所示)。(已知滑动变阻器最大阻值为20欧)。
（1）根据图甲将图乙中的实物图连接完整。(要求：滑动变阻器滑片向右移动，小灯泡变亮)
（2）根据图像a，描述通过小灯泡的电流与小灯泡两端电压的关系。________
（3）当电流表示数为0.12A时，电压表的示数为多少
（4）图丙阴影部分的面积表示________。
答案.（1）
（2）通过小灯泡的电流随电压的增大而增大，但增加相同的电压，电流的增加值越来越 小。
（3）解：U滑=IR滑=0.12A×20Ω=2.4V
U灯=U-U滑=3V-2.4V=0.6V
（4）滑动变阻器的电功率
解析：（1）根据图甲确定电路的串并联关系，主要电表的量程和接线柱的选择，还要注意变阻器接线“一上一下”。
（2）根据丙图中a图像的形状，分析通过灯泡电流与电压的关系；
（3）当变阻器的阻值最大时，通过灯泡的电流最小。首先根据U滑=IR滑计算出变阻器两端的电压，再根据U灯=U-U滑计算出电压表的示数。
（4）根据P=UI分析即可。
（1）根据甲图可知，除了电压表与灯泡并联外，其它的都是串联。
①电压表的“-”接线柱已经与灯泡左端相连，只需将“3”接线柱与灯泡右端接线柱相连即可；
②变阻器与开关串联，只需将它右下角的接线柱与开关右端的接线柱相连即可，如上图所示：
（2）根据图丙可知，图像a总体是上升的，但是上升的速度越来越慢，则得到结论：通过小灯泡的电流随电压的增大而增大，但增加相同的电压，电流的增加值越来越小。
（3）变阻器两端的电压：U滑=IR滑=0.12A×20Ω=2.4V；
灯泡两端的电压：U灯=U-U滑=3V-2.4V=0.6V。
（4）根据图丙可知，图像a上某点的横坐标就是灯泡的电压，则长方形阴影的宽就是电源电压与灯泡电压之差，根据U总=U+U变可知，长方形阴影的宽就是变阻器的电压。长方形阴影的长就是图像a上某点的纵坐标，也就是通过变阻器的电流。根据P=UI结合长方形的面积公式s=长×宽可知，阴影部分的面积表示滑动变阻器的电功率。
例5-1.如图所示，为“探究电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验电路，以下说法正确的是（ ）
A. 闭合开关S1、S2 ， 通过三根电阻丝的电流相同
B. 先闭合开关S1 ， 再闭合开关S2 ， 电流表示数保持不变
C. 先闭合开关S1 ， 再闭合开关S2 ， 通过右容器中电阻丝的电流变小
D. 闭合开关S1、S2一段时间后，右边U形管内的液面比左边U形管内的液面高
【答案】C
【解析】本题考查了学生对焦耳定律的认识，注重了探究实验的考查，同时在该实验中利用了控制变量法和转换法，是中考物理常见题型。（1）首先分析各个电阻的连接方式，然后根据串联、并联电路的电流特点，结合欧姆定律的应用分析；（2）吸热多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，体现的是转换思想。
A、由图可知，右边两个电阻并联然后与左边电阻串联，故闭合开关S1、S2 ， 通过三根电阻丝的电流不相同，故A错误；
B、先闭合开关S1 ， 电流左边电阻和右下电阻串联，当再闭合开关S2 ， 右边两个电阻并联然后与左边电阻串联，此时电路中总电阻减小，由欧姆定律可知，电流表示数应变大，故B错误；
C、先闭合开关S1 ， 电流左边电阻和右下电阻串联，由于两电阻相等，故两电阻等值分压，当再闭合开关S2 ， 右边两个电阻并联然后与左边电阻串联，此时右边电阻分压较小，由欧姆定律可知，电流表示数应变小，故C正确；
D、由C可知，闭合开关S1、S2一段时间后，通过右容器中电阻丝的电流变小，由Q=I2Rt可得，电流通过左边电阻产生热量的多，则应该是左边U形管内的液面比右边U形管内的液面高，故D错误。
例5-2.（2021·嘉兴）学习了电学知识后，某科学兴趣小组开展制作“电热水壶”的项目化学习。
【项目任务】制作一款电热水壶。经过小组同学讨论后确定电热水壶的要求如下：容积：1L：
功能：①加热：②保温：
性能：能在7分钟内将1L水从20℃加热到100℃(不计热量损失)。
（1）【方案设计】为实现上述功能，同学们利用两个不同阻值的电阻（R1（2）【器材选择】若该壶是按照方案一设计的，根据项目任务中的性能要求，选择的加热电阻阻值最大为多少欧姆 [Q吸= cm(t-to) ，c水=4.2×103J/(kg℃) ]
（3）【方案反思】有同学认为电器设计还应考虑使用安全，从安全角度提出一条设计建议________。
答案.（1）
（2）解：m=ρV=1.0×103kg/m3×1×10-3 m3=1kg
Q吸= cm(t-to)= 4.2×103J/(kg℃) × 1kg×(100℃-20℃) =3.36× 105J
∵W=Pt=Q ∴
∵P= ∴
答：选择的加热电阻阻值最大为60.5Ω
（3）在加热的支路上增加温度控制开关（合理即可）
解析：（1）根据功率的公式可知，在电压相同时，只有使总电阻变小，才能使总功率变大，据此分析解答。
（2）根据密度公式m=ρV计算出水的质量，根据公式Q吸= cm(t-t0)计算出水吸收的热量，再根据公式计算出加热电阻的功率，最后根据 计算出加热电阻的阻值。
（3）如果人大意了没有按时关闭电源，那么加热时间过长，可能会发生火灾，因此可以在电路上安装温控开关，让其到达温度后自动断开，这样会更安全。
（1）根据功率的公式可知，在电压相同时，只有使总电阻变小，才能使总功率变大。
方案一：将两个电阻串联，开关与其中一个电阻并联。当这个开关闭合后，短路电阻，这时总电阻变小，总功率增大，符合要求；
方案二：将两个电阻并联，一个开关与其中一个电阻串联。闭合这个开关后，总电阻变小，总功率增大，符合要求，如下图所示：
1.（2016 温州）某兴趣小组利用图甲装置探究电流热效应的影响因素，实验步骤如下：
①将阻值为10欧和20欧的电阻丝分别置于A、B两个盛满煤油的烧瓶中，按图甲所示连接电路．
②闭合开关，将滑动变阻器的滑片移至某一位置，记录此时电流表的读数I，通电一段时间，记录A、B烧瓶的玻璃管内液面的变化高度分别为△h1、△h2．
③断开开关，直至玻璃管中的液面降回各自初始位置．
④闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电流表的读数为2I，当通电时间与步骤②相同时，记录A、B烧瓶的玻璃管内液面的变化高度分别为△h3、△h4，实验数据如表．
（1）步骤②中的电流表示数如图乙所示，此时电流为________安．
（2）本实验通过设计串联电路来研究电阻对电流产生热量的影响，可以控制哪些变量相同？________．
（3）小明认为：只要选择“△h1、△h2、△h3、△h4”四个量中的某两个量进行比较，就能说明“对电流产生热量多少的影响，电流比电阻更大”，请比较这两个量的大小关系：________．
电流大小 烧瓶玻璃管内液面的变化高度
A烧瓶（RA=10欧） B烧瓶（RB=20欧）
I △h1 △h2
2I △h3 △h4
【答案】（1）0.24
（2）电流和通电时间
（3）△h3＞△h2
【解析】（1）电流表的读数，要先观察选用的量程及对应的分度值，再根据指针位置读数；（2）在串联电路中电流处处相等，串联的两个电阻同时工作、同时停止工作，通电时间相同；（3）由第一行、第二列数据，改变电流、电阻的倍数相同，观察玻璃管内液面的变化△h2、△h3的关系得出吸热关系，进而得出对电流产生热量影响较大的因素．本题为电流热效应的影响因素的实验探究题目，考查了电流表的读数方法、控制变量法的使用，以及分析实验数据得出结论的能力，有难度。
解：（1）由图可知，电流表选用的是0﹣0.6A量程，分度值为0.02A，根据指针位置可得电流I=0.24A；（2）本实验通过设计串联电路来研究电阻对电流产生热量的影响，可以控制电流和通电时间相同；（3）由第一行数据可知，通过的电流相同，使电阻变为原来的2倍，观察玻璃管内液面的变化△h2可得吸收热量的变化；由第二列数据可知，电阻相同，使通过的电流变为原来的2倍，观察玻璃管内液面的变化△h3可得吸收热量的变化；电流和电阻都是变为原来的二倍，通过比较得出△h2＜△h3 ， 可以得出对电流产生热量多少的影响，电流比电阻更大．
故答案为：（1）0.24；（2）电流和通电时间；（3）△h3＞△h2 ．
2．(2019·绍兴)电加热眼罩对缓解眼疲劳有一定效果。如图甲是一款市场上的产品，小敏查阅使用说明书，其相关参数如下表乙。
（1）当该款眼罩还剩10%的电池容量时，在额定电压下充电，充满电至少需要多少时间
（2）图丙是小敏设计的可以手动调节高、中、低三档加热的电热眼罩原理图。电源电压U恒为4.8伏，已知电热丝R1阻值为4欧，电热丝R2阻值为6欧，开关S3只接a或b。
①丙图电路中S1闭合，S2断开，S3接a时，加热电路为 (选填“高”、“中”或“低”)温档。
②中温档功率为多少瓦？
③高温档工作20分钟，眼罩消耗的电能为多少焦
答案．（1）t=800mAh×(1-10%)/500mA=1.44h
（2）①低
②当S1闭合，S2闭合，S3接a时为中温档：P1＝U2/R1＝(4.8伏)2/4欧＝5.76瓦
③当S1闭合，S2闭合，S3接b时为高温档
R2的功率:P2＝U2/R2＝(4.8伏)2/6欧＝3.84瓦
R1的功率:P1＝5.76瓦
总功率:P＝P1+P2＝5.76瓦+3.84瓦＝9.6瓦
消耗的总电能:W＝Pt＝9.6瓦×20×60秒＝11520焦
3.如图甲所示电路，电源电压恒定不变，灯泡L上标有“6V 2.4W"字样，其灯丝电阻随温度的升高而增大；OA、OB、OC是三条阻值不同且不变、粗细均匀的金属丝(同一条金属丝的阻值与其长度成正比)。闭合开关S，当滑片P从A点滑到O点过程中，电流表示数和灯泡L亮度均保持不变。
（1）求灯泡L正常发光时，通过灯泡L的电流大小。
（2）金属丝OA的电阻Ra=________Ω。
（3）继续滑动图甲中滑片P到OB段，当PB= OB时，电流表示数为0.36A；当PB= OB时，小灯泡正常发光。用图甲中的电源、小灯泡和三条金属丝连成图乙所示电路。闭合开关S，使滑片P在OC上移动，当PO= OC时，电压表示数为4.8V；当PO= OC时，电压表示数为6.0V。求金属丝OC的电阻Rc的大小和电源电压大小。 21*cnjy*com
【答案】 （1）解：灯泡L正常发光时，通过的电流I= =0.4A
答：灯泡L正常发光时，通过灯泡L的电流大小为0.4A。
（2）0
（3）解：本题的电路可以用下图表示：
根据题意，可得四种电路连接情况：
①图甲中，当PB= OB时，R变1= Rb ， 电路中的电流I1=0.36A
②图甲中，当PB= OB时，R变2= Rb ， 灯L正常发光，电路中的电流l2= 0.4A
③图乙中，当PO= OC时，R变3= Rc，灯L两端电压UL3=4.8V
④图乙中，当PO= OC时，R变4= Rc，灯L两端电压UL4=6.0V，灯L正常发光)
由于②和④时，L都正常发光，即②和④电路是等效的
所以R变2=R变4 ， 即 Rb= Rc ,2Rb=Rc
因为U=U变+UL=I变R变+UL
所以由④得：U=I2R变4+UL4=0.4A× Rc+6.0V----(1)式
①中R变1= Rb= Rc ， 与R变3= Rc等大，即①和③电路是等效的
因为U=U变+UL=I变R变+UL
所以由③得：U=I3R变3+UL3=0.36A× Rc+4.8V-----(2)式
由(1)式和(2)式可解得：Rc=60Ω U=12V
答：金属丝OC的电阻Rc的大小为60Ω，电源电压为12V
【解析】【分析】（1）已知灯泡的额定电压和额定功率，根据计算通过灯泡的电流。
（2）根据甲图可知，当滑片移动时，灯泡亮度不变，即通过电路的电流不变，也就是电路的总电阻不变。OP段的长度发生改变但阻值不变，则金属丝OA的阻值为零。
（3）将题干描述的4中情况罗列出来，首先根据灯泡正常发光确定Rb和Rc的数量关系，然后将这两种情况合并在一起。然后根据Rb和Rc的数量关系分析另外两种情况，确定它们是等效的，可以合并为一种情况。接下来根据公式U=U变+UL=I变R变+UL列出两个方程，联立计算得到金属丝OC的阻值和电源电压的数值。
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