苏科版初中物理九年级上册第十四章《欧姆定律》单元测试卷（标准难度）（含答案解析）

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苏科版初中物理九年级上册第十四章《欧姆定律》单元测试卷
考试范围：第十四章；考试时间：75分钟；总分：80分
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
第I卷（选择题）
一、单选题（本大题共12小题，共24.0分）
小亮想探究“在温度一定的条件下，导体电阻与长度、横截面积的关系”。他已选好代号为“”的导体，他还应选用表中哪两个导体进行实验探究( )
导体代号
导体长度
导体横截面积
导体材料 镍铬 镍铬 镍铬 锰铜 镍铬
A. 、 B. 、 C. 、 D. 、
在一堂物理活动课上，同学们正以“假如没有”为主题展开讨论，以下是几位同学提出的四个具有代表性的观点，其中合理的是( )
A. 假如没有力的作用，物体将永远保持静止
B. 假如没有分子运动，我们将闻不到花香
C. 假如没有地球引力，物体的质量将消失
D. 假如没有电阻作用，电热器将能高效工作
某同学利用表格中的几种导体探究影响导体电阻大小的因素。下列说法正确的是( )
导体代号 长度 横截面积 材料
锰铜
锰铜
锰铜
镍铬合金
A. 为检验“导体电阻跟导体长度有关”的猜想，应选用导体与
B. 为检验“导体电阻跟导体长度有关”的猜想，应选用导体与
C. 为检验“导体电阻跟导体横截面积有关”的猜想，应选用导体与
D. 为检验“导体电阻跟导体材料有关”的猜想，应选用导体与
如图所示的电学仪器，关于它们的使用方法或使用原理，下列说法正确的是( )
A. 电流表应并联在电路中使用
B. 电压表可以测量家庭电路的电压
C. 滑片向右移时接入电路的电阻减小
D. 验电器原理是同种电荷相互吸引
在如图所示的各电路中，能用滑动变阻器调节灯泡亮度的是( )
A. B.
C. D.
如图所示，是电学中常见的电路图，在、两点间分别接入下列选项中加点字的元件并进行以下对应实验，对滑动变阻器在此实验中的作用描述正确的是( )
探究电流与电阻的关系时，调节电阻两端电压成倍数变化
用“伏安法”测电阻时，改变定值电阻两端电压，测量对应电流
研究影响电阻大小因素时，更换不同电阻丝，保持电流不变，测量对应电压值
测量小灯泡的电功率时，改变小灯泡两端的电压，测量对应电流
A. B. C. D.
下列各物理量之间关系的图象描述错误的是( )
A. B.
C. D.
某同学利用如图甲所示的电路进行实验，电源电压恒为，更换个定值电阻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不变
C. 将从换成后，应将滑片向左移
D. 滑动变阻器阻值变化范围为
如图所示为小明连接的电路，他先检查导线连接无误后，闭合开关，发现两灯均不发光，于是他用一个电压表分别并联接到、、两点，灯、均不发光，且电压表无示数，再用电压表并联接到两点时，灯、均不发光，但电压表指针有明显偏转，由此判定电路的故障可能是 ( )
A. 灯断路 B. 灯断路 C. 灯短路 D. 灯短路
如图所示电路中，闭合开关后，发现电流表有示数，电压表无示数，则故障原因可能是( )
A. 小灯泡短路
B. 小灯泡断路
C. 滑动变阻器短路
D. 滑动变阻器断路
小强同学在“探究串联电路电流规律”的实验中，按图连接好了电路，闭合开关后，观察实验，两灯均不发光．为检测出电路故障，他做了以下操作：将电压表接到、两点，观察电压表、电流表均无示数；将电压表接到、两点，观察电压表有明显示数，而电流表示数几乎为零．则电路故障可能是．( )
A. 灯断路 B. 灯短路 C. 电流表烧坏了 D. 灯断路
疫情期间，手持式电子测温仪最为常见，如图所示是它内部的原理图，其中电源电压保持不变，是热敏电阻，用于测量靠近人体测温，定值电阻为保护电阻。当被测者体温较高时，显示仪的示数会变大，关于此测温仪，下列分析正确的是
A. 显示仪是由电流表改装成的
B. 热敏电阻随着温度的升高阻值增大
C. 被测者温度越高，电路中的电流越大
D. 的阻值越大，显示仪的测温效果越好
第II卷（非选择题）
二、填空题（本大题共4小题，共8.0分）
灯泡甲、乙额定电压均为，其电流与电压的关系如图所示。若将甲、乙两灯泡串联接入电路中，为保证电路安全，且让其中一只灯泡正常工作，则电源电压为______；若将甲、乙两灯泡并联接在电压为的电源上，此时电路中的总电阻为______。
在“探究电流与电压的关系”的实验中，某同学根据实验数据分别画出了电阻和的图像如图所示，则与的阻值之比为______，完成实验后分析数据可以得出在电阻一定时，电流与电压成______比。
如图甲所示是插入式电阻箱的结构示意图，图中、两个接线柱之间的电阻值是______；如图乙是旋盘式电阻箱的面板示意图，此时电阻箱的读数是______。
如图所示电路，闭合开关，当用细铁丝绕制的线圈未被加热时，电流表的示数为，给铁丝加热一段时间后，电流表的示数将______填“”、“”或“”，原因是______。
三、作图题（本大题共2小题，共4.0分）
用笔画线代替导线，完成图中滑动变阻器改变小灯泡亮暗的线路连接，要求变阻器滑片向左滑动时灯泡变亮。
在探究通过导体的电流与导体两端电压的关系实验中，
根据实验要求，在如图所示的虚线框内画出实验所需的电路图其中部分电路已画出；
根据所画的电路图，用笔画线代替导线将实物图连接起来，使之成为符合实验要求的电路。要求滑动变阻器的滑片向左滑动时滑动变阻器的阻值变小其中部分导线已连好
四、实验探究题（本大题共2小题，共12.0分）
如图，小欣利用实验探究“电流跟电阻的关系”。已知电源电压为且保持不变，实验用到的电阻阻值分别为、、、、。
请根据图甲所示的电路图将图乙所示的实物电路连接完整。导线不允许交叉；
实验前开关应处于______状态，将滑动变阻器滑片移动到______端选填“”或“”，闭合开关，发现电压表示数接近电源电压，可能是定值电阻出现______故障；
排除故障后，当时，闭合开关，调节滑片，电压表示数到达一数值时，记录相应的电压值和电流值；接着将阻值换成，向______选填“左”或“右”端移动滑动变阻器滑片，以保持电压表的示数不变；
实验中多次改变的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，记下电流表的示数，得到如图丙所示的电流随电阻变化的图象。由图象可以得出结论：电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成______；为完成所有定值电阻更换实验，滑动变阻器的最大电阻至少为______：
小亭同学在完成实验后，想知道标记模糊的定值电阻的阻值老师告知其阻值大于。此时电压表被另一组的同学借走，小亭经过思考，为减小测量误差，需要增大电源电压，于是找来一个能够使用的旧蓄电池组其电压小于，巧妙的应用电流表和实验中选用的变阻器阻值范围是，以及其它现有的实验器材，设计了如图丁所示的电路，并计算出了该电阻的阻值，具体操作如下：
按电路图连接电路，电流表选择合适的量程，将滑动变阻器滑片调至端，闭合开关，读出电流表的示数为；
将滑动变阻器滑片调至端，读出电流表的示数为；
则______
小华利用微功耗指示灯对冷库照明电路的开关进行改装，要求：开关闭合，照明所在的位置。器材如下：冷库照明电源电灯发光，指示灯不发光；开关断开，照明灯不发光，指示灯发光，便于指示开关所在的位置。器材如下：冷库照明电源电压、照明灯、指示灯工作电压，图象如图。
指示灯正常工作时电阻的最大值为______。
小华设计了图电路，检查后发现电路存在问题：开关断开时______。
为了改正电路，小华决定购买定值电阻。请在图方框内加入一个定值电阻，并将电路补充完整。
商家售卖的定值电阻规格有、、、、。其中______和______电阻均可满足设计需要并保证电路安全。你会建议小华选择阻值较大，还是较小的电阻？理由是______。
五、计算题（本大题共4小题，共32.0分）
在如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻的阻值为欧，滑动变阻器标有“欧安”字样。闭合开关，移动滑片至某位置时，电流表示数为安。
求此时电阻两端的电压。
现将一个电压表正确接入电路。闭合开关，移动滑片，在电路安全工作的情况下，电压表示数的变化范围为伏伏。
请指出电压表接入的位置，并说明理由。
求最小电流。
如图所示，电源电压恒定，，闭合开关，断开开关，电流表示数是：若再闭合，发现电流表示数变化了，
求：电源电压；
的阻值。
在如图所示电路中，电源电压为伏且保持不变，电阻的阻值为欧，滑动变阻器标有“欧安”字样。闭合开关，移动滑片至某位置时，电流表示数为安。
求此时电阻两端的电压。
现将一个电压表正确接入电路。闭合开关，移动滑片，在电路安全工作的情况下，要使电压表的变化量最大，请说明电压表接入的位置，并求出最大变化量。
如图所示的电路，电源电压保持不变，电阻的阻值为，闭合开关，电流表的示数为，电流表的示数为。求：
电源电压；
电阻的阻值。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：根据控制变量法的思想，研究导体电阻与长度的关系时，要控制材料和横截面积一定，找两个长度不同的导体，已选定了代号为“”的导体，结合表格数据可知，他还要选用的导体代号是；
研究导体电阻与横截面积的关系时，要控制材料和长度一定，找两个横截面积不同的导体，已选定了代号为“”的导体，结合表格数据可知，他还要选用的导体代号是，
因此想探究“在温度一定的条件下，导体电阻与长度、横截面积的关系”，他已选好代号为“”的导体，还应选用表中、两个导体，故D正确。
故选：。
电阻与材料、长度、横截面积、温度四个因素有关，实验时温度一般不变，故不予考虑，
研究电阻与长度关系时，要控制材料和横截面积一定，找两个长度不同的导体；研究电阻与横截面积的关系时，要控制材料和长度一定，找两个横截面积不同的导体。
本题探究导体电阻与长度、横截面积的关系，主要考查控制变量法的应用，当被研究的问题与多个因素有关时，研究与一个因素的关系，控制其他因素一定，改变被研究的因素，这是控制变量法。
2.【答案】
【解析】解：物体在不受力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态，故A错误；
B.分子在不停地做无规则运动，不同物质相互接触时会发生扩散现象，如果分子停止运动，我们就闻不到花香了，故B正确；
C.质量是物体的属性，与地球的引力没有关系，没有地球引力，质量也不会消失，故C错误；
D.电热器是利用电流的热效应工作的，如果导体没有电阻，电流通过导体时就不会产生热量，电热器就不能发热工作，故D错误。
故选B。
力是改变物体运动状态的原因；
闻到花香，是因为花香中含有的分子是在不断运动的，向四周扩散，使人们闻到花香；
质量是物体的一种属性，与受不受引力无关；
电热器是利用电流的热效应工作的。
此题涉及到电阻、质量及其特性、力与运动的关系、分子运动等多个知识点，是一道综合性较强的题目。
3.【答案】
【解析】为检验“导体电阻跟导体长度有关”的猜想，需要控制材料和横截面积相同，改变长度，分析电阻阻值的变化，应选；
为检验“导体电阻跟导体横截面积有关”的猜想，需要控制材料和长度相同，改变导体横截面积，分析电阻阻值的变化，应选；
为检验“导体电阻跟导体材料有关”的猜想，需要控制长度和横截面积相同，改变导体材料，分析电阻阻值的变化，应选；
所以、、C错误，D正确；
故选：。
影响电阻大小的因素是：材料、长度、横截面积。探究这些因素的时候，常常使用控制变量法进行实验，改变一个量，控制其他量不变，分析最后结果的变化情况。根据给出的表格即可判断四个选项。
本题考查了影响电阻大小的因素和控制变量法的设计和应用，属于中档题。
4.【答案】
【解析】解：、电流表应串联在电路中，故A错误；
B、由图可知，电压表的最大量程为，家庭电路电压为，超过了电压表的量程，故B错误；
C、该滑动变阻器接入电路后，若滑片向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻减小，故C正确；
D、当带电物体接触不带电的验电器时，验电器的金属箔片由于带了同种电荷互相排斥会张开，故D错误。
故选C。
根据电流表和电压表的使用规则分析；
根据滑动变阻器连入电路中电阻线的长度的变化分析；
验电器原理是同种电荷相互排斥。
本题考查了电流表的使用方法和滑动变阻器的使用，电压表、验电器是电学实验中经常用到的电学仪器，是每个学生应当掌握的基本技能。
5.【答案】
【解析】滑动变阻器和灯泡应该是串联，才能在移动滑片时，改变电路中的电阻，改变电路中的电流，改变灯泡的亮度．
6.【答案】
【解析】解：、根据控制变量法的思路，研究导体中的电流与电阻的关系时，要保持导体两端的电压不变，而电路中换用阻值不同的电阻时，电阻两端的电压就要改变，为了保持电阻两端的电压不变，就需要改变滑动变阻器接入电路的阻值，故错误；
、用“伏安法”测电阻时，通过改变滑动变阻器接入电路的阻值，从而改变了待测电阻两端的电压和通过它的电流，可以多测几组数据，通过求平均值来减小误差，故正确；
、在探究“电阻大小与哪些因素有关”时，保持电压不变，多次更换电阻丝，测量对应电流，是为了得出电阻与什么因素有关，滑动变阻器起到保护电路的作用，故错误；
、在“伏安法”测小灯泡电功率的实验中，滑动变阻器的作用是：通过改变小灯泡两端的实际电压与通过小灯泡的电流，可比较小灯泡亮度与灯泡的实际功率之间的关系，不需要测量平均功率，故正确。
故选：。
为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器应处于最大阻值处，探究电流与电阻的关系时滑动变阻器的作用保持导体两端的电压不变；
由于电阻是导体本身的一种性质，其大小与导体两端的电压和通过它的电流无关，所以为了防止测量的偶然性，往往采取多次测量求平均值的方法来减小误差；
结合滑动变阻器的使用目的可以确定滑动变阻器此时的作用；
根据滑动变阻器使用目的，可以确定其在电路中的作用。
滑动变阻器可以改变电路中的电流，也可以调节电路两端的电压，要认真审题，注意语言的准确性。
7.【答案】
【解析】解：、晶体在熔化之前和完全熔化后，吸收热量，其温度逐渐上升；晶体在熔化过程中虽然吸热，但温度保持不变；图象中反映了这一规律，故A正确；
B、同种物质密度一般保持不变，与质量无关，用图象表示应该是一条水平的直线，故B正确；
C、电压一定，电流与电阻成反比，与电阻的倒数成正比，故C正确；
D、由图像可知，凸透镜成实像时，物距增大时像距减小，但是像距的变化与物距的变化不是一次函数关系，故D错误。
故选：。
要看清图像中的横坐标、纵坐标代表的物理量；再根据图像形状反映的物理规律，结合选项中物理量的含义，解答此题，具体细节知识如下：
晶体在熔化过程中，吸热但温度保持不变；
同种物质密度一般保持不变，与质量无关；
电压一定，电流和电阻成反比，与电阻的倒数成正比；
凸透镜成实像时，物距增大时像距减小，但是像距的变化与物距的变化不是一次函数关系。
本题利用图像分析物理学中一些物理量之间的关系，涉及的知识点多，考查的细，需要学生把这些物理量的概念理解透彻，能用不同的表达方法来描述它们的关系。
8.【答案】
【解析】解：、由图象可知，电流与电阻之积为：，即电压不变，根据控制变量法，故研究电流与电阻的关系，故A错误；
B、由知，实验中电压表的示数保持不变，故B错误；
C、根据串联分压原理可知，将定值电阻由改接成的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持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，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数不变，故C错误；
D、由图中数据，电流路的最大电流为，对应的定值电阻为，由串联电路的规律及欧姆定律，变阻器的最小电阻为：；
同理，电流的最小电流为，由串联电路的规律及欧姆定律，变阻器的最大电阻为：；滑动变阻器阻值变化范围为，故D正确。
故选：。
电流与电压和电阻大小有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变，由表中数据，求出电流与电阻之积分析；
由可知，实验中电压表的保持不变的示数；
根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻的电压相同，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向；
由图中数据可知电流路的最大电流，对应的定值电阻大小，由串联电路的规律及欧姆定律得出变阻器的最小电阻；同理可知电流的最小电流为，由串联电路的规律及欧姆定律得出变阻器的最大电阻。
本题电流与电压和电阻大小的关系，考查控制变量法、串联电路的规律及欧姆定律的运用和实验的操作过程等知识，关键是从题中获取有效的信息。
9.【答案】
【解析】略
10.【答案】
【解析】略
11.【答案】
【解析】略
12.【答案】
【解析】解：、根据电路图可知，显示仪与并联，是电压表改装的，故A错误；
B、被测温者温度越高，说明电压表示数越大，由欧姆定律可知，电路电流变大，由串联电路电压特点可知，两端电压越小，由可知，热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，故B错误；
C、被测温者温度越高，热敏电阻的阻值变小，电路中的总电阻变小，由欧姆定律公式可知，电路电流变大，故C正确；
D、温度相同，说明热敏电阻的阻值不变，阻值越大，由串联电路分压特点可知，两端分得的电压越大，因此显示仪示数会越大，影响测量效果，故D错误。
根据电流表和电压表的正确使用确定显示仪是电流表还是电压表；
根据串联电路分压的特点和欧姆定律可知热敏电阻随温度的变化；
根据被测者温度的变化判定电路中总电阻的变化，根据欧姆定律可知电路电流的变化；
根据串联分压的原理进行解答；
本题考查串联电路的规律及欧姆定律公式的运用，关键是题干中获取有效的信息，难度不大。
13.【答案】
【解析】解：已知甲、乙的额定电压均为，由图可知，甲的额定电流为，乙的额定电流为，
串联电路中电流处处相等，为保证电路安全，两灯泡串联时，乙可以正常工作，即电路中的最大电流为：，
由图可知，此时甲两端的电压为：，
由串联电路的电压特点可知电源电压为：；
并联电路中各个支路两端的电压均等于电源电压，由图可知，若将甲、乙两灯泡并联在电源上，
通过甲的电流为，通过乙的电流为，
由并联电路的电流特点可知总电流为：，
由欧姆定律可知电路总电阻为：。
故答案为：；。
已知甲、乙的额定电压，由图中信息可知甲、乙的额定电流，串联电路中电流处处相等，为保证电路安全，电路中的最大电流不能超出任一用电器的额定电流，即可知哪个灯泡可以正常发光，便可知电路中的最大电流，再通过图中信息得出此时对应的另一灯泡两端的电压，串联电路中电源电压等于各个用电器两端的电压之和，据此可求出电源电压；
并联电路中各个支路两端的电压均等于电源电压，通过图中数据可知两灯泡并联在电源上时，通过甲、乙的电流大小，并联电路中干路电流等于各个支路的电流之和，据此求出干路的电流，再根据欧姆定律的变形式求出电路总电阻。
本题考查了欧姆定律的应用，熟练掌握串并联电路的电流、电压和电阻特点，并从图中读取相关信息是解题的关键。
14.【答案】： 正
【解析】解：由图像及电阻的计算式可得：当时，，，故：：：：：，
由图像可知，电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
故答案为：：；正。
由电阻的计算式可得与的阻值之比；
电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
本题考查电流与电压的关系以及欧姆定律的应用，要求学生会分析实验图像得出结论，难度中等。
15.【答案】；
【解析】解：当个铜塞都拔出时，此时根电阻丝串联，总电阻最大，它们的总电阻；
当铜塞插入时，则该铜塞处的电阻丝就会短路，这部分电阻不连入。由图可知，、两个接线柱之间的电阻是。
由图可知，电阻箱接入电路的阻值：；
故答案为：；。
插入式电阻箱的原理：是利用铜塞插入或拔出改变连入电路中电阻丝的长度来变阻的，即把铜塞插进去，铜塞处的电阻丝就会短路，电流不从电阻丝走了；
电阻箱的读数方法：分别读出旋钮对应的读数，用数字乘以底下的倍数，最后将四个数据相加；
本题考查学生对两种电阻箱了解与掌握，注意区分读数方法，特别是插入式电阻箱的读数方法：拔出的为连入的电阻。
16.【答案】 铁丝的电阻随温度的升高而增大
【解析】解：
因为温度越高电阻丝的电阻越大，所以给铁丝加热一段时间后，电路中的总电阻就越大，由可知，电流就会变小，所以电流表的示数将小于。
故答案为：；铁丝的电阻随温度的升高而增大。
导体的电阻是导体本身的一种性质，与导体的材料、长度、横截面积有关，还与温度有关。
结合欧姆定律，分析电压一定时，通过导体的电流和导体电阻的关系。
主要考查了影响电阻大小的因素，明确导体的电阻还与温度有关是关键。
17.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了滑动变阻器的接法，要使滑动变阻器的电阻变大或变小，关键是要看下边的接线柱接哪个。
滑动变阻器正确接法是上下接线柱各接一个，若要滑片向左滑动时灯泡变亮，连入电路的电阻变小，则下边的接线柱要接入电路。
【解答】
滑动变阻器必须遵守“一上一下”接法，根据变阻器滑片向左滑动时灯泡变亮的要求，连入电路的电阻变小，则下边的接线柱要接入电路，故可接入或。如图所示：
。
18.【答案】解：探究通过导体的电流与导体两端电压的关系实验中，要用电压表测电阻的电压，电流表测电阻的电流，为得出普遍性规律要多次测量，要改变电阻的电压和通过的电流，故将变阻器串联在电路中，如下左所示；
要求滑动变阻器的滑片向左滑动时滑动变阻器的阻值变小，故滑片以左电阻连入电路中，电流表可选用小量程与电阻串联，根据电路图连接实物图，如下右所示：
故答案为：电路图如上左所示；实物图如上右所示。
【解析】探究通过导体的电流与导体两端电压的关系实验中，电压表测电阻的电压，电流表测电阻的电流，为得出普遍性规律要多次测量，要改变电阻的电压和通过的电流，故将变阻器串联在电路中；
根据滑动变阻器的滑片向左滑动时滑动变阻器的阻值变小确定变阻器的连接，电流表可选用小量程与电阻串联，根据电路图连接实物图。
本题探究通过导体的电流与导体两端电压的关系实验，考查电路的设计及实物图的连接。
19.【答案】断开 断路 左 反比
【解析】解：电压表应并联在电阻两端；变阻器应上下各选一个接线柱与电阻串联在电路中，如下图所示：
；
为了保护电路，实验前开关应处于断开状态，将滑动变阻器滑片移动到阻值最大处，即端；闭合开关，发现电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的支路断路了，即可能是定值电阻出现断路故障；
研究电流与电阻关系时，控制电压不变，更换阻值较大的电阻时，根据串联分压的特点，则滑动变阻器的阻值也要增大，故向左端移动滑动变阻器滑片，以保持电压表的示数不变；
分析图丙图象，曲线上每点对应的电流和电阻的乘积都等于，由此得出结论：电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比；
由图丙知，电路的最小电流，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压：
，
由可得，滑动变阻器接入电路的阻值：
，
即滑动变阻器的阻值不能小于；
在中，待测电阻与变阻器的最大电阻串联，由串联电阻的规律，
，
在中为待测电阻的简单电路，根据欧姆定律，电源电压不变时，电流与电阻成反比，故有：
，
解得：。
故答案为：见解答图；断开；；断路；左；反比；；。
电压表应并联在电阻两端；变阻器应上下各选一个接线柱串联在电路中；
为了保护电路，实验前开关应处于断开状态，将滑动变阻器滑片移动到阻值最大处；闭合开关，发现电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的支路断路了；
研究电流与电阻关系时，需控制电压不变；更换阻值较大的电阻时，根据串联分压的原理，则滑动变阻器的阻值也要增大，才能保证电阻两端的电压不变；
分析图丙中图象，曲线上每一点对应的电流和电阻的乘积相等，据此得出结论；
由图丙找出实验时电路的最小电流，由串联电路的特点及欧姆定律求出此时滑动变阻器接入电路的阻值，据此确定滑动变阻器的最大阻值；
分析两次操作中电路连接，由串联电阻的规律和欧姆定律得出。
本题探究“电流跟电阻的关系”实验，考查电路连接、注意事项、电路故障、实验操作、控制变量法、对器材的选择和设计方案测电阻的能力。
20.【答案】 电流超过指示灯正常发光时的电流，会被烧坏 选择较大的电阻，这样即安全又节能
【解析】解：指示灯的工作电压，由图象知，当指标灯电压为时，通过的电流为，
此时指示灯电阻，
当指标灯电压为时，通过的电流为，
此时指示灯电阻，
由图象知，指示灯电流随两端电压增大而增大，且电流变化大于电压变化，所以指示灯电阻随两端电压增大而减小，则当其两端电压为时，电阻为是其正常发光的最大电阻值；
由可得，照明灯正常发光的电阻：
，
图知，开关断开时，和串联，由串联电路特点和欧姆定律可得，通过指示灯的电流：
，
超过了指示灯正常工作时的电流，指示灯会被烧坏；
由图知，闭合时，只有连入电路中，两端电压等于额定电压，正常发光；
由知，当断开时，会烧坏指示灯，所以应将定值电阻与指示灯串联，以起到保护指示灯的作用，且闭合时，和被短路，如图所示：
；
指标灯正常发光时，若电流为时，
由串联电路特点和欧姆定律有：，
即，
解得，为了安全，应选用的定值电阻；
若电流为时有：，
即，
解得，为了安全，应选用的定值电阻；
建议：为了电路安全，且选择较大的电阻更合适，根据知，这样还可以减小在电阻上消耗的电能。
故答案为：；电流超过指示灯正常发光时的电流，会被烧坏；见上图；；；选择较大的电阻，这样即安全又节能。
指示灯的工作电压，由图象读出指示灯正常发光的电压和对应电流计算指示灯正常工作时电阻的最大值；
由计算照明灯正常发光的电阻，由图知，开关断开时，和串联，根据欧姆定律计算电路中电流，结合指示灯正常工作电流分析电路存在的问题；
根据电路存在的问题分析判断加入定值电阻的位置，再补画电路；
由串联电路特点和欧姆定律计算通过指示灯正常工作时的阻值，从而选择合适的电阻；建议可从电路的安全和节能的角度分析判断。
本题考查了串并联电路特点、欧姆定律、电功率公式的应用以及电路的设计和优化，要能从图象中获取有用信息。
21.【答案】解：由电路图可知，定值电阻和滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流；
由可知，此时电阻两端的电压：
；
闭合开关，移动滑片，在电路安全工作的情况下，电压表示数的变化范围为伏伏，
若电压表并联在定值电阻两端，由题意可知，滑动变阻器允许的最大电流为，根据串联电路的的电流特点可知，电路中的最大电流为，此时电压表的示数为：
，与题意电压表示数的变化范围为伏伏不符，舍去，因此电压表应该并联在滑动变阻器两端。
根据题意可知，电路中的最大的电流为，由欧姆定律可知，电源电压一定，此时电路中的总电阻是最小的，滑动变阻器的电阻也是最小，根据串联分压可知，此时滑动变阻器的电压也是最小，由题意可知，最小电压为，即滑动变阻器两端的最小电压，
由可知，此时电阻两端的电压：
；
由串联电路的电压特点可知，电源电压为
，
根据串联电路的分压原理可知，滑动变阻器接入电路的的阻值越大，电压表的示数越大，由题意可知，最大示数为，此时电路中的总电阻最大，由欧姆定律可知，此时电路中的电流最小，
由串联电路的电压特点可知，此时电阻两端的电压：
，
则电路中的最小电流：
。
答：此时电阻两端的电压为；
电压表并联在滑动变阻器两端，理由见解答；
最小电流为。
【解析】由电路图可知，定值电阻和滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流；
根据求电阻两端的电压；
先假设电压表并联在电阻两端，根据题目条件分析电路中允许通过的最大电流，利用求出电阻两端的最大电压，再将求出的最大电压与电压表的实际最大电压比较，进而分析出电压表接入的位置；
根据串联电路的分压原理和电压表示数的变化范围分析出电路中电流最大时滑动变阻器两端的电压，根据求电阻两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电源电压；
根据串联电路的分压原理和电压表示数的变化范围分析出电路中电流最小时滑动变阻器两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电阻两端的电压，根据求出电路中的最小电流。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，正确判断出变阻器接入电路中的电阻最大时两电阻两端对应的电压关系是解题的关键。
22.【答案】解：闭合开关，断开开关时，电路为的简单电路，电流表测通过的电流，电流表示数是，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，再闭合时，两电阻并联，电流表测干路电流，所以通过的电流不变，仍然为，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且电流表示数变化了，
所以再闭合时，干路电流变大，即电流表的示数增大，则通过的电流，
由欧姆定律可得电源的电压：；
因并联电路中各支路两端的电压相等，都等于电源电压，根据欧姆定律可得的阻值：。
答：电源电压为；
的阻值为。
【解析】闭合开关，断开开关，电路为的简单电路，电流表测电路中的电流，再闭合时，两电阻并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以通过的电流不变，根据并联电路电流规律可知电流表变化的示数即通过的电流，根据欧姆定律求出电源的电压；
根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出的阻值。
本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是能判断出电流表示数的变化即为通过支路的电流。
23.【答案】解：由电路图可知，定值电阻和滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流；
由欧姆定律可知此时电阻两端的电压：；
电源电压为，所以电压表接入电路的量程为，
若电压表并联在定值电阻两端，由题意可知，滑动变阻器允许的最大电流为，
根据串联电路的的电流特点可知，电路中的最大电流为，此时电压表的示数为：，
当滑动变阻器接入电路最大阻值时，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可得电压表示数：，
则电压表示数的变化范围为；
若电压表并联在滑动变阻器两端，滑动变阻器接入电路的电阻为时电压表的示数为，电压表的最大示数为，则电压表示数的变化范围为；
所以电压表并联在滑动变阻器两端。
答：电阻两端的电压为；
电压表并联在滑动变阻器两端，最大变化量为。
【解析】由电路图可知，定值电阻和滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，由欧姆定律可知此时电阻两端的电压；
电源电压为，所以电压表接入电路的量程为，若电压表并联在定值电阻两端，由题意可知，滑动变阻器允许的最大电流为，根据串联电路的的电流特结合欧姆定律可得电压表示数的最大值，当滑动变阻器接入电路最大阻值时，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可得电压表示数最小值，进一步计算电压表示数变化量，若电压表并联在滑动变阻器两端，滑动变阻器接入电路的电阻为时电压表的示数为，电压表的最大示数为，进一步计算电压表示数变化量，比较可知电压表接入电路的位置。
本题考查串联电路特点和欧姆定律的灵活运用，正确判断出变阻器接入电路中的电阻最大时两电阻两端对应的电压关系是解题的关键。
24.【答案】解：由电路图可知，两电阻并联，电流表测干路中的电流，电流表测支路的电流，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，由可知，电源的电压：；
通过的电流：，
所以的阻值： 。
答：电源电压为；
电阻的阻值为。
【解析】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用，是一道基础题目。
由电路图可知，两电阻并联，电流表测干路中的电流，电流表测支路的电流，
根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出电源的电压；
先根据并联电路中电流规律求出通过的电流，根据欧姆定律求出电阻的阻值即可。
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