第四章 电与电路 基础练习（含解析）

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第四章 电与电路
一．选择题
1．关于欧姆定律的公式I＝，下列说法正确的是（　　）
A．导体中通过的电流越大，则电阻越小
B．通过导体的电流越大，则加在导体两端的电压就越大
C．导体的电阻与它两端的电压成正比，与通过它的电流成反比
D．通过导体的电流与它两端的电压成正比，与它的电阻成反比
2．小慧为了测量未知电阻Rx，利用学生电源（两端电压不变且未知）、已调零的电流表、阻值已知的定值电阻R0、开关、导线等实验器材，连接了如图所示实验电路。当开关S1、S2都闭合时，电流表的示数为I1；当只闭合开关S2时，电流表的示数为I2。则下列四个选项中，Rx的表达式正确的是（　　）
A．Rx＝R0 B．Rx＝R0
C．Rx＝ D．Rx＝
3．在探究“导体电流与电阻关系”时，选择了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四个电阻进行实验，实验电路图如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最左端
B．用10Ω电阻实验，读数时的滑片位置比5Ω电阻读数时更靠左
C．实验过程中移动滑片的作用是控制电阻两端的电压一定
D．实验获得多组数据是为了减小实验误差
4．如图所示，电源两端电压为3V，R1＝5Ω。闭合开关S，电流表示数为0.1A，下列说法正确的是（　　）
A．通过R1的电流为0.6A B．R2的电阻为25Ω
C．R2两端的电压为3V D．R1两端的电压为2.5V
5．如右图所示，R1＝10Ω，电流表A1示数为0.5A，电源电压为10V不变。下列叙述正确的是（　　）
A．R1和R2串联 B．R2阻值为10Ω
C．R1两端电压为5 V D．通过R1的电流为1 A
6．如图所示，是一种自动测定油箱内油面高度的装置，R是转动式变阻器，它的金属滑片P是杠杆的一端，杠杆可绕支点O自由转动，下列说法正确的是（　　）
A．油位越高，流过R的电流越大
B．油位越高，R两端的电压越大
C．R、R0在电路中是并联的
D．油量表是由电流表改装而成的
7．如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关时，滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端，电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示，下列说法正确的是（　　）
A．电源电压是3V
B．定值电阻R的阻值是60Ω
C．若定值电阻R接触不良时，电流表示数为0，电压表示数为9V
D．滑动变阻器的阻值范围是0﹣18Ω
8．如图所示，电源电压为4.5V，定值R1电阻为5Ω，滑动变阻器R2规格为“20Ω 1A”。电流表量程为“0～0.6A”，电压表的量程为“0～3V”，为了保证电路安全，下列说法正确的是（　　）
A．电路的最大电流是1.6A
B．电路的最大电流是1A
C．滑动变阻器接入电路的最大电阻是20Ω
D．滑动变阻器接入电路的最大电阻是10Ω
9．为了测出未知电阻上的阻值，某同学设计了如图所示的四种电路，其中可行的是（电阻R0阻值已知，电源电压未知且不变，滑动变阻器最大阻值未知）（　　）
A．（1）（2） B．（3）（4）
C．只有（2）正确 D．只有（3）正确
10．如图是某学习小组在一次实验中利用电压表和电流表测量出了多组数据，并记录如表中，请根据表中给出的数据，分析判断出他们实验时所使用的电路图可能是（　　）
U/V 3.0 2.5 2.0 1.8 1.5 1.3
I/A 0.20 0.30 0.40 0.44 0.50 0.54
A． B．
C． D．
11．如图所示，当开关S闭合时，电阻R1与R2串联，甲、乙两表的示数之比为3：1，若甲、乙两表都是电流表，则断开开关S后，甲、乙两表的示数之比为（　　）
A．1：2 B．2：3 C．3：1 D．1：3
12．如图所示，电源电压18V，且保持不变，电流表接“0～0.6A”量程，电压表接“0～15V“量程，灯泡上标有“6V 0.5A“字样，不考虑温度对灯丝电阻的影响。为了保证电路的安全，滑动变阻器可调节的范围是（　　）
A．0～24Ω B．24Ω～60Ω C．16Ω～24Ω D．20Ω～60Ω
13．某同学利用如图甲所示的电路进行实验，电源电压恒为3V，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2V不变
C．将R从10Ω换成15Ω后，应将滑片P向左移
D．滑动变阻器阻值变化范围为1～5Ω
14．如图甲是李明设计的压力传感器原理图，其中弹簧上端和滑动变阻器的滑片P固定在一起，AB间是可收缩的导线，弹簧A端所受压力F与弹簧的形变量关系如图乙所示，无压力时，滑片P位于R2的最上端。电源电压为15V，定值电阻R1的阻值为10Ω。R2是每厘米阻值为5Ω的均匀滑动变阻器。以下说法中错误的是（　　）
A．无压力时，电压表的示数为零
B．电阻R1在电路中还起到了保护电路的作用
C．当压力为40N时，电压表的示数是6V
D．压力增大时，电压表与电流表示数的比值变大
15．某同学利用如图所示的电路做“伏安法测电阻”的实验，已知小灯泡的额定电压为2.5V。实验中该同学按正确的操作闭合开关记录了第一组数据，然后通过实验依次填写的其他实验数据如表所示。
序号 1 2 3 4 5
U/V 1.0 2.0 2.5 3.0 6.0
I/A 0.2 0.22 0.25 0.26 0
灯泡亮度 不亮 微亮 亮 很亮 不亮
R/Ω
平均R/Ω
①实验前，小灯泡的阻值小于5Ω。
②滑动变阻器的最大阻值为25Ω。
③小灯泡的平均电阻约为8.9Ω。
④仅用该同学的实验器材就能探究电流与电压的关系。
上述关于实验的几种说法中正确的是（　　）
A．①② B．②③④ C．①③④ D．①②③
16．如图（a）所示是电阻甲和乙的I﹣U图象，下列说法正确的是（　　）
A．当电阻甲两端的电压为2V时，R甲＝0.4Ω
B．电阻乙两端的电压与通过它的电流成正比
C．如图（b）所示，当开关闭合，电路中的电流为0.2A时，电路的总电阻为15Ω
D．如图（c）所示，当开关闭合，电源电压为2.5V时，电路的总电流为0.5A
二．填空题
17．如图所示，用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触验电器的金属球，金属箔片因带上 　 　（选填“正”或“负”）电荷互相 　 　而张开，瞬时电流方向是 　 　（选填“由玻璃棒到验电器”或“由验电器到玻璃棒”）。
18．如图所示电路，电源电压恒定，定值电阻R2的阻值为20Ω，电流表A1和A2的量程均为0～0.6A。闭合开关S，当滑动变阻器R1的滑片从最左端向右移动的过程中，两个电流表的示数之差始终为0.2A。则电压表的示数为 　 　V，滑动变阻器R1允许接入电路的最小阻值为 　 　Ω。
19．小张根据老师提供的器材设计了如图甲所示的电路，已知电源电压恒定不变，R0＝18Ω。当只闭合开关S1时，电流表的示数为0.3A；当开关S1、S2均闭合时，电流表示数如图乙所示。则电源电压为 　 　V，Rx为 　 　Ω。
20．如图（a）所示的电路，电源电压保持不变，闭合开关S，变阻器滑片P从右端移到左端的整个过程中，两电压表的示数随电路中电流变化的图像如图（b）所示，根据图像的信息可知：　 　（选填“甲”或“乙”）是电压表V1示数变化的图像；滑动变阻器R2最大阻值为 　 　Ω。
21．如图所示，电源电压为12V保持不变，R1＝10Ω。只闭合开关S时，电流表的示数为0.3A，则R1两端的电压U1＝　 　V，R2＝　 　Ω；当断开开关S，闭合S1、S2时，则电流表的示数为 　 　A。
22．为了能自动记录跳绳的次数，某科技小组设计了一种自动计数器，其简化电路如图甲所示．R1是一种光敏元件，每当绳子挡住了射向R1的红外线时，R1的电阻会变大，自动计数器会计数一次，信号处理系统能记录AB间每一时刻的电压．若已知电源电压为12V，某一时段AB间的电压随时间变化的图象如图乙所示，则AB两端电压为 　 　V时，跳绳自动计数器会计数一次，绳子挡住了射向R1的红外线时，R1的阻值会变为原来的 　 　倍.
23．如图所示电路中，电源电压不变，电阻R1＝20Ω，闭合开关后，电压表示数为2V；若将电压表换成电流表，电路电流为0.3A，则电阻R2＝　 　Ω。
24．小明利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系。已知电源电压为6V且保持不变，实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
（1）请根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整（导线不允许交叉，开关闭合前滑片位置正确）。
（2）实验中多次改变R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I随电阻R变化的图象。
①由图丙可以得出结论：电压一定时，流过导体的电流与电阻成 　 　。
②上述实验中，小明用5Ω的电阻做完实验后，接下来的操作是断开开关，然后将10Ω的电阻接入电路，闭合开关，向 　 　移动滑片，使电压表示数为 　 　V时，读出电流表的示数。
（3）为完成整个实验，应该选取哪种规格的滑动变阻器 　 　。
A.60Ω 0.2A B.50Ω 0.5A C.20Ω 1A
三．实验探究题（共3小题）
25．某物理实验小组正在使用“伏安法”测量未知电阻Rx阻值，实验电路如图甲所示（电源电压3V）。
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中电路连接完整，导线不得交叉；闭合开关S前，应将滑动变阻器滑片移到最 　 　端（选填“左”或“右”）。
（2）闭合开关后，发现电流表无示数，电压表有示数且示数接近3V，则电路故障原因可能是 　 　。
（3）排除故障后，当滑片移到某一位置时，电压表示数为1.6V，电流表示数如图乙所示，其读数为 　 　A，则未知电阻Rx＝　 　Ω。接下来测量多组实验数据算出Rx平均值，这是为了减小测量带来的 　 　。
（4）利用图甲实验器材还能完成下列探究实验 　 　。（选填“A”或“B”）
A.探究电流与电压的关系 B.探究电流与电阻的关系
（5）实验中电流表突然损坏，小组同学经过讨论设计了一种实验方案，也可测出Rx阻值。电路如图丙所示，电源电压未知且恒定不变，a、b为滑动变阻器左右两个端点，滑动变阻器最大阻值为Rmax，请你把以下测量步骤补充完整。
①闭合开关S，滑片P移到a端时，读出电压表示数为U1；
②闭合开关S，　 　，读出电压表示数为U2；
③待测电阻Rx＝　 　。（用已知和测量出的物理量符号表示）
26．在“探究电流与电压、电阻的关系”的实验中，实验器材有：电压恒为4.5V的电源、电流表、电压表、开关，5Ω、10Ω、25Ω的定值电阻各一个，规格为“40Ω1A”的滑动变阻器，导线若干。
（1）如图甲是小新同学探究“电流与电压关系”的电路图。请根据该电路图，帮小新用笔画线代替导线，在乙图中将实物连接完整，使滑片P向左滑时滑动变阻器接入电路的电阻变大。在本实验中滑动变阻器的作用是 　 　。
（2）电路连接完成后闭合开关后发现，无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电流表无示数，电压表指针有示数且不变，原因可能是 　 　。
（3）接着同组的小华同学想探究“电流与电阻关系”，实验时，她将10Ω电阻接入电路，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，直到电压表示数如丙图所示，记为 　 　V，并记录电流表的示数；接着将电阻换为25Ω后，为保证电压表的示数不变，移动后的滑片应位于刚才位置的 　 　（选填：“左”或“右”）边。
（4）通过实验得到电流随电阻变化的图象如丁图所示，由此可知：在导体两端电压一定时，通过导体的电流与其电阻成 　 　比。
[拓展]在上述实验基础上，为了得到更多组数据，需要更多规格的定值电阻，则选用的定值电阻最大阻值不允许超过 　 　Ω。
27．小希和小聪一起进行“探究串联电路的电压关系”的实验。
（1）为了使探究得出的结论具有普遍意义。，L1、L2应该选择　 　（选填“相同”或“不相同”）的小灯泡。
（2）小希根据图甲连接好电路，闭合开关，发现L1、L2均不发光，电压表有示数且大小接近电源电压，则电路中出现的故障可能是L1发生了　 　（选填“短路”或“断路”）。
（3）小聪帮助小希排除故障后，重新闭合开关，电压表示数如图乙所示，为了使测量结果更准确，接下来他应该　 　。
（4）测出L1两端的电压后，小希断开开关，准备拆下电压表，改装在B、C之间。小聪认为这样操作太麻烦，只需将与A点相连的导线改接到C点即可。小希认为小聪的办法是错误的，原因是　 　。
四．计算题
28．如图所示的电路，其中R1的阻值为15Ω，电源电压保持6V不变，电流表的量程为0～0.6A，求：
（1）开关S闭合、S1断开时，电流表的示数。
（2）开关S、S1都闭合时，保证电流表安全，电阻R2的最小阻值。
29．如图所示，R1＝R2＝20Ω，R3＝10Ω，若只闭合开关S时，电流表的示数是0.2A．求：
（1）电源电压；
（2）当S1断开、S、S2闭合时，电流表和电压表的示数。
30．如图所示的电路，电源电压大小保持不变，电阻R1＝30Ω，R2＝15Ω，滑动变阻器R3的规格为“40Ω 0.5A”，电压表和电流表接入电路的量程分别为0～15V和0～0.6A。
（1）只闭合S1，电流表的示数为0.1A，求电源电压；
（2）同时闭合S1、S2、S3，当P置于R3中点时，求通过电流表的电流；
（3）只闭合S2，在保证电路各元件安全的前提下，求滑动变阻器R3可调节的阻值范围。
参考答案与试题解析
一．选择题（共16小题）
1．关于欧姆定律的公式I＝，下列说法正确的是（　　）
A．导体中通过的电流越大，则电阻越小
B．通过导体的电流越大，则加在导体两端的电压就越大
C．导体的电阻与它两端的电压成正比，与通过它的电流成反比
D．通过导体的电流与它两端的电压成正比，与它的电阻成反比
【解答】解：AC、导体电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与导体两端电压和通过电流无关，故AC错误；
B、在电阻一定时，加在导体两端的电压越大，通过导体的电流越大，故B错误；
D、根据欧姆定律可知，通过导体的电流与它两端的电压成正比，与它的电阻成反比，故D正确。
故选：D。
2．小慧为了测量未知电阻Rx，利用学生电源（两端电压不变且未知）、已调零的电流表、阻值已知的定值电阻R0、开关、导线等实验器材，连接了如图所示实验电路。当开关S1、S2都闭合时，电流表的示数为I1；当只闭合开关S2时，电流表的示数为I2。则下列四个选项中，Rx的表达式正确的是（　　）
A．Rx＝R0 B．Rx＝R0
C．Rx＝ D．Rx＝
【解答】解：由电路图可知，当只闭合开关S2时，电路为R0的简单电路，电流表测电路中的电流，此时的电源电压为：U＝I2R0；
当闭合开关S1和S2时，R0与Rx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R0的电流不变，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过Rx的电流：Ix＝I1﹣I2，
因并联电路两端电压相等，所以由I＝可得，Rx＝＝。
故选：C。
3．在探究“导体电流与电阻关系”时，选择了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四个电阻进行实验，实验电路图如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最左端
B．用10Ω电阻实验，读数时的滑片位置比5Ω电阻读数时更靠左
C．实验过程中移动滑片的作用是控制电阻两端的电压一定
D．实验获得多组数据是为了减小实验误差
【解答】解：A、闭合开关前，为保护电路，滑动变阻器的滑片P应置于最大阻值处，由图可知该实验中P应置于右端，故A错误；
B、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，用10Ω电阻替换5Ω电阻时，由分压原理可知，电压表示数变大，要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，由图可知，此时应将滑片向右适当调节，即用10Ω电阻实验，读数时的滑片位置比5Ω电阻读数时更靠右，故B错误；
C、在探究“导体电流与电阻关系”时，更换定值电阻时，要用滑动变阻器来保持电阻两端电压不变，故C正确；
D、探究电流跟电阻的关系时，要控制电压不变，多次改变定值电阻的阻值，记录电流值，目的是使实验结论具有普遍性，故D错误。
故选：C。
4．如图所示，电源两端电压为3V，R1＝5Ω。闭合开关S，电流表示数为0.1A，下列说法正确的是（　　）
A．通过R1的电流为0.6A B．R2的电阻为25Ω
C．R2两端的电压为3V D．R1两端的电压为2.5V
【解答】解：由图可知，R1、R2串联，电流表测量电路中的电流；
A、根据串联电路的电流特点可知，串联电路中电流处处相等，所以通过R1的电流I1＝I2＝I＝0.1A，故A错误；
BCD、根据欧姆定律可知，R1两端的电压U1＝I1R1＝0.1A×5Ω＝0.5V；
根据串联电路的电压特点可知，R2两端的电压U2＝U﹣U1＝3V﹣0.5V＝2.5V；
根据欧姆定律可知，R2的阻值R2＝＝＝25Ω，故B正确、CD错误。
故选：B。
5．如右图所示，R1＝10Ω，电流表A1示数为0.5A，电源电压为10V不变。下列叙述正确的是（　　）
A．R1和R2串联 B．R2阻值为10Ω
C．R1两端电压为5 V D．通过R1的电流为1 A
【解答】解：由电路图可知，R1与R2并联，电流表A1测R2支路的电流，电流表A测干路电流，故A错误；
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，R1两端电压：U1＝U2＝U＝10V，故C错误；
由I＝可得，R2阻值为：R2＝＝＝20Ω，故B错误；
通过R1的电流为：I1＝＝＝1A，故D正确．
故选：D。
6．如图所示，是一种自动测定油箱内油面高度的装置，R是转动式变阻器，它的金属滑片P是杠杆的一端，杠杆可绕支点O自由转动，下列说法正确的是（　　）
A．油位越高，流过R的电流越大
B．油位越高，R两端的电压越大
C．R、R0在电路中是并联的
D．油量表是由电流表改装而成的
【解答】解：
A、由图知，左侧O点为支点，油位越高，浮子上升，在杠杆的作用下滑片上移，滑动变阻器R连入电路的电阻越大，因串联电路总电阻等于各分电阻之和，所以电路的总电阻变大，由欧姆定律可知电路中的电流变小，串联电路各处的电流相等，则通过R的电流越小，故A错误；
B、油位越高，R接入电路的电阻越大，由串联电路的分压规律可知，R两端的电压越大，故B正确；
CD、由图可知R和R0串联接入电路，油量表和滑动变阻器R是并联的，所以油量表是由电压表改装而成的，故CD错误；
故选：B。
7．如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关时，滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端，电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示，下列说法正确的是（　　）
A．电源电压是3V
B．定值电阻R的阻值是60Ω
C．若定值电阻R接触不良时，电流表示数为0，电压表示数为9V
D．滑动变阻器的阻值范围是0﹣18Ω
【解答】解：
ABD、当滑片P位于a端时，电路为电阻R的简单电路，电压表测电源的电压，电流表测电路中的电流，
此时电路中的电流最大，由图象可知，电路中的最大电流1.5A时，电压表的最大示数为9V，即电源电压为9V，故A错误；
由I＝可得，定值电阻R的阻值：R＝＝＝6Ω，故B错误；
当滑片P位于b端时，定值电阻R与滑动变阻器的最大阻值串联，此时电路中的电流最小，
由图象可知，电路中的最小电流I′＝0.5A，
则电路中的总电阻：R总＝＝＝18Ω，
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：R滑大＝R总﹣R＝18Ω﹣6Ω＝12Ω，
则滑动变阻器的阻值范围是0～12Ω，故D错误；
C、当定值电阻R出现接触不良时，则串联电路断路，电流表示数为0，此时电压表串联在电路中，相当于测量电源电压，其示数为9V，故C正确。
故选：C。
8．如图所示，电源电压为4.5V，定值R1电阻为5Ω，滑动变阻器R2规格为“20Ω 1A”。电流表量程为“0～0.6A”，电压表的量程为“0～3V”，为了保证电路安全，下列说法正确的是（　　）
A．电路的最大电流是1.6A
B．电路的最大电流是1A
C．滑动变阻器接入电路的最大电阻是20Ω
D．滑动变阻器接入电路的最大电阻是10Ω
【解答】解：由图可知R1和R2串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量R2两端的电压；
AB、已知电流表的量程0～0.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，
为保证电路安全，电路中的最大电流应为：I＝0.6A，
由欧姆定律得，电阻R1两端的电压为：U1＝IR1＝0.6A×5Ω＝3V，
由串联电路的电压特点可知此时滑动变阻器R2两端的电压为：U2＝U﹣U1＝4.5V﹣3V＝1.5V＜3V，
滑动变阻器接入电路中的电阻为：R2＝＝＝2.5Ω＜20Ω，
符合要求，即电路中的最大电流为0.6A，故A、B错误；
CD、当电压表的示数为3V时，由串联电路的分压规律可知滑动变阻器接入电路中的电阻最大，
此时定值电阻R1的电压为：U1′＝U﹣U2′＝4.5V﹣3V＝1.5V，
电路中的电流为：I′＝＝＝0.3A，
由欧姆定律可知滑动变阻器接入电路中的最大电阻为：R2mzx＝＝＝10Ω＜20Ω，故C错误，D正确。
故选：D。
9．为了测出未知电阻上的阻值，某同学设计了如图所示的四种电路，其中可行的是（电阻R0阻值已知，电源电压未知且不变，滑动变阻器最大阻值未知）（　　）
A．（1）（2） B．（3）（4）
C．只有（2）正确 D．只有（3）正确
【解答】解：
（1）开关S1闭合，S2断开时，R0和Rx串联，电流表可以测出通过Rx的电流Ix；
S2闭合时，电路为Rx的简单电路，不能直接或间接测量出Rx的电压，所以不能求出Rx的电阻；
（2）当如图所示开关拨到左侧时，电压表测量R0的电压；
当开关拨到右侧时，电压表的正负接线柱反接，无法测量Rx的电压，所以不能求出Rx的电阻；
（3）先把滑动变阻器的划片移到最左端，把S2拨到上方，闭合S1，此时电压表测量电源电压，记下电压表的示数为U；
断开S1，把滑动变阻器的划片移到某一位置时，再闭合S1，记下电压表的示数为U0，
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U滑＝U﹣U0，
又因串联电路中各处的电流相等，所以电路中的电流I＝＝，即R滑＝R0＝R0﹣﹣﹣﹣﹣①；
断开S1，保持划片的位置不变，把S2拨到下方，再闭合S1，记下电压表的示数为Ux，
则滑动变阻器两端的电压U滑′＝U﹣Ux，电路中的电流I′＝＝，即R滑＝Rx＝Rx﹣﹣﹣﹣②；
由①②可得：Rx＝R0；
（4）先把滑动变阻器的划片移到最左端，闭合S，记下电流表的示数为I，则电源的电压U＝IRx；
断开S，再把滑动变阻器的划片移到最右端，闭合S，记下电流表的示数为I′，电压表的示数为U1，则电源的电压U＝I′Rx+U1；
由电源电压不变可知，IRx＝I′Rx+U1，解得：Rx＝；
综上所述，（3）（4）能测出未知电阻上的阻值。
故选B。
10．如图是某学习小组在一次实验中利用电压表和电流表测量出了多组数据，并记录如表中，请根据表中给出的数据，分析判断出他们实验时所使用的电路图可能是（　　）
U/V 3.0 2.5 2.0 1.8 1.5 1.3
I/A 0.20 0.30 0.40 0.44 0.50 0.54
A． B．
C． D．
【解答】解：由表格数据可知，当电流表示数变大时，电压表示数变小；
AB、由图可知，闭合开关后，定值电阻和滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，电压表测电源电压，电流表示数改变时，电压表示数不变，不符合题意，故A、B错误；
C、由图可知，闭合开关后，定值电阻和滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，电压表测滑动变阻器两端的电压，当滑动变阻器接入电路的阻值变小时，电路总电阻变小，由欧姆定律可知电路中的电流变大，由串联电路的分压规律可知滑动变阻器两端的电压变小，即电压表示数变小，符合题意，故C正确；
D、由图可知，闭合开关后，定值电阻和滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，电压表测定值电阻两端的电压，当电流表示数变大时，由I＝可知定值电阻两端的电压变大，即电压表示数变大，不符合题意，故D错误。
故选：C。
11．如图所示，当开关S闭合时，电阻R1与R2串联，甲、乙两表的示数之比为3：1，若甲、乙两表都是电流表，则断开开关S后，甲、乙两表的示数之比为（　　）
A．1：2 B．2：3 C．3：1 D．1：3
【解答】解：（1）R1与R2串联，甲、乙两表都是电压表，甲测电源电压，乙测电阻R2两端的电压，
串联电路总电压等于各部分电压之和，串联电路各处电流相等，根据欧姆定律可得：＝＝＝，则：＝，
（2）若甲、乙两表都是电流表，当开关S断开时，R1与R2并联，甲测通过电阻R2的电流，乙测干路电流，
并联电路各支路两端电压相等，并联电路干路电流等于各支路电流之和，根据欧姆定律可得：＝＝＝＝＝。
故选：B。
12．如图所示，电源电压18V，且保持不变，电流表接“0～0.6A”量程，电压表接“0～15V“量程，灯泡上标有“6V 0.5A“字样，不考虑温度对灯丝电阻的影响。为了保证电路的安全，滑动变阻器可调节的范围是（　　）
A．0～24Ω B．24Ω～60Ω C．16Ω～24Ω D．20Ω～60Ω
【解答】解：闭合开关，灯泡和滑动变阻器串联接入电路，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测通过电路的电流，
串联电路各处电流相等，由于灯泡正常发光时的电流为IL＝0.5A，电流表的量程为0～0.6A，所以电路中的最大电流为0.5A，
根据欧姆定律可得电路总电阻：R＝＝＝36Ω，
灯泡的电阻：RL＝＝＝12Ω，
串联电路总电阻等于各部分电阻之和，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R′＝R﹣RL＝36Ω﹣12Ω＝24Ω，
电压表接“0～15V“量程，根据串联分压原理可知当电压表的示数为15V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，
此时灯泡两端的电压：UL′＝U﹣UR′＝18V﹣15V＝3V，
因串联电路中各处的电流相等，根据欧姆定律可得此时电路中的电流：I′＝＝＝0.25A，
滑动变阻器接入电路中的最大阻值：R″＝＝＝60Ω，
所以滑动变阻器可调节的范围是24Ω～60Ω。
故选：B。
13．某同学利用如图甲所示的电路进行实验，电源电压恒为3V，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2V不变
C．将R从10Ω换成15Ω后，应将滑片P向左移
D．滑动变阻器阻值变化范围为1～5Ω
【解答】解：A、由图象可知，电流与电阻之积为：UV＝IR＝0.5A×5Ω＝……＝0.1A×25Ω＝2.5V，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A知，实验中电压表的示数保持2.5V不变，故B错误；
C、根据串联分压原理可知，将定值电阻由10Ω改接成15Ω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0.5A，对应的定值电阻为5Ω，由串联电路的规律及欧姆定律，变阻器的最小电阻为：R小＝﹣R1＝﹣5Ω＝1Ω；
同理，电流的最小电流为0.1A，由串联电路的规律及欧姆定律，变阻器的最大电阻为：R大＝﹣R1＝﹣25Ω＝5Ω；滑动变阻器阻值变化范围为1Ω～5Ω，故D正确。
故选：D。
14．如图甲是李明设计的压力传感器原理图，其中弹簧上端和滑动变阻器的滑片P固定在一起，AB间是可收缩的导线，弹簧A端所受压力F与弹簧的形变量关系如图乙所示，无压力时，滑片P位于R2的最上端。电源电压为15V，定值电阻R1的阻值为10Ω。R2是每厘米阻值为5Ω的均匀滑动变阻器。以下说法中错误的是（　　）
A．无压力时，电压表的示数为零
B．电阻R1在电路中还起到了保护电路的作用
C．当压力为40N时，电压表的示数是6V
D．压力增大时，电压表与电流表示数的比值变大
【解答】解：（1）当滑动变阻器滑片滑到最顶端时，滑动变阻器会短路，故R1可以防止整个电路发生短路而烧坏电流表，起到保护电路的作用，故B正确；
（2）由电路图可知，R1、R2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；
无压力时，滑动变阻器接入电路的电阻为0，此时电压表的示数为零，故A正确；
压力F增大时，R2接入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知电压表与电流表示数的比值是滑动变阻器接入电路的阻值，所以压力增大时，电压表与电流表示数的比值变大，故D正确；
（3）当压力为40N时，由乙图可知弹簧被压缩3cm，
R2是每厘米阻值为5Ω的均匀滑动变阻器，所以此时滑动变阻器接入电路的阻值为15Ω，
根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可得此时通过电路的电流：I＝＝＝0.6A，
此时电压表的示数：U2＝IR2＝0.6A×15Ω＝9V，故C错误。
故选：C。
15．某同学利用如图所示的电路做“伏安法测电阻”的实验，已知小灯泡的额定电压为2.5V。实验中该同学按正确的操作闭合开关记录了第一组数据，然后通过实验依次填写的其他实验数据如表所示。
序号 1 2 3 4 5
U/V 1.0 2.0 2.5 3.0 6.0
I/A 0.2 0.22 0.25 0.26 0
灯泡亮度 不亮 微亮 亮 很亮 不亮
R/Ω
平均R/Ω
①实验前，小灯泡的阻值小于5Ω。
②滑动变阻器的最大阻值为25Ω。
③小灯泡的平均电阻约为8.9Ω。
④仅用该同学的实验器材就能探究电流与电压的关系。
上述关于实验的几种说法中正确的是（　　）
A．①② B．②③④ C．①③④ D．①②③
【解答】解：①当U＝1.0V，I＝0.2A时，小灯泡的电阻，灯丝的电阻随温度的升高而增大，故实验前小灯泡的电阻低于此时的电阻，故①正确；
②当滑动变阻器接入最大电阻时，电路电流最小，由表可知，电路最小电流为I＝0.2A，此时小灯泡两端电压为U＝1.0V；
当电流表无示数，电压表有示数时，灯泡断路，电压表测电源电压，由表可知U源＝6.0V，
滑动变阻器最大电阻，故②正确；
③小灯泡的电阻随温度的升高而增大，不能求平均电阻，故③错误；
④探究电流与电压的关系，选使电阻保持不变，而灯丝的电阻随温度发生改变，故不能用该同学的实验器材探究电流与电压的关系，故④错误。
故选：A。
16．如图（a）所示是电阻甲和乙的I﹣U图象，下列说法正确的是（　　）
A．当电阻甲两端的电压为2V时，R甲＝0.4Ω
B．电阻乙两端的电压与通过它的电流成正比
C．如图（b）所示，当开关闭合，电路中的电流为0.2A时，电路的总电阻为15Ω
D．如图（c）所示，当开关闭合，电源电压为2.5V时，电路的总电流为0.5A
【解答】解：A、由图（a）可知，当电阻甲两端的电压为2V时，对应电流是0.4A，R甲＝＝＝5Ω，故A错误；
B、电阻乙电流和电压关系不是一条过原点的直线，所以电阻乙两端的电压与通过它的电流不成正比，故B错误；
C、图（b）为串联电路，当开关闭合，电流处处相等，由图（a）中可知，当电路中的电流为0.2A时，甲两端的电压为1V，乙两端的电压为2V，故总电压U＝U甲+U乙＝1V+2V＝3V，总电阻R总＝＝＝15Ω，故C正确；
D、图（b）为并联电路，当开关闭合，电源电压为2.5V时，甲、乙两端电压相等，都等于2.5V，由在图（a）可知，通过甲的电流为0.5A，通过乙的电流为0.5A，故总电流I＝I甲+I乙＝0.5A+0.5A＝1A，故D错误；
故选：C。
二．填空题（共8小题）
17．如图所示，用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触验电器的金属球，金属箔片因带上 　正　（选填“正”或“负”）电荷互相 　排斥　而张开，瞬时电流方向是 　由玻璃棒到验电器　（选填“由玻璃棒到验电器”或“由验电器到玻璃棒”）。
【解答】解：丝绸和玻璃棒摩擦，玻璃棒束缚电子的本领弱，失去电子带正电。带正电的玻璃棒接触不带电的验电器时，验电器金属球上的电子会转移到玻璃棒上，金属箔片因为失去电子而带正电荷，同种电荷相互排斥而张开。因为电流的方向与正电荷定向移动的方向相同，所以电流的方向是从玻璃棒到验电器。
故答案为：正；排斥；由玻璃棒到验电器。
18．如图所示电路，电源电压恒定，定值电阻R2的阻值为20Ω，电流表A1和A2的量程均为0～0.6A。闭合开关S，当滑动变阻器R1的滑片从最左端向右移动的过程中，两个电流表的示数之差始终为0.2A。则电压表的示数为 　4　V，滑动变阻器R1允许接入电路的最小阻值为 　10　Ω。
【解答】解：由图可知，定值电阻R2与滑动变阻器R1并联，电流表A1测量通过滑动变阻器R1的电流，电流表A2测量干路电流，电压表测量电源电压；
（1）根据并联电路的电流特点可知，两个电流表的示数之差即为通过R2的电流I2＝0.2A，
根据欧姆定律可知，R2两端的电压U2＝I2R2＝0.2A×20Ω＝4V，
根据并联电路特点可知，电源电压U＝U1＝U2＝4V，所以电压表示数为4V；
（2）为了电路安全，电流表A2的示数最大为I＝0.6A，
根据并联电路特点可知，通过滑动变阻器的最大电流I1＝I﹣I2＝0.6A﹣0.2A＝0.4A，
根据欧姆定律可知，滑动变阻器允许接入电路的最小阻值R1小＝＝＝10Ω。
故答案为：4；10。
19．小张根据老师提供的器材设计了如图甲所示的电路，已知电源电压恒定不变，R0＝18Ω。当只闭合开关S1时，电流表的示数为0.3A；当开关S1、S2均闭合时，电流表示数如图乙所示。则电源电压为 　3.6　V，Rx为 　12　Ω。
【解答】解：当开关S1、S2都闭合时，两电阻并联，电流表测量干路的电流，如图乙中的示数大约为I1＝0.5A；
当开关S2断开，S1闭合时，电路为只有Rx工作的简单电路，电流表示数为I2＝0.3A；
在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，所以R0这条支路的电流为：I0＝I1﹣I2＝0.5A﹣0.3A＝0.2A，
电源电压为：U＝I0R0＝0.2A×18Ω＝3.6V；
待测电阻为：Rx＝＝＝＝12Ω。
故答案为：3.6；12。
20．如图（a）所示的电路，电源电压保持不变，闭合开关S，变阻器滑片P从右端移到左端的整个过程中，两电压表的示数随电路中电流变化的图像如图（b）所示，根据图像的信息可知：　甲　（选填“甲”或“乙”）是电压表V1示数变化的图像；滑动变阻器R2最大阻值为 　40　Ω。
【解答】解：由a电路图可知，两电阻串联接入电路，电压表V1测定值电阻两端的电压，电压表V2测滑动变阻器两端的电压，
当滑动变阻器的滑片P向左移动时，滑动变阻器连入电路的电阻变小，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，所以电路总电阻变小，根据欧姆定律可知电路中电流变大，根据U＝IR可知R1两端的电压变大，电源电压保持不变，串联电路总电压等于各部分电压之和，所以R2两端的电压就要变小；结合图b可知，甲是R1的U﹣I图象，乙是R2的U﹣I图象。
根据串联分压原理可知滑动变阻器接入电路最大阻值时，滑动变阻器两端的电压最大，由图b可知当U2＝4V时滑动变阻器连入电路最大阻值，此时I＝0.1A，
串联电路各处电流相等，根据欧姆定律可得可得滑动变阻器的最大电阻是R＝＝＝40Ω。
故答案为：甲；40。
21．如图所示，电源电压为12V保持不变，R1＝10Ω。只闭合开关S时，电流表的示数为0.3A，则R1两端的电压U1＝　3　V，R2＝　30　Ω；当断开开关S，闭合S1、S2时，则电流表的示数为 　1.6　A。
【解答】解：（1）只闭合开关S时，R1和R2串联，电流表测串联电路的电流；R1两端的电压为：
U1＝IR1＝0.3A×10Ω＝3V；
根据串联分压原理，R2两端的电压为U2＝U﹣U1＝12V﹣3V＝9V，
R2的电阻为：
R2＝＝＝30Ω；
（2）当断开开关S，闭合S1、S2时，R1和R2并联，电流表测干路电流；
根据欧姆定律可知，通过R1的电流为：
I1＝＝＝1.2A，
I2＝＝＝0.4A，
电流表示数为I0＝I1+I2＝1.2A+0.4A＝1.6A。
故答案为：3；30；1.6。
22．为了能自动记录跳绳的次数，某科技小组设计了一种自动计数器，其简化电路如图甲所示．R1是一种光敏元件，每当绳子挡住了射向R1的红外线时，R1的电阻会变大，自动计数器会计数一次，信号处理系统能记录AB间每一时刻的电压．若已知电源电压为12V，某一时段AB间的电压随时间变化的图象如图乙所示，则AB两端电压为 　2　V时，跳绳自动计数器会计数一次，绳子挡住了射向R1的红外线时，R1的阻值会变为原来的 　5　倍.
【解答】解：由甲图电路知，R1与R2串联，AB间电压为R2两端电压；
当射向R1的红外线被挡时，R1阻值变大，电路的总电阻变大，根据I＝可知，电路的电流变小，R2的阻值不变，由U＝IR可知，R2两端的电压会减小，
由图象知，此时U2＝UAB＝2V，即AB间电压为2V计数一次；
由题知，当射向R1的红外线被挡时，R1阻值变大，R1分得电压增大，R2分得电压减小，
由串联电路的分压原理有：＝＝，即＝，
解得：R1＝5R2；
当射向R1的红外线没有被挡时，R1阻值变小，R1分得电压减小，R2分得电压增大，由图象知，此时，U2'＝UAB'＝6V，
由串联电路的分压原理有：＝＝，即＝，
解得：R1'＝R2；
因此R1＝5R1'，即绳子挡住了射向R1的红外线时，R1的阻值会变为原来的5倍。
故答案为：2；5。
23．如图所示电路中，电源电压不变，电阻R1＝20Ω，闭合开关后，电压表示数为2V；若将电压表换成电流表，电路电流为0.3A，则电阻R2＝　10　Ω。
【解答】解：闭合开关，两电阻串联接入电路，电压表测R2两端的电压，若将电压表换成电流表，电路为R1的简单电路，根据欧姆定律可得电源电压：U＝IR1＝0.3A×20Ω＝6V，
串联电路总电压等于各部分电压之和，则两电阻串联时，电阻R1两端的电压：U1＝U﹣U2＝6V﹣2V＝4V，
串联电路各处电流相等，根据欧姆定律可得通过电路的电流：I′＝＝＝0.2A，
根据欧姆定律可得电阻R2＝＝＝10Ω。
故答案为：10。
24．小明利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系。已知电源电压为6V且保持不变，实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
（1）请根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整（导线不允许交叉，开关闭合前滑片位置正确）。
（2）实验中多次改变R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I随电阻R变化的图象。
①由图丙可以得出结论：电压一定时，流过导体的电流与电阻成 　反比　。
②上述实验中，小明用5Ω的电阻做完实验后，接下来的操作是断开开关，然后将10Ω的电阻接入电路，闭合开关，向 　左　移动滑片，使电压表示数为 　2.5　V时，读出电流表的示数。
（3）为完成整个实验，应该选取哪种规格的滑动变阻器 　B　。
A.60Ω 0.2A
B.50Ω 0.5A
C.20Ω 1A
【解答】解：（1）探究电流跟电阻的关系时，应控制定值电阻两端的电压不变，因此电压表应与定值电阻并联，如图所示：
；
（2）①由图象可知，导体的电阻增大，通过导体的电流减小，通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变，故可得出结论：电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比；
②由图丙可知，电阻两端的电压：UV＝IR＝0.5A×5Ω＝2.5V，
根据串联电路的分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω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，根据串联电路电压的规律可知，为了保持定值电阻两端电压不变，应增大滑动变阻器分得的电压，由串联分压的分压原理可知，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向左端移动，使电压表的示数为2.5V不变；
（3）实验中使用的定值电阻阻值最大为25Ω，定值电阻两端的电压始终保持UV＝2.5V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑＝U﹣UV＝6V﹣2.5V＝3.5V，变阻器分得的电压为电压表示数的＝1.4倍，根据分压原理，当接入25Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：R滑＝1.4×25Ω＝35Ω，即所选择的变阻器的最大阻值不能小于35Ω；由欧姆定律可知，当电压一定时，电阻的阻值越小，电路中的电流越大，因此整个实验过程中电路的最大电流：I最大＝＝＝0.5A，故选B。
故答案为：（1）如图所示；（2）①反比；②左；2.5；（3）B。
三．实验探究题（共3小题）
25．某物理实验小组正在使用“伏安法”测量未知电阻Rx阻值，实验电路如图甲所示（电源电压3V）。
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中电路连接完整，导线不得交叉；闭合开关S前，应将滑动变阻器滑片移到最 　右　端（选填“左”或“右”）。
（2）闭合开关后，发现电流表无示数，电压表有示数且示数接近3V，则电路故障原因可能是 　定值电阻Rx断路　。
（3）排除故障后，当滑片移到某一位置时，电压表示数为1.6V，电流表示数如图乙所示，其读数为 　0.16　A，则未知电阻Rx＝　10　Ω。接下来测量多组实验数据算出Rx平均值，这是为了减小测量带来的 　误差　。
（4）利用图甲实验器材还能完成下列探究实验 　A　。（选填“A”或“B”）
A.探究电流与电压的关系
B.探究电流与电阻的关系
（5）实验中电流表突然损坏，小组同学经过讨论设计了一种实验方案，也可测出Rx阻值。电路如图丙所示，电源电压未知且恒定不变，a、b为滑动变阻器左右两个端点，滑动变阻器最大阻值为Rmax，请你把以下测量步骤补充完整。
①闭合开关S，滑片P移到a端时，读出电压表示数为U1；
②闭合开关S，　滑片P移到b端时　，读出电压表示数为U2；
③待测电阻Rx＝　 Rmax　。（用已知和测量出的物理量符号表示）
【解答】解：（1）由图知电源电压为3V，所以电压表选用0～3V的量程与定值电阻并联，如如下图所示：
为保护电路，实验前应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处，即最右端；
（2）电流表无示数可能是电路断路；电压表示数接近3V，等于电源电压，说明电压表、电流表、滑动变阻器、开关与电源两端相连，所以故障为定值电阻Rx断路；
（3）由图乙可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，电流为0.16A，
由欧姆定律I＝得未知电阻：
Rx＝＝＝10Ω；
实验中，多次测量求平均值可以减小误差；
（4）根据控制变量法可知利用本实验器材还能完成探究电流与电压的关系，故选：A；
（5）①闭合开关S，滑片P移到a端时，读出电压表示数为U1；
②闭合开关S，滑片P移到b端时，读出电压表示数为U2；
③在①中，电压表测电源电压U1；
在②中，变阻器的最大电阻与定值电阻串联，由串联电路电压的规律，变阻器的电压为：
U滑＝U1﹣U2，由欧姆定律，电路中的电流：
I＝＝，
根据串联电路的规律和欧姆定律得待测电阻：
Rx＝＝＝ Rmax。
故答案为：（1）见解答图；右；（2）定值电阻Rx断路；（3）0.16；10；误差；（4）A；（5）②滑片P移到b端时；③ Rmax。
26．在“探究电流与电压、电阻的关系”的实验中，实验器材有：电压恒为4.5V的电源、电流表、电压表、开关，5Ω、10Ω、25Ω的定值电阻各一个，规格为“40Ω1A”的滑动变阻器，导线若干。
（1）如图甲是小新同学探究“电流与电压关系”的电路图。请根据该电路图，帮小新用笔画线代替导线，在乙图中将实物连接完整，使滑片P向左滑时滑动变阻器接入电路的电阻变大。在本实验中滑动变阻器的作用是 　改变定值电阻两端的电压　。
（2）电路连接完成后闭合开关后发现，无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电流表无示数，电压表指针有示数且不变，原因可能是 　定值电阻断路　。
（3）接着同组的小华同学想探究“电流与电阻关系”，实验时，她将10Ω电阻接入电路，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，直到电压表示数如丙图所示，记为 　2.5　V，并记录电流表的示数；接着将电阻换为25Ω后，为保证电压表的示数不变，移动后的滑片应位于刚才位置的 　左　（选填：“左”或“右”）边。
（4）通过实验得到电流随电阻变化的图象如丁图所示，由此可知：在导体两端电压一定时，通过导体的电流与其电阻成 　反　比。
[拓展]在上述实验基础上，为了得到更多组数据，需要更多规格的定值电阻，则选用的定值电阻最大阻值不允许超过 　50　Ω。
【解答】解：（1）滑片P向左滑时滑动变阻器接入电路的电阻变大，故变阻器应选右下接线柱与定值电阻串联接入电路中，如下图所示：
；
变阻器的基本作用是保护电路，探究“电流与电压关系”实验时，要控制导体的电阻不变，改变导体两端的电压，看看通过导体的电流怎样变化，从而得出电流与电压的数量关系，故滑动变阻器的作用是：改变导体两端的电压；
（2）电路连接完成后闭合开关后发现，无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电流表无示数，说明电路可能断路；电压表指针有示数且不变，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，即原因可能是定值电阻断路；
（3）闭合开关，移动滑动变阻器滑片，直到电压表示数如丙图所示，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为2.5V；
根据串联分压原理可知，将定值电阻R由10Ω改接成25Ω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，即应保持定值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，所以滑片应向左端移动，使电压表的示数为2.5V，即移动后的滑片应位于刚才位置的左边；
（4）由电流随电阻变化的图象可知，通过导体的电流与导体的电阻的乘积UV＝IR＝0.1A×25Ω＝……＝0.5A×5Ω＝2.5V，为一定值，故可得出结论：电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比；
[拓展]根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：
U滑＝U﹣UV＝4.5V﹣2.5V＝2V，定值电阻的电压为变阻器分得的电压的＝1.25倍，根据分压原理，当变阻器的最大电阻接40Ω连入电路中时，定值电阻的最大值为：R定＝1.25R滑大＝1.25×40Ω＝50Ω，为了得到更多组数据，需要更多规格的定值电阻，则选用的定值电阻最大阻值不允许超过50Ω。
故答案为：（1）见解答图；改变定值电阻两端的电压；（2）定值电阻断路；（3）2.5；左；（4）反；（5）50。
27．小希和小聪一起进行“探究串联电路的电压关系”的实验。
（1）为了使探究得出的结论具有普遍意义。，L1、L2应该选择　不相同　（选填“相同”或“不相同”）的小灯泡。
（2）小希根据图甲连接好电路，闭合开关，发现L1、L2均不发光，电压表有示数且大小接近电源电压，则电路中出现的故障可能是L1发生了　断路　（选填“短路”或“断路”）。
（3）小聪帮助小希排除故障后，重新闭合开关，电压表示数如图乙所示，为了使测量结果更准确，接下来他应该　断开开关，电压表换用0﹣3V的量程　。
（4）测出L1两端的电压后，小希断开开关，准备拆下电压表，改装在B、C之间。小聪认为这样操作太麻烦，只需将与A点相连的导线改接到C点即可。小希认为小聪的办法是错误的，原因是　电压表的正负接线柱接反了　。
【解答】解：（1）为了使探究得出的结论具有普遍意义，应该选取不相同的小灯泡进行实验；
（2）闭合开关S后，灯L1、L2均不发光，说明电路中可能有断路故障，而电压表的示数大小接近电源电压3V，说明此时电压表的正负接线柱与电源两极相连，故灯L1发生断路。
（3）由图可知，测量时，电压表指针偏转角度太小，说明选用的量程过大，测量误差较大；为了使实验结果更准确，接下来他应该断开开关，电压表换用0﹣3V的量程。
（4）因已测量出L1的电压，故与A点相连的为电压表的负接线柱，与B点相连的为电压表的正接线柱；在测L2两端的电压时，如果电压表所接的B接点不动，只断开A接点，并改接到C接点上，则电流从电压表负接线柱流入了，即电压表的正负接线柱接反了，故小明的做法不正确。
故答案为：（1）不相同；（2）断路；（3）断开开关，电压表换用0﹣3V的量程；（4）电压表的正负接线柱接反了。
四．计算题（共3小题）
28．如图所示的电路，其中R1的阻值为15Ω，电源电压保持6V不变，电流表的量程为0～0.6A，求：
（1）开关S闭合、S1断开时，电流表的示数。
（2）开关S、S1都闭合时，保证电流表安全，电阻R2的最小阻值。
【解答】解：（1）由图可知，开关S闭合、S1断开时，只有R1工作，电流表测量的是通过R1的电流，
通过R1的电流：I1＝＝＝0.4A，即电流表示数为0.4A；
（2）开关S、S1都闭合时，R1、R2并联，
根据电流表量程可知，干路的总电流最大为0.6A，
根据并联电路的电流特点可知，通过电阻R2的最大电流I2＝I﹣I1＝0.6A﹣0.4A＝0.2A；
根据并联电路的电压特点可知，R2两端的电压U2＝U＝6V，
由欧姆定律可知，R2的最小阻值：R2＝＝＝30Ω。
答：（1）开关S闭合、S1断开时，电流表的示数为0.4A；
（2）开关S、S1都闭合时，保证电流表安全，电阻R2的最小阻值为30Ω。
29．如图所示，R1＝R2＝20Ω，R3＝10Ω，若只闭合开关S时，电流表的示数是0.2A．求：
（1）电源电压；
（2）当S1断开、S、S2闭合时，电流表和电压表的示数。
【解答】解：（1）只闭合开关S时，R2、R3串联，电流表测通过电路的电流，电压表测R2两端的电压，
因串联电路总电阻等于各分电阻之和，则串联电路中的总电阻为R＝R2+R3＝20Ω+10Ω＝30Ω，
根据欧姆定律可得电源电压：U＝IR＝0.2A×30Ω＝6V；
（2）当S1断开，S、S2闭合时，R1、R2并联后与R3串联，
因并联电路总电阻的倒数等于各分电阻的倒数之和，
则并联部分电路的电阻值为R并＝＝＝10Ω，
整个电路中的总电阻：R总＝R并+R3＝10Ω+10Ω＝20Ω，
根据欧姆定律可得干路中的电流（即电流表的示数）：I′＝＝＝0.3A，
此时电压表示数（即并联电路两端的电压）：UV＝I′R并＝0.3A×10Ω＝3V。
.答：（1）电源电压为6V；
（2）当S1断开、S、S2闭合时，电流表的示数为0.3A，电压表的示数为3V。
30．如图所示的电路，电源电压大小保持不变，电阻R1＝30Ω，R2＝15Ω，滑动变阻器R3的规格为“40Ω 0.5A”，电压表和电流表接入电路的量程分别为0～15V和0～0.6A。
（1）只闭合S1，电流表的示数为0.1A，求电源电压；
（2）同时闭合S1、S2、S3，当P置于R3中点时，求通过电流表的电流；
（3）只闭合S2，在保证电路各元件安全的前提下，求滑动变阻器R3可调节的阻值范围。
【解答】解：（1）只闭合S1，该电路为R1和R2的串联电路，电流表测电路中的电流，电压表测R1两端的电压；
已知此时电流表的示数为0.1A，即电路中的电流为I＝0.1A，
由串联电路的电阻特点可知电路总电阻为：R＝R1+R2＝30Ω+15Ω＝45Ω，
由I＝可知电源电压为：U＝IR＝0.1A×45Ω＝4.5V；
（2）同时闭合S1、S2、S3，R2被短路，该电路为R1和R3的并联电路，电流表测干路的电流，电压表测电源电压；
当P置于R3中点时，R3接入电路的阻值为：R中＝R3＝×40Ω＝20Ω，
此时电路总电阻为：R并＝＝＝12Ω，
干路的电流为：I′＝＝＝0.375A，即通过电流表的电流为0.375A；
（3）只闭合开关S2，R2、R3串联，电压表测量R3两端的电压，电流表测量电路电流；
当滑动变阻器接入电路的阻值为0Ω时，电路为R2的简单电路，
此时电路中的电流：I1＝＝＝0.3A＜0.5A，不会烧坏滑动变阻器和电流表，故电路各元件安全；
当滑动变阻器接入电路的阻值最大为R3＝30Ω，
此时电路总电阻为：R′＝R2+R3＝15Ω+40Ω＝55Ω，
电路中的电流为：I2＝＝＝A，
此时滑动变阻器两端的电压为：U3＝I2R3＝A×40Ω＝V≈3.3V，电压表量程为0～15V，因此电路各元件安全；
故滑动变阻器R3可调节的阻值范围为：0Ω～40Ω。
答：（1）电源电压为4.5V；
（2）通过电流表的电流为0.375A；
（3）滑动变阻器R3可调节的阻值范围为0Ω～40Ω。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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