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华师大版初中科学八年级下学期 第4章 电与电路 单元试卷
一、选择题(每小题2分，共40分)
1．如图所示，研究串联电路中电流的特点。实验时电流表甲和乙的示数分别为0.18 A和0.16 A，造成两个电流表示数不同的原因可能是（ ）
A．电流表的缘故 B．灯泡L1和L2的电阻不同
C．导线有电阻 D．灯泡L1和L2在电路中的位置
2．（2020八上·兰溪期中）甲和乙是两个轻质泡沫小球，丙是用丝绸摩擦过的玻璃棒，甲、乙和丙三者之间相互作用时的场景如图所示，由此判断（ ）
A．小球甲一定带正电 B．小球乙一定带正电
C．小球乙一定不带电 D．小球甲和乙一定带异种电荷
3．在下列物体中，制造它们的材料都是绝缘体的一组是（ ）
A．硬币和铅笔
B．电饭锅和电熨斗
C．电工靴和橡胶手套
D．开关和滑动电阻器
4．下列与实物图一致的电路图是（ ）
A． B．
C． D．
5．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3 V，滑动变阻器上标有“15 Ω 1 A”字样。在a、b间先后接入不同阻值的定值电阻R，移动滑片P，使电压表示数为1.5 V，读出电流表的示数。当20 Ω的电阻接入a、b间时，电压表示数始终无法达到1.5 V，其原因可能是（ ）
A．滑动变阻器阻值太小 B．电源电压3 V太低
C．20 Ω的阻值太小 D．控制的电压1.5 V太高
6．如图所示是路口交通指示灯的示意图，指示灯可以通过不同颜色灯光的变化指挥车辆和行人的交通行为，据你对交通指示灯的了解可以推断（ ）
A．红灯、黄灯、绿灯是串联的
B．红灯、黄灯、绿灯是并联的
C．红灯与黄灯并联后再与绿灯串联
D．绿灯与黄灯并联后再与红灯串联
7．关于电流表和电压表的使用方法，下列说法正确的是（ ）
A．测量电压时，电压表必须与被测电路串联
B．测量电流时，电流表必须与被测电路串联
C．不管是电流表还是电压表，连接时必须使电流从“＋”接线柱流出，从“－”接线柱流入
D．电压表的量程改变后，每小格表示的值仍保持不变
8．如图所示的电路中，闭合开关时，下列说法正确的是（ ）
A．两灯泡串联 B．电流表测的是总电流
C．电流表测的是L1电流 D．开关只能控制L2
9．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像。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0.5V不变
C．滑动变阻器阻值变化范围为1～5Ω
D．将Rx从5Ω换成10Ω后，应将滑片P向左移
10．如图所示，当开关S闭合后，两表均有示数，过一会儿，发现电压表和电流表示数都增大，下列故障分析可能的是（ ）
A．L1断路 B．L2断路 C．L1短路 D．L2短路
11．如图所示，圆环状合金圈的A点固定接在电路中，滑动触头P可以在圆环上滑动。闭合开关S后，在P从B开始经C滑动到D的过程中，电流表的示数变化是（ ）
A．由小变大 B．先变大后变小
C．由大变小 D．先变小后变大
12．某档案馆的保密室进出门有下列要求：甲、乙两资料员必须同时用各自的钥匙(S甲、S乙分别表示甲、乙两资料员的钥匙)使灯亮才能进入保密室；而馆长只要用自己的钥匙(S馆长表示馆长的钥匙)使灯亮就可以进入保密室。下列电路中符合上述要求的是 ( )
A． B．
C． D．
13．现有R1、R2两个电阻，它们的U－I关系图像如图甲、乙所示。将这两个电阻串联后接入电压为6 V的电源两端，下列说法正确的是（ ）
A．该电路中电阻R1的阻值是电阻R2阻值的2倍
B．通过电阻R1的电流是通过电阻R2电流的2倍
C．电阻R1两端的电压与电阻R2两端的电压相等
D．电阻R1与电阻R2的阻值相等
14．如图所示的电路中，闭合开关，电压表V1的示数是7.5V，电压表V2的示数为9V，若电源电压为12V，则L2两端电压是（ ）
A．4.5V B．5.5V C．3V D．2V
15．小明用如图所示的器材探究“影响电阻大小的因素”。a、b为长度一样的镍铬合金丝，b比a的横截面积大。关于此实验，下列说法正确的是（ ）
A．小灯泡的亮度越亮，表示接入的合金丝电阻越大
B．利用此装置只能探究导体电阻大小和横截面积的关系
C．利用此装置能探究导体电阻大小和横截面积、长度的关系
D．为了准确比较两根合金丝的电阻，需再接入一个电压表和滑动变阻器
16．科学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的科学量，常用一些直观的现象去认识或用易测量的科学量间接测量。这种研究问题的方法叫转换法。下列事例中不属于这种方法的是（ ）
A．在研究“电压是形成电流”的原因时，我们引入“水路”同“电路”进行类比
B．灯泡发光说明电路中存在电流
C．小敏根据爸爸捏住尺的刻度大小测试爸爸的反应快慢
D．闭合开关，观察电流表示数来比较电阻丝电阻的大小
17．在探究一个用电器中电流随电压变化关系时，李芳连接好的电路如图所示．闭合开关，发现电流表、电压表均有示数，调节滑动变阻器，电流表、电压表示数都不变化．李芳连接的电路有不妥之处，改正的方法是（ ）
A．将导线K的a端移至接线柱A B．将导线L的b端移至接线柱B
C．将导线L的b端移至接线柱D D．将导线M的c端移至接线柱B
18．如图所示的电路，已知电流表的量程为0～0.6 A，电压表的量程为0～3 V，定值电阻R1的阻值为10 Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为50 Ω，电源电压为 6 V。开关S闭合后，在滑动变阻器滑片滑动的过程中，保证电流表、电压表不被烧坏的情况下，下列说法正确的是（ ）
A．电压表最小示数是1 V
B．滑动变阻器滑片允许滑到最左端
C．电路中允许通过的最大电流是0.6 A
D．滑动变阻器滑片移动的过程中，电流表先达到最大量程
19．如图所示的电路中，闭合开关，发现每个电表都有一定的示数。向右移动滑片，则（ ）
A．电流表A1示数减小，电流表A2和电压表 V示数都增加
B．电流表A1和A2示数都减小，电压表 V示数增加
C．电流表A1、A2和电压表 V示数都减小
D．电流表A1、A2和电压表 V示数都增加
20．实验室所使用的电流表是由小量程的电流表改装而成。在图甲中 是满偏电流(即小量程电流表允许通过的最大电流)Ig＝3 mA的电流表，其电阻Rg＝10 Ω，现借助一个定值电阻R0把它改装为一个量程为3 A的电流表，如图乙所示，下列判断正确的是（ ）
A．达到满偏时 两端电压0.03 V，R0约10 000 Ω
B．达到满偏时 两端电压0.03 V，R0约0.01 Ω
C．达到满偏时 两端电压30 V，R0约10 000 Ω
D．达到满偏时 两端电压30 V，R0约0.01 Ω
二、填空题(每空1分，共17分)
21．用在干燥的头发上梳过的塑料梳子靠近细细的水流，会观察到如图所示的惊奇现象，这是由于梳子摩擦后 ，会吸引细细的水流；当梳子靠近带负电的小球，小球被排斥，说明梳子带 电。
22．如图是常用手电筒的剖面图，筒内每节干电池的电压为1.5 V。按下按键前，小灯泡不亮，电路为 (选填“通路”“短路”或“开路”)；按下按键后，小灯泡发光，它两端的电压为 V。
23．滑动变阻器的制作原理是通过改变连入电路中的 来改变 的。为了使滑动变阻器对电路起到保护作用，一般将它 联在电路中，并且通常在使用前将滑片调到 的位置。
24．两个定值电阻R1∶R2＝5∶3，把它们串联起来接到某一电源上，它们两端的电压之比为 ，通过它们的电流之比是 ，把它们并联起来接到某一电源，它们两端的电压之比是 ，电流之比是 。
25．两个电阻的规格分别为“6 V 0.2 A”和“3 V 0.3 A”，将它们串联后接入电路，其总电压不能超过 V；将它们并联后接入电路，其总电流不能超过 A。
26．做“串联与并联电路中电流、电压的关系”实验时，实验用的两个灯泡L1、L2上分别标有“2.5 V”和“3.8 V”字样，电源电压恒为2.5 V。
（1）串联时，小科连接了如图甲所示的电路。闭合开关，两灯均不发光。小科猜想是灯泡L1灯丝断了，就用一根导线的两端在灯泡L1两接线柱处同时试触。若看到灯泡L2 ，说明小科猜想正确。
（2）并联时，小科连接了如图乙所示的电路。闭合开关前，小科检查发现电路连接有误，但只要改动一根导线即可。请你在要改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线，将图乙中的电路连接正确。
（3）改正电路后继续实验，小科记录的实验数据见表：
物理量 电流 电压
串联电路 IA＝0.16 A IB＝0.16 A IC＝0.16 A UL1＝0.9V UL2＝1.6V U总＝2.5V
并联电路 IL1＝0.34 A IL2＝0.20 A I总＝0.54 A UL1＝2.5 V UL2＝2.5 V U总＝2.5 V
学习了欧姆定律以后，小科发现：根据串联电路中的数据，可计算得到RL1＝5.63 Ω，根据并联电路中的数据，可计算得到RL1＝7.35 Ω。造成这一差异的根本原因是灯丝电阻的大小随着 升高而增大。
三、实验探究题(每空2分，共20分)
27．图甲是小伟探究“导体中电流与电阻的关系”的实验电路图。图乙是他根据实验数据描绘出的I－R关系图像。由图像可知：当电压一定时，电流与电阻成 (选填“正比”或“反比”)；他每次控制电阻的两端电压为 V不变。若电源电压为 4.5 V，实验中R的阻值分别为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω，那么滑动变阻器的阻值至少为 Ω。
28．小科按照实验要求，设计测量未知定值电阻Rx阻值(范围为400～600 Ω)的实验。
器材：干电池两节(总电压为2～3 V)，电压表(量程0～3 V、0～15 V)、电流表(量程0～0.6 A、0～3 A)、滑动变阻器(500 Ω 0.5 A)各一个，开关、导线若干。
（1）要求一：测算出Rx，且实验过程中不能拆接电路。
小科设计实验电路如图甲。请分析：
①小科在设计实验前通过估算发现，用所提供的电流表无法测量出电路中的电流，其原因是 ；
②实验时，先将变阻器滑片P移到某一位置a处，读出电压表示数为U1，U1即为电源电压。再将变阻器滑片P移到另一位置b处，读出电压表示数为U2，则U1－U2就是此时滑动变阻器两端的电压。根据相关数据计算Rx的阻值。实验中滑片P所在的a、b处分别对应的位置是 。
（2）要求二：增加一个电学器材实现Rx阻值的直接读取，且电路只能连接一次。
小科增加了一个阻值可连续调节且可读数的变阻器Y，重新设计了图乙电路。实验步骤如下：①先闭合开关S、S1，调节滑动变阻器使电压表示数为2 V；②再断开开关S1，闭合开关S2， ，读取此时Y的数值。Y的示数即为Rx的阻值。
29．利用如图电路研究“电流与电阻的关系”，其中电流表量程为“0～0.6 A”，电压表量程为“0～3 V”，滑动变阻器的规格为“50
Ω 1 A”。依次将阻值为5 Ω、10 Ω、20 Ω的定值电阻接入AB之间完成实验，获得数据如下表。
实验组别 1 2 3
电阻R(Ω) 5 10 20
电流I(A) 0.4 0.2 0.1
请回答：
（1）完成第一组实验，断开开关，拆下5 Ω的电阻，改接10 Ω的电阻。继续操作有以下四步：①闭合开关；②将滑动变阻器的滑片移到最右端；③记录电流表示数；④将滑动变阻器的滑片移到适当位置。从安全和规范角度考虑，正确的顺序是 。
（2）上述操作④中判断滑片已处于适当位置的依据是 。
（3）依据表中数据作出了下列图像，其中正确的是____。
A． B．
C． D．
（4）要完成本次实验，电源最多只能将 节干电池串联。
四、解答题(第30题10分，第31题13分，共23分)
30．如图所示，电源电压可调，小灯泡上标有“6
V 0.5 A”的字样(不考虑温度对小灯泡电阻的影响)，电流表量程0～0.6 A，电压表量程0～3 V，滑动变阻器规格为“20 Ω 1 A”。
（1）电源电压调至6 V，闭合开关S1和S2，移动滑动变阻器滑片P，使小灯泡正常发光，电流表示数为0.6 A，则电压表的示数是多少？R0的阻值是多少？
（2）电源电压调至8 V，断开开关S1，闭合开关S2，为了保证电路安全，求滑动变阻器的阻值变化范围。
31．甲、乙两地相距40 km，在甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线，已知每条输电线每千米的电阻为0.2 Ω。现输电线在某处发生了短路，为确定短路位置，抢修员进行了如下操作：在甲地利用电源(电压恒为6 V)、定值电阻R0(阻值为20 Ω)、电压表(量程为0～3 V)以及开关等与输电线组成了一个检测电路(如图所示，电压表未画出)，闭合开关后，电压表示数为2 V。解答如下问题：
（1）根据题意判定电压表的连接位置，将它接入检测电路。
（2）计算出短路位置离甲地的距离。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】串、并联电路的电流特点
【解析】【分析】根据串联电路的特点分析判断。
【解答】在串联电路中，各处电流都相等，这和灯泡的电阻、导线的电阻和灯泡的位置无关，故B、C、D错误；
如果两个电流表的测量精度不同，或者其中一个有问题，那么可能出现测量值不同的情形，故A正确。
故选A。
2．【答案】B
【知识点】电荷间的相互作用规律
【解析】【分析】根据电荷之间的相互作用规律分析。
【解答】丝绸摩擦过的玻璃棒丙肯定带正电，因为乙和丙相互排斥，所以乙肯定带正电。甲和乙相互吸引，甲和丙相互吸引，那么甲可能带负电，也可能不带电。
故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
3．【答案】C
【知识点】导体和绝缘体
【解析】【分析】不容易导电的物体叫绝缘体，例如玻璃、橡胶、陶瓷、塑料和各种油类等，据此分析判断。
【解答】A.硬币是导体，而铅笔是绝缘体，故A错误；
B.电饭锅和电熨斗的加热部分为导体，而底座、外壳为绝缘体，故B错误；
C.电工靴的材料为橡胶，和橡胶手套都是绝缘体，故C正确；
D.开关和滑动变阻器的导线部分为导体，而手接触的位置为绝缘体，故D错误。
故选C。
4．【答案】C
【知识点】根据实物图画电路图
【解析】【分析】由实物图可知，开关控制整个电路，开关闭合后，两灯串联，开关与用电器串联，如果开关与用电器并联，闭合后将会有用电器被短路．
【解答】依次画出电源、开关、灯泡，两只灯泡串联．
在A中，灯泡并联，故A不合题意，
在B中，开关闭合后，L1灯泡短路，故B不合题意，
在C中，两只灯泡串联，开关控制整个电路，故C符合题意．
在D中，开关闭合后，灯泡L1短路，故D不合题意．
故答案选：C．
5．【答案】A
【知识点】串、并联电路的电压特点；欧姆定律及其应用
【解析】【分析】根据串联电路的分压规律分析判断。
【解答】在串联电路中，电压的分配与电阻成正比。定值电阻R与变阻器串联，电压表测R的电压。既然电压表的示数保持不变，那么变阻器的电压也保持不变。根据串联电路的分压规律得到：，定值电阻R越大，滑动变阻器接入的阻值越大。当R=20Ω时得到：，解得：R变=20Ω>15Ω，即变阻器的阻值太小，从而使电压表的示数始终大于1.5V，故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
6．【答案】B
【知识点】串联电路和并联电路的辨别
【解析】【分析】如果用电器相互影响，那么它们串联；如果用电器不相互影响，那么它们并联，据此分析判断。
【解答】红灯、绿灯和黄灯，不可能同时发光，即使其中一盏灯坏了，其它两盏灯照常工作，因此它们不相互影响，即它们并联，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
7．【答案】B
【知识点】电流的测量及电流表的使用；电压的测量及电压表的使用
【解析】【分析】根据电流表和电压表的使用规范分析判断。
【解答】A.测量电压时，电压表必须与被测电路并联，故A错误；
B.测量电流时，电流表必须与被测电路串联，故B正确；
C.不管是电流表还是电压表，连接时必须使电流从“＋”接线柱流入，从“－”接线柱流出，故C错误；
D.电压表的量程改变后，每小格表示的值也会发生改变，故D错误。
故选B。
8．【答案】C
【知识点】串联电路和并联电路的辨别；串、并联电路的电流特点
【解析】【分析】（1）如果有两条或两条以上的通路，那么电路并联；如果只有一条通路，那么电路串联；
（2）（3）电流表与哪个用电器串联，它就测哪个用电器的电流；
（4）干路上开关控制所有用电器，支路开关只能控制它所在支路的用电器。
【解答】根据实物图可知，电流在到达电流表时分叉，一支经过灯泡L1流回负极，一支经过灯泡L2流回负极，因此两个灯泡并联，故A错误；
电流表与灯泡L1串联在同一支路，只测灯泡L1的电流，故B错误，C正确；
开关在干路上，控制两个灯泡，故D错误。
故选C。
9．【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】（1）根据图乙确定实验中的变量，从而确定实验探究的目的；
（2）根据控制变量发的要求可知，探究电流与电阻的关系时要保持电压不变，从乙图中找到一组对应的电流和电阻值，根据U=IR计算出Rx两端的电压即可；
（3）根据乙图，分别确定电路的最小和最大电流，已知变阻器两端的电压保持0.5V不变，根据R=计算出变阻器的阻值范围即可；
（4）在串联电路中，电压与电阻成正比，据此分析变阻器的阻值变化，然后确定滑片的移动方向。
【解答】由图乙可知，实验中变量为电流和Rx，Rx两端电压为定值，所以该同学探究的是电流和电阻的关系，故A错误；
实验中电压表测Rx两端的电压，根据图乙可知，当电阻为25Ω时电流为0.1A，代入公式U＝IR可知，电压表的示数保持2.5V不变，故滑动变阻器两端的电压保持0.5V不变，故B错误；
当Rx为5Ω电阻时，电路中电流为0.5A，由欧姆定律可知此时滑动变阻器的阻值R＝ ＝ ＝1Ω；当Rx为25Ω时，电路中电流为0.1A，由欧姆定律可知此时滑动变阻器的阻值R＝ ＝ ＝5Ω，所以滑动变阻器阻值变化范围为1～5Ω，故C正确；
将Rx从5Ω换成10Ω，由串联电路分压的特点可知，电压表的示数会变大。为保证电压表数值不变，就要减小Rx的电压而增大变阻器两端的电压。由串联电路分压的特点可知，应增大滑动变阻器的阻值，由图甲可知，滑片P应向右移。
故选C。
10．【答案】D
【知识点】电流表、电压表在判断电路故障中的应用
【解析】【分析】对各个选项中的故障进行判断，推测可能出现的现象，哪个与题目描述一致，哪个就是正确选项。
【解答】根据图片可知，两个灯泡串联，电压表测L1，电流表测总电流。
A.L1断路时，电压表与L2串联，此时电压表测电源电压，示数肯定增大；由于电压表的内阻很大，所以通过电流表的示数会很小，故A不合题意；
B.L2断路时，整个电路断路，电压表和电流表都没有示数，故B不合题意；
C.L1短路时，电压表同时被短路，示数为零，故C不合题意；
D.L2短路时，电路里只有灯泡L1，总电阻变小，因此电流表的示数增大；电压表的示数变为电源电压，因此电压表的示数增大，故D符合题意。
故选D。
11．【答案】D
【知识点】电阻和电阻的串联、并联
【解析】【分析】在并联电路中，总电阻越并越小，且比其中最小的电阻还要小，据此分析阻值的变化，进而确定电流表的示数变化。
【解答】根据图片可知，合金圈被分为两部分，即ABP段和ADP段，且两段电阻丝并联。根据并联电路的电阻特点可知，当两段电阻值相等时，并联的总电阻最大，此时P恰好在C点。因此，在P从B到D的过程中，总电阻先变大后变小，根据“电流与电阻的反比关系”可知，总电流先变小后变大，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
12．【答案】C
【知识点】串联电路和并联电路的辨别
【解析】【分析】根据串并联电路的关系判断甲、乙两资料员开关之间的关系和馆长钥匙之间关系，然后判断灯亮的位置即可得出答案。
【解答】由题意可知，甲、乙两资料员必须同时用各自的钥匙使灯亮才能进入保密室说明两者不能独立工作、相互影响即为串联；
馆长只要用自己的钥匙使灯亮就可以进入保密室说明馆长的钥匙开关与甲、乙资料员钥匙开关并联，且灯泡位于干路；
由选项可知C符合，ABD不符合。
故答案为：C
13．【答案】A
【知识点】串、并联电路的电流特点；串、并联电路的电压特点；欧姆定律及其应用
【解析】【分析】在串联电路中，各处电流都相等；总电压等于各处电压之和，据此从两个图像中找到电流相同，且二者电压之和等于6V的点，从而确定它们的电压值，进而对各个选项进行分析即可。
【解答】根据图像可知，当电流为0.2A时，甲的电压为4V，乙的电压为2V，二者相加等于电源电压6V。
A.R1的电阻为：，R2的电阻为：，故A正确；
B.通过两个电阻的电流相等，故B错误；
C.两个电阻的电压不相等，故C错误；
D.两个电阻不相等，故D错误。
故选A。
14．【答案】A
【知识点】电压的测量及电压表的使用；串、并联电路的电压特点
【解析】【解答】电路中三个灯泡串联，电压表V1测L1和L2两端的总电压，电压表V2测L2和L3两端的总电压，由串联电路的电压特点，L1两端的电压U1=12V-9V=3V，L3两端的电压U3=12V-7.5V=4.5V，L2两端的电压U2=12V-3V-4.5V=4.5V。
故选A
【分析】串联电路中总电压等于串联各用电器两端电压之和。
15．【答案】C
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【分析】根据探究影响电阻的因素实验的设计思路、实验过程和结论分析判断。
【解答】A.小灯泡的亮度越亮，通过电阻的电流越大，表示接入的合金丝电阻越小，故A错误；
BC.只选择上面的合金丝，先接入一半长度，再全部接入，可以探究导体电阻与长度的关系。先接入上面的合金丝，再继入下面的合金丝，可以探究导体电阻与横截面积的关系，故B错误，C正确；
D.为了准确比较两根合金丝的电阻，需再接入一个电流表即可，故D错误。
故选C。
16．【答案】A
【知识点】实验探究的其他思想方法
【解析】【分析】分析各个选项中使用的物理研究方法，判断是否属于转换法即可。
【解答】A.在研究“电压是形成电流”的原因时，我们引入“水路”同“电路”进行类比，使用了类比法，故A符合题意；
B.灯泡发光说明电路中存在电流，使用了转换法，故B不合题意；
C.小敏根据爸爸捏住尺的刻度大小测试爸爸的反应快慢，使用了转换法，故C不合题意；
D.闭合开关，观察电流表示数来比较电阻丝电阻的大小，使用了转换法，故D不合题意。
故选A。
17．【答案】D
【知识点】实物的电路连接；滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【分析】由电路图可知，滑动变阻器没有按一上一下的原则串联在电路中，而是全接到上方两个接线柱上；要测用电器中电流随电压变化关系时电压表应并联在用电器的两端，而电路图中电压表测电源的电压．
【解答】解：A、将导线K的a端移至接线柱A时，滑动变阻器可以改变用电器两端的电压，但电压表测电源的电压示数不变，不能进行实验探究，故A不可行；
B、将导线L的b端移至接线柱B时，滑动变阻器可以改变用电器两端的电压，但电压表测电源的电压示数不变，不能进行实验探究，故B不可行；
C、将导线L的b端移至接线柱D时，滑动变阻器被断路，不能改变用电器两端的电压，无法进行实验探究，故C不可行；
D、将导线M的c端移至接线柱B时，电压表测用电器两端的电压，通过移动滑片可以改变用电器两端的电压，进行实验探究，故D可行．
故选D．
18．【答案】A
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】（1）当电压表的示数最小时，通过电路的电流也最小，此时变阻器接入的阻值最大，根据欧姆定律计算出最小电流，再根据U=IR计算电压表的最小示数；
（2）当变阻器的滑片到达最左端时，它的阻值为零，计算出此时电压表的示数和电流表的示数，与其量程比较即可；
（3）根据电压表的量程确定通过电路的最大电流，然后再与电流表的量程比较；
（4）计算出滑片到达最左端时，两个电表的示数是否超过量程即可。
【解答】A.根据串联电路的分压特点可知，滑动变阻器接入电路中的阻值最大时电压表的示数最小，电路中的最小电流Imin＝ ＝ ＝0.1 A，电压表的最小示数Umin＝IminR1＝0.1 A×10 Ω＝1 V，故A正确；
B.由电路图可知，当滑动变阻器的滑片位于最左端时，电压表测电源的电压，电源电压6 V大于电压表的最大量程3 V，所以滑动变阻器的滑片不能移到最左端，故B错误；
C.当滑片到达最左端时，此时变阻器的阻值为零，只有R1，根据欧姆定律可得，此时电路中的电流I＝ ＝ ＝0.6 A，此时电压表的示数为6V>3V，超过量程，所以电路中的最大电流不可能为0.6 A，故C错误；
D.根据上面的分析可知，当滑片在最左端时，电流表刚好达到量程，而电压表已经超过量程，所以两电表中电压表先达到最大量程，故D错误。
故选A。
19．【答案】D
【知识点】电路的动态分析
【解析】【分析】首先确定电阻的串并联关系，然后确定每个电表所测的物理量，最后利用欧姆定量和串并联电路的特点分析电表的示数变化即可。
【解答】根据图片可知，电阻R1和R2并联，再与变阻器串联；电压表测R1的电压，电流表A1测总电流，A2测R1的电流。
当滑片向右移动时，变阻器的阻值减小，根据串联电路电压与电阻成正比可知，变阻器的电压减小；根据U并=U总-U变可知，并联部分的电压增大，即电压表的示数增大。
由于R1的电压等于电压表的示数，因此它的电压增大，根据可知，通过它的电流即电流表A2的示数增大；
变阻器的阻值减小，根据R总=R并+R变可知，总电阻变小，那么总电流即电流表A1的示数增大。
故选D。
20．【答案】B
【知识点】串、并联电路的电流特点；串、并联电路的电压特点；欧姆定律及其应用
【解析】【分析】根据乙图可知，电阻R0与Rg并联。首先根据U0=Ug=IgRg计算出 两端的电压，再根据并联电路I0=I总-Ig计算出通过R0的电流，最后根据计算出它的电阻。
【解答】根据乙图可知，电阻R0与Rg并联。
两端的电压U0=Ug=IgRg=0.003A×10Ω=0.03V；
通过R0的电流0=I总-Ig=3A-0.003A=2.997A；
定值电阻。
故选B。
21．【答案】带电；负
【知识点】摩擦起电；电荷间的相互作用规律
【解析】【分析】（1）经过摩擦过的物体有了吸引轻小物体的性质，这种现象叫摩擦起电；
（2）同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
【解答】（1）在干燥的头发上梳过的塑料梳子靠近细细的水流，会观察到如图所示的惊奇现象，这是由于梳子摩擦后带电，会吸引细细的水流；
（2）当梳子靠近带负电的小球，小球被排斥，根据“同种电荷相互排斥”可知，梳子带负电。
22．【答案】开路；3
【知识点】基本电路与电路图；串、并联电路的电压特点
【解析】【分析】（1）处处连通的电路叫通路，断开的电路为开路，电流不经过用电器，直接由电源正极流回负极叫短路。
（2）当电池串联时，根据U总=nU计算电源电压。
【解答】（1）按下按键前，小灯泡不亮，即电路没有电流，因此电路为开路；
（2）按下按键后，小灯泡发光，它两端的电压为：U总=nU=2×1.5V=3V。
23．【答案】电阻丝长度；电阻大小；串；阻值最大
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【分析】根据滑动变阻器的工作原理和使用方法解答。
【解答】滑动变阻器的制作原理是通过改变连入电路中的电阻丝长度来改变电阻大小的。为了使滑动变阻器对电路起到保护作用，一般将它串联在电路中，并且通常在使用前将滑片调到阻值最大的位置。
24．【答案】5∶3；1∶1；1∶1；3∶5
【知识点】串、并联电路的电流特点；串、并联电路的电压特点；欧姆定律及其应用
【解析】【分析】（1）根据串联电路的电流特点计算电流之比，根据U=IR计算电压之比；
（2）根据并联电路的电压特点计算电压之比，根据计算通过的电流之比。
【解答】（1）串联电路中各处电流都相等，那么通过它们的电流之比为：1：1；
根据U=IR可知，它们两端的电压之比：。
（2）并联电路中各支路两端电压相等，那么它们的电压之比为：1：1；
通过它们的电流之比为：。
25．【答案】8；0.4
【知识点】串、并联电路的电流特点；串、并联电路的电压特点；欧姆定律及其应用
【解析】【分析】（1）串联时各处电流都相等，因此电路的最大电流等于两个电阻中最小的额定电流，首先根据计算出两个电阻的阻值，然后根据U总=I总R总计算电路的最大电压；
（2）并联电路中总电压等于各支路两端电压，因此电路的最大电压等于两个电阻中较小的额定电压，根据欧姆定律计算出另外一个灯泡的工作电流，然后根据I总=I1+I2计算出此时最大总电流即可。
【解答】（1）两个电阻的阻值为：；
因为0.2A<0.3A，
所以串联电路的最大电流为0.2A；
那么此时总电压最大为：U总=I总R总=0.2A×（30Ω+10Ω）=8V；
（2）因为3V<6V，
所以并联时最大电源电压为3V；
此时通过R1的电流为：；
此时的总电流为：I总=I1+I2=0.1A+0.3A=0.4A。
26．【答案】（1）发光
（2）解：如图所示：
或
（3）温度
【知识点】串、并联电路的电流特点；串、并联电路的电压特点
【解析】【分析】（1）如果灯泡L1的灯丝断了，那么将导线并联在它两端的接线柱时，整个电路接通，此时灯泡L2有电流经过，它应该发光；
（2）根据乙图可知，电流从正极出发，依次经过L2左边的接线柱、L1左边的接线柱，然后通过开关流回负极，此时两个灯泡全部被短路，因此只要调整线头位置，让电流分别经过两个灯泡即可；
（3）并联时，灯泡两端的电压大于串联时的电压，而灯丝两端的电压越高，灯丝的温度越高，则灯丝的电阻越大。
【解答】（1）小科猜想是灯泡L1灯丝断了，就用一根导线的两端在灯泡L1两接线柱处同时试触。若看到灯泡L2发光，说明小科猜想正确。
（2）方法一：将开关与L1相连的导线从L1端断开，改接在L1右端的接线柱上即可，如下图所示：
方法二：将电源正极和灯泡L2相连的导线从L2端断开，改接在L2的右端，如下图所示：
（3）造成这一差异的根本原因是灯丝电阻的大小随着温度升高而增大。
27．【答案】反比；2.5；20
【知识点】欧姆定律及其应用；探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】（1）如果两个物理量的乘积相等，那么它们成反比例关系；如果两个物理量的比值相等，那么它们成正比例关系；
（2）从图乙中找到一组对应的电阻和电流值，然后根据U=IR计算电阻两端不变的电压；
（3）从图乙找到最小的电流和对应的阻值，首先根据经计算此时的总电阻，再根据R变=R总-R计算出变阻器的阻值即可。
【解答】（1）根据图乙可知，每组对应的电流和电阻的乘积都相等，因此得到：当电压一定时，电流与电阻成反比；
（2）根据乙图可知，当R=5Ω时，电流I=0.5A，那么每次控制电阻的电压为：U=IR=0.5A×5Ω=2.5V；
（3）根据乙图可知，电路的最小电流为0.1A，此时R=25Ω；
此时的总电阻；
此时变阻器接入的阻值为：R变=R总-R=45Ω-25Ω=20Ω。
28．【答案】（1）被测电阻阻值范围为400～600Ω，2节干电池的总电压最大为3V，根据欧姆定律可估算出电路中最大电流值为0.0075A，比电流表最小刻度值0.02A小得多，因此电流表无法测量电路中电流；a点在最右端，b点在最左端
（2）调节Y的阻值，使电压表示数为2V
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】（1）①如果电流值小于电流表的分度值，那么就无法测出，根据被测阻值的范围和电源电压的范围计算出通过电路的电流值，然后与电流表分度值比较即可；
②当滑片在变阻器的最右端时，变阻器接入的阻值为零，此时只有电阻Rx，此时电压表的示数就等于电源电压U1；当滑片在最左端时，变阻器全部接入，此时变阻器与Rx串联，记下此时电压表的示数U2。根据U滑=U总-Ux可知，此时U1－U2就是变阻器的电压。
（2）在串联电路中，电压的分配与电阻成正比。先让Rx与变阻器串联，将电压表的示数调到定值；然后再让可读数的变阻器Y与变阻器串联，调节它的阻值，使其示数仍然为定值，这时Y的电阻值肯定与Rx的阻值相等。
【解答】（1）科在设计实验前通过估算发现，用所提供的电流表无法测量出电路中的电流，其原因是：被测电阻阻值范围为400～600Ω，2节干电池的总电压最大为3V，根据欧姆定律可估算出电路中最大电流值为0.0075A，比电流表最小刻度值0.02A小得多，因此电流表无法测量电路中电流。
(2)②再断开开关S1，闭合开关S2，调节Y的阻值，使电压表示数为2V，读取此时Y的数值。Y的示数即为Rx的阻值。
29．【答案】（1）②①④③
（2）电压表示数为2 V
（3）A；B
（4）4
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】(1)为保护电路，应将滑动变阻器滑片移到最大阻值处(最右端)，再闭合开关。闭合开关后，根据串联电路的电压与电阻成正比可知，电压表的示数肯定变大了，此时需要调节变阻器的滑片增大阻值，直到电压表恢复原来示数，再记录此时的电流值。
（2）研究电流和电阻的关系，应保证待测电阻两端的电压不变，根据表格数据利用公式U=IR计算出电压表的示数即可；
（3）分别表格数据，确定电流和电阻的数量关系即可；
（4）电源电压不变，为保证接入AB的电阻R两端的电压为2 V，R的阻值越大，根据串联电路分压规律，滑动变阻器接入电路中的阻值也需要越大。从表格中找到最小电流，根据U＝I(R＋R滑)计算出变阻器的阻值全部使用时的最大电压，然后根据计算出串联的电池节数。
【解答】（1）续操作有以下四步：
②将滑动变阻器的滑片移到最右端；
①闭合开关；
④将滑动变阻器的滑片移到适当位置；
③记录电流表示数。
正确的顺序为②①④③。
（2）分析表格数据可知，待测电阻两端的电压应调至5 Ω×0.4 A＝2 V的位置。
（3）由表中数据可知，电压一定时，电流和电阻成反比，电流和电阻的倒数成正比，故选AB。
（4）当20Ω的电阻接入电路中时，滑动变阻器接入电路中的阻值达到最大，若此时滑动变阻器的滑片恰好移到最右端，
电源电压U＝I(R＋R滑)＝0.1 A×(20 Ω＋ 50 Ω)＝7 V。
若电源电压大于7 V，就会出现滑动变阻器滑片移到最右端时，电阻R两端的电压仍大于2 V的状况，无法完成本实验。
因此电源电压应小于等于7 V，
所以电源最多只能串联节干电池(1节干电池提供的电压为1.5 V)。
30．【答案】（1）解：小灯泡正常发光，电压为6 V，电流为0.5 A，则滑动变阻器接入电路中的阻值为0 Ω，故电压表的示数为0 V。电流表示数I＝0.6 A，则R0＝ ＝ ＝ ＝60 Ω。
（2）解：①为了保证电路安全，当电压表示数U1＝3 V时，可求滑动变阻器连入电路的最大阻值。灯的电阻RL＝ ＝ ＝12 Ω，电路中的电流I′＝ ＝ ＝ ＝ A，Rmax＝ ＝ ＝7.2 Ω。②为了保证电路安全，当电路中的电流I2＝IL＝0.5 A时，可求滑动变阻器连入电路的最小阻值Rmin＝R总－RL＝ －RL＝ －12 Ω＝4 Ω。滑动变阻器的阻值变化范围为4 Ω≤R≤7.2 Ω。
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】（1）根据电路图可知，灯泡L与变阻器串联，电压表测变阻器的电压。根据题目条件可知，灯泡正常发光的电压为6V，而电源电压恰好为6V，根据U变=U总-UL计算此时电压表的示数。
此时灯泡正常发光，那么通过电路的电流为0.5A，根据并联电路I0=I总-IL计算出通过R0的电流，最后根据计算即可。
（2）断开开关S1，闭合开关S2，灯泡L与变阻器串联，电压表测变阻器的电压。
①根据电压表的量程确定变阻器的最大电压，此时它的阻值最大而电流最小。首先根据 计算灯泡的电阻，再根据 计算出此时电路的电流，最后根据 计算出变阻器的最大阻值；
②当变阻器的阻值最小时，通过电路的电流最大，根据电流表的量程和灯泡的额定电流比较，确定电路的最大电流。首先根据计算出此时的总电阻，再根据Rmin＝R总－RL计算出此时变阻器的最小阻值即可。
31．【答案】（1）解：如图所示：
（2）解：由题可知，闭合开关后，电压表示数为2 V，即U线＝2 V，
由串联电路的电压特点可得，电阻R0两端的电压U0＝U－U线＝6 V－2 V＝4 V，
因串联电路的电流处处相等，则电路中的电流：
I＝ ＝ ＝0.2 A，
由I＝ 可得，甲地到短路位置两输电线的总电阻：
R线＝ ＝ ＝10 Ω，
根据题意可得，甲地到短路位置两输电线的总长度L＝ ＝50 km，
因两条输电线是并排架设的，所以短路位置离甲地的距离s＝ L＝ ×50 km＝ 25 km。
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】（1）甲地是电源所在位置，电阻R0与导线电阻R线串联；要确定短路位置，需要测出甲地到短路位置两输电线串联的总电阻。只要用电压表应测导线的总电压，就能根据U0=U总-U线计算出R0的电压，从而计算出通过电路的电流，最后再根据计算出导线的电阻，最后得到短路位置到甲地的导线长度即可。
（2）首先根据U0=U总-U线计算出R0两端的电压，然后根据 计算出通过电路的电流，接下来根据 计算出导线的电阻，根据计算出导线的总电阻。由于导线并排架设，因此短路位置到甲地的距离等于导线长度的一半，即。
【解答】（1）电压表应该与甲地的两根导线并联，测导线的总电压，如下图所示：
（2）由题可知，闭合开关后，电压表示数为2 V，即U线＝2 V，
由串联电路的电压特点可得，电阻R0两端的电压U0＝U－U线＝6 V－2 V＝4 V，
因串联电路的电流处处相等，则电路中的电流：
I＝＝ 0.2 A，
由I＝可得，甲地到短路位置两输电线的总电阻：
R线＝＝ ＝10 Ω，
根据题意可得，甲地到短路位置两输电线的总长度L＝ 50 km，
因两条输电线是并排架设的，所以短路位置离甲地的距离s＝L＝×50 km＝25 km。
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华师大版初中科学八年级下学期 第4章 电与电路 单元试卷
一、选择题(每小题2分，共40分)
1．如图所示，研究串联电路中电流的特点。实验时电流表甲和乙的示数分别为0.18 A和0.16 A，造成两个电流表示数不同的原因可能是（ ）
A．电流表的缘故 B．灯泡L1和L2的电阻不同
C．导线有电阻 D．灯泡L1和L2在电路中的位置
【答案】A
【知识点】串、并联电路的电流特点
【解析】【分析】根据串联电路的特点分析判断。
【解答】在串联电路中，各处电流都相等，这和灯泡的电阻、导线的电阻和灯泡的位置无关，故B、C、D错误；
如果两个电流表的测量精度不同，或者其中一个有问题，那么可能出现测量值不同的情形，故A正确。
故选A。
2．（2020八上·兰溪期中）甲和乙是两个轻质泡沫小球，丙是用丝绸摩擦过的玻璃棒，甲、乙和丙三者之间相互作用时的场景如图所示，由此判断（ ）
A．小球甲一定带正电 B．小球乙一定带正电
C．小球乙一定不带电 D．小球甲和乙一定带异种电荷
【答案】B
【知识点】电荷间的相互作用规律
【解析】【分析】根据电荷之间的相互作用规律分析。
【解答】丝绸摩擦过的玻璃棒丙肯定带正电，因为乙和丙相互排斥，所以乙肯定带正电。甲和乙相互吸引，甲和丙相互吸引，那么甲可能带负电，也可能不带电。
故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
3．在下列物体中，制造它们的材料都是绝缘体的一组是（ ）
A．硬币和铅笔
B．电饭锅和电熨斗
C．电工靴和橡胶手套
D．开关和滑动电阻器
【答案】C
【知识点】导体和绝缘体
【解析】【分析】不容易导电的物体叫绝缘体，例如玻璃、橡胶、陶瓷、塑料和各种油类等，据此分析判断。
【解答】A.硬币是导体，而铅笔是绝缘体，故A错误；
B.电饭锅和电熨斗的加热部分为导体，而底座、外壳为绝缘体，故B错误；
C.电工靴的材料为橡胶，和橡胶手套都是绝缘体，故C正确；
D.开关和滑动变阻器的导线部分为导体，而手接触的位置为绝缘体，故D错误。
故选C。
4．下列与实物图一致的电路图是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】根据实物图画电路图
【解析】【分析】由实物图可知，开关控制整个电路，开关闭合后，两灯串联，开关与用电器串联，如果开关与用电器并联，闭合后将会有用电器被短路．
【解答】依次画出电源、开关、灯泡，两只灯泡串联．
在A中，灯泡并联，故A不合题意，
在B中，开关闭合后，L1灯泡短路，故B不合题意，
在C中，两只灯泡串联，开关控制整个电路，故C符合题意．
在D中，开关闭合后，灯泡L1短路，故D不合题意．
故答案选：C．
5．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3 V，滑动变阻器上标有“15 Ω 1 A”字样。在a、b间先后接入不同阻值的定值电阻R，移动滑片P，使电压表示数为1.5 V，读出电流表的示数。当20 Ω的电阻接入a、b间时，电压表示数始终无法达到1.5 V，其原因可能是（ ）
A．滑动变阻器阻值太小 B．电源电压3 V太低
C．20 Ω的阻值太小 D．控制的电压1.5 V太高
【答案】A
【知识点】串、并联电路的电压特点；欧姆定律及其应用
【解析】【分析】根据串联电路的分压规律分析判断。
【解答】在串联电路中，电压的分配与电阻成正比。定值电阻R与变阻器串联，电压表测R的电压。既然电压表的示数保持不变，那么变阻器的电压也保持不变。根据串联电路的分压规律得到：，定值电阻R越大，滑动变阻器接入的阻值越大。当R=20Ω时得到：，解得：R变=20Ω>15Ω，即变阻器的阻值太小，从而使电压表的示数始终大于1.5V，故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
6．如图所示是路口交通指示灯的示意图，指示灯可以通过不同颜色灯光的变化指挥车辆和行人的交通行为，据你对交通指示灯的了解可以推断（ ）
A．红灯、黄灯、绿灯是串联的
B．红灯、黄灯、绿灯是并联的
C．红灯与黄灯并联后再与绿灯串联
D．绿灯与黄灯并联后再与红灯串联
【答案】B
【知识点】串联电路和并联电路的辨别
【解析】【分析】如果用电器相互影响，那么它们串联；如果用电器不相互影响，那么它们并联，据此分析判断。
【解答】红灯、绿灯和黄灯，不可能同时发光，即使其中一盏灯坏了，其它两盏灯照常工作，因此它们不相互影响，即它们并联，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
7．关于电流表和电压表的使用方法，下列说法正确的是（ ）
A．测量电压时，电压表必须与被测电路串联
B．测量电流时，电流表必须与被测电路串联
C．不管是电流表还是电压表，连接时必须使电流从“＋”接线柱流出，从“－”接线柱流入
D．电压表的量程改变后，每小格表示的值仍保持不变
【答案】B
【知识点】电流的测量及电流表的使用；电压的测量及电压表的使用
【解析】【分析】根据电流表和电压表的使用规范分析判断。
【解答】A.测量电压时，电压表必须与被测电路并联，故A错误；
B.测量电流时，电流表必须与被测电路串联，故B正确；
C.不管是电流表还是电压表，连接时必须使电流从“＋”接线柱流入，从“－”接线柱流出，故C错误；
D.电压表的量程改变后，每小格表示的值也会发生改变，故D错误。
故选B。
8．如图所示的电路中，闭合开关时，下列说法正确的是（ ）
A．两灯泡串联 B．电流表测的是总电流
C．电流表测的是L1电流 D．开关只能控制L2
【答案】C
【知识点】串联电路和并联电路的辨别；串、并联电路的电流特点
【解析】【分析】（1）如果有两条或两条以上的通路，那么电路并联；如果只有一条通路，那么电路串联；
（2）（3）电流表与哪个用电器串联，它就测哪个用电器的电流；
（4）干路上开关控制所有用电器，支路开关只能控制它所在支路的用电器。
【解答】根据实物图可知，电流在到达电流表时分叉，一支经过灯泡L1流回负极，一支经过灯泡L2流回负极，因此两个灯泡并联，故A错误；
电流表与灯泡L1串联在同一支路，只测灯泡L1的电流，故B错误，C正确；
开关在干路上，控制两个灯泡，故D错误。
故选C。
9．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像。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0.5V不变
C．滑动变阻器阻值变化范围为1～5Ω
D．将Rx从5Ω换成10Ω后，应将滑片P向左移
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】（1）根据图乙确定实验中的变量，从而确定实验探究的目的；
（2）根据控制变量发的要求可知，探究电流与电阻的关系时要保持电压不变，从乙图中找到一组对应的电流和电阻值，根据U=IR计算出Rx两端的电压即可；
（3）根据乙图，分别确定电路的最小和最大电流，已知变阻器两端的电压保持0.5V不变，根据R=计算出变阻器的阻值范围即可；
（4）在串联电路中，电压与电阻成正比，据此分析变阻器的阻值变化，然后确定滑片的移动方向。
【解答】由图乙可知，实验中变量为电流和Rx，Rx两端电压为定值，所以该同学探究的是电流和电阻的关系，故A错误；
实验中电压表测Rx两端的电压，根据图乙可知，当电阻为25Ω时电流为0.1A，代入公式U＝IR可知，电压表的示数保持2.5V不变，故滑动变阻器两端的电压保持0.5V不变，故B错误；
当Rx为5Ω电阻时，电路中电流为0.5A，由欧姆定律可知此时滑动变阻器的阻值R＝ ＝ ＝1Ω；当Rx为25Ω时，电路中电流为0.1A，由欧姆定律可知此时滑动变阻器的阻值R＝ ＝ ＝5Ω，所以滑动变阻器阻值变化范围为1～5Ω，故C正确；
将Rx从5Ω换成10Ω，由串联电路分压的特点可知，电压表的示数会变大。为保证电压表数值不变，就要减小Rx的电压而增大变阻器两端的电压。由串联电路分压的特点可知，应增大滑动变阻器的阻值，由图甲可知，滑片P应向右移。
故选C。
10．如图所示，当开关S闭合后，两表均有示数，过一会儿，发现电压表和电流表示数都增大，下列故障分析可能的是（ ）
A．L1断路 B．L2断路 C．L1短路 D．L2短路
【答案】D
【知识点】电流表、电压表在判断电路故障中的应用
【解析】【分析】对各个选项中的故障进行判断，推测可能出现的现象，哪个与题目描述一致，哪个就是正确选项。
【解答】根据图片可知，两个灯泡串联，电压表测L1，电流表测总电流。
A.L1断路时，电压表与L2串联，此时电压表测电源电压，示数肯定增大；由于电压表的内阻很大，所以通过电流表的示数会很小，故A不合题意；
B.L2断路时，整个电路断路，电压表和电流表都没有示数，故B不合题意；
C.L1短路时，电压表同时被短路，示数为零，故C不合题意；
D.L2短路时，电路里只有灯泡L1，总电阻变小，因此电流表的示数增大；电压表的示数变为电源电压，因此电压表的示数增大，故D符合题意。
故选D。
11．如图所示，圆环状合金圈的A点固定接在电路中，滑动触头P可以在圆环上滑动。闭合开关S后，在P从B开始经C滑动到D的过程中，电流表的示数变化是（ ）
A．由小变大 B．先变大后变小
C．由大变小 D．先变小后变大
【答案】D
【知识点】电阻和电阻的串联、并联
【解析】【分析】在并联电路中，总电阻越并越小，且比其中最小的电阻还要小，据此分析阻值的变化，进而确定电流表的示数变化。
【解答】根据图片可知，合金圈被分为两部分，即ABP段和ADP段，且两段电阻丝并联。根据并联电路的电阻特点可知，当两段电阻值相等时，并联的总电阻最大，此时P恰好在C点。因此，在P从B到D的过程中，总电阻先变大后变小，根据“电流与电阻的反比关系”可知，总电流先变小后变大，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
12．某档案馆的保密室进出门有下列要求：甲、乙两资料员必须同时用各自的钥匙(S甲、S乙分别表示甲、乙两资料员的钥匙)使灯亮才能进入保密室；而馆长只要用自己的钥匙(S馆长表示馆长的钥匙)使灯亮就可以进入保密室。下列电路中符合上述要求的是 ( )
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】串联电路和并联电路的辨别
【解析】【分析】根据串并联电路的关系判断甲、乙两资料员开关之间的关系和馆长钥匙之间关系，然后判断灯亮的位置即可得出答案。
【解答】由题意可知，甲、乙两资料员必须同时用各自的钥匙使灯亮才能进入保密室说明两者不能独立工作、相互影响即为串联；
馆长只要用自己的钥匙使灯亮就可以进入保密室说明馆长的钥匙开关与甲、乙资料员钥匙开关并联，且灯泡位于干路；
由选项可知C符合，ABD不符合。
故答案为：C
13．现有R1、R2两个电阻，它们的U－I关系图像如图甲、乙所示。将这两个电阻串联后接入电压为6 V的电源两端，下列说法正确的是（ ）
A．该电路中电阻R1的阻值是电阻R2阻值的2倍
B．通过电阻R1的电流是通过电阻R2电流的2倍
C．电阻R1两端的电压与电阻R2两端的电压相等
D．电阻R1与电阻R2的阻值相等
【答案】A
【知识点】串、并联电路的电流特点；串、并联电路的电压特点；欧姆定律及其应用
【解析】【分析】在串联电路中，各处电流都相等；总电压等于各处电压之和，据此从两个图像中找到电流相同，且二者电压之和等于6V的点，从而确定它们的电压值，进而对各个选项进行分析即可。
【解答】根据图像可知，当电流为0.2A时，甲的电压为4V，乙的电压为2V，二者相加等于电源电压6V。
A.R1的电阻为：，R2的电阻为：，故A正确；
B.通过两个电阻的电流相等，故B错误；
C.两个电阻的电压不相等，故C错误；
D.两个电阻不相等，故D错误。
故选A。
14．如图所示的电路中，闭合开关，电压表V1的示数是7.5V，电压表V2的示数为9V，若电源电压为12V，则L2两端电压是（ ）
A．4.5V B．5.5V C．3V D．2V
【答案】A
【知识点】电压的测量及电压表的使用；串、并联电路的电压特点
【解析】【解答】电路中三个灯泡串联，电压表V1测L1和L2两端的总电压，电压表V2测L2和L3两端的总电压，由串联电路的电压特点，L1两端的电压U1=12V-9V=3V，L3两端的电压U3=12V-7.5V=4.5V，L2两端的电压U2=12V-3V-4.5V=4.5V。
故选A
【分析】串联电路中总电压等于串联各用电器两端电压之和。
15．小明用如图所示的器材探究“影响电阻大小的因素”。a、b为长度一样的镍铬合金丝，b比a的横截面积大。关于此实验，下列说法正确的是（ ）
A．小灯泡的亮度越亮，表示接入的合金丝电阻越大
B．利用此装置只能探究导体电阻大小和横截面积的关系
C．利用此装置能探究导体电阻大小和横截面积、长度的关系
D．为了准确比较两根合金丝的电阻，需再接入一个电压表和滑动变阻器
【答案】C
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【分析】根据探究影响电阻的因素实验的设计思路、实验过程和结论分析判断。
【解答】A.小灯泡的亮度越亮，通过电阻的电流越大，表示接入的合金丝电阻越小，故A错误；
BC.只选择上面的合金丝，先接入一半长度，再全部接入，可以探究导体电阻与长度的关系。先接入上面的合金丝，再继入下面的合金丝，可以探究导体电阻与横截面积的关系，故B错误，C正确；
D.为了准确比较两根合金丝的电阻，需再接入一个电流表即可，故D错误。
故选C。
16．科学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的科学量，常用一些直观的现象去认识或用易测量的科学量间接测量。这种研究问题的方法叫转换法。下列事例中不属于这种方法的是（ ）
A．在研究“电压是形成电流”的原因时，我们引入“水路”同“电路”进行类比
B．灯泡发光说明电路中存在电流
C．小敏根据爸爸捏住尺的刻度大小测试爸爸的反应快慢
D．闭合开关，观察电流表示数来比较电阻丝电阻的大小
【答案】A
【知识点】实验探究的其他思想方法
【解析】【分析】分析各个选项中使用的物理研究方法，判断是否属于转换法即可。
【解答】A.在研究“电压是形成电流”的原因时，我们引入“水路”同“电路”进行类比，使用了类比法，故A符合题意；
B.灯泡发光说明电路中存在电流，使用了转换法，故B不合题意；
C.小敏根据爸爸捏住尺的刻度大小测试爸爸的反应快慢，使用了转换法，故C不合题意；
D.闭合开关，观察电流表示数来比较电阻丝电阻的大小，使用了转换法，故D不合题意。
故选A。
17．在探究一个用电器中电流随电压变化关系时，李芳连接好的电路如图所示．闭合开关，发现电流表、电压表均有示数，调节滑动变阻器，电流表、电压表示数都不变化．李芳连接的电路有不妥之处，改正的方法是（ ）
A．将导线K的a端移至接线柱A B．将导线L的b端移至接线柱B
C．将导线L的b端移至接线柱D D．将导线M的c端移至接线柱B
【答案】D
【知识点】实物的电路连接；滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【分析】由电路图可知，滑动变阻器没有按一上一下的原则串联在电路中，而是全接到上方两个接线柱上；要测用电器中电流随电压变化关系时电压表应并联在用电器的两端，而电路图中电压表测电源的电压．
【解答】解：A、将导线K的a端移至接线柱A时，滑动变阻器可以改变用电器两端的电压，但电压表测电源的电压示数不变，不能进行实验探究，故A不可行；
B、将导线L的b端移至接线柱B时，滑动变阻器可以改变用电器两端的电压，但电压表测电源的电压示数不变，不能进行实验探究，故B不可行；
C、将导线L的b端移至接线柱D时，滑动变阻器被断路，不能改变用电器两端的电压，无法进行实验探究，故C不可行；
D、将导线M的c端移至接线柱B时，电压表测用电器两端的电压，通过移动滑片可以改变用电器两端的电压，进行实验探究，故D可行．
故选D．
18．如图所示的电路，已知电流表的量程为0～0.6 A，电压表的量程为0～3 V，定值电阻R1的阻值为10 Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为50 Ω，电源电压为 6 V。开关S闭合后，在滑动变阻器滑片滑动的过程中，保证电流表、电压表不被烧坏的情况下，下列说法正确的是（ ）
A．电压表最小示数是1 V
B．滑动变阻器滑片允许滑到最左端
C．电路中允许通过的最大电流是0.6 A
D．滑动变阻器滑片移动的过程中，电流表先达到最大量程
【答案】A
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】（1）当电压表的示数最小时，通过电路的电流也最小，此时变阻器接入的阻值最大，根据欧姆定律计算出最小电流，再根据U=IR计算电压表的最小示数；
（2）当变阻器的滑片到达最左端时，它的阻值为零，计算出此时电压表的示数和电流表的示数，与其量程比较即可；
（3）根据电压表的量程确定通过电路的最大电流，然后再与电流表的量程比较；
（4）计算出滑片到达最左端时，两个电表的示数是否超过量程即可。
【解答】A.根据串联电路的分压特点可知，滑动变阻器接入电路中的阻值最大时电压表的示数最小，电路中的最小电流Imin＝ ＝ ＝0.1 A，电压表的最小示数Umin＝IminR1＝0.1 A×10 Ω＝1 V，故A正确；
B.由电路图可知，当滑动变阻器的滑片位于最左端时，电压表测电源的电压，电源电压6 V大于电压表的最大量程3 V，所以滑动变阻器的滑片不能移到最左端，故B错误；
C.当滑片到达最左端时，此时变阻器的阻值为零，只有R1，根据欧姆定律可得，此时电路中的电流I＝ ＝ ＝0.6 A，此时电压表的示数为6V>3V，超过量程，所以电路中的最大电流不可能为0.6 A，故C错误；
D.根据上面的分析可知，当滑片在最左端时，电流表刚好达到量程，而电压表已经超过量程，所以两电表中电压表先达到最大量程，故D错误。
故选A。
19．如图所示的电路中，闭合开关，发现每个电表都有一定的示数。向右移动滑片，则（ ）
A．电流表A1示数减小，电流表A2和电压表 V示数都增加
B．电流表A1和A2示数都减小，电压表 V示数增加
C．电流表A1、A2和电压表 V示数都减小
D．电流表A1、A2和电压表 V示数都增加
【答案】D
【知识点】电路的动态分析
【解析】【分析】首先确定电阻的串并联关系，然后确定每个电表所测的物理量，最后利用欧姆定量和串并联电路的特点分析电表的示数变化即可。
【解答】根据图片可知，电阻R1和R2并联，再与变阻器串联；电压表测R1的电压，电流表A1测总电流，A2测R1的电流。
当滑片向右移动时，变阻器的阻值减小，根据串联电路电压与电阻成正比可知，变阻器的电压减小；根据U并=U总-U变可知，并联部分的电压增大，即电压表的示数增大。
由于R1的电压等于电压表的示数，因此它的电压增大，根据可知，通过它的电流即电流表A2的示数增大；
变阻器的阻值减小，根据R总=R并+R变可知，总电阻变小，那么总电流即电流表A1的示数增大。
故选D。
20．实验室所使用的电流表是由小量程的电流表改装而成。在图甲中 是满偏电流(即小量程电流表允许通过的最大电流)Ig＝3 mA的电流表，其电阻Rg＝10 Ω，现借助一个定值电阻R0把它改装为一个量程为3 A的电流表，如图乙所示，下列判断正确的是（ ）
A．达到满偏时 两端电压0.03 V，R0约10 000 Ω
B．达到满偏时 两端电压0.03 V，R0约0.01 Ω
C．达到满偏时 两端电压30 V，R0约10 000 Ω
D．达到满偏时 两端电压30 V，R0约0.01 Ω
【答案】B
【知识点】串、并联电路的电流特点；串、并联电路的电压特点；欧姆定律及其应用
【解析】【分析】根据乙图可知，电阻R0与Rg并联。首先根据U0=Ug=IgRg计算出 两端的电压，再根据并联电路I0=I总-Ig计算出通过R0的电流，最后根据计算出它的电阻。
【解答】根据乙图可知，电阻R0与Rg并联。
两端的电压U0=Ug=IgRg=0.003A×10Ω=0.03V；
通过R0的电流0=I总-Ig=3A-0.003A=2.997A；
定值电阻。
故选B。
二、填空题(每空1分，共17分)
21．用在干燥的头发上梳过的塑料梳子靠近细细的水流，会观察到如图所示的惊奇现象，这是由于梳子摩擦后 ，会吸引细细的水流；当梳子靠近带负电的小球，小球被排斥，说明梳子带 电。
【答案】带电；负
【知识点】摩擦起电；电荷间的相互作用规律
【解析】【分析】（1）经过摩擦过的物体有了吸引轻小物体的性质，这种现象叫摩擦起电；
（2）同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
【解答】（1）在干燥的头发上梳过的塑料梳子靠近细细的水流，会观察到如图所示的惊奇现象，这是由于梳子摩擦后带电，会吸引细细的水流；
（2）当梳子靠近带负电的小球，小球被排斥，根据“同种电荷相互排斥”可知，梳子带负电。
22．如图是常用手电筒的剖面图，筒内每节干电池的电压为1.5 V。按下按键前，小灯泡不亮，电路为 (选填“通路”“短路”或“开路”)；按下按键后，小灯泡发光，它两端的电压为 V。
【答案】开路；3
【知识点】基本电路与电路图；串、并联电路的电压特点
【解析】【分析】（1）处处连通的电路叫通路，断开的电路为开路，电流不经过用电器，直接由电源正极流回负极叫短路。
（2）当电池串联时，根据U总=nU计算电源电压。
【解答】（1）按下按键前，小灯泡不亮，即电路没有电流，因此电路为开路；
（2）按下按键后，小灯泡发光，它两端的电压为：U总=nU=2×1.5V=3V。
23．滑动变阻器的制作原理是通过改变连入电路中的 来改变 的。为了使滑动变阻器对电路起到保护作用，一般将它 联在电路中，并且通常在使用前将滑片调到 的位置。
【答案】电阻丝长度；电阻大小；串；阻值最大
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【分析】根据滑动变阻器的工作原理和使用方法解答。
【解答】滑动变阻器的制作原理是通过改变连入电路中的电阻丝长度来改变电阻大小的。为了使滑动变阻器对电路起到保护作用，一般将它串联在电路中，并且通常在使用前将滑片调到阻值最大的位置。
24．两个定值电阻R1∶R2＝5∶3，把它们串联起来接到某一电源上，它们两端的电压之比为 ，通过它们的电流之比是 ，把它们并联起来接到某一电源，它们两端的电压之比是 ，电流之比是 。
【答案】5∶3；1∶1；1∶1；3∶5
【知识点】串、并联电路的电流特点；串、并联电路的电压特点；欧姆定律及其应用
【解析】【分析】（1）根据串联电路的电流特点计算电流之比，根据U=IR计算电压之比；
（2）根据并联电路的电压特点计算电压之比，根据计算通过的电流之比。
【解答】（1）串联电路中各处电流都相等，那么通过它们的电流之比为：1：1；
根据U=IR可知，它们两端的电压之比：。
（2）并联电路中各支路两端电压相等，那么它们的电压之比为：1：1；
通过它们的电流之比为：。
25．两个电阻的规格分别为“6 V 0.2 A”和“3 V 0.3 A”，将它们串联后接入电路，其总电压不能超过 V；将它们并联后接入电路，其总电流不能超过 A。
【答案】8；0.4
【知识点】串、并联电路的电流特点；串、并联电路的电压特点；欧姆定律及其应用
【解析】【分析】（1）串联时各处电流都相等，因此电路的最大电流等于两个电阻中最小的额定电流，首先根据计算出两个电阻的阻值，然后根据U总=I总R总计算电路的最大电压；
（2）并联电路中总电压等于各支路两端电压，因此电路的最大电压等于两个电阻中较小的额定电压，根据欧姆定律计算出另外一个灯泡的工作电流，然后根据I总=I1+I2计算出此时最大总电流即可。
【解答】（1）两个电阻的阻值为：；
因为0.2A<0.3A，
所以串联电路的最大电流为0.2A；
那么此时总电压最大为：U总=I总R总=0.2A×（30Ω+10Ω）=8V；
（2）因为3V<6V，
所以并联时最大电源电压为3V；
此时通过R1的电流为：；
此时的总电流为：I总=I1+I2=0.1A+0.3A=0.4A。
26．做“串联与并联电路中电流、电压的关系”实验时，实验用的两个灯泡L1、L2上分别标有“2.5 V”和“3.8 V”字样，电源电压恒为2.5 V。
（1）串联时，小科连接了如图甲所示的电路。闭合开关，两灯均不发光。小科猜想是灯泡L1灯丝断了，就用一根导线的两端在灯泡L1两接线柱处同时试触。若看到灯泡L2 ，说明小科猜想正确。
（2）并联时，小科连接了如图乙所示的电路。闭合开关前，小科检查发现电路连接有误，但只要改动一根导线即可。请你在要改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线，将图乙中的电路连接正确。
（3）改正电路后继续实验，小科记录的实验数据见表：
物理量 电流 电压
串联电路 IA＝0.16 A IB＝0.16 A IC＝0.16 A UL1＝0.9V UL2＝1.6V U总＝2.5V
并联电路 IL1＝0.34 A IL2＝0.20 A I总＝0.54 A UL1＝2.5 V UL2＝2.5 V U总＝2.5 V
学习了欧姆定律以后，小科发现：根据串联电路中的数据，可计算得到RL1＝5.63 Ω，根据并联电路中的数据，可计算得到RL1＝7.35 Ω。造成这一差异的根本原因是灯丝电阻的大小随着 升高而增大。
【答案】（1）发光
（2）解：如图所示：
或
（3）温度
【知识点】串、并联电路的电流特点；串、并联电路的电压特点
【解析】【分析】（1）如果灯泡L1的灯丝断了，那么将导线并联在它两端的接线柱时，整个电路接通，此时灯泡L2有电流经过，它应该发光；
（2）根据乙图可知，电流从正极出发，依次经过L2左边的接线柱、L1左边的接线柱，然后通过开关流回负极，此时两个灯泡全部被短路，因此只要调整线头位置，让电流分别经过两个灯泡即可；
（3）并联时，灯泡两端的电压大于串联时的电压，而灯丝两端的电压越高，灯丝的温度越高，则灯丝的电阻越大。
【解答】（1）小科猜想是灯泡L1灯丝断了，就用一根导线的两端在灯泡L1两接线柱处同时试触。若看到灯泡L2发光，说明小科猜想正确。
（2）方法一：将开关与L1相连的导线从L1端断开，改接在L1右端的接线柱上即可，如下图所示：
方法二：将电源正极和灯泡L2相连的导线从L2端断开，改接在L2的右端，如下图所示：
（3）造成这一差异的根本原因是灯丝电阻的大小随着温度升高而增大。
三、实验探究题(每空2分，共20分)
27．图甲是小伟探究“导体中电流与电阻的关系”的实验电路图。图乙是他根据实验数据描绘出的I－R关系图像。由图像可知：当电压一定时，电流与电阻成 (选填“正比”或“反比”)；他每次控制电阻的两端电压为 V不变。若电源电压为 4.5 V，实验中R的阻值分别为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω，那么滑动变阻器的阻值至少为 Ω。
【答案】反比；2.5；20
【知识点】欧姆定律及其应用；探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】（1）如果两个物理量的乘积相等，那么它们成反比例关系；如果两个物理量的比值相等，那么它们成正比例关系；
（2）从图乙中找到一组对应的电阻和电流值，然后根据U=IR计算电阻两端不变的电压；
（3）从图乙找到最小的电流和对应的阻值，首先根据经计算此时的总电阻，再根据R变=R总-R计算出变阻器的阻值即可。
【解答】（1）根据图乙可知，每组对应的电流和电阻的乘积都相等，因此得到：当电压一定时，电流与电阻成反比；
（2）根据乙图可知，当R=5Ω时，电流I=0.5A，那么每次控制电阻的电压为：U=IR=0.5A×5Ω=2.5V；
（3）根据乙图可知，电路的最小电流为0.1A，此时R=25Ω；
此时的总电阻；
此时变阻器接入的阻值为：R变=R总-R=45Ω-25Ω=20Ω。
28．小科按照实验要求，设计测量未知定值电阻Rx阻值(范围为400～600 Ω)的实验。
器材：干电池两节(总电压为2～3 V)，电压表(量程0～3 V、0～15 V)、电流表(量程0～0.6 A、0～3 A)、滑动变阻器(500 Ω 0.5 A)各一个，开关、导线若干。
（1）要求一：测算出Rx，且实验过程中不能拆接电路。
小科设计实验电路如图甲。请分析：
①小科在设计实验前通过估算发现，用所提供的电流表无法测量出电路中的电流，其原因是 ；
②实验时，先将变阻器滑片P移到某一位置a处，读出电压表示数为U1，U1即为电源电压。再将变阻器滑片P移到另一位置b处，读出电压表示数为U2，则U1－U2就是此时滑动变阻器两端的电压。根据相关数据计算Rx的阻值。实验中滑片P所在的a、b处分别对应的位置是 。
（2）要求二：增加一个电学器材实现Rx阻值的直接读取，且电路只能连接一次。
小科增加了一个阻值可连续调节且可读数的变阻器Y，重新设计了图乙电路。实验步骤如下：①先闭合开关S、S1，调节滑动变阻器使电压表示数为2 V；②再断开开关S1，闭合开关S2， ，读取此时Y的数值。Y的示数即为Rx的阻值。
【答案】（1）被测电阻阻值范围为400～600Ω，2节干电池的总电压最大为3V，根据欧姆定律可估算出电路中最大电流值为0.0075A，比电流表最小刻度值0.02A小得多，因此电流表无法测量电路中电流；a点在最右端，b点在最左端
（2）调节Y的阻值，使电压表示数为2V
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】（1）①如果电流值小于电流表的分度值，那么就无法测出，根据被测阻值的范围和电源电压的范围计算出通过电路的电流值，然后与电流表分度值比较即可；
②当滑片在变阻器的最右端时，变阻器接入的阻值为零，此时只有电阻Rx，此时电压表的示数就等于电源电压U1；当滑片在最左端时，变阻器全部接入，此时变阻器与Rx串联，记下此时电压表的示数U2。根据U滑=U总-Ux可知，此时U1－U2就是变阻器的电压。
（2）在串联电路中，电压的分配与电阻成正比。先让Rx与变阻器串联，将电压表的示数调到定值；然后再让可读数的变阻器Y与变阻器串联，调节它的阻值，使其示数仍然为定值，这时Y的电阻值肯定与Rx的阻值相等。
【解答】（1）科在设计实验前通过估算发现，用所提供的电流表无法测量出电路中的电流，其原因是：被测电阻阻值范围为400～600Ω，2节干电池的总电压最大为3V，根据欧姆定律可估算出电路中最大电流值为0.0075A，比电流表最小刻度值0.02A小得多，因此电流表无法测量电路中电流。
(2)②再断开开关S1，闭合开关S2，调节Y的阻值，使电压表示数为2V，读取此时Y的数值。Y的示数即为Rx的阻值。
29．利用如图电路研究“电流与电阻的关系”，其中电流表量程为“0～0.6 A”，电压表量程为“0～3 V”，滑动变阻器的规格为“50
Ω 1 A”。依次将阻值为5 Ω、10 Ω、20 Ω的定值电阻接入AB之间完成实验，获得数据如下表。
实验组别 1 2 3
电阻R(Ω) 5 10 20
电流I(A) 0.4 0.2 0.1
请回答：
（1）完成第一组实验，断开开关，拆下5 Ω的电阻，改接10 Ω的电阻。继续操作有以下四步：①闭合开关；②将滑动变阻器的滑片移到最右端；③记录电流表示数；④将滑动变阻器的滑片移到适当位置。从安全和规范角度考虑，正确的顺序是 。
（2）上述操作④中判断滑片已处于适当位置的依据是 。
（3）依据表中数据作出了下列图像，其中正确的是____。
A． B．
C． D．
（4）要完成本次实验，电源最多只能将 节干电池串联。
【答案】（1）②①④③
（2）电压表示数为2 V
（3）A；B
（4）4
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】(1)为保护电路，应将滑动变阻器滑片移到最大阻值处(最右端)，再闭合开关。闭合开关后，根据串联电路的电压与电阻成正比可知，电压表的示数肯定变大了，此时需要调节变阻器的滑片增大阻值，直到电压表恢复原来示数，再记录此时的电流值。
（2）研究电流和电阻的关系，应保证待测电阻两端的电压不变，根据表格数据利用公式U=IR计算出电压表的示数即可；
（3）分别表格数据，确定电流和电阻的数量关系即可；
（4）电源电压不变，为保证接入AB的电阻R两端的电压为2 V，R的阻值越大，根据串联电路分压规律，滑动变阻器接入电路中的阻值也需要越大。从表格中找到最小电流，根据U＝I(R＋R滑)计算出变阻器的阻值全部使用时的最大电压，然后根据计算出串联的电池节数。
【解答】（1）续操作有以下四步：
②将滑动变阻器的滑片移到最右端；
①闭合开关；
④将滑动变阻器的滑片移到适当位置；
③记录电流表示数。
正确的顺序为②①④③。
（2）分析表格数据可知，待测电阻两端的电压应调至5 Ω×0.4 A＝2 V的位置。
（3）由表中数据可知，电压一定时，电流和电阻成反比，电流和电阻的倒数成正比，故选AB。
（4）当20Ω的电阻接入电路中时，滑动变阻器接入电路中的阻值达到最大，若此时滑动变阻器的滑片恰好移到最右端，
电源电压U＝I(R＋R滑)＝0.1 A×(20 Ω＋ 50 Ω)＝7 V。
若电源电压大于7 V，就会出现滑动变阻器滑片移到最右端时，电阻R两端的电压仍大于2 V的状况，无法完成本实验。
因此电源电压应小于等于7 V，
所以电源最多只能串联节干电池(1节干电池提供的电压为1.5 V)。
四、解答题(第30题10分，第31题13分，共23分)
30．如图所示，电源电压可调，小灯泡上标有“6
V 0.5 A”的字样(不考虑温度对小灯泡电阻的影响)，电流表量程0～0.6 A，电压表量程0～3 V，滑动变阻器规格为“20 Ω 1 A”。
（1）电源电压调至6 V，闭合开关S1和S2，移动滑动变阻器滑片P，使小灯泡正常发光，电流表示数为0.6 A，则电压表的示数是多少？R0的阻值是多少？
（2）电源电压调至8 V，断开开关S1，闭合开关S2，为了保证电路安全，求滑动变阻器的阻值变化范围。
【答案】（1）解：小灯泡正常发光，电压为6 V，电流为0.5 A，则滑动变阻器接入电路中的阻值为0 Ω，故电压表的示数为0 V。电流表示数I＝0.6 A，则R0＝ ＝ ＝ ＝60 Ω。
（2）解：①为了保证电路安全，当电压表示数U1＝3 V时，可求滑动变阻器连入电路的最大阻值。灯的电阻RL＝ ＝ ＝12 Ω，电路中的电流I′＝ ＝ ＝ ＝ A，Rmax＝ ＝ ＝7.2 Ω。②为了保证电路安全，当电路中的电流I2＝IL＝0.5 A时，可求滑动变阻器连入电路的最小阻值Rmin＝R总－RL＝ －RL＝ －12 Ω＝4 Ω。滑动变阻器的阻值变化范围为4 Ω≤R≤7.2 Ω。
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】（1）根据电路图可知，灯泡L与变阻器串联，电压表测变阻器的电压。根据题目条件可知，灯泡正常发光的电压为6V，而电源电压恰好为6V，根据U变=U总-UL计算此时电压表的示数。
此时灯泡正常发光，那么通过电路的电流为0.5A，根据并联电路I0=I总-IL计算出通过R0的电流，最后根据计算即可。
（2）断开开关S1，闭合开关S2，灯泡L与变阻器串联，电压表测变阻器的电压。
①根据电压表的量程确定变阻器的最大电压，此时它的阻值最大而电流最小。首先根据 计算灯泡的电阻，再根据 计算出此时电路的电流，最后根据 计算出变阻器的最大阻值；
②当变阻器的阻值最小时，通过电路的电流最大，根据电流表的量程和灯泡的额定电流比较，确定电路的最大电流。首先根据计算出此时的总电阻，再根据Rmin＝R总－RL计算出此时变阻器的最小阻值即可。
31．甲、乙两地相距40 km，在甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线，已知每条输电线每千米的电阻为0.2 Ω。现输电线在某处发生了短路，为确定短路位置，抢修员进行了如下操作：在甲地利用电源(电压恒为6 V)、定值电阻R0(阻值为20 Ω)、电压表(量程为0～3 V)以及开关等与输电线组成了一个检测电路(如图所示，电压表未画出)，闭合开关后，电压表示数为2 V。解答如下问题：
（1）根据题意判定电压表的连接位置，将它接入检测电路。
（2）计算出短路位置离甲地的距离。
【答案】（1）解：如图所示：
（2）解：由题可知，闭合开关后，电压表示数为2 V，即U线＝2 V，
由串联电路的电压特点可得，电阻R0两端的电压U0＝U－U线＝6 V－2 V＝4 V，
因串联电路的电流处处相等，则电路中的电流：
I＝ ＝ ＝0.2 A，
由I＝ 可得，甲地到短路位置两输电线的总电阻：
R线＝ ＝ ＝10 Ω，
根据题意可得，甲地到短路位置两输电线的总长度L＝ ＝50 km，
因两条输电线是并排架设的，所以短路位置离甲地的距离s＝ L＝ ×50 km＝ 25 km。
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】（1）甲地是电源所在位置，电阻R0与导线电阻R线串联；要确定短路位置，需要测出甲地到短路位置两输电线串联的总电阻。只要用电压表应测导线的总电压，就能根据U0=U总-U线计算出R0的电压，从而计算出通过电路的电流，最后再根据计算出导线的电阻，最后得到短路位置到甲地的导线长度即可。
（2）首先根据U0=U总-U线计算出R0两端的电压，然后根据 计算出通过电路的电流，接下来根据 计算出导线的电阻，根据计算出导线的总电阻。由于导线并排架设，因此短路位置到甲地的距离等于导线长度的一半，即。
【解答】（1）电压表应该与甲地的两根导线并联，测导线的总电压，如下图所示：
（2）由题可知，闭合开关后，电压表示数为2 V，即U线＝2 V，
由串联电路的电压特点可得，电阻R0两端的电压U0＝U－U线＝6 V－2 V＝4 V，
因串联电路的电流处处相等，则电路中的电流：
I＝＝ 0.2 A，
由I＝可得，甲地到短路位置两输电线的总电阻：
R线＝＝ ＝10 Ω，
根据题意可得，甲地到短路位置两输电线的总长度L＝ 50 km，
因两条输电线是并排架设的，所以短路位置离甲地的距离s＝L＝×50 km＝25 km。
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