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专题讲座---电路探究
例题精析
考点1：电路与电路图
例1 如图所示的四个电路图中，与实物电路对应的是（▲）
【答案】 C
【解析】根据实物图分析两灯的连接方式以及开关位置，再根据各选项电路图分析解答。
【分析】本题考查根据实物图选择电路图，关键是明白电路中各个用电器的连接情况以及开关的作用。
【详解】从实物图中可知，两只灯泡并联，开关控制一只灯泡。
两灯串联，不合题意；
开关闭合后一只灯泡被短路，不合题意；
两只灯泡并联，开关控制其中一只灯泡，符合题意；
两只灯泡并联，开关控制干路，不合题意。
故选：C
变式1：将图中实物连成电路，使灯L1、L2并联，用电流表测灯L1中的电流，电键S1控制整个电路，
S2只控制灯L2。（连线不能交叉，电表选小量程）
【答案】如图
【解析】【分析】【详解】略
考点2：电流和电压的测量
例2 在用电流表测电流的实验中：
（1）电流表应先用 ▲ 量程试触；
（2）若某同学连接的电路如图甲所示，则电流表测的是灯 ▲ 的电流。合上开关后，如果电流表
的示数如图乙所示，则通过该灯的电流是 ▲ mA；
（3）只需改动一根导线就可测得总电流，请在图中用“×”号指出需改动的导线，并在原图中画出正确的电路连线；
（4）若合上开关后，灯均亮，电流表指针不发生偏转，那么原因可能是 ▲ 。
A.电流表内部开路 B.开关处接触不良
C.电流表被短路 D.电源供电不足
【答案】（1）0-3A（大量程） （2）L2 440
如图所示
（4） C
【解析】（1）连接电路时应断开开关，用大量程采用试触发确定电流表量程。
电流表与被测电路串联，分析电路图然后答题；根据图示电流表确定电流表的量程与分度值，然后读出电流表示数。
（3）电流表串联接在干路中，测干路电流。
（4）根据电路故障现象分析电路故障原因．
【分析】本题考查了实验注意事项、电路分析、电流表读数、修改电路图、电路故障分析等问题；对电表读数时，要先确定其量程与分度值，然后再读数，读数时视线要与电表刻度线垂直。
【详解】（1）连接电路时，开关应断开，电流表应先用0-3A大量程试触；
（2）由电路图可知，电流表与灯L2串联，测L2的电流；
由图乙所示电流表可知，其量程为0∽0.6A，分度值是0.02A,示数为0.44A=440mA
（3）把电流表串联接入电路，测干路电流，电路图如图所示。
（4）灯泡不亮，可能是灯泡短路或电路存在断路造成的；
A、如果电流表内部开路，电路开路，没有电流流过灯泡，灯泡不亮，电流表指针不发生偏转，故A错误；
B、开关处接触不良，电路开路，没有电流流过灯泡，灯泡不亮，电流表指针不发生偏转，故B错误；C、电流表被短路，电流表指针不偏转，但灯泡发光，故C正确；
D、电源供电不足，电流表指针偏转，灯泡不发光，故D错误；
故选：C
故答案为：（1）0-3A（大量程） （2）L2 440
（3）如图所示
（4） C
变式2：如图所示，a、b、c表示的是电压表或电流表，当K1、K2都闭合时各电阻中都有电流，各表都有读数，则下列说法正确的是（▲）
A.b、c是电流表，而a是电压表
B.a、b、c都是电压表
C.a、b、c都是电流表
D.a、b是电压表，而c是电流表
【答案】A
【解析】电压表与被测量电路并联，在电路中相当于开路；电流表与被测电路串联，在电路中相当于导线。
【分析】本题考查电压表和电流表的正确使用，关键是明确电压表在电路中相当于开路；电流表在电路中相当于导线。
【详解】当K1、K2都闭合时，要想使R1、R2都有电流，故R1、R2为并联连接；由于a与R1并联，故a为电压表；b串联在干路中，b为电流表；c与R2串联，故c为电流表。
故选：A
考点3：影响导体电阻的因素
例3 为了探究“铅笔芯的电阻随温度的变化规律”，小明设计了如图电路，电源电压恒定，R0为定值电阻。
（1）在本实验中电阻R0的作用是 ▲ ；
（2）小明检查电路后认为电路设计存在问题，实验过程中没有保持铅笔芯两端的电压相同，无法判断其电阻变化。小明的观点是否正确，理由是 ▲ ；
（3）闭合开关后用酒精灯对铅笔芯进行加热，每隔10秒记录一次电流值，实验测得的数据如下表所示：
实验次数 1 2 3 4
电流／A 0.16 0.19 0.21 0.22
由此可以得出：铅笔芯的电阻随温度的升高而 ▲ 。
【答案】（1）保护电路 （2）不正确 因为因为电路中电源电压及定值电阻R0不变，若电流变大，则总电阻变小，说明铅笔芯电阻变小；若电流变小，则总电阻变大，说明铅笔芯电阻变大
（3）减小
【解析】（1）如果没有定值电阻的话，则当温度改变后，若铅笔芯电阻变小，电路中的总电阻变小，电路中的电流就会越来越大，可能会烧坏电流表；
（2）根据小明设计的电路分析是否能正确分析铅笔芯电阻随温度变化；
（3）根据表格数据分析温度升高时铅笔芯电阻变 化情况即可．
【分析】本题是探究“铅笔芯的电阻随温度的变化规律”的实验，考查了电路设计，原理和实验数据分析，难度不大。
【详解】（1）由图可知，铅笔芯与定值电阻R0串联，当温度改变时，在铅笔芯电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流越来越大，应该在电路中串联一个定值电阻，这样就可以防止电路中的电流过大而烧坏仪表，即起到保护电路的作用；
（2）不正确
电路中电源电压及定值电阻R0不变，若电流变大，则总电阻变小，说明铅笔芯电阻变小；若电流变小，则总电阻变大，说明铅笔芯电阻变大．所以能够完成实验。
（3）由题可知：R铅=-R0，
随着酒精灯给铅笔芯加热，其温度升高，由表格可知：电路中电流增大，所以铅笔芯电阻减小．即铅笔芯的电阻随温度的升高而减小。
故答案为：（1）保护电路
（2）不正确 因为电路中电源电压及定值电阻R0不变，若电流变大，则总电阻变小，说明 铅笔芯电阻变小；若电流变小，则总电阻变大，说明铅笔芯电阻变大
（3）减小
变式3：如图所示是研究导体的电阻跟哪些因素有关的实验装置。木板上有两条长度与横截面积均相等的金属丝。AB是镍铬合金丝，CD是锰铜合金丝。这个实验装置可以探究导体的电阻与 ▲ 是否有关。如果将金属丝CD换为镍铬合金丝，其长度等于金属丝AB的二分之一，横截面积与金属丝AB相等，那么这个实验装置可探究导体电阻与 ▲ 是否有关。
【答案】材料 长度
【解析】把多因素的问题变成多个单因素的问题，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法．在用这个方法研究时，若哪个因素不同，则此时就是研究与该因素的关系。
【分析】在科学研究中，针对多因素制约问题常采用控制变量法，将其他因素人为控制在相同条件下，依次比较其中一个因素与研究对象的关系，使问题得以简化。导体电阻决定因素的实验研究正是采用了这种方法。
【详解】由于AB和CD的长度、横截面积都相同，而材料不同，所以此时可以探究导体的电阻与材料是否有关；
若两根导线的材料、横截面积都相同，而长度不同，则可以探究导体的电阻与长度是否有关。
故答案为：材料 长度
考点4：滑动变阻器
例4 在收音机等电器中，有一种叫电位器的变阻器，电位器的外形及其内部构造如图所示。图中A、B、C三个焊接点相当于变阻器的三个接线柱。使用电位器时，只把A和C接入电路时， ▲ （填“能”或“不能”）改变通过电位器的电流；若将该电位器接入电路中调节灯泡的亮度，当顺时针旋转旋钮触片时，灯变亮，则应连接接线柱 ▲ （填“A和B”“B和C”或“C和A”），并将电位器与灯泡 ▲ （填“串”或“并”）联后接入电路中。
【答案】不能 B和C 串
【解析】电位器的实质是一个滑动变阻器，滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻的，据此分析即可判断。
【分析】电位器是一个变形的滑动变阻器，此滑动变阻器有三个接线柱，明确每选择其中的两个接线柱时，滑动变阻器连入电路的电阻。
【详解】电位器是一个滑动变阻器，当把A、C接入电路时，相当于定值电阻，不能改变通过电位器的电流；若将该电位器接入电路中调节灯泡的亮度，当顺时针旋转旋钮触片时，灯变亮，说明接入电路的电阻变小，则应连接接线柱B和C接入电路，并将其与灯泡串联。
故答案为：不能 B和C 串
变式4：如图所示，这是科技创新小组的同学们自己发明的电子握力器的内部结构。电源电压不变，滑动变阻器b端固定在绝缘底座上，手柄A与变阻器滑片固定在一起，同步运动，握力为零时，滑片处于a端。L是一个电阻不变的指示灯，力量计由一个电流表改装而成。使用时，先闭合开关S,再用手握住手柄，A柄向下运动压缩弹簧，握力就显示在力量计表盘上。有关握力计下列的说法中正确的是（▲）
A.握力越大灯泡越亮，力量计的示数越大
B.改装成的力量计的零刻度线就是原电流表的零刻度线
C.握力越大电路总电阻越大，总电流越小
D.握力越大，弹簧的长度越长；握力越小，弹簧长度越短
【答案】A
【解析】由示意图知握力计的原理是：闭合开关S，用手握住手柄，A柄向下运动压缩弹簧，滑片向下运动，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路电流增大，由电流表改装而成的力量计示数增大，灯泡亮度增大。
【分析】判断握力大小引起电路电流的大小变化，关键是读懂示意图中弹簧形变引起的电阻变化。
【详解】A、握力越大，滑动变阻器接入电路电阻越小，电流越大，力量计示数越大，此选项正确；
B、滑片在a端时，弹簧没有受到压力。闭合开关，电路电流最小，此时指针的位置应是力量计的零刻度线，此选项错误；
C、握力越大，滑动变阻器接入电路电阻越小，电路电流越大，此选项错误；
D 握力越大，弹簧被压缩的越短；握力越小，弹簧的形变越小，此选项错误；
故选：A
考点5：欧姆定律及其应用
例5 在研究通过导体的电流与两端电压关系的活动中，同学们进行了如下实验探究。
【实验步骤】
①按图甲所示电路图连接好电路；
②闭合开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，读出电压表和电流表的示数，并记录数据；
③对数据进行处理，并绘制成如图乙所示的图像。
实验时要增大定值电阻两端的电压，滑动变阻器滑片P应向 ▲ （填“左”或“右”）移动。
【实验结论】根据图像，你可以得出什么结论？ ▲ 。
【实验反思】某小组的同学在处理数据时发现，电压与电流的比值恰好等于R的阻值，这是一种巧合吗？于是同学们想利用其他小组的实验数据来进一步论证，并提出了以下两种收集数据的方案：
方案一：收集电阻值均为10Ω的几个小组的数据；
方案二：收集电阻值不同的几个小组的数据。
你认为哪个方案更加合理，作出你的判断，并说明理由。
【答案】左 当电阻一定时，通过导体的电流与其两端的电压成正比
方案二更加合适， 若只用同一种阻值的电阻，实验得到的数据具有特殊性，得出的结论不具有普遍性。
【解析】（1）由电路图可知，滑动变阻器与定值电阻串联，电压表与定值电阻并联，测定值电阻两端电压，根据串联电路电压的规律和分压大原理确定变阻器滑片移动的方向；
由图象分析电阻一定，导体中的电流与其两端的电压成正比；
（3）为了使实验结论具有普遍性，实验时需要选取不同的电阻实验。
【分析】本题研究通过导体的电流与两端电压关系，考查操作过程、数据分析及归纳法的运用。
【详解】（1）由电路图可知，滑动变阻器与定值电阻串联，电压表与定值电阻并联，测定值电阻两端电压，实验时要增大定值电阻两端的电压，根据串联电路电压规律，即减小变阻器分得的电压，根据分压原理，要减小变阻器连入电路中的电阻大小，即滑动变阻器滑片P应向左移动；
（2）根据图象，可知电压与对应的电流的比值都是定值，因此可以得到的结论是：电阻一定时，通过导体的电流与其两端的电压成正比；
（3）如果实验只是用同一种电阻做，则实验得到的数据具有特殊性，使得结论不具有普遍性，因此实验方案二比较好。
故答案为：左 当电阻一定时，通过导体的电流与其两端的电压成正比
方案二更加合适， 若只用同一种阻值的电阻，实验得到的数据具有特殊性，得出的结论不具有普遍性
变式5：小明在“探究电流与电阻关系”的实验中，准备了如下实验器材：干电池，标有“15Ω1A”字样的滑动变阻器，阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻。
（1）小明连接了上面的电路，其中有一条导线连接有误．请将连接错误的导线打“×”并画出正确连线。
（2）排除故障后，小明将5Ω定值电阻连入电路，将滑动变阻器的滑片移动到 ▲ （填“a”或“b”）
端，再闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为某一定值，此时电流表的示数如图乙，示数为 ▲ A。
（3）接下来断开开关，取下5Ω的定值电阻，分别把它换成10Ω,20Ω的定值电阻，闭合开关，调节滑动变阻器，控制 ▲ （填“电流表”或“电压表”）示数不变，分别读取相应的电流表示数，记录在表中：
实验次数 1 2 3
电阻R/Ω 5 10 20
电流I/A 0.2 0.1
（4）由数据可知：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 ▲ 。
（5）小明想用一块电流表和一个定值电阻R0测未知电阻Rx的阻值，于是他和同组同学设计了如图
丙所示的电路图，并进行如下实验操作：
①闭合S、S1,此时电流表的示数为I；
②闭合S、断开S1,此时电流表的示数为I1；
③求未知电阻Rx的表达式为：Rx= ▲ 。（用R0、I、I1表示）
【答案】（1）如图所示
（2）b 0.4 （3）电压表 （4）反比 （5） ③
【解析】（1）电压表与定值电阻并联且正进负出；
（2）为保护电路，变阻器连入电路中电阻最大；根据电流表小量程计读数；
（3）研究电流与电阻的关系时，要控制电压表示数不变，由欧姆定律的变形公式，求出电压表示数；连接电路过程中，应该断开开关，并且将滑动变阻器阻值调到最大；
（4）由表中数据得出结论；
（5）在没有电压表时，使定值电阻与待测电阻并联，根据电流表和定值电阻的示数计算出电压，然后根据公式R=计算出其电阻。
【分析】探究电流与电阻的关系，考查电路的连接、操作过程、注意事项、控制变量法的运用的及对器材的要求。
【详解】（1）电压表与定值电阻并联且正进负出，如图所示：
（2）为保护电路，变阻器连入电路中电阻最大即b端，小明同学首先将5Ω定值电阻接入电路，将滑片P滑到b端，再闭合开关，调节滑片P,使电压表示数到达某一数值，电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A,示数0.4A；
（3）研究电流与电阻的关系时，要控制电压表示数不变，由欧姆定律的变形公式，电压表示数U=IR=0.4A×5Ω=2V,
小明同学应该断开开关，并且将滑动变阻器阻值调到最大，然后将5Ω的电阻替换为10Ω。闭合开关，调节滑片P,使电压表示数为2V,将电流表示数记录在表格中。
（4）由表格中数据发现：电阻为原来的几倍，通过的电流为原来的几分之一，故在电压一定时，电流与电阻成反比。
（5）②闭合S、断开S1，此时为只有Rx工作的电路，电流表测量Rx的电流，示数为I1，可测出电源电压U=I1Rx,
①闭合S、S1，此时两电阻并联，电流表测量干路电流，示数为I,
根据并联电路电流的规律知，R0的电流： I0=I-I1, 则电源电压为 U= (I-I1）R0
根据电源电压相等知：U=U=I1Rx= （I-I1）R0
未知电阻Rx的表达式为：Rx=
故答案为：（1）如图所示
（2）b 0.4 （3）电压表 （4）反比 （5） ③
练习提高
A组
1.两个相同的验电器A和B,A带正电，B不带电，用金属棒把A、B连接起来后如图，则
A.A中正电荷通过棒流向B,使B中的两金属片带同种电荷张开
B.B中负电荷通过棒流向A,使B中的两金属片带异种电荷张开
C.金属棒中电流方向从B流向A,B带正电荷
D.金属棒中电流方向从A流向B,B带正电荷
【答案】D
【解析】（1）物理学中规定：正电荷定向移动的方向为电流的方向，且与电子移动的方向相反；
（2）验电器使用时电子会发生定向移动，让金属杆上的金属箔带上同种电荷，然后同种电荷会相互排斥从而验证物体是否带电的。
【分析】本题的目的是考查对验电器使用原理、电流方向的掌握情况，在金属导体中，能够自由移动的电荷是负电荷（自由电子），所以在金属导体中，电流的方向始终与自由电荷的运动方向相反。
【详解】A带正电荷是由于缺少电子，而B不带电，此时B中的电子会经过金属棒从B移到A；由于正电荷定向移动的方向为电流的方向，且与电子移动的方向相反，因此金属棒中瞬间电流的方向从A流向B,B由于缺少部分电子而带正电；同种电荷相互排斥，由于B两个箔片都带正电，所以箔片张开。故选：D
2.在图中要测量干路的电流，那么电流表连接的位置应该是（▲）
A.只能在a点 B.可以在b点或c点
C.可以在a点或d点 D.可以在a、b、c、d各点
【答案】C
【解析】①电流表是测量电路电流的仪表，需要串联在电路中使用。
②并联电路分两部分：干路和支路，其中干路电流相同，支路电流大小决定于用电器的规格，干路电流等于各支路电流之和。
【分析】解决此题首先要知道并联电路由两部分组成：干路和支路，并且熟悉电流表的连接方法。
【详解】由电路图知：两只灯泡并联，要测量干路电流，需要电流表串联在干路中。因为b、c两点都在支路，a、d两点都在干路，所以电流表不能串联在b、c两点，而干路电流都相等，所以电流表串联在a、d两点都可以。
故选：C
3.一根铝导线的电阻为R,现在要使它接人电路中后电阻大于R,可采取的措施有（▲）
A.减小这根导线两端的电压 B.增大通过这根导线的电流
C.将这根导线拉长后接入电路 D.将这根导线对折后接入电路
【答案】C
【解析】【分析】导体的电阻大小与三个因素有关，要确定两个电阻的大小关系，就要同时确定这三个因素。
【详解】AB、电阻是导体本身的一种性质，导体的电阻大小与导体两端的电压和通过它的电流大小无关，故AB不符合题意
C、将导线拉长后，导体的材料不变，长度变长，横截面积变小，在其它条件相同时，导体的电阻与其长度成正比，与横截面积成反比，所以该导线的电阻会变大，故C符合题意；
D、将导线对折后，导线的材料不变，但长度变小，横截面积变大，在其它条件相同时，导体的电阻与其长度成正比，与横截面积成反比，所以该导线的电阻会变小，故D不符合题意；
故选：C
4.酒驾易造成交通事故，利用图示的电路可以检测司机是否酒驾。图中的R1为定值电阻，R2是一个“气敏传感器”，它的电阻值会随着其周围酒精蒸汽的浓度增大而减小。检测时，喝了酒的司机对着气敏传感器吹气，则（▲）
A.电路的总电阻减小，电流表的示数减小
B.电路的总电阻减小，电流表的示数增大
C.电路的总电阻增大，电流表的示数增大
D.电路的总电阻增大，电流表的示数减小
【答案】B
【解析】由电路图可知，两电阻串联，电流表测电路中的电流；根据欧姆定律可知，电流表示数变化时，电路中总电阻的变化和气敏传感器电阻的变化，再根据题意判断司机是否酒后驾车。
【分析】本题考查了欧姆定律的应用，利用好“气敏传感器的阻值随气体酒精浓度的增大逐渐减小”是关键。
【详解】因气敏传感器电阻值会随着其周围酒精蒸气的浓度增大而减小，所以喝了酒的司机对着气敏传感器吹气，因其周围酒精蒸气的浓度增大，使R2的电阻值减小，则电路中的电阻变小，根据R=可知，电路中电流变大，即电流表示数变大。
故选：B
5.学了电路后，小明设计了四个体重计原理图，你认为可行的是（▲）
A B C D
【答案】C
【解析】①电流表的正确使用方法是：与被测用电器串联；电流必须从电流表的正接线柱流入，负接线柱流出；所测量的电流不能超过电流表的量程；绝对不允许不经过用电器把电流表直接接在电源两极上。
②电压表的正确使用方法是：把它并联在用电器两端；必须让电流从正接线柱流入，从负接线柱流出（正接线柱与正极相连，负接线柱与负极相连）；被测电压不能超过电压表所选的量程，否则会烧坏电压表。
③排除法是选择题经常用的一种方法．因此先根据电流表和电压表的正确使用方法，排除选项B、D，然后根据不同人的体重不同，仪表示数应该随人体重的改变而改变，再排除选项C，最后选出正确答案。
【分析】本题主要考查电压表和电流的正确使用，以及滑动变阻器的使用和欧姆定律的应用；排除法是选择题常用的方法，排除法的好处是短时间内准确确定正确选项。
【详解】①A图电压表测量的是电源电压，电压表示数也不会随人体重的改变而改变；故A图错误，不符合题意。
②B图电压表与被测用电器串联，不符合电压表的使用规则；故B图错误，不符合题意。
③C图中电流表串联在电路中，电流表的示数会随着滑动变阻器连入电路中的电阻的改变而改变；故C图正确，符合题意。
④电流表与被测用电器串联，而D图中电流表将滑动变阻器短路，并且电流表示数不随人体重的改变而改变；故D图错误，不符合题意。
故选：C
6.在探究决定电阻大小的因素时，研究小组中甲、乙、丙三位同学作出如下猜想：
甲：导体的电阻与导体的长度有关。
乙：导体的电阻与导体的材料有关。
丙：导体的电阻与导体的横截面积有关。
实验室备有几种电阻丝，参数如下表。
编号 材料 长度／m 横截面积／mm2
a 镍铬合金丝 1.0 0.2
b 镍铬合金丝 1.0 0.1
c 镍铬合金丝 0.5 0.1
d 锰铜合金丝 0.5 0.1
如图所示，是为完成探究连接的实验电路。
（1）实验中应通过比较 ▲ 的大小，来比较电阻丝电阻的大小，达到验证猜想的目的。
（2）若要验证乙同学的猜想，则应该选用 ▲ （填编号）两根电阻丝进行对比实验。
（3）选用b、c两根电阻丝进行对比实验，是为了验证 ▲ 同学的猜想。
【答案】（1）电流 （2）c、d （3）甲
【解析】（1）电流表串联在电路中，电源电压一定，导体电阻越大，电路电流越小，导体电阻越小，电路电流越大，可以通过电流表示数大小判断导体电阻大小。
（2）（3）导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积有关，实验探究时应采用控制变量法。
在研究导体的电阻与导体的材料是否有关时，应控制导体的长度和横截面积不变；
在研究导体的电阻与导体的长度的关系，应控制导体的材料和横截面积不变。
【分析】本题考查了影响电阻大小因素的实验，侧重考查了学生对控制变量法的掌握和应用，是一道基础题。
【详解】（1）实验中采用了转换法比较电阻大小，即通过比较电流表示数来比较导体电阻的大小；
（2）验证导体的电阻与导体的材料有关时，应控制导体的长度和横截面积不变，编号c、d电阻丝符合；
（3）选用b、c两根电阻丝可知，两者的材料和横截面积相同、长度不同，是验证导体的电阻与导体的长度是否有关，即验证甲同学的猜想；
故答案为：（1）电流 （2）c、d （3）甲
7.电位器是电器设备中常用的电路元件，实物与结构示意图如图所示，在音响设备中电位器必须与扬声器 ▲ （填“串”或“并”）联。已知流过扬声器线圈中的电流越大，音量越强，若要实现沿顺时针方向旋转调节旋钮时，提高音量，必须将 ▲ 和 ▲ （填相应的字母）接入电路。
【答案】串 A B
【解析】滑动变阻器的原理是靠改变连入电路中电阻线的长度。当电路中电阻改变时，滑动变阻器应与被控制元件串联，根据欧姆定律可判断电路中电流的变化。
【分析】本题主要考查滑动变阻器在实际生活中的应用的了解和掌握，关键是掌握滑动变阻器的原理和使用方法，是一道基础题。
【详解】收音机上用以调节音量的一种电位器，实质就是一个滑动变阻器，转动旋钮改变了接入电路的电阻，从而改变了电路中是电流，达到调节收音机音量的目的。所以电位器应与扬声器串联。
顺时针方向旋转调节旋纽时，提高音量，即使扬声器电流变大，电阻变小，由图应A和B接入电路。
故答案为：串 A B
8.用笔画线代替导线将图中实物连接完整。要求：
①电压表测量灯泡两端的电压。
②滑动触片向右移动时，通过灯泡电流变大
③导线不能交叉。
【答案】
【解析】电压表测量灯泡两端的电压说明电压表与灯泡并联，根据电源的电压确定量程；滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，滑动触片向右移动时通过灯泡电流变大说明接入电路中的电阻变小，即右下方接线柱必须接入电路中。
【分析】本题考查了电压表和滑动变阻器的连接，关键是滑动变阻器连入电路中下方接线柱的判断和电压表量程的选择。
【详解】由图知，电源是由一节蓄电池构成的，其电压为2V，所以电压表的量程为0～3V，且与灯泡并联；
滑动触片向右移动时，通过灯泡变亮，说明电路中电流变大，则变阻器接入电路的阻值应变小，所以滑动变阻器的右下方接线柱与开关相连组成电路，如图所示：
9.小科同学发现圣诞树上小彩灯的连接方式为串联，当其中一只小彩灯的灯丝熔断后，其余的小彩灯还能继续发光，这是为什么？他请教了科技人员，得到以下信息：小彩灯规格是“2.5V 0.25A”，小彩灯的构造如图甲所示，细金属丝表面涂有绝缘物质，在正常（低压）时不导通，若加上较高电压（如220伏）时，细金属丝表面的绝缘层被击穿。取一只完好的小彩灯，按如图乙电路进行实验，电源电压为7.5伏。
（1）小彩灯正常工作时，连入电路中的滑动变阻器阻值为 ▲ 欧。
（2）当连人电路的滑动变阻器阻值逐渐变小的过程中，小彩灯灯丝突然熔断而不发光，电压表的示数如图丙，读数为 ▲ 伏；
（3）依据小彩灯结构及实验现象，请推测彩灯串中一只小彩灯的灯丝熔断而其他小彩灯仍能发光的原因是 ▲ 。
【答案】（1）20 （2）7.5 （3）在220伏（较高电压）下，细金属丝表面的绝缘层被击穿
【解析】（1）已知小彩灯的额定电压和额定电流，利用R=计算电阻；
（2）电压表的读数：首先确定使用的量程，然后确定每一个小格代表的示数即分度值，最后再读数即可；
（3）各小彩灯的连接方式为串联，当其中一只灯丝熔断，其他彩灯却仍能发光，可能是灯丝支架和细金属丝之间绝缘部分被击穿。
【分析】本题考查了电阻的计算、电压表读数、电路分析等问题，涉及的知识点很多。
【详解】（1）小灯泡的额定电压U额=2.5V,额定电流I=0.25A,
滑动变阻器两端电压为UR=U-U额=7.5V-2.5V=5V
滑动变阻器的电阻为：R===200；
电压表使用的是0∽15V量程，每一个大格代表5V,每一个小格代表0.5V,故该电压表的示数是7.5V；
各小彩灯的连接方式为串联，当其中一只灯丝熔断，其他彩灯却仍能发光，可能是灯丝支架和细金属丝之间绝缘部分被击穿，电路形成通路。
故答案为：（1）20 （2）7.5 （3）在220伏（较高电压）下，细金属丝表面的绝缘层被击穿
10.小明利用图甲所示的电路探究“通过导体的电流与电阻的关系”，根据实验的数据绘出了I-图像，如图乙所示，分析图像可知，当导体的电阻为 ▲ Ω时，通过它的电流为0.2A,当电流分别为0.25A和0.5A时，接入电路的导体的电阻之比为 ▲ ；实验过程中，小明控制导体两端的电压为 ▲ V。
【答案】10 2:1 2
【解析】（1）分析图象找出对应点的数值求出电阻；
（2）根据电压一定时，导体中的电流与其电阻成反比，求出接入电路中的阻值之比；
（3）利用I-图象，结合欧姆定律求出电压。
【分析】该实验考察了学生对于电流与电压、电阻关系的理解，充分利用图象是解题关键。
【详解】（1）根据实验的数据绘出了I-图象，可知当电流为0.2A时，对应的=0.1，则电阻为R=10Ω；
（2）因为电压一定时，导体中的电流与其电阻成反比，故当电流分别为I1=0.25A和I2=0.5A时，接入电路的导体的电阻之比R1:R2=I2:I1=0.5A:0.25A=2:1；
（3）根据I=0.2A，R=10Ω，由I=可得导体两端电压为U=IR=0.2A×10Ω=2V
故答案为：10 2:1 2
B组
11.如图为通电电路中一段导线内的电荷分布示意图。●表示带正电的原子核，表示带负电的自由电子。关于导线中电荷的定向移动方向，正确的是（▲）
A.两种电荷都向左定向移动
B.两种电荷都向右定向移动
C.●不做定向移动，向左定向移动
D.●不做定向移动，向右定向移动
【答案】C
【解析】电流是电荷的定向移动形成的，规定正电荷定向移动的方向与电流的方向相同，负电荷定向移动的方向与电流的方向相反。
【分析】本题考查了电流的形成以及电流方向的规定，属于基础知识的考查，比较简单。
【详解】由图可见电流的方向向右，根据电流方向的规定，自由电子（负电荷）定向移动的方向向左，原子核带正电，但是原子核是不定向移动的。
故选：C
如图所示的电路中，电源电压不变，闭合电键S后，灯L1、L2都发光。一段时间后，其中一灯突燃熄灭，而电流表、电压表的示数都不变，则产生这一现象的原因是（▲）
A.灯L1短路 B.灯L2短路 C.灯L1断路 D.灯L2断路
【答案】C
【解析】由图可知：电流表测量L2的电流，电压表可测电源电压，若一灯灭了，而两个电表示数不变，则是L1断路了。
【分析】本题考查了电路故障的判断。在判断故障时，电压表的示数的变化很关键，若电压表有示数，说明电压表与电源能相通，若无示数，说明电压表与电源不能相通。
【详解】两个电灯是并联，电压表测量并联后的电压，也为电源电压，电流表与L2串联，测量L2的
电流，若一灯灭了，两表示数不变，说明电压表还能与电源相通，L2中还有电流，即L2支路工作正常，所以只有是L1不亮，它断路了。
故选：C
13.如图是探究“电流与电阻关系”的实验电路。已知电源电压恒为4.5V,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，实验时电压表示数控制在2V保持不变。下列有关实验操作或结论中说法正确的是（▲）
A.将5Ω的定值电阻R换成10Ω后，电压表示数将变小，应将滑片向左移
B.将5Ω的定值电阻R换成10Ω后，电压表示数将变大，应将滑片向左移
C.该实验选用定值电阻R的阻值最大不能超过16Ω
D.实验结论是：在电压一定时，导体的电阻与通过它的电流成反比
【答案】C
【解析】（1）研究电流与电阻的关系时，要保持电压表示数不变，实验中将5Ω的定值电阻换成10Ω后，先根据分压原理，判断电压表示数变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片的移动方向；
根据串联电路电压的规律，求出滑动变阻器分得的电压为，由分压原理，得到变阻器连入电路中的电阻，即变阻器的最大阻值至少为多少；
（3）电压一定时，电流与电阻成反比。
【分析】本题探究电流与电阻的关系，考查操作过程、对器材的要求、控制变量法的运用及实验中易出现的错误，为中考的热点问题。
【详解】AB、研究电流与电阻的关系时，要保持电压表示数不变（即电阻R两端的电压不变），实验中将5Ω的定值电阻换成10Ω后，根据串联分压原理，电压表的示数变大，所以应使电压表示数减小为原来的电压值；
由串联电路电压的规律，应增大变阻器分得的电压，根据分压原理，应增大变阻器接入电路的阻值，由图知应将滑片向右移，故AB错误；
C、电源电压为4.5V,电压表的示数控制在2V不变，故滑动变阻器分得的电压为U滑=4.5V-2V=2.5V,则电压表示数是变阻器分得电压的 =0.8倍，
由串联分压原理，选用定值电阻R的阻值应小于或等于0.8×R滑大=0.8×20Ω=16Ω,，所以要完成该实验，选用的定值电阻的阻值不能超过16Ω,故C正确；
电压一定时，电流与电阻成反比，电流随电阻的变化而变化，原选项中因果关系搞颠倒了，故D错误。
故选：C
14.如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置，R2是滑动变阻器，它的金属滑片连在杠杆的一端，从油量表（由电流表改装而成）指针所指的刻度，就可以知道油箱内油面的高度，当油面上升时（▲）
A.电压表和油量表示数都变小 B.电压表和油量表示数都变大
C.电压表示数变大，油量表示数变小 D.电压表示数变小，油量表示数变大
【答案】D
【解析】当油量发生为化时，浮标随之运动，带动与浮标相连的指针运动，则可知滑动变阻器接入电阻的变化，由欧姆定律电路中电流的变化和和R1两端的电压变化，根据串联电路的电压特点判断电压表示数的变化。
【分析】本题考查欧姆定律及滑动变阻器在生活中的应用，要通过对图的分析得出仪器的原理，再由物理规律求解。
【详解】由电路图可知，R1与不正确R2串联，油量表（电流表）测电路中的电流，电压表测不正确R2两端的电压。
当油面上升时，不正确R2接入电路的电阻变小，电路中的总电阻变小，
∵I=， ∴电路中的电流变大，即油量表的示数变大，故AC不正确；
∵U=IR， ∴R1两端的电压变大，
∵串联电路中总电压等于各分电压之和，且电源的电压不变，
∴R2两端的电压变小，即电压表的示数变小，故B不正确，D正确。
故选：D
15.现有一种声纹锁，它将声纹识别应用于门禁系统，实现传说中芝麻开门的神话。声纹锁可以通过声音和钥匙两种方式来解锁，解锁后门上的指示灯会亮，下面是该声纹锁的简易电路图，其中正确的是（▲）
【答案】A
【解析】由题意可知，声纹锁可以通过声音和钥匙两种方式来解锁，解锁后门上的指示灯会亮，说明声音开关和钥匙开关均可以独立工作、互不影响即为并联，且灯泡位于干路，据此进行解答。
【分析】本题考查了电路图的设计，根据题意得出两开关的连接方式和灯泡的位置是关键。
【详解】因声纹锁可以通过声音和钥匙两种方式来解锁，所以，声音开关和钥匙开关均可以独立工作、互不影响即为并联，又因解锁后门上的指示灯会亮，所以，灯泡应位于干路，综上可知，两灯泡并联、灯泡位于干路，由选项可知A选项符合要求，BCD选项不符合。
故选：A
16.如图所示，若甲、乙均为电压表时，闭合开关S,则两电压表的读数U甲:U乙=3:2若甲、乙均为电流表时，断开开关S,则两电流表的读数I甲:I乙= ▲ ，R1:R2= ▲ 。
【答案】1:3 1:2
【解析】（1）若甲、乙均为电压表时，分析电路，根据串联电路的特点，求两电阻之比；
（2）若甲、乙均为电流表时，分析电路，根据欧姆定律和并联电阻的电流关系得出R1和R2的电流之比，再推导出两表示数之比。
【分析】本题考查了电路的动态分析，即通过改变开关的连接方法和电表的更换改变了电路的连接方法，电路先串联后并联，通过电阻的不变量来沟通两个过程。
【详解】若甲、乙均为电流表时，断开开关S，由图可知，R1与R2并联，甲测R2电流I2，乙测干路电流I总，则I甲=I2，I乙=I总，
因为并联电路各支路两端的电压相等，
所以，即I1=2I2，
又因为I乙=I1+I2，
则 =1:3
若甲、乙均为电压表时，闭合开关S，由图可知，R1与R2串联，甲测电源电压U，乙测R2的电压U2，则U甲=U，U乙=U2，
由题知，U甲:U乙=3:2，即U:U2=3:2，
因为U1+U2=U，可得U1:U2=1:2，
串联电路各处的电流相等，
根据U=IR可得：=1:2
故答案为：1:3 1:2
小鹏在探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”时，电路如图甲所示，电源电压保持不变，R为定值电阻。
甲 乙 丙
（1）连接电路时，开关应该处于 ▲ 状态，实验前滑动变阻器的滑片应位于 ▲ （填“A”或“B”）端。滑动变阻器的作用除了保护电路外，还起到了 ▲ 的作用。
（2）电路连接正确后，闭合开关，发现电压表有示数但电流表无示数，此时出现的故障可能是 ▲ （填字母）。
A.滑动变阻器短路 B.电流表断路
C.电阻R短路 D.电阻R断路
（3）排除故障后，小鹏又取了两个定值电阻，想利用这些器材继续探究“电压不变时，电流与电阻的关系”。实验中所用电阻的阻值分别为5欧、10欧、20欧，电源电压为6V,分别接入三个定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，记录数据，得到了如图丙所示的图像。由图像可以得出结论： ▲ 。
（4）上述实验中，
①小鹏用5Ω的电阻做完实验后，保持滑动变阻器滑片的位置不变。接着把R换为10Ω的电阻接入电路，闭合开关，应向 ▲ （填“A”或“B”）端移动滑片，直至电压表示数为 ▲ V时，读出电流表的示数。
②小鹏又把R换为20Ω的电阻接入电路，闭合开关，无论怎样移动滑片，电压表都不能达到所控制的电压值，是因为 ▲ ，为完成整个实验，应该选取滑动变阻器 ▲ （填字母）。
A.“50Ω 1.0A” B.“30Ω 1.0A” C.“20Ω 1.0A”
【答案】（1）断开 A 改变导体两端电压
（2）D
（3）电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比
（4）①A 2 ②滑动变阻器的最大阻值过小 A
【解析】（1）连接电路时，开关应断开；连接好电路后，为了保证电路安全，应将滑动变阻器滑片移至阻值的最大处；滑动变阻器的作用除了保护电路外，还起到改变导体两端电压的作用；
（2）闭合开关电流表没有示数，说明电路是断路，电压表有示数，说明与电压表串联的电路是通路；
（3）由图丙知求出电流和电阻的积，分析回答；
（4）①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；
②探究电流与电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变；根据串联电路电压的规律求出变阻器分得的电压，根据分压原理，求出当接入20Ω电阻时变阻器连入电路中的电阻，确定变阻器的规格。
【分析】本题探究“电压不变时，电流与电阻的关系”，考查电路的连接、数据分析、操作过程、控制变量法、对器材的要求等知识。
【详解】（1）连接电路时，开关应该处于断开状态，实验前滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处即A端，滑动变阻器的作用除了保护电路外，还起到改变导体两端电压的作用；
电压表有示数，说明电压表与滑动变阻器、电流表、电源是通路；电流表没有示数，说明电流表、定值电阻、滑动变阻器中有一处是断路的；综合分析可知：电流表、滑动变阻器位置是导通的，所以应为定值电阻断路；故选D；
由图丙知，电流和电阻的积为：U=IR=0.4A×5Ω=0.2A×10Ω=0.1A×20Ω=2V，故图象可以得出结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；
①根据串联分压原理可知，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，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A端移动，使电压表的示数为2V；
②小鹏又把R换为20Ω的电阻接入电路，闭合开关，无论怎样移动滑片，电压表都不能达到所控制的电压值，是因为滑动变阻器的最大阻值过小；
电阻两端的电压始终保持2V不变，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑=6V-2V=4V，变阻器分得的电压为电压表示数的=2倍，根据分压原理，当接入20Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：R滑= 2×20Ω=40Ω，故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少40Ω的滑动变阻器，即选A；
故答案为：（1）断开 A 改变导体两端电压
（2）D
（3）电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比
（4）①A 2 ②滑动变阻器的最大阻值过小 A
18.小敏看到超载车损坏公路的新闻报道，设计了一个称量车重的模拟电路，将载重量转化成电流表示数，如图甲。电路由电源、称重计（电流表、量程0∽0.6A）、定值电阻R0,滑动变阻器R1、弹簧和开关组成。已知电源电压8伏，滑动变阻器R1长40厘米、最大阻值20欧，且电阻的大小与其接入的长度成正比，弹簧的长度与受到压力之间的关系如图乙，当没有载物时，变阻器滑片指在上端，电流表示数是0.1A。
（1）定值电阻R0多大？
（2）弹簧的长度与受到的力的关系是在弹簧限度内， ▲ 。
（3）最大载重时，该模拟电路的电流表示数多大？
（4）小华觉得最大称量时，该模拟电路的电流表示数应该过满量程的一半，则应选择定值电阻：
R2=20欧、R3=5欧和R4=1欧中哪个替换R0,替换后，最大称量时，电流表示数多大？
【答案】（1）定值电阻R0为60Ω
弹簧受到的压力越大，弹簧长度越短
（3）最大载重时，该模拟电路的电流表示数为0.11A
（4）应选择定值电阻R3，替换R0，替换后，最大称量时，电流表示数为0.47A
【解析】（1）当没有载物时，变阻器滑片指在上端，R1接入电路中的电阻最大，电流表示数为0.1A，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出定值电阻的阻值；
（2）分析图示图像，然后得出结论。
（3）由图乙可知，弹簧的最大压缩量，根据滑动变阻器电阻的大小与其接入的长度成正比求出变阻器接入电路中的电阻，根据电阻的串联和欧姆定律求出该模拟电路的电流表示数；
（3）根据题意可得电流表最大示数的范围，根据串联电路的特点和欧姆定律得出等式即可求出定值电阻的阻值范围，然后确定定值电阻的阻值，再根据电阻的串联和欧姆定律求出最大称量时电流表示数。
【分析】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，从图乙中读出有用的信息和利用好滑动变阻器的阻值与电阻丝长度的关系是关键。
【详解】（1）当没有载物时，变阻器滑片指在上端，R1接入电路中的电阻最大，电流表示数为0.1A，
由I=可得，电路总电阻：
R总==80Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，定值电阻的阻值： R0=R总-R1=80Ω-20Ω=60Ω；
（2）由图示图象可知，在弹性限度内，弹簧受到的压力越大，弹簧长度越短。
（3）由图乙可知，弹簧的最大压缩量： △L=L-L1=40cm-24cm=16cm，
因滑动变阻器电阻的大小与其接入的长度成正比，
所以，变阻器接入电路中的电阻：
R1′=R1-R1=20Ω-×20Ω=12Ω，
则该模拟电路的电流表示数：
I′=0.11A；
（3）电流表量程为0.6A，电流要超过量程的一半，则：I小＞0.3A，
即I小=＞0.3A，
解得：R＜14.67Ω，
电路最大电流I大≤0.6A，则
I大=≤0.6A，
解得：R≥1.33Ω，
综上可知，电阻应选择R3；
替换后，最大称量时，电流表示数：I==0.47A；
故答案为：（1）定值电阻R0为60Ω
（2）弹簧受到的压力越大，弹簧长度越短
（3）最大载重时，该模拟电路的电流表示数为0.11A
（4）应选择定值电阻R3，替换R0，替换后，最大称量时，电流表示数0.47A
拓展训练
1.如图所示，a、b、c是三个电表，且电路连接没有错误，两个灯泡均正常发光，已知a、b、c三个电表读得的数值依次为1.5、1.2、2.5（单位是A或V）。则电源电压为 ▲ V；通过L1的电流是 ▲ A。
【答案】2.5 0.3
【解析】由题意可知两灯正常发光，则两灯均应和电源正负极相连通，确定三电表的类型及电路的结构，由并联电路的规律可得出两灯的电流。
【分析】本题重点在于由题意判断三表的类型，需明确电流表和电压表在电路中的作用，根据灯泡的发光情况进行判断。
【详解】因两灯正常工作，则两灯和电源之间必定是通路，即a、b应为电流表；而c若为电流表，则电源被短路，故c只能为电压表；a测量通过干路的电流，则I=1.5A；b测量通过L2的电流，则I2=1.2A。c测量电源电压，故电源电压是2.5V；由于并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，故通过灯L1的电流：I1=I-I2=1.5A-1.2A=0.3A。
故答案为：2.5 0.3
2.如图所示的电路中，电源电压为6V不变，电阻R1阻值为20Ω,滑动变阻器的最大阻值为30Ω,开关S闭合后，把滑动变阻器的滑片P由左端滑到右端，电压表、电流表示数的变化范围是（▲）
A.0∽2.4V 0∽0.12A B.6∽3.6V 0.2∽0.12A
C.6∽3.6V 0.12∽0.3A D.6∽2.4V 0.3∽0.12A
【答案】D
【解析】由电路图可知，定值电阻R1和滑动变阻器R2串联，电压表并联在R1两端，电流表测电路中的电流；当滑片滑到左端时滑动变阻器短路，则此时电路中电流最大，电压表示数最大；当滑片滑到右端时，滑动变阻器全部接入，此时电路中电流最小，电压表示数最小，则可求得电流和电压的范围。
【分析】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的灵活应用，只要按部就班的做，不难解答。
【详解】由电路图可知，定值电阻R1和滑动变阻器R2串联，电压表并联在R1两端，电流表测电路中的电流。
当滑片滑到左端时，滑动变阻器短路，此时电压表测量电源电压，示数为6V；
电流表的最大示数：I大==0.3A；
当滑片滑到右端时，滑动变阻器全部接入，此时电路中电流最小，电压表的示数最小，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，I小==0.12A，
电压表的最小示数：U小=I小R1=0.12A×20Ω=2.4V，
则电压表示数范围为6V∽2.4V,电流表示数的范围为0.3A∽0.12A
故选：D
3.（1）某同学在进行“伏安法测电阻”实验时，发现电压表坏了，于是，他想到了只利用电流表、定值电阻R0、待测电阻Rx、开关、电源、若干导线，进行测量待测电阻阻值的实验。实验部分电路图如图①所示。
①为了测出电阻Rx的阻值，请添加一根导线完成如图所示的实验电路的连接。
②开关S1、S2都闭合时，电流表的示数为I1；只闭合开关S2时，电流表的示数为I2。请用I1、I2和
R0表示Rx,Rx= ▲ 。
（2）该同学在进行“伏安法测电阻”实验时，发现电流表坏了，于是，他又利用电源（电压未知但满足实验要求）、两个开关、一个电压表、一个已知阻值的定值电阻R0、待测电阻Rx和若干导线进行测量待测电阻阻值的实验。
利用上述器材测量电阻Rx的阻值，要求实验中不拆改电路，通过开关的控制实现电路变化。
①如图是某同学连接的部分电路，请你再添加两根导线以实现上述测量的要求；
②请简要写出主要的实验步骤；
③请利用测量的物理量及已知量，写出电阻Rx的表达式。
【答案】(1)①如图
②
（2）①电阻R0与待测电阻Rx串联，用两个开关控制电压表测串联电路电压或测定值电阻电压，电路图如图所示。
②a.闭合开关S2,断开开关S1,电压表测Rx和R0两端的电压之和，即电源电压，记下电压表示数U；
b.断开开关S2,再闭合开关S1,电压表测R0两端的电压，记下电压表示数U0；
③∵串联电路中总电压等于各分电压之和，∴Rx两端的电压：Ux=U-U0，电路电流I=I0=,∵I=,
∴待测电阻阻值：Rx=
【解析】【分析】【详解】略
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专题讲座---电路探究
例题精析
考点1：电路与电路图
例1 如图所示的四个电路图中，与实物电路对应的是（ ）
变式1：将图中实物连成电路，使灯L1、L2并联，用电流表测灯L1中的电流，电键S1控制整个电路，
S2只控制灯L2。（连线不能交叉，电表选小量程）
考点2：电流和电压的测量
例2 在用电流表测电流的实验中：
（1）电流表应先用 量程试触；
（2）若某同学连接的电路如图甲所示，则电流表测的是灯 的电流。合上开关后，如果电流表
的示数如图乙所示，则通过该灯的电流是 mA；
（3）只需改动一根导线就可测得总电流，请在图中用“×”号指出需改动的导线，并在原图中画出正确的电路连线；
（4）若合上开关后，灯均亮，电流表指针不发生偏转，那么原因可能是 。
A.电流表内部开路 B.开关处接触不良
C.电流表被短路 D.电源供电不足
变式2：如图所示，a、b、c表示的是电压表或电流表，当K1、K2都闭合时各电阻中都有电流，各表都有读数，则下列说法正确的是（ ）
A.b、c是电流表，而a是电压表
B.a、b、c都是电压表
C.a、b、c都是电流表
D.a、b是电压表，而c是电流表
考点3：影响导体电阻的因素
例3 为了探究“铅笔芯的电阻随温度的变化规律”，小明设计了如图电路，电源电压恒定，R0为定值电阻。
（1）在本实验中电阻R0的作用是 ；
（2）小明检查电路后认为电路设计存在问题，实验过程中没有保持铅笔芯两端的电压相同，无法判断其电阻变化。小明的观点是否正确，理由是 ；
（3）闭合开关后用酒精灯对铅笔芯进行加热，每隔10秒记录一次电流值，实验测得的数据如下表所示：
实验次数 1 2 3 4
电流／A 0.16 0.19 0.21 0.22
由此可以得出：铅笔芯的电阻随温度的升高而 。
变式3：如图所示是研究导体的电阻跟哪些因素有关的实验装置。木板上有两条长度与横截面积均相等的金属丝。AB是镍铬合金丝，CD是锰铜合金丝。这个实验装置可以探究导体的电阻与 是否有关。如果将金属丝CD换为镍铬合金丝，其长度等于金属丝AB的二分之一，横截面积与金属丝AB相等，那么这个实验装置可探究导体电阻与 是否有关。
考点4：滑动变阻器
例4 在收音机等电器中，有一种叫电位器的变阻器，电位器的外形及其内部构造如图所示。图中A、B、C三个焊接点相当于变阻器的三个接线柱。使用电位器时，只把A和C接入电路时， （填“能”或“不能”）改变通过电位器的电流；若将该电位器接入电路中调节灯泡的亮度，当顺时针旋转旋钮触片时，灯变亮，则应连接接线柱 （填“A和B”“B和C”或“C和A”），并将电位器与灯泡 （填“串”或“并”）联后接入电路中。
变式4：如图所示，这是科技创新小组的同学们自己发明的电子握力器的内部结构。电源电压不变，滑动变阻器b端固定在绝缘底座上，手柄A与变阻器滑片固定在一起，同步运动，握力为零时，滑片处于a端。L是一个电阻不变的指示灯，力量计由一个电流表改装而成。使用时，先闭合开关S,再用手握住手柄，A柄向下运动压缩弹簧，握力就显示在力量计表盘上。有关握力计下列的说法中正确的是（ ）
A.握力越大灯泡越亮，力量计的示数越大
B.改装成的力量计的零刻度线就是原电流表的零刻度线
C.握力越大电路总电阻越大，总电流越小
D.握力越大，弹簧的长度越长；握力越小，弹簧长度越短
考点5：欧姆定律及其应用
例5 在研究通过导体的电流与两端电压关系的活动中，同学们进行了如下实验探究。
【实验步骤】
①按图甲所示电路图连接好电路；
②闭合开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，读出电压表和电流表的示数，并记录数据；
③对数据进行处理，并绘制成如图乙所示的图像。
实验时要增大定值电阻两端的电压，滑动变阻器滑片P应向 （填“左”或“右”）移动。
【实验结论】根据图像，你可以得出什么结论？ 。
【实验反思】某小组的同学在处理数据时发现，电压与电流的比值恰好等于R的阻值，这是一种巧合吗？于是同学们想利用其他小组的实验数据来进一步论证，并提出了以下两种收集数据的方案：
方案一：收集电阻值均为10Ω的几个小组的数据；
方案二：收集电阻值不同的几个小组的数据。
你认为哪个方案更加合理，作出你的判断，并说明理由。
变式5：小明在“探究电流与电阻关系”的实验中，准备了如下实验器材：干电池，标有“15Ω1A”字样的滑动变阻器，阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻。
（1）小明连接了上面的电路，其中有一条导线连接有误．请将连接错误的导线打“×”并画出正确连线。
（2）排除故障后，小明将5Ω定值电阻连入电路，将滑动变阻器的滑片移动到 （填“a”或“b”）
端，再闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为某一定值，此时电流表的示数如图乙，示数为 A。
（3）接下来断开开关，取下5Ω的定值电阻，分别把它换成10Ω,20Ω的定值电阻，闭合开关，调节滑动变阻器，控制 （填“电流表”或“电压表”）示数不变，分别读取相应的电流表示数，记录在表中：
实验次数 1 2 3
电阻R/Ω 5 10 20
电流I/A 0.2 0.1
（4）由数据可知：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 。
（5）小明想用一块电流表和一个定值电阻R0测未知电阻Rx的阻值，于是他和同组同学设计了如图
丙所示的电路图，并进行如下实验操作：
①闭合S、S1,此时电流表的示数为I；
②闭合S、断开S1,此时电流表的示数为I1；
③求未知电阻Rx的表达式为：Rx= 。（用R0、I、I1表示）
练习提高
A组
1.两个相同的验电器A和B,A带正电，B不带电，用金属棒把A、B连接起来后如图，则
A.A中正电荷通过棒流向B,使B中的两金属片带同种电荷张开
B.B中负电荷通过棒流向A,使B中的两金属片带异种电荷张开
C.金属棒中电流方向从B流向A,B带正电荷
D.金属棒中电流方向从A流向B,B带正电荷
2.在图中要测量干路的电流，那么电流表连接的位置应该是（ ）
A.只能在a点 B.可以在b点或c点
C.可以在a点或d点 D.可以在a、b、c、d各点
3.一根铝导线的电阻为R,现在要使它接人电路中后电阻大于R,可采取的措施有（ ）
A.减小这根导线两端的电压 B.增大通过这根导线的电流
C.将这根导线拉长后接入电路 D.将这根导线对折后接入电路
4.酒驾易造成交通事故，利用图示的电路可以检测司机是否酒驾。图中的R1为定值电阻，R2是一个“气敏传感器”，它的电阻值会随着其周围酒精蒸汽的浓度增大而减小。检测时，喝了酒的司机对着气敏传感器吹气，则（ ）
A.电路的总电阻减小，电流表的示数减小
B.电路的总电阻减小，电流表的示数增大
C.电路的总电阻增大，电流表的示数增大
D.电路的总电阻增大，电流表的示数减小
5.学了电路后，小明设计了四个体重计原理图，你认为可行的是（ ）
A B C D
6.在探究决定电阻大小的因素时，研究小组中甲、乙、丙三位同学作出如下猜想：
甲：导体的电阻与导体的长度有关。
乙：导体的电阻与导体的材料有关。
丙：导体的电阻与导体的横截面积有关。
实验室备有几种电阻丝，参数如下表。
编号 材料 长度／m 横截面积／mm2
a 镍铬合金丝 1.0 0.2
b 镍铬合金丝 1.0 0.1
c 镍铬合金丝 0.5 0.1
d 锰铜合金丝 0.5 0.1
如图所示，是为完成探究连接的实验电路。
（1）实验中应通过比较 的大小，来比较电阻丝电阻的大小，达到验证猜想的目的。
（2）若要验证乙同学的猜想，则应该选用 （填编号）两根电阻丝进行对比实验。
（3）选用b、c两根电阻丝进行对比实验，是为了验证 同学的猜想。
7.电位器是电器设备中常用的电路元件，实物与结构示意图如图所示，在音响设备中电位器必须与扬声器 （填“串”或“并”）联。已知流过扬声器线圈中的电流越大，音量越强，若要实现沿顺时针方向旋转调节旋钮时，提高音量，必须将 和 （填相应的字母）接入电路。
8.用笔画线代替导线将图中实物连接完整。要求：
①电压表测量灯泡两端的电压。
②滑动触片向右移动时，通过灯泡电流变大
③导线不能交叉。
9.小科同学发现圣诞树上小彩灯的连接方式为串联，当其中一只小彩灯的灯丝熔断后，其余的小彩灯还能继续发光，这是为什么？他请教了科技人员，得到以下信息：小彩灯规格是“2.5V 0.25A”，小彩灯的构造如图甲所示，细金属丝表面涂有绝缘物质，在正常（低压）时不导通，若加上较高电压（如220伏）时，细金属丝表面的绝缘层被击穿。取一只完好的小彩灯，按如图乙电路进行实验，电源电压为7.5伏。
（1）小彩灯正常工作时，连入电路中的滑动变阻器阻值为 欧。
（2）当连人电路的滑动变阻器阻值逐渐变小的过程中，小彩灯灯丝突然熔断而不发光，电压表的示数如图丙，读数为 伏；
（3）依据小彩灯结构及实验现象，请推测彩灯串中一只小彩灯的灯丝熔断而其他小彩灯仍能发光的原因是 。
10.小明利用图甲所示的电路探究“通过导体的电流与电阻的关系”，根据实验的数据绘出了I-图像，如图乙所示，分析图像可知，当导体的电阻为 Ω时，通过它的电流为0.2A,当电流分别为0.25A和0.5A时，接入电路的导体的电阻之比为 ；实验过程中，小明控制导体两端的电压为 V。
B组
11.如图为通电电路中一段导线内的电荷分布示意图。●表示带正电的原子核，表示带负电的自由电子。关于导线中电荷的定向移动方向，正确的是（ ）
A.两种电荷都向左定向移动
B.两种电荷都向右定向移动
C.●不做定向移动，向左定向移动
D.●不做定向移动，向右定向移动
如图所示的电路中，电源电压不变，闭合电键S后，灯L1、L2都发光。一段时间后，其中一灯突燃熄灭，而电流表、电压表的示数都不变，则产生这一现象的原因是（ ）
A.灯L1短路 B.灯L2短路 C.灯L1断路 D.灯L2断路
13.如图是探究“电流与电阻关系”的实验电路。已知电源电压恒为4.5V,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，实验时电压表示数控制在2V保持不变。下列有关实验操作或结论中说法正确的是（ ）
A.将5Ω的定值电阻R换成10Ω后，电压表示数将变小，应将滑片向左移
B.将5Ω的定值电阻R换成10Ω后，电压表示数将变大，应将滑片向左移
C.该实验选用定值电阻R的阻值最大不能超过16Ω
D.实验结论是：在电压一定时，导体的电阻与通过它的电流成反比
14.如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置，R2是滑动变阻器，它的金属滑片连在杠杆的一端，从油量表（由电流表改装而成）指针所指的刻度，就可以知道油箱内油面的高度，当油面上升时（ ）
A.电压表和油量表示数都变小 B.电压表和油量表示数都变大
C.电压表示数变大，油量表示数变小 D.电压表示数变小，油量表示数变大
15.现有一种声纹锁，它将声纹识别应用于门禁系统，实现传说中芝麻开门的神话。声纹锁可以通过声音和钥匙两种方式来解锁，解锁后门上的指示灯会亮，下面是该声纹锁的简易电路图，其中正确的是（ ）
16.如图所示，若甲、乙均为电压表时，闭合开关S,则两电压表的读数U甲:U乙=3:2若甲、乙均为电流表时，断开开关S,则两电流表的读数I甲:I乙= ，R1:R2= 。
小鹏在探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”时，电路如图甲所示，电源电压保持不变，R为定值电阻。
甲 乙 丙
（1）连接电路时，开关应该处于 状态，实验前滑动变阻器的滑片应位于 （填“A”或“B”）端。滑动变阻器的作用除了保护电路外，还起到了 的作用。
（2）电路连接正确后，闭合开关，发现电压表有示数但电流表无示数，此时出现的故障可能是 （填字母）。
A.滑动变阻器短路 B.电流表断路
C.电阻R短路 D.电阻R断路
（3）排除故障后，小鹏又取了两个定值电阻，想利用这些器材继续探究“电压不变时，电流与电阻的关系”。实验中所用电阻的阻值分别为5欧、10欧、20欧，电源电压为6V,分别接入三个定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，记录数据，得到了如图丙所示的图像。由图像可以得出结论： 。
（4）上述实验中，
①小鹏用5Ω的电阻做完实验后，保持滑动变阻器滑片的位置不变。接着把R换为10Ω的电阻接入电路，闭合开关，应向 （填“A”或“B”）端移动滑片，直至电压表示数为 V时，读出电流表的示数。
②小鹏又把R换为20Ω的电阻接入电路，闭合开关，无论怎样移动滑片，电压表都不能达到所控制的电压值，是因为 ，为完成整个实验，应该选取滑动变阻器 （填字母）。
A.“50Ω 1.0A” B.“30Ω 1.0A” C.“20Ω 1.0A”
18.小敏看到超载车损坏公路的新闻报道，设计了一个称量车重的模拟电路，将载重量转化成电流表示数，如图甲。电路由电源、称重计（电流表、量程0∽0.6A）、定值电阻R0,滑动变阻器R1、弹簧和开关组成。已知电源电压8伏，滑动变阻器R1长40厘米、最大阻值20欧，且电阻的大小与其接入的长度成正比，弹簧的长度与受到压力之间的关系如图乙，当没有载物时，变阻器滑片指在上端，电流表示数是0.1A。
（1）定值电阻R0多大？
（2）弹簧的长度与受到的力的关系是在弹簧限度内， 。
（3）最大载重时，该模拟电路的电流表示数多大？
（4）小华觉得最大称量时，该模拟电路的电流表示数应该过满量程的一半，则应选择定值电阻：
R2=20欧、R3=5欧和R4=1欧中哪个替换R0,替换后，最大称量时，电流表示数多大？
拓展训练
1.如图所示，a、b、c是三个电表，且电路连接没有错误，两个灯泡均正常发光，已知a、b、c三个电表读得的数值依次为1.5、1.2、2.5（单位是A或V）。则电源电压为 V；通过L1的电流是 ________A。
2.如图所示的电路中，电源电压为6V不变，电阻R1阻值为20Ω,滑动变阻器的最大阻值为30Ω,开关S闭合后，把滑动变阻器的滑片P由左端滑到右端，电压表、电流表示数的变化范围是（ ）
A.0∽2.4V 0∽0.12A B.6∽3.6V 0.2∽0.12A
C.6∽3.6V 0.12∽0.3A D.6∽2.4V 0.3∽0.12A
3.（1）某同学在进行“伏安法测电阻”实验时，发现电压表坏了，于是，他想到了只利用电流表、定值电阻R0、待测电阻Rx、开关、电源、若干导线，进行测量待测电阻阻值的实验。实验部分电路图如图①所示。
①为了测出电阻Rx的阻值，请添加一根导线完成如图所示的实验电路的连接。
②开关S1、S2都闭合时，电流表的示数为I1；只闭合开关S2时，电流表的示数为I2。请用I1、I2和
R0表示Rx,Rx= 。
（2）该同学在进行“伏安法测电阻”实验时，发现电流表坏了，于是，他又利用电源（电压未知但满足实验要求）、两个开关、一个电压表、一个已知阻值的定值电阻R0、待测电阻Rx和若干导线进行测量待测电阻阻值的实验。
利用上述器材测量电阻Rx的阻值，要求实验中不拆改电路，通过开关的控制实现电路变化。
①如图是某同学连接的部分电路，请你再添加两根导线以实现上述测量的要求；
②请简要写出主要的实验步骤；
③请利用测量的物理量及已知量，写出电阻Rx的表达式。
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