2022九年级科学电功率欧姆定律综合专题训练
一、单选题(共11题；共22分)
1．（2分）（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．（2分）（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
3．（2分）（2016·缙云）接通电路，加在某台玩具电动机上的电压是U，用手将电动机转轴捏住使其不转，电动机将电能全部转化为热能，消耗的电功率P1，松手后电动机正常工作，消耗的电功率为P2。则电动机正常工作时，线圈上消耗的机械功率为（ ）
A．P22/P1 B．P2 C．P2－P1 D．P2－P22/P1
4．（2分）（2021·婺城模拟）如图甲所示电路，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中，R1、R2的I-U关系图象如图乙所示。则下列判断正确的是（ ）
A．图线A是电阻R1的I-∪关系图象
B．电源电压为14V
C．R1的阻值是20Ω
D．滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω
5．（2分）（2021·南湖模拟）小明在商场发现，电梯上没乘客时运行较慢，当有乘客站在电梯上时电梯运行又快了起来。小明根据所学的知识，画了如图所示电磁控制电路(R是一个压敏电阻)来解释。以下关于这个电路分析，正确的是（ ）
A．压敏电阻R的阻值在受压时阻值变大
B．根据此控制电路，电梯上没乘客时电梯停止运行
C．电梯上没有站乘客时，继电器的电磁铁磁性较弱
D．电梯上有乘客时，电动机的额定功率较大
6．（2分）（2021·越城模拟）连续阴雨，空气潮湿，能见度低，为保证师生安全，同学们设计了图甲所示的模拟电路，电路中电源电压为6V，警示灯的规格为“6V 3W"，电磁铁线圈电阻忽略不计，警示灯电阻保持不变。当的警示灯湿度达到一定程度时，警示灯能不断明暗闪烁，且明亮时灯泡正常发光。则下列说法正确的是（ ）
A．当电流通过电磁铁时，电磁铁上端为S极
B．湿敏电阻应接在图甲电路中B位置
C．根据设计要求，应选择图乙中的R1作为湿敏电阻
D．当空气湿度为80%时，闪烁的过程中，灯较暗时的实际功率为1.5W
7．（2分）（2021八下·镇海期末）灯泡L上标有“6V 1A”字样（正常发光时的电压和电流），测得该灯泡的电流随电压变化关系如图甲所示。现把灯泡L接入如图乙所示的电路中，若电源电压为10V不变，电流表的量程为“0-0.6A”，电压表的量程为“0-15V”。则下列说法正确的是（ ）
A．该电路中通过调节滑动变阻器可实现灯泡L正常发光
B．当电流表示数为0.4A时，电压表的示数为7.6V
C．灯泡L的电阻值随电压表的示数的增大而增大
D．滑动变阻器接入电路中的最小电阻约为13.3Ω
8．（2分）（2019·绍兴）如图是小敏设计的汽车尾气中CO排放量的检测电路。当CO浓度高于某一设定值时，电铃发声报警。图中气敏电阻R1阻值随CO浓度的增大而减小。下列说法正确的是（ ）
A．电铃应接在A和C之间
B．当CO浓度升高，电磁铁磁性减弱
C．用久后，电源电压U1会减小，报警时CO最小浓度比设定值高
D．为使该检测电路在CO浓度更低时报警，可将R2控制电路的滑片向下移
9．（2分）（2020九上·越城期末）图甲电路中，电源电压不变，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器。闭合开关，将变阻器滑片由一端移到另一端的过程中，两电表示数变化如图乙所示，则下列说法错误的是（ ）
A．电源电压为6V B．R1的阻值为5Ω
C．R1的最大功率为7.2W D．滑动变阻器的最大功率为1.35W
10．（2分）（2020·海曙模拟）如图所示，电源电压和小灯泡的阻值均保持不变。小灯泡R1标有“4V 1.6W”字样，R2＝20Ω，滑动变阻器R3允许通过的最大电流为1A，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V。只闭合开关S2时，电压表的示数为2V。若闭合所有开关，在不损坏各电路元件的情况下，移动滑片，滑动变阻器R3消耗的最大功率和最小功率之比为3：1。则下列说法正确的是（ ）
A．小灯泡R1的阻值为20Ω
B．电源电压为9V
C．若闭合所有开关时，滑动变阻器接入电路的阻值范围是10Ω～30Ω
D．若只闭合开关S3，小灯泡R1消耗的电功率变化范围是0.25W～0.9W
11．（2分）（2020·天台模拟）如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压不变。闭合开关S后，滑片P从a端移动到b端，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示，则下列判断正确的是( )
A．电源的电压为4V B．R1的阻值为20欧
C．R1的最大功率为3.6w D．图乙中C点表示滑片位于中点时的状态
二、填空题(共5题；共13分)
12．（3分）（2022九上·宁波期末）在如图示数的电路中，电源电压保持不变。开关S闭合后，滑片P在滑动变阻器R2的某两点之间滑动的过程中，电流表的示数变化范围是1A﹣2A，电压表的示数变化范围是4V﹣8V.则定值电阻R1= Ω，电源电压U= V，R2的最大阻值= Ω。
13．（2分）（2021·金华）按如图所示电路研究电流与电压的关系。已知电源电压为6V，R1为定值电阻，滑动变阻器R2，标有“20Ω 1A”的字样，电流表量程为“0~0.6A”，电压表量程为“0~15V”。
完成下列问题：
（1）（1分）闭合开关后，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，出现此故障的原因可能是 ；
（2）（1分）若R1=6Ω，为保证电路安全，滑动变阻器允许接入电路的最小阻值为 。
14．（2分）（2020·衢州）小科测量额定电压为2.0V小灯泡的电功率，电路图如图甲所示，电源为两节干电池，利用测得数据绘制图像如图乙、丙所示，图中x为滑片P移动的距离。
（1）（1分）当滑片P移动的距离为a时，图丙中电流突然变小的原因是 。
（2）（1分）该小灯泡的额定功率是 。
15．（4分）（2021·婺城模拟）如图是某饮水器的原理图。饮水器的容器内有密封绝缘的电热丝R1和热敏电阻Rx，当水面到达如图位置，接触开关S；导通。继电器开关S2的作用是当饮水器内的水加热至沸腾后能自动切断加热电路。请回答：
（1）（2分）当饮水器内的水加热至沸腾的过程中，继电器线圈中的电流 (填“增大”、“减小”或“不变”)；
（2）（2分）若想降低饮水器的最高温度，可将滑动变阻器R2的滑片向 (填“左”或“右”)调节。
16．（2分）（2021·宁波）小宁用如图所示电路研究电阻的并联。
（1）（1分）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）（1分）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 。
三、实验探究题(共11题；共61分)
17．（4分）（2021·婺城模拟）小明用如图甲所示电路探究电流与电阻的关系，电源电压3V，电阻R有4个阻值(5Ω、10Ω、15Ω、25Ω)供选用，滑动变阻器R0规格为“10Ω 2A”。请回答：
（1）（1分）闭合开关后，小明发现电流表、电压表示数均为0，他将一根导线的一端接电源正极，另一端依次试触a、b、c、d各接线柱，当接触到d时，电压表开始有示数且为3V，电流表示数仍为0，经进一步检查，电流表及各接线处均完好，则电路中所有可确定的故障是 。
（2）（1分）排除故障并将问题元件进行同规格更换，此时R的阻值为5Ω，闭合开关，调节滑片P，使电压表示数到达某一数值，此时电流表示数如图乙所示，该示数为 A。小明将R阻值换成10Ω后，接下去的操作是 。
（3）（1分）下列图像中，能大致反映本实验中各物理量之间关系的是 。(填字母编号)
18．（5分）（2021·金华）研究性学习小组利用图甲电路研究电阻的电功率变化规律。图注电源电压恒为4V，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。实验过程中，调节滑动变阻器，逐次读取数据并记录，计算定值电阻电功率。数据如下表：
实验次数 1 2 3 4 5
电流（A） 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30
电压（V） 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
R0的电功率（W） 0.10 0.225 0.40 0.625 0.90
（1）（1分）完成第3次实验后，接下来要获得第4次实验的数据，则滑动变阻器R的滑片P应向 （选填“左”或“右”）移动到适当位置；
（2）（2分）小组同学根据表中数据，得出了定值电阻R0的电功率与其电流的定量关系。他们的结论正确的是：
A．定值电阻的电功率与电流成正比
B．定值电阻的电功率与电流的平方成正比
（3）（1分）小科提出：要得知滑动变阻器的电功率，还需要用电压表测出滑动变阻器两端的电压；小金却认为：无需测滑动变阻器两端的电压，通过推算即可得出滑动变阻器的电功率。比如，当定值电阻两端的电压为1.0V时，滑动变阻器的电功率为 瓦；
（4）（1分）小组同学对小金的方法进行了归纳，结合表中数据，画出了电路总功率和定值电阻功率与电流的P-I关系图像（如图乙所示）。请分析判断，图中线段AA’表示的含义是 。
19．（3分）在做“研究相同电压下不同导体中电流与电阻的关系”实验时，电源电压恒为3V，滑动变阻器规格为“20 1.0A”，还有多个阻值不小于5 的定值电阻可供选择。
（1）（1分）实验电路如图所示，小科检查电路时发现有一个元件连接错误(其它元件连接正确)，该元件和错误分别是 。
（2）（1分）改正错误后，正确操作，测得实验数据如下表所示。
实验次数 第一次 第二次 第三次
定值电阻/ 5 10 ★
电流表示数/A 0.40 0.20 0.10
表中“★”处所选用定值电阻的阻值是 Ω。
（3）（1分）小科用更多不同阻值的定值电阻重复上述实验，并将滑动变阻器的功率P变与其电阻值R变的关系绘制图像。该图像最接近于下列图像中的 。
20．（3分）在研究“电流与电压的关系”时，小明连接了如图甲的电路，电源电压U为3伏。
（1）（1分）闭合开关后，小明发现电流表指针如图乙，出现这种现象的原因是 。
（2）（1分）改正错误操作后，小明分别将电阻R0为5欧、10欧和20欧的定值电阻接入电路，测得电阻R0的电压U0和电流I0数据，如表一所示。小明想进一步研究“电阻R0的电流变化量大小△I0与电压变化量大小△U0的关系”，根据数据计算出部分电压变化量大小△U0和相应的电流变化量大小△I0，如表二所示，则表二中的a为 。
表一
组别 第1组 第2组 第3组
R（欧） 5 10 20
U0（伏） 1．0 2．2 2．5 1．2 1．8 2．4 1．6 2．4 2．8
I0(安) 0．20 0．44 0．50 0．12 0．18 0．24 0．08 0．12 0．14
表二
组别 △U0（伏） △I0(安)
第1组 1．5 a
第2组 0．6 0．06
第3组 0．8 0．04
（3）（1分）小明发现，滑动变阻器电压变化量大小△UR与电流变化量大小△IR的比值，总是等于定值电阻R0的阻值，请结合上表数据和所学电学知识解释此规律。 。
21．（12分）（2021·上虞模拟）小明用如图a所示的电路探究电流与电阻的关系。
（1）（5分）用笔画线代替导线将图a中的电路连接完整。
（2）（1分）实验时每次更换电阻，闭合开关后，观察电流表示数之前必须进行的操作是： 。
（3）（1分）根据右表中记录的实验数据判断，测量时电流表应该选择的量程是 A。
序号 ① ② ③ ④ ⑤
电阻R/Ω 5 10 15 20 25
电流I/A 0.60 0.30 0.2 0.15 0.12
（4）（5分）根据右表中的数据，在图b中画出I与R关系的图像。
22．（8分）（2021·温州模拟）小科同学利用电压表和电流表测量电阻 R 的阻值（约 10Ω），电源选用两节干电池．
（1）（5分）检查电路，发现有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”，在图中补画出正确的连线。
（2）（2分）该同学检查电路连接正确后，闭合开关，可是无论怎样移动滑片，电压表示数总为 3V 不变，为查寻原因，接下来他应先进行的具体操作是_______。
A．检查开关是否接触良好 B．检查滑动变阻器是否短路
C．检查定值电阻是否断路 D．查看电流表是否有读数
（3）（1分）做完以上实验后，小科将电阻 R 换成一个额定电压为 3.8V，阻值约为 10Ω 的小灯泡，进行“测量小灯泡的额定电功率”的实验，则小科对电路必须进行的改动，方案是 。
23．（10分）（2021·温州模拟）如图甲所示是测量定值电阻Rx阻值的实验电路，器材可以满足实验要求。
（1）（5分）现要求滑动变阻器滑片向左移动时，电流表示数增大。请你按照对电压表量程的选择和对滑动变阻器连接的要求，用笔画线代替导线，完成图中实验电路的连接。
（2）（1分）同学们按照电路图中正确连接电路后，闭合开关，改变电阻Rx两端的电压进行了三次测量，其中第二次实验中电流表的示数如图乙所示，请将表格中的实验数据补充完整。
实验次数 1 2 3
电压U/v 1.0 1.6 1.8
电流I/A 0.32 0.56
电阻Rx/Ω 3.13 3.21
电阻的平均值Rx/o
同学们又设计了两种测量方案，方案中定值电阻的阻值为R0。
①方案一：闭合开关S，如果电压表V1和V2的读数分别为U1和U2，则电阻Rx的阻值表达式为Rx= 。
②方案二：电路中Rx≠R0，将S接到a，读出电流表的示数I1，再将S接到b，读出电流表的示数I2，由I1R0=I2Rx可得R= ，请判断结果是否正确并简要说明理由，并制定改进方法 。
24．（3分）（2020·玉环模拟）按图甲所示电路测量额定电压为3.8伏小灯泡的电功率，实验得到电压表和电流表的读数见表。
实验次数 1 2 3 4
电压UV 1.0 2.0 3.0 4.0
电流I/A 0.12 0.18 0.24
（1）（1分）第3次实验时电流表的示数如图乙，则电流大小为
（2）（1分）计算额定功率采用如下的方法：一是利用实验数据求出灯泡电阻的平均值R，再用公式P额=U额 /R求得结果；二是根据实验数据画出图乙的I-U曲线，由U额得到I额，用公式P额=U额I额求得结果。其中有一种方法不合理的原因是 。
（3）（1分）做第1、2、3、4次实验时，图甲电路中滑动变阻器的滑片应依次向 (填“左”或“右)移动。
25．（4分）某班同学在实验室做“测定小灯泡额定电功率”的分组实验。
实验老师提供给各小组的实验器材如下：规格为“3．8V”的小灯泡、学生电源(电压恒为6V)、电流表(0~0．6A，0~3A)、电压表(0~3V，0~15V)、滑动变阻器(“20Ω 1A”)、开关各一只，导线若干。
（1）（1分）小金组按图甲正确连接电路，闭合开关，调节滑动变阻器，当电压表的示数为3．8伏时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 瓦；
（2）（3分）小丽组同学发现，实验桌上的电压表0~15V的量程已损坏，其它器材完好。他们经讨论后认为，用该电压表0~3V的量程，通过改变电压表的连接位置也能测出小灯泡的额定功率。他们的实验操作步骤如下：
步骤一：按图甲电路先将电压表（0~3V)接在小灯泡两端，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为3伏，断开开关，拆下电压表；
步骤二：保持滑动变阻器的滑片位置不变，再将该电压表接在 两端；
步骤三：闭合开关，将滑动变阻器的滑片向 (填“左”或“右”)移动，直到电压表示数为 伏，读出此时电流表的示数，算出小灯泡的额定电功率。
反思：实验原理相同的情况下，我们可以采用不同的实验途径来完成实验。
26．（7分）（2020·柯桥模拟）小柯用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。
（1）（5分）请你用笔画线代替导线，帮小柯把图甲电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片向左滑动时灯泡变亮。
（2）（2分）闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V。此时发现电流表的刻度模糊不清，通过思考，小柯又设计了如图乙所示的电路图，只用电压表就测量出额定电压为U额的小灯泡的额定功率。已知电源电压恒为U，定值电阻的阻值为R0。请将下面实验步骤补充完整。
①闭合S、S2，断开S1，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为U-U额，小灯泡正常发光。
②保持滑动变阻器滑片位置不动， (填三个开关闭合与断开情况)，记录电压表示数为U滑。
③小灯泡额定功率的表达式P额= (用已知量和所测物理量符号表示)。
27．（2分）（2020·上城模拟）神舟六号飞船的电源探究
“神六”飞船的太阳能翼（帆板）如图所示，分两部分：一个是48kg重的推进舱太阳能帆板；另一个是28kg重的轨道舱太阳能帆板。每翼帆板由4块电池板和1个连接架组成，展开面积达12m2，由于发射时运载火箭的空间限制，太阳能帆板必须紧压在舱体上，“神翅’，靠一个个+N形折叠将它的每翼的厚度控制在0.3m。电池板采用的是耐极端环境的复合材料和铝蜂窝窝制成。由以上可估算得知这种特制的优质材料的密度约为 。
“神六”的“翅膀”不是死的，它能不停地转动，以获取最佳阳光直射。“神翅”上的太阳能敏感器会找准阳光直射位置获得最大光能。设“神六”在轨飞行时向阳处每平方米在1小时内得到的太阳幅射光能平均约为3.8x105J。据悉，“神六”太阳能帆板的总发电功率为1200kW，即每小时发电约 度，足够飞船用电。由此可估算出该太阳能电池的效率约为 。又已知飞船约每90min绕地球飞行一圈，那么地球上一天，太阳能帆板能发电 次。在发电的同时飞船必须对其携带的蓄电池充电，这是因为，如此周而复始，飞船应可一直保持正常飞行。
四、解答题(共3题；共38分)
28．（11分）（2021·宁波）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）（5分）求灯泡L正常发光时，通过灯泡L的电流大小。
（2）（1分）金属丝OA的电阻Ra= Ω。
（3）（5分）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。
29．（10分）（2021·杭州）如图电路中，电源电压恒为4.5V，灯泡规格是“3V 0.75”。
（1）（5分）灯泡正常工作时，电压表V1、V2示数分别为多少 滑动变阻器接入的电阻为多少
（2）（5分）灯泡正常工作4分钟，整个电路消耗的电能是多少
30．（17分）（2020·宁波模拟）有一种电子秤的原理如图，它主要由三部分构成，踏板和压力杠杆ABO，压力传感器R（电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻），显示重力大小的仪表（由量程为“0～0.6A”的电流表改装）。其中AO长20厘米，BO长5厘米，压力传感器R的阻值与所受压力的关系如下表所示。
压力F/牛 0 50 100 150 200 250 …
电阻R/欧 30 25 20 15 10 5 …
踏板和杠杆组件的质量可以忽略不计，电源电压为6伏。
（1）（5分）重300牛的学生站在踏板上时，双脚与踏板的接触面积为0.04 米2，此时对踏板的压强为多少帕？
（2）（5分）电子秤开机后，没有秤量物体时压力传感器R消耗的电功率为多少瓦？
（3）（1分）不损坏各电路原件的条件下，该电子秤所能称量的最大质量为 ，
（4）（1分）电子秤的电池使用较长时间后，电源电压会降低，了保证秤量准确，则踏板触点B应向 方向移动。
（5）（5分）当重400牛的学生站在踏板上时，通过压力传感器R的电流为多大？
22022九年级科学电功率欧姆定律综合专题训练
一、单选题(共11题；共22分)
1．（2分）（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。
故选D。
2．（2分）（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
【考点】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】A、根据控制变量法，研究电流和电压的关系时，要控制电阻不变；
B、由图乙求出电流与电阻之积分析
C、由图乙知，电流为05A时，对应的电阻为50，电流为0.1A时，对应的电阻为250，根据欧姆定律和串联电路的规律求出变阻器连入电路中的电阻变化范围；
D、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。
【解答】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
3．（2分）（2016·缙云）接通电路，加在某台玩具电动机上的电压是U，用手将电动机转轴捏住使其不转，电动机将电能全部转化为热能，消耗的电功率P1，松手后电动机正常工作，消耗的电功率为P2。则电动机正常工作时，线圈上消耗的机械功率为（ ）
A．P22/P1 B．P2 C．P2－P1 D．P2－P22/P1
【答案】D
【考点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用；焦耳定律的计算公式及其应用
【解析】【分析】接通电路，电动机不转时，由可得电动机线圈电阻；电动正常工作时消耗的电能转化为机械能和内能，先计算此时电动机的电流，再计算线圈上的发热功率,两者之差即为线圈上消耗的机械功率。
【解答】由题意可知，接通电路，电动机不转时只将电能转化为内能，此时电动机为纯电阻，由可得，电动机线圈电阻；
电动正常工作时消耗的电能转化为机械能和内能，此时电动机为非纯电阻，由P=UI可得，此时电动机的电流，
所以，此时线圈上发热功率，
由能量守恒定律可得，此时消耗的机械功率P机械=P2-P热=P2-P22/P1。
故答案为：D
4．（2分）（2021·婺城模拟）如图甲所示电路，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中，R1、R2的I-U关系图象如图乙所示。则下列判断正确的是（ ）
A．图线A是电阻R1的I-∪关系图象
B．电源电压为14V
C．R1的阻值是20Ω
D．滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω
【答案】C
【考点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】（1）在串联电路中，电压的分配与电阻成正比，据此分析变阻器R2两端的电压变化，从而确定图像与电阻的对应关系；
（2）根据U总=U1+U2计算电源电压；
（3）根据公式计算即可；
（4）根据计算变阻器的阻值。
【解答】根据图甲可知，定值电阻R1与变阻器R2串联，电压表V1测R1电压，V2测R2的电压。
A.当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中，变阻器的阻值减小，通过电路的电流变大，且电压表V2的示数变小，则图像A是R2的，B是R1的，故A错误；、
B.根据图乙可知，当电流为0.2A时，R1的电压为4V，R2的电压为14V，则电源电压：U总=U1+U2=4V+14V=18V，故B错误；
C.根据图乙可知，当电流为0.2A时，R1的电压为4V，则电阻为：，故C正确；
D.根据图乙可知，最小电流为0.2A，此时变阻器的电压为14V，则它的阻值为：，故D错误。
故选C。
5．（2分）（2021·南湖模拟）小明在商场发现，电梯上没乘客时运行较慢，当有乘客站在电梯上时电梯运行又快了起来。小明根据所学的知识，画了如图所示电磁控制电路(R是一个压敏电阻)来解释。以下关于这个电路分析，正确的是（ ）
A．压敏电阻R的阻值在受压时阻值变大
B．根据此控制电路，电梯上没乘客时电梯停止运行
C．电梯上没有站乘客时，继电器的电磁铁磁性较弱
D．电梯上有乘客时，电动机的额定功率较大
【答案】C
【考点】欧姆定律及其应用；电磁铁的其他应用；电器的电功率；电功率
【解析】【分析】（1）根据电动机的转速确定电流的变化，进而确定压敏电阻的阻值变化；
（2）根据图片分析没有乘客时通过电动机的电流是否为零即可；
（3）电磁铁的磁场强弱与电流大小和线圈匝数有关；
（4）根据P=UI分析电动机的功率变化。
【解答】A.当乘客站在电梯上时，压敏电阻受到的压力增大，此时电动机的转速增大，通过电动机的电流变大，肯定是电磁铁将衔铁吸下来了。电磁铁的磁场增强，则通过电磁铁的电流增大，而压敏电阻的阻值减小，故A错误；
BC.当电梯上没有乘客时，压敏电阻阻值增大，电流变小，电磁铁磁场变弱，衔铁接通R1所在的电路，此时电动机与R1串联，电流较小，那么电梯的速度变小，故B错误、C正确；
D.电梯上有乘客时，电梯运行加快，即通过电动机的电流增大，根据P=UI可知，此时电动机的实际功率增大，但是它的额定功率不变，故D错误。
故选C。
6．（2分）（2021·越城模拟）连续阴雨，空气潮湿，能见度低，为保证师生安全，同学们设计了图甲所示的模拟电路，电路中电源电压为6V，警示灯的规格为“6V 3W"，电磁铁线圈电阻忽略不计，警示灯电阻保持不变。当的警示灯湿度达到一定程度时，警示灯能不断明暗闪烁，且明亮时灯泡正常发光。则下列说法正确的是（ ）
A．当电流通过电磁铁时，电磁铁上端为S极
B．湿敏电阻应接在图甲电路中B位置
C．根据设计要求，应选择图乙中的R1作为湿敏电阻
D．当空气湿度为80%时，闪烁的过程中，灯较暗时的实际功率为1.5W
【答案】B
【考点】欧姆定律及其应用；电磁铁的其他应用；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】（1）根据安培定则判断电磁铁的极性；
（2）根据装置的工作过程分析湿敏电阻的位置；
（3）根据题目描述分析电阻随湿度变化的规律即可；
（4）根据图乙确定湿度为80%时湿敏电阻的阻值，然后根据计算出灯泡的电阻，根据计算出通过电路的电流，最后根据PL'=IL'2RL计算灯泡的功率即可。
【解答】A.根据图甲可知，电磁铁线圈上电流方向向左；右手握住螺线管，弯曲的四指指尖向左，此时大拇指指向上端，则电磁铁的上端为N极，故A错误；
B.闭合开关后，警示灯和湿敏电阻串联，电磁铁将衔铁吸下来，这时电阻较大，电流较小，则警示灯亮度较小；这时衔铁将电磁铁和湿敏电阻短路，此时电阻较小，电流较大，灯泡较亮。由于电磁铁磁性消失，衔铁回到原来的位置，此时警示灯再次和湿敏电阻串联，灯泡亮度变小，如此循环往复，警示灯可以明暗闪烁。由此可知，湿敏电阻应该接在B点，故B正确；
C.根据题目描述可知，当湿度增大到一定程度时，电流变大，电磁铁将衔铁吸下来，则此时湿敏电阻的阻值减小，因此应该选择R2为湿敏电阻，故C错误；
D.当空气湿度为80%时，湿敏电阻的阻值为12Ω。
灯泡的电阻为：；
总电流为：；
此时灯泡的功率为：PL'=IL'2RL=（0.25A）2×12Ω=0.75W，
故D错误。
故选B。
7．（2分）（2021八下·镇海期末）灯泡L上标有“6V 1A”字样（正常发光时的电压和电流），测得该灯泡的电流随电压变化关系如图甲所示。现把灯泡L接入如图乙所示的电路中，若电源电压为10V不变，电流表的量程为“0-0.6A”，电压表的量程为“0-15V”。则下列说法正确的是（ ）
A．该电路中通过调节滑动变阻器可实现灯泡L正常发光
B．当电流表示数为0.4A时，电压表的示数为7.6V
C．灯泡L的电阻值随电压表的示数的增大而增大
D．滑动变阻器接入电路中的最小电阻约为13.3Ω
【答案】D
【考点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】（1）将灯泡的额定电流与电流表的量程进行比较；
（2）根据甲图确定电流表示数为0.4A时灯泡两端的电压，再根据U变=U总-UL计算电压表的示数；
（3）根据U变=U总-UL分析电压表示数增大时灯泡的电压变化，再根据甲图确定灯泡的阻值变化；
（4）根据电流表的量程确定最大电流为0.6A，根据甲图确定此时灯泡的电压，再根据U变=U总-UL计算出变阻器的电压，最后根据欧姆定律计算出变阻器的最小电阻。
【解答】根据乙图可知，变阻器与灯泡L串联，电压表测变阻器的电压，电流表测总电流。
A.通过灯泡的额定电流为1A，而通过电流表的最大电流为0.6A，则通过灯泡的最大电流只能到达0.6A，即灯泡不能正常发光，故A错误；
B.根据甲图可知，当电流表的示数为0.4A时，灯泡的电压为1V，此时变阻器两端的电压为：U变=U总-UL=10V-1V=9V，故B错误；
C.根据甲图可知，灯泡的电阻随它两端电压的增大而增大。根据U变=U总-UL可知，当电压表示数增大时，灯泡的电压减小，则灯泡的电阻变小，故C错误；
D.通过电路的最大电流为0.6A，此时灯泡的电压为2V；
此时变阻器的电压为：U变'=U总'-UL'=10V-2V=8V；
则变阻器接入的最小电阻：，故D正确。
故选D。
8．（2分）（2019·绍兴）如图是小敏设计的汽车尾气中CO排放量的检测电路。当CO浓度高于某一设定值时，电铃发声报警。图中气敏电阻R1阻值随CO浓度的增大而减小。下列说法正确的是（ ）
A．电铃应接在A和C之间
B．当CO浓度升高，电磁铁磁性减弱
C．用久后，电源电压U1会减小，报警时CO最小浓度比设定值高
D．为使该检测电路在CO浓度更低时报警，可将R2控制电路的滑片向下移
【答案】C
【考点】电路的动态分析；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）当CO浓度增大，电阻减小，电流增大时，电磁铁才会吸引衔铁，这时电铃工作报警，根据触点位置确定电铃的位置；
（2）电磁铁的磁性随线圈电流的增大而增大，减小而减小；
（3）电磁铁吸引衔铁需要的磁力是不变的，即线圈中需要达到的电流大小不变，根据欧姆定律判断电源电压减小后电阻的变化，进而判断出气敏电阻的阻值变化，最终判断出CO浓度设定值的变化；
（4）据上可知，报警时控制电路中电流保持不变，即总电阻不变；根据气敏电阻的阻值变化判断变阻器的阻值变化，进而确定滑片的移动方向。
【解答】A.当CO浓度增大，电阻减小，电流增大时，电磁铁才会吸引衔铁，这时衔铁与下面的触点接通，只有电铃在BD部分才能报警，故A错误；
B.当CO浓度增大，电阻减小，电流增大时，电磁铁的磁性会增强，故B错误；
C.电磁铁吸引衔铁需要的磁力是不变的，即线圈中需要达到的电流大小不变；当电源电压减小时，控制电路部分电流变小，此时电磁铁磁力较小不能将衔铁吸下来报警；只有CO的浓度继续增大，气敏电阻的阻值继续减小，电路电流增大才能再次报警，因此报警时CO的最小浓度设定值偏高，故C正确；
D.报警时控制电路中电流保持不变，即总电阻不变；当CO的浓度降低时，气敏电阻的阻值变大，为了正常报警，变阻器的阻值必须变小，即滑片向上移动，故D错误。
故选C。
9．（2分）（2020九上·越城期末）图甲电路中，电源电压不变，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器。闭合开关，将变阻器滑片由一端移到另一端的过程中，两电表示数变化如图乙所示，则下列说法错误的是（ ）
A．电源电压为6V B．R1的阻值为5Ω
C．R1的最大功率为7.2W D．滑动变阻器的最大功率为1.35W
【答案】D
【考点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】由电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）（2）当R2接入电路中的电阻为零时，电路中的电流最大，根据图象读出电路中的电流，根据欧姆定律表示出电源的电压；当R2接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，电压表的示数最大，根据图象读出电表的示数，根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压，根据电源的电压不变得出等式即可求出R1的阻值，进一步求出电源的电压；
（3）根据P=I2R求出定值电阻电功率的最大值，根据P=UI求出电路的最大电功率。
（4）变阻器与定值电阻串联，当变阻器的阻值与定值电阻的阻值相等时，它的电功率最大。据此先计算出此时的总电流，再根据P=I2R计算变阻器的最大电功率。
【解答】由电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
当变阻器的滑片在最右端时，R2接入电路中的电阻为零时，电路中的电流最大，
由图象可知，电路中的最大电流I大=1.2A，
可得，电源的电压：U=I大R1=1.2A×R1 ①；
当R2接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，电压表的示数最大，
由图象可知，电路中的最小电流I小=0.3A，电压表的最大示数U2=4.5V，
电源的电压：U=I小R1+U2=0.3A×R1+4.5V ②，
①②联立解得：R1=5Ω，U=6V；
故A、B正确不合题意；
定值电阻电功率的最大值：P1小=I小2R1=（1.2A）2×5Ω=7.2W，故C正确不合题意；
当变阻器的阻值与定值电阻的阻值相等时，它的电功率最大。
此时通过变阻器的电流为：；
变阻器的最大功率：P2'=I2R2=（0.6A）2×5Ω=1.8W，故D错误符合题意。
故选D。
10．（2分）（2020·海曙模拟）如图所示，电源电压和小灯泡的阻值均保持不变。小灯泡R1标有“4V 1.6W”字样，R2＝20Ω，滑动变阻器R3允许通过的最大电流为1A，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V。只闭合开关S2时，电压表的示数为2V。若闭合所有开关，在不损坏各电路元件的情况下，移动滑片，滑动变阻器R3消耗的最大功率和最小功率之比为3：1。则下列说法正确的是（ ）
A．小灯泡R1的阻值为20Ω
B．电源电压为9V
C．若闭合所有开关时，滑动变阻器接入电路的阻值范围是10Ω～30Ω
D．若只闭合开关S3，小灯泡R1消耗的电功率变化范围是0.25W～0.9W
【答案】C
【考点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）已知额定功率和额定电压，根据公式计算灯泡的电阻；
（2） 只闭合开关S2时， 灯泡与R2串联，首先根据计算出电流，然后根据U总=I总R总计算出电源电压；
（3）闭合所有开关时，灯泡被短路，电阻R2与变阻器R3并联。根据变阻器的功率之比计算出对应的电流之比，进而计算出变阻器接入的阻值范围。
（4）只闭合开关S3，那么灯泡与变阻器串联。将电流表的量程与灯泡的额定电流比较，确定通过电路的最大电流。当变阻器全部接入时，根据欧姆定律计算出通过电路的最小电流，最后利用公式P=I2R
计算灯泡功率的变化范围即可。
【解答】A. 小灯泡R1的阻值为，故A错误；
B.只闭合开关S2时， 灯泡与R2串联，
此时电流为：；
电源电压为：U总=I总R总=0.2A×（10Ω+20Ω）=6V，故B错误；
C.闭合所有开关时，灯泡被短路，电阻R2与变阻器R3并联。
变阻器两端的电压等于电源电压，
根据P=UI可知，P大：P小=I大：I小=3：1；
因为电流表的量程为0.6A，
所以：0.6A：I小=3：1；
那么I小=0.2A；
变阻器接入的最大阻值为：；
变阻器接入的最小阻值为：；
因此变阻器接入的阻值范围：10Ω~30Ω。
故C正确；
D.只闭合开关S3，那么灯泡与变阻器串联。
电流表的量程为0.6A，而灯泡的额定电流为：；
因此通过灯泡的最大电流为0.4A，最大功率就是1.6W；
通过灯泡的最小电流为：；
灯泡的最小功率：P1'=I1'2R1=(0.15A)2×10Ω=0.225W；
那么小灯泡的功率变化范围：0.225W~1.6W。
故D错误。
故选C。
11．（2分）（2020·天台模拟）如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压不变。闭合开关S后，滑片P从a端移动到b端，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示，则下列判断正确的是( )
A．电源的电压为4V
B．R1的阻值为20欧
C．R1的最大功率为3.6w
D．图乙中C点表示滑片位于中点时的状态
【答案】C
【考点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）（2）定值电阻R1与变阻器R2串联，电压表测变阻器的电压。当滑片在b端时，变阻器的阻值最大，此时电流最小为0.2A，电压表的示数为4V，根据欧姆定律计算出变阻器的最大阻值。当滑片在a端时，变阻器的阻值为0，此时电流最大为0.6A，根据公式U总=U1+U2列出两个方程，联立求解得到电源电压和电阻R1的阻值。
（3）当滑片在a端时，变阻器的阻值为0，此时电流最大为0.6A，根据公式P=UI计算R1的最大功率；
（4）根据C点时的电流和电压，计算出此时变阻器的阻值，然后与变阻器的最大阻值比较即可。
【解答】定值电阻R1与变阻器R2串联，电压表测变阻器的电压。
当滑片在b端时，变阻器的阻值最大，此时电流最小为0.2A，电压表的示数为4V，
变阻器的最大阻值为：；
根据公式U总=U1+U2得到：U总=0.2A×R1+4V ①；
当滑片在a端时，变阻器的阻值为0，此时电流最大为0.6A，
根据公式U总=U1+U2得到：U总=0.6A×R1②；
①②联立得到：R1 =10Ω；U总=6V；
故A、B错误；
R1的最大功率P=UI=6V×0.6A=3.6W，故C正确；
在图乙中的C点，此时变阻器的阻值：，故D错误。
故选C。
二、填空题(共5题；共13分)
12．（3分）（2021八下·宁波期末）在如图示数的电路中，电源电压保持不变。开关S闭合后，滑片P在滑动变阻器R2的某两点之间滑动的过程中，电流表的示数变化范围是1A﹣2A，电压表的示数变化范围是4V﹣8V.则定值电阻R1= Ω，电源电压U= V，R2的最大阻值= Ω。
【答案】4；12；8
【考点】串、并联电路的电压特点；欧姆定律及其应用
【解析】【分析】根据U总=U1+U2，结合欧姆定律U=IR列出方程，从而计算出定值电阻R1的阻值和电源电压即可，并根据欧姆定律计算出变阻器的最大阻值。
【解答】根据电路图可知，定值电阻R1与变阻器R2串联，电压表测变阻器的电压。
根据U总=U1+U2得到：U总=4V+2A×R1①；
U总=8V+1A×R1②；
①②联立解得：R1=4Ω，U总=12V。
变阻器接入的最大阻值为：。
13．（2分）（2021·金华）按如图所示电路研究电流与电压的关系。已知电源电压为6V，R1为定值电阻，滑动变阻器R2，标有“20Ω 1A”的字样，电流表量程为“0~0.6A”，电压表量程为“0~15V”。
完成下列问题：
（1）（1分）闭合开关后，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，出现此故障的原因可能是 ；
（2）（1分）若R1=6Ω，为保证电路安全，滑动变阻器允许接入电路的最小阻值为 。
【答案】（1）R1断路
（2）4Ω
【考点】电流表、电压表在判断电路故障中的应用；欧姆定律及其应用
【解析】【分析】（1）根据电路图可知，当电阻R1断路时，电压表串联在电路中。由于它的内阻很大，因此通过电路的电流很小，电流表的示数几乎为零。因为电压与电阻成正比，所以电压表几乎分得全部电压，示数接近电源电压。
（2）电源电压为6V，而电压表的量程为“0~15V”，则电压表肯定不会超过量程；当变阻器的阻值最小时，电流表的示数为0.6A。根据计算出总电阻，再根据R2=R总-R1计算变阻器的最小阻值。
【解答】（1）闭合开关后，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，出现此故障的原因可能是R1断路；
（2）根据电流表的量程可知，通过电路的最大电流为0.6A；
此时的总电阻；
变阻器的最小阻值：R2=R总-R1=10Ω-6Ω=4Ω。
14．（2分）（2020·衢州）小科测量额定电压为2.0V小灯泡的电功率，电路图如图甲所示，电源为两节干电池，利用测得数据绘制图像如图乙、丙所示，图中x为滑片P移动的距离。
（1）（1分）当滑片P移动的距离为a时，图丙中电流突然变小的原因是 。
（2）（1分）该小灯泡的额定功率是 。
【答案】（1）灯丝断了（或电压表所测电路开路）
（2）0.4W
【考点】电流表、电压表在判断电路故障中的应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）在测定灯泡额定功率的实验中，如果灯泡部分发生断路，那么电压表串联在电路中。由于它的内阻很大，所以通过电流表的电流会很小，几乎为零；由于串联电路电压与电阻成正比，所以电压表几乎分得全部电压，因此它的示数比较大。
（2）根据乙图确定灯泡电压为2V时滑片移动的距离，然后通过丙图确定此时通过变阻器的电流，即灯泡的额定电流，最后根据P=UI计算灯泡的额定功率。
【解答】（1）当滑片P移动的距离为a时，图丙中电流突然变小的原因是：灯丝断了（或电压表所测电路开路）。
（2）根据乙图可知，当灯泡电压为2V时，滑片P移动了12cm；根据丙图可知，此时电流表的示数为0.2A，那么小灯泡的额定功率为：P=UI=2V×0.2A=0.4W。
15．（4分）（2021·婺城模拟）如图是某饮水器的原理图。饮水器的容器内有密封绝缘的电热丝R1和热敏电阻Rx，当水面到达如图位置，接触开关S；导通。继电器开关S2的作用是当饮水器内的水加热至沸腾后能自动切断加热电路。请回答：
（1）（2分）当饮水器内的水加热至沸腾的过程中，继电器线圈中的电流 (填“增大”、“减小”或“不变”)；
（2）（2分）若想降低饮水器的最高温度，可将滑动变阻器R2的滑片向 (填“左”或“右”)调节。
【答案】（1）减小
（2）右
【考点】欧姆定律及其应用；影响电磁铁磁性强弱的因素；电磁铁的其他应用
【解析】【分析】（1）根据甲图可知，当饮水器内的水沸腾时，继电器S2断开，此时电磁铁的磁场变弱，通过控制电路的电流变小，据此分析解答；
（2）当饮水器的最高温度降低时，通过控制电路的电流会增大，此时电磁铁磁场增强，开关S2更不易断开。要使电路中的电流减小，就要增大滑动变阻器的电阻，据此分析滑片的移动方向。
【解答】（1）当饮水器内的水加热至沸腾的过程中，继电器线圈中的电流减小
（2）若想降低饮水器的最高温度，可将滑动变阻器R2的滑片向右调节。
16．（2分）（2021·宁波）小宁用如图所示电路研究电阻的并联。
（1）（1分）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）（1分）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
【考点】电流表、电压表在判断电路故障中的应用；欧姆定律及其应用
【解析】【分析】（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。
【解答】（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。
三、实验探究题(共11题；共61分)
17．（4分）（2021·婺城模拟）小明用如图甲所示电路探究电流与电阻的关系，电源电压3V，电阻R有4个阻值(5Ω、10Ω、15Ω、25Ω)供选用，滑动变阻器R0规格为“10Ω 2A”。请回答：
（1）（1分）闭合开关后，小明发现电流表、电压表示数均为0，他将一根导线的一端接电源正极，另一端依次试触a、b、c、d各接线柱，当接触到d时，电压表开始有示数且为3V，电流表示数仍为0，经进一步检查，电流表及各接线处均完好，则电路中所有可确定的故障是 。
（2）（1分）排除故障并将问题元件进行同规格更换，此时R的阻值为5Ω，闭合开关，调节滑片P，使电压表示数到达某一数值，此时电流表示数如图乙所示，该示数为 A。小明将R阻值换成10Ω后，接下去的操作是 。
（3）（1分）下列图像中，能大致反映本实验中各物理量之间关系的是 。(填字母编号)
【答案】（1）滑动变阻器RP（cd间）断路
（2）0.4；向右移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为2V
（3）C
【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】（1）导线接触a时，电压表没有示数，说明a与负极之间有问题；导线接触c时，电压表仍然没有示数，说明c与负极之间有问题；导线接触d时，电压表有示数，说明d和负极之间正常。比较可知，问题肯定出在cd之间，即滑动变阻器可能断路。
（2）根据乙图确定电流表的量程和分度值，然后读出示数。探究电流与电阻的关系时，要保持电阻两端的电压不变。电阻从5Ω换成10Ω后，根据“串联电路电压与电阻成正比”可知，电压表的示数增大了，要使电压表的示数恢复原来的示数，那么电压表的示数就要减小。根据U=IR可知，变阻器的阻值要变大，据此确定滑片的移动方向，描述操作内容即可。
（3）根据欧姆定律结合实验电路，分析各个物理量之间的关系即可。
【解答】（1）闭合开关后，小明发现电流表、电压表示数均为0，他将一根导线的一端接电源正极，另一端依次试触a、b、c、d各接线柱，当接触到d时，电压表开始有示数且为3V，电流表示数仍为0，经进一步检查，电流表及各接线处均完好，则电路中所有可确定的故障是：滑动变阻器RP（cd间）断路。
（2）根据乙图可知，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，读数为0.4A。小明将R阻值换成10Ω后，接下去的操作是：向右移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为2V。
（3）A.电压表的示数保持不变，根据U=IR可知，电流表的示数与电阻R成反比，故A错误；
B.电压表的示数保持不变，故B错误；
C.在串联电路中，电压与电阻成正比，即。因为电压表的示数不变，所以变阻器的阻值与定值电阻的比值不变，即二者成正比，故C正确；
D.根据公式可知，电压不变时，功率与电阻正反比，故D错误。
故选C。
18．（5分）（2021·金华）研究性学习小组利用图甲电路研究电阻的电功率变化规律。图注电源电压恒为4V，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。实验过程中，调节滑动变阻器，逐次读取数据并记录，计算定值电阻电功率。数据如下表：
实验次数 1 2 3 4 5
电流（A） 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30
电压（V） 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
R0的电功率（W） 0.10 0.225 0.40 0.625 0.90
（1）（1分）完成第3次实验后，接下来要获得第4次实验的数据，则滑动变阻器R的滑片P应向 （选填“左”或“右”）移动到适当位置；
（2）（2分）小组同学根据表中数据，得出了定值电阻R0的电功率与其电流的定量关系。他们的结论正确的是：
A．定值电阻的电功率与电流成正比
B．定值电阻的电功率与电流的平方成正比
（3）（1分）小科提出：要得知滑动变阻器的电功率，还需要用电压表测出滑动变阻器两端的电压；小金却认为：无需测滑动变阻器两端的电压，通过推算即可得出滑动变阻器的电功率。比如，当定值电阻两端的电压为1.0V时，滑动变阻器的电功率为 瓦；
（4）（1分）小组同学对小金的方法进行了归纳，结合表中数据，画出了电路总功率和定值电阻功率与电流的P-I关系图像（如图乙所示）。请分析判断，图中线段AA’表示的含义是 。
【答案】（1）左
（2）B
（3）0.3
（4）滑动变阻器的电功率
【考点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据表格确定电流的大小变化，再根据“电流与电阻的反比关系”确定变阻器的阻值变化，最终确定滑片的移动方向。
（2）将表格中第1、3组数据比较，确定定值电阻的电功率与电流的变化关系。
（3）首先根据U2=U总-U1计算变阻器两端的电压，再根据P2=U2I2计算变阻器的功率；
（4）根据P总=P1+P2分析。
【解答】（1）根据表格可知，从第3次到第4次时，电流从0.2A到0.25A，此时电流变大，那么变阻器的阻值变小，则滑片P向左移动到适当位置。
（2）比较第1和3组数据可知，电流增大到原来的：0.2A÷0.1A=2倍，而定值电阻的电功率增大到原来的：0.4W÷0.1W=4=22倍，因此定值电阻的电功率与电流的平方成正比，故选B。
（3）当定值电阻两端的电压为1.0V时，
变阻器两端的电压U2=U总-U1=4V-1V=3V；
此时变阻器的电功率为：P2=U2I2=3V×0.1A=0.3W；
（4）A点的横坐标代表总功率，A'点的横坐标代表R1的电功率，根据P总=P1+P2可知，AA'就是滑动变阻器的电功率。
19．（3分）在做“研究相同电压下不同导体中电流与电阻的关系”实验时，电源电压恒为3V，滑动变阻器规格为“20 1.0A”，还有多个阻值不小于5 的定值电阻可供选择。
（1）（1分）实验电路如图所示，小科检查电路时发现有一个元件连接错误(其它元件连接正确)，该元件和错误分别是 。
（2）（1分）改正错误后，正确操作，测得实验数据如下表所示。
实验次数 第一次 第二次 第三次
定值电阻/ 5 10 ★
电流表示数/A 0.40 0.20 0.10
表中“★”处所选用定值电阻的阻值是 Ω。
（3）（1分）小科用更多不同阻值的定值电阻重复上述实验，并将滑动变阻器的功率P变与其电阻值R变的关系绘制图像。该图像最接近于下列图像中的 。
【答案】（1）电流表，正负接线柱接反
（2）20
（3）A
【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】（1）在探究电流和电阻关系的实验中，除了电压表与电阻并联外，其它元件都是串联，要注意电表的量程选择和正负接线柱的连接方向，还要注意滑动变阻器接线“一上一下”。
（2）在在探究电流和电阻关系的实验中，要改变电阻控制电压相等。根据第一次的数据计算出电压表的示数，然后根据欧姆定律计算出 “★”处 的阻值；
（3）根据公式分析变阻器的功率变化规律。
【解答】（1）根据图片可知，电流表的“-”接线柱与电源的正极连接，而“3A”的接线柱与电源负极相连，因此错误为： 电流表，正负接线柱接反 ；
（2）根据第一组数据可知，电压表的示数为：U1=I1R1=0.4A×5Ω=2V；
那么第三次定值电阻的阻值为：。
（3）根据实验过程可知，电压表的示数保持不变，根据U变=U总-U可知，变阻器两端的电压也保持不变。根据公式 可知，当变阻器的阻值增大时，它的功率变小，故选A。
20．（3分）在研究“电流与电压的关系”时，小明连接了如图甲的电路，电源电压U为3伏。
（1）（1分）闭合开关后，小明发现电流表指针如图乙，出现这种现象的原因是 。
（2）（1分）改正错误操作后，小明分别将电阻R0为5欧、10欧和20欧的定值电阻接入电路，测得电阻R0的电压U0和电流I0数据，如表一所示。小明想进一步研究“电阻R0的电流变化量大小△I0与电压变化量大小△U0的关系”，根据数据计算出部分电压变化量大小△U0和相应的电流变化量大小△I0，如表二所示，则表二中的a为 。
表一
组别 第1组 第2组 第3组
R0（欧） 5 10 20
U0（伏） 1．0 2．2 2．5 1．2 1．8 2．4 1．6 2．4 2．8
I0(安) 0．20 0．44 0．50 0．12 0．18 0．24 0．08 0．12 0．14
表二
组别 △U0（伏） △I0(安)
第1组 1．5 a
第2组 0．6 0．06
第3组 0．8 0．04
（3）（1分）小明发现，滑动变阻器电压变化量大小△UR与电流变化量大小△IR的比值，总是等于定值电阻R0的阻值，请结合上表数据和所学电学知识解释此规律。 。
【答案】（1）正负接线柱接反
（2）0．30
（3）根据串联电路电压特点U=U0+UR， 得△UR=△U0；根据串联电路电流特点IR=I0，得△IR=△I0。所以△UR与△IR的比值等于△U0与△I0的比值。据表二数据可知，△U0与△I0的比值等于R0，则△UR与△IR的比值等于R0
【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】（1）电流表在接线时，必须“正进负出”，否则指针向反向偏转；
（2）根据表二，确定电流变化量和电压变化量之间的数量关系，然后据此计算第一组中的数值a；
（3）首先根据串联电路总电压和各处电压的关系确定定值电阻电压的变化量和变阻器电压变化量的关系，然后根据串联电路的电流规律确定两个电流变化量的关系，最后根据欧姆定律确定电压变化量和电流变化量的比值关系即可。
【解答】（1）根据乙图可知，电流表的指针反向偏转，那么出现这种现象的原因是：正负接线柱接反；
（2）根据表二可知，第2组和第3组中 △U0 与 △I0 的比值分别为10Ω和20Ω，都等于各自对应的电阻，因此第1组中，也符合这个规律，即：；
（2） 小明发现，滑动变阻器电压变化量大小△UR与电流变化量大小△IR的比值，总是等于定值电阻R0的阻值， 理由是： 根据串联电路电压特点U=U0+UR， 得△UR=△U0；根据串联电路电流特点IR=I0，得△IR=△I0。所以△UR与△IR的比值等于△U0与△I0的比值。据表二数据可知，△U0与△I0的比值等于R0，则△UR与△IR的比值等于R0 。
21．（12分）（2021·上虞模拟）小明用如图a所示的电路探究电流与电阻的关系。
（1）（5分）用笔画线代替导线将图a中的电路连接完整。
（2）（1分）实验时每次更换电阻，闭合开关后，观察电流表示数之前必须进行的操作是： 。
（3）（1分）根据右表中记录的实验数据判断，测量时电流表应该选择的量程是 A。
序号 ① ② ③ ④ ⑤
电阻R/Ω 5 10 15 20 25
电流I/A 0.60 0.30 0.2 0.15 0.12
（4）（5分）根据右表中的数据，在图b中画出I与R关系的图像。
【答案】（1）
（2）调节滑动变阻器，使电阻两端的电压保持不变
（3）0~0.6
（4）
【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】（1）在探究电流与电阻关系的实验中，除了电压表与待测电阻并联外，其它的元件都是串联，要注意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）根据控制变量法的要求可知，探究电流与电阻的关系时，必须控制电阻两端的电压相等而改变电阻，据此确定操作步骤。
（3）根据表格中的最大电流选择电流表的量程。
（4）将每组数据中对应的电流和电阻在方格纸上描点，然后将相邻的点连接起来即可。
【解答】（1）电压表应该与定值电阻并联。根据图a可知，电压表的“15”接线柱已经与定值电阻右端的接线柱相连，只需将“-”接线柱与定值电阻左端的接线柱相连即可，如下图所示：
（2）实验时每次更换电阻，闭合开关后，观察电流表示数之前必须进行的操作是：调节滑动变阻器，使电阻两端的电压保持不变。
（3）根据表格可知，最大电流为0.6A，那么电流表应该选择量程0~0.6A。
（4）将每组数据中对应的电流和电阻在方格纸上描点，然后将相邻的点连接起来即可，如下图所示：
22．（8分）（2021·温州模拟）小科同学利用电压表和电流表测量电阻 R 的阻值（约 10Ω），电源选用两节干电池．
（1）（5分）检查电路，发现有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”，在图中补画出正确的连线。
（2）（2分）该同学检查电路连接正确后，闭合开关，可是无论怎样移动滑片，电压表示数总为 3V 不变，为查寻原因，接下来他应先进行的具体操作是_______。
A．检查开关是否接触良好 B．检查滑动变阻器是否短路
C．检查定值电阻是否断路 D．查看电流表是否有读数
（3）（1分）做完以上实验后，小科将电阻 R 换成一个额定电压为 3.8V，阻值约为 10Ω 的小灯泡，进行“测量小灯泡的额定电功率”的实验，则小科对电路必须进行的改动，方案是 。
【答案】（1）
（2）D
（3）增加一节电池，电压表选择 0～15V 量程
【考点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】（1）在伏安法测电阻的实验中，除了电压表与待测电阻Rx并联，其它的元件都是串联。注意电表的量程和正负接线柱的选择，还要注意变阻器接线“一上一下”。
（2）根据电路的接线特点推测可能出现的故障，然后再分析通过哪个操作就能一步确定故障的发生位置。
（3）注意电源电压是否满足要求，以及电表的量程是否需要调换即可。
【解答】（1）电压表应该与Rx并联，分析图片可知，只需将Rx与电流表的接线从电流表上拆下，然后改接再电源负极或电压表的“-”接线柱上即可，如下图所示：
（2）根据电路的连接情况可知，电压表的示数始终保持3V不变，那么开关肯定接触良好，正常工作。如果电流表有示数，那么说明Rx的连接正常，可能是变阻器被短路（只接上面两个接线柱），此时只有Rx自己，因此它的电压接近电源电压3V；如果电流表没有示数，那么可能是定值电阻发生断路，此时由于电压表与Rx串联，由于它的内阻很大，因此几乎分得全部电源电压3V。
综上所述，只要通过查看电压表的示数就能判断故障种类，故选D。
（3）如果要测量额定电压为3.8V小灯泡的电功率，那么电源电压要大于3.8V，因此电源需要增加一节干电池。因为3.8V>3V，因此电压表只能选择0~15V的量程。
23．（10分）（2021·温州模拟）如图甲所示是测量定值电阻Rx阻值的实验电路，器材可以满足实验要求。
（1）（5分）现要求滑动变阻器滑片向左移动时，电流表示数增大。请你按照对电压表量程的选择和对滑动变阻器连接的要求，用笔画线代替导线，完成图中实验电路的连接。
（2）（1分）同学们按照电路图中正确连接电路后，闭合开关，改变电阻Rx两端的电压进行了三次测量，其中第二次实验中电流表的示数如图乙所示，请将表格中的实验数据补充完整。
实验次数 1 2 3
电压U/v 1.0 1.6 1.8
电流I/A 0.32 0.56
电阻Rx/Ω 3.13 3.21
电阻的平均值Rx/o
同学们又设计了两种测量方案，方案中定值电阻的阻值为R0。
①方案一：闭合开关S，如果电压表V1和V2的读数分别为U1和U2，则电阻Rx的阻值表达式为Rx= 。
②方案二：电路中Rx≠R0，将S接到a，读出电流表的示数I1，再将S接到b，读出电流表的示数I2，由I1R0=I2Rx可得R= ，请判断结果是否正确并简要说明理由，并制定改进方法 。
【答案】（1）
（2）0.5；3.20；3.18；U2R0/U1；不正确，两种情况下Rx和R0两端电压不等
【考点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】（1）根据电流表的示数变化分析变阻器的阻值变化，从而确定变阻器的接线情况即可。
（2）根据乙图确定电流表的示数，然后根据计算出对应的阻值，最后求出三个电阻的平均值即可。
①在串联电路中，各处电流都相等，据此根据欧姆定律列方程计算；
②分析方案二的前提条件，根据串联电路的分压规律分析这个前提是否存在即可。
【解答】（1）电流表的示数增大，说明变阻器的阻值减小。当滑片向左移动时，滑片左边的电阻变小，而右边的电阻变大，因此使用的时滑片左边的部分，即变阻器的左下角的接线柱必须使用，如下图所示：
（2）根据乙图可知，电流表选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.5A，那么此时阻值为：；
电阻的平均值：。
①根据方案乙的电路图可知，两个电阻串联，
那么通过它们的电流相等，即Ix=I0；
根据欧姆定律得到：；
解得：。
②根据可 I1R0=I2Rx =U可知，这个算法的前提时两个电阻上的电压相等。由于两个电阻分别与变阻器串联，当它们的阻值不等时，根据“串联电路电压与电阻成正比”可知，它们两端的电压肯定不相等。
则：结果不正确，理由是：两种情况下Rx和R0两端电压不等。
24．（3分）（2020·玉环模拟）按图甲所示电路测量额定电压为3.8伏小灯泡的电功率，实验得到电压表和电流表的读数见表。
实验次数 1 2 3 4
电压UV 1.0 2.0 3.0 4.0
电流I/A 0.12 0.18 0.24
（1）（1分）第3次实验时电流表的示数如图乙，则电流大小为
（2）（1分）计算额定功率采用如下的方法：一是利用实验数据求出灯泡电阻的平均值R，再用公式P额=U额 /R求得结果；二是根据实验数据画出图乙的I-U曲线，由U额得到I额，用公式P额=U额I额求得结果。其中有一种方法不合理的原因是 。
（3）（1分）做第1、2、3、4次实验时，图甲电路中滑动变阻器的滑片应依次向 (填“左”或“右)移动。
【答案】（1）0.22
（2）小灯泡的电阻随温度变化而变化
（3）左
【考点】电流的测量及电流表的使用；欧姆定律及其应用；测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）根据图乙确定电流表的量程，弄清分度值，然后根据指针的位置读数；
（2）根据灯丝的电阻随温度变化的规律进行分析；
（3）根据表格中电流的大小变化判断总电阻的大小变化，根据R总=RL+R变分析变阻器的阻值变化，最后确定变阻器滑片的移动方向。
【解答】（1）根据图乙可知，电流表选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，那么电流表的示数为：0.2A+0.02A×1=0.22A；
（2）利用实验数据求出灯泡电阻的平均值R，再用公式P额=U额 /R求得结果，这种方法不合理，原因是：小灯泡的电阻随温度变化而变化 ；
（3）根据表格可知，电流逐渐增大，那么总电阻逐渐变小。根据公式R总=RL+R变可知，变阻器的阻值逐渐变小，因此变阻器的滑片向左移动。
25．（4分）某班同学在实验室做“测定小灯泡额定电功率”的分组实验。
实验老师提供给各小组的实验器材如下：规格为“3．8V”的小灯泡、学生电源(电压恒为6V)、电流表(0~0．6A，0~3A)、电压表(0~3V，0~15V)、滑动变阻器(“20Ω 1A”)、开关各一只，导线若干。
（1）（1分）小金组按图甲正确连接电路，闭合开关，调节滑动变阻器，当电压表的示数为3．8伏时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 瓦；
（2）（3分）小丽组同学发现，实验桌上的电压表0~15V的量程已损坏，其它器材完好。他们经讨论后认为，用该电压表0~3V的量程，通过改变电压表的连接位置也能测出小灯泡的额定功率。他们的实验操作步骤如下：
步骤一：按图甲电路先将电压表（0~3V)接在小灯泡两端，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为3伏，断开开关，拆下电压表；
步骤二：保持滑动变阻器的滑片位置不变，再将该电压表接在 两端；
步骤三：闭合开关，将滑动变阻器的滑片向 (填“左”或“右”)移动，直到电压表示数为 伏，读出此时电流表的示数，算出小灯泡的额定电功率。
反思：实验原理相同的情况下，我们可以采用不同的实验途径来完成实验。
【答案】（1）1.52
（2）滑动变阻器；左；2.2
【考点】实验方案设计与评价；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据乙图读出灯泡的额定电流，然后根据P=UI计算灯泡的额定功率；
（2）当灯泡正常发光时，灯泡两端的电压为3.8V，此时变阻器两端的电压U变=U总-UL=6V-3.8V=2.2V<3V。既然电压表的0~15V的量程损坏，那么不妨将电压表与变阻器并联，当它的示数为2.2V时，小灯泡正常发光，据此分析解答。
【解答】（1）根据乙图可知，电流表选择的量程是0~0.6A，分度值为0.02A，那么灯泡的额定电流为0.4A，因此灯泡的额定功率为：PL=ULIL=3.8V×0.4A=1.52W；
（2）步骤二：保持滑动变阻器的滑片位置不变，再将该电压表接在滑动变阻器两端；
步骤三：闭合开关，将滑动变阻器的滑片直到电压表示数为：U变=U总-UL=6V-3.8V=2.2V；
因为原来电压表的示数为3V，要变为2.2V，因此变阻器的电压变小，根据串联电路电压与电阻成正比的规律可知，变阻器的阻值应该变小，即滑片向左移动。
26．（7分）（2020·柯桥模拟）小柯用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。
（1）（5分）请你用笔画线代替导线，帮小柯把图甲电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片向左滑动时灯泡变亮。
（2）（2分）闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V。此时发现电流表的刻度模糊不清，通过思考，小柯又设计了如图乙所示的电路图，只用电压表就测量出额定电压为U额的小灯泡的额定功率。已知电源电压恒为U，定值电阻的阻值为R0。请将下面实验步骤补充完整。
①闭合S、S2，断开S1，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为U-U额，小灯泡正常发光。
②保持滑动变阻器滑片位置不动， (填三个开关闭合与断开情况)，记录电压表示数为U滑。
③小灯泡额定功率的表达式P额= (用已知量和所测物理量符号表示)。
【答案】（1）
（2）闭合S和S1断开S2；
【考点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用；测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）根据灯泡亮度的变化分析电流的大小变化，根据欧姆定律分析变阻器阻值的改变，最后根据滑片的移动方向确定变阻器的接线情况；
（2）根据P=UI可知，测灯泡的额定功率，关键是测得通过它在额定电压下的额定电流。闭合S、S2，断开S1，此时灯泡与变阻器串联，电压表测变阻器的电压。那么当灯泡正常发光即电压为U额时，此时变阻器两端的电压为（U-U额），此时通过变阻器的电流就等于灯泡的额定电流。根据欧姆定律可知，在已知变阻器的电压情况下，只需测得它的电阻即可。
闭合S和S1、断开S2，此时变阻器与定值电阻R0串联，电压表测变阻器的电压。记下这时电压表的示数U滑，那么定值电阻R0的电压为（U-U滑）。根据串联电路电压与电阻成正比，列出比例式即可计算出变阻器的阻值，再将其代入前面的式子，即可计算出灯泡的额定功率。
【解答】（1）灯泡变亮即电流变大，那么变阻器的阻值变小。因为滑片向左滑动，所以变阻器肯定使用的是滑片左边的部分，即必须接左下角的接线柱，而上面的接线柱任选一个即可，如下图所示：
（2）②保持滑动变阻器滑片位置不动， 闭合S和S1、断开S2，，记录电压表示数为U滑。
③闭合S和S1、断开S2，此时变阻器与定值电阻R0串联，电压表测变阻器的电压。
根据串联电路电压与电阻成正比得到：；
解得：变阻器的阻值；
闭合S、S2，断开S1，此时灯泡与变阻器串联，电压表测变阻器的电压。
当灯泡正常发光时，灯泡两端的电压为U额，
此时通过灯泡的额定电流；
那么灯泡的额定功率为：。
27．（2分）（2020·上城模拟）神舟六号飞船的电源探究
“神六”飞船的太阳能翼（帆板）如图所示，分两部分：一个是48kg重的推进舱太阳能帆板；另一个是28kg重的轨道舱太阳能帆板。每翼帆板由4块电池板和1个连接架组成，展开面积达12m2，由于发射时运载火箭的空间限制，太阳能帆板必须紧压在舱体上，“神翅’，靠一个个+N形折叠将它的每翼的厚度控制在0.3m。电池板采用的是耐极端环境的复合材料和铝蜂窝窝制成。由以上可估算得知这种特制的优质材料的密度约为 。
“神六”的“翅膀”不是死的，它能不停地转动，以获取最佳阳光直射。“神翅”上的太阳能敏感器会找准阳光直射位置获得最大光能。设“神六”在轨飞行时向阳处每平方米在1小时内得到的太阳幅射光能平均约为3.8x105J。据悉，“神六”太阳能帆板的总发电功率为1200kW，即每小时发电约 度，足够飞船用电。由此可估算出该太阳能电池的效率约为 。又已知飞船约每90min绕地球飞行一圈，那么地球上一天，太阳能帆板能发电 次。在发电的同时飞船必须对其携带的蓄电池充电，这是因为，如此周而复始，飞船应可一直保持正常飞行。
【答案】26.7kg／m3；1.2；43.7%；16
【考点】密度公式的应用；电功计算公式的应用
【解析】【分析】（1）0.3m是4块电磁重叠的总厚度，用0.3m除以电池块数计算出每块电池的厚度h；用电池板的总面积除以块数得到每块电池的面积，用推进舱电池板的总质量除以总块数计算出每块电池的质量，最后根据计算材料的密度即可；
（2）根据公式W=Pt计算电池板产生的电能；然后用W总=3.8×105J×S计算出1h内电池板接收到的太阳能，再根据计算电池的转化效率。
（3）一天有24h，里面包括多少个1.5h，就会发电多少次，根据计算即可。
【解答】（1）每翼由4板构成，则每板厚约：0.3m/4；
每翼由4板构成，每翼面积12m2，则每板面积约3m2；
推进舱两翼共8板重48kg，则每板质量约6kg；
则材料密度；
（2）太阳能帆板每小时发电W＝Pt＝1.2W×1h=1.2kW·h＝1.2度=4.32×106J；
1个小时内电池板接收到的太阳能为：W总=3.8×105J×12m2×2=9.12×106J；
那么电池板的效率为：。
（3）绕地飞行一圈的时间T=90min＝1.5h，地球上一天24h，
则飞船向阳次数。
四、解答题(共3题；共38分)
28．（11分）（2021·宁波）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）（5分）求灯泡L正常发光时，通过灯泡L的电流大小。
（2）（1分）金属丝OA的电阻Ra= Ω。
（3）（5分）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。
【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
【考点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【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。
29．（10分）（2021·杭州）如图电路中，电源电压恒为4.5V，灯泡规格是“3V 0.75”。
（1）（5分）灯泡正常工作时，电压表V1、V2示数分别为多少 滑动变阻器接入的电阻为多少
（2）（5分）灯泡正常工作4分钟，整个电路消耗的电能是多少
【答案】（1）解：U1=3V U2=U-U1=4.5v-3V=1.5v
灯泡常工作电流I= =0.25A
滑动变阻器接人电阻：R= =6Ω
（2）解：W=UIt=4.5Vx0.25Ax4x60s=270 J
【考点】欧姆定律及其应用；电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据图片可知，灯泡与变阻器串联，电压表V1测灯泡的电压，V2测变阻器的电压。根据灯泡的规格确定灯泡正常发光时的电压，也就是电压表V1的示数，然后根据U2=U总-U1计算电压表V2的示数。
首先根据 计算出灯泡正常工作时通过电路的电流，再根据 计算出此时变阻器接入的电阻。
（2）根据公式W=UIt计算整个电路消耗的电能。
30．（17分）（2020·宁波模拟）有一种电子秤的原理如图，它主要由三部分构成，踏板和压力杠杆ABO，压力传感器R（电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻），显示重力大小的仪表（由量程为“0～0.6A”的电流表改装）。其中AO长20厘米，BO长5厘米，压力传感器R的阻值与所受压力的关系如下表所示。
压力F/牛 0 50 100 150 200 250 …
电阻R/欧 30 25 20 15 10 5 …
踏板和杠杆组件的质量可以忽略不计，电源电压为6伏。
（1）（5分）重300牛的学生站在踏板上时，双脚与踏板的接触面积为0.04 米2，此时对踏板的压强为多少帕？
（2）（5分）电子秤开机后，没有秤量物体时压力传感器R消耗的电功率为多少瓦？
（3）（1分）不损坏各电路原件的条件下，该电子秤所能称量的最大质量为 ，
（4）（1分）电子秤的电池使用较长时间后，电源电压会降低，了保证秤量准确，则踏板触点B应向 方向移动。
（5）（5分）当重400牛的学生站在踏板上时，通过压力传感器R的电流为多大？
【答案】（1）P=F/S=300N/0.04m2=7500Pa
（2）P=U2/R=(6V)2/30Ω=1.2W
（3）80kg
（4）左
（5）F1·L1=F2·L2
FA×0.2m=400N×0.05m
FA=100N
查表得，当FA=100N时，R=24Ω
I=U/R=6V/24Ω=0.25A
【考点】压强的大小及其计算；杠杆的平衡条件；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）该同学对踏板的压力等于自身重力，根据公式计算对踏板的压强；
（2）根据表格确定压力为0时传感器的电阻，然后根据公式计算传感器消耗的电能；
（3）根据电流表的量程确定电路的最大电流，然后根据欧姆定律计算出传感器的最小电阻，利用表格确定杠杆上A点受到的压力，最后根据杠杆的平衡条件计算称量的最大质量。
（4）电压降低，电流表的示数就会减小，那么实际相同的体重读出的示数就会偏小。为了保证电流表的示数不变，就要增大传感器的电阻。根据表格可知，就要增大A点的压力。根据杠杆的平衡条件FA×OA=F踏×OB可知，OA和人产生的压力FB不变，要增大FA就必须增大OB，即踏板向左移动。
（5）首先根据杠杆的平衡条件计算出A点对传感器的压力，然后根据表格确定传感器的电阻，最后根据欧姆定律计算通过传感器的电流。
【解答】（1） 此时对踏板的压强：P=F/S=300N/0.04m2=7500Pa ；
（2） 没有秤量物体时压力传感器R消耗的电功率：
P=U2/R=(6V)2/30Ω=1.2W ；
（3）根据电流表的量程可知，通过传感器的最大电流为0.6A；
那么传感器的电阻为：；
根据表格可知，此时传感器受到的压力为200N；
根据杠杆的平衡条件得到： F1·L1=F2·L2
200N×0.2m=F2×0.05m
解得：F2=800N；
那么该电子秤的最大称量为：.
（4）电子秤的电池使用较长时间后，电源电压会降低，了保证秤量准确，则踏板触点B应向左方向移动。
（5）根据杠杆的平衡条件得到： F1·L1=F2·L2
FA×0.2m=400N×0.05m；
解得：FA=100N；
查表得，当FA=100N时，R=24Ω；
通过压力传感器的电流I=U/R=6V/24Ω=0.25A。
2022中考科学欧姆定律专题训练试题分析部分
1、试卷总体分布分析
总分：134分
分值分布 客观题（占比） 25(18.7%)
主观题（占比） 109(81.3%)
题量分布 客观题（占比） 12(40.0%)
主观题（占比） 18(60.0%)
2、试卷题量分布分析
大题题型 题目量（占比） 分值（占比）
填空题 5(16.7%) 13(9.7%)
解答题 3(10.0%) 38(28.4%)
实验探究题 11(36.7%) 61(45.5%)
单选题 11(36.7%) 22(16.4%)
3、试卷难度结构分析
序号 难易度 占比
1 普通 (60.0%)
2 容易 (3.3%)
3 困难 (36.7%)
4、试卷知识点分析
序号 知识点（认知水平） 分值（占比） 对应题号
1 电磁铁的其他应用 10(7.5%) 5,6,8,15
2 密度公式的应用 2(1.5%) 27
3 测定小灯泡的功率 10(7.5%) 24,26
4 欧姆定律及其应用 65(48.5%) 2,3,4,5,6,7,9,10,11,12,13,15,16,18,24,26,28,29
5 通电螺线管的极性和电流方向的判断 2(1.5%) 6
6 影响电磁铁磁性强弱的因素 4(3.0%) 15
7 电功计算公式的应用 12(9.0%) 27,29
8 压强的大小及其计算 17(12.7%) 30
9 电路的动态分析 2(1.5%) 8
10 伏安法测电阻的探究实验 20(14.9%) 1,22,23
11 电功率计算公式的应用 64(47.8%) 3,9,10,11,14,18,25,26,28,29,30
12 电流的测量及电流表的使用 3(2.2%) 24
13 焦耳定律的计算公式及其应用 2(1.5%) 3
14 实验方案设计与评价 4(3.0%) 25
15 探究电流与电压、电阻的关系实验 24(17.9%) 2,17,19,20,21
16 串、并联电路的电压特点 3(2.2%) 12
17 电器的电功率 2(1.5%) 5
18 电功率 2(1.5%) 5
19 电流表、电压表在判断电路故障中的应用 6(4.5%) 13,14,16
20 杠杆的平衡条件 17(12.7%) 30
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