华师大版八下第四章 电与电路 练习（含解析）

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电与电路
一．选择题
1．对于欧姆定律公式I＝的理解，下列说法中错误的是（　　）
A．对某一导体来说，导体中的电流与其两端电压成正比
B．在电压相同的条件下，不同导体中的电流与导体的电阻成反比
C．导体中的电流与导体的电阻及其两端的电压有关
D．由I＝得R＝，说明R与U成正比，与I成反比
2．小李同学闭合开关后，亮着的白炽灯突然熄灭，检查后发现灯丝断了，小李重新把灯丝搭接起来（如图所示）继续使用，发现灯泡更亮了，则此时灯丝的电阻和电流变化情况是（　　）
A．电阻增大，电流减小 B．电阻减小，电流增大
C．电阻和电流都增大 D．电阻和电流都减小
3．如图是伏安法测电阻的电路图，下列有关叙述不正确的（　　）
A．该实验的原理是R＝
B．闭合开关前，滑片P应处在B端
C．滑动变阻器的作用是保护电路、改变电路中的电流等
D．实验中当滑片向A端移动时，电压表的示数变小
4．如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S后，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，下列判断正确的是（　　）
A．电流表示数变小，电压表示数变小，灯泡变亮
B．电流表示数变小，电压表示数变大，灯泡变暗
C．电流表示数变大，电压表示数变小，灯泡变暗
D．电流表示数变大，电压表示数变小，灯泡变亮
5．如图所示的电路，闭合开关S，保持电源电压不变，当滑片P向左移动过程中（　　）
A．小灯泡变暗 B．电流表示数变大
C．电压表示数不变 D．电路的总功率不变
6．如图电路中，R1为10欧，电源电压恒定。只闭合S1时，电流表示数为0.3安；S1、S2均闭合时，电流表示数为0.5安。下列说法不正确的是（　　）
A．电源电压为3伏 B．R2的阻值为15欧
C．S1、S2均闭合时，电路总电阻为25欧
D．S1、S2均闭合时，流过R1的电流仍为0.3安
7．如图所示，将定值电阻R1与滑动变阻器R2接入电源电压不变的电路中.闭合开关S，各表均有一定示数，滑动变阻器的滑片向右滑动到某一位置，电压表V1、V2示数的变化量分别为ΔU1、ΔU2。下列说法正确的是（　　）
A．V1示数变大，V2示数不变 B．V1示数变大，ΔU1＞ΔU2
C．V2示数变小，V2示数和电流表示数之比不变
D．V2示数变大，V2示数和电流表示数之比变大
8．如图所示电路中，电源电压保持不变。当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P向左移动时，下列说法正确的是（　　）
A．电压表V1与电压表V2的示数之和保持不变
B．电压表V1与电流表A的示数之比变大
C．电流表A的示数变大，电压表V2的示数不变
D．电流表A的示数变小，电压表V1的示数变小
9．某兴趣小组利用实验室仪器自制了简易测温仪，其原理如图所示，其中电源电压保持不变，电阻R0为定值电阻，R是热敏电阻，其阻值随温度的增大而减小，显示仪是由电流表或电压表改装而成。关于此测温仪，下列分析不合理的是（　　）
R与R0是串联
B．显示仪是由电压表改装成的
C．当被测温者体温较高时，显示仪的示数也会变大
D．将R0更换为阻值更大的定值电阻，测相同温度时显示仪示数会变小
二．填空题
10．如图所示，电源电压不变。R1电阻为10Ω，当开关S闭合时，电流表示数为0.6A。开关S断开后，电流表示数为0.4A，则电阻R2的阻值为 　 　Ω。
11．在如图所示的电路中，电源电压U保持不变，定值电阻R＝20Ω．闭合开关S，当滑动变阻器R′的滑片P在中点c时，电流表示数为0.4A，当移动滑片P至最右端时，电流表示数为0.3A．则电源电压U为　 　，滑动变阻器R′的阻值为　 　。
12．如图所示，电源电压恒为4.5V，R1是标着“5Ω 0.5A”的电阻，滑动变阻器R2标有“20Ω 1A”字样，电流表量程为“0～0.6A”，电压表量程为“0～3V”。闭合开关后移动滑片，为保证电路安全，滑动变阻器R2能接入电路的阻值范围是 　 　。
13．小明同学用如图甲所示电路做“用电压表和电流表测导体的电阻”实验，分别测出电压表和电流表的几组示数并记录下来了，根据记录的数据，作出了如图乙所示的U﹣I图象。则被测电阻R1的电阻值为　 　Ω．滑动变阻器的滑片在某一位置时，电压表的指针位置如图丙所示（电压表所接的量程为0～3V），则电压表的示数为　 　V。
14．如图甲所示电路，电源电压U0不变，初始时滑动变阻器的滑片P在最右端，但由于滑动变阻器某处发生短路（只有一段短路），合上开关后滑片P向左滑动过程中，电压表读数U与滑动距离x、电流表读数I与滑动距离x的关系如图乙所示，则：
（1）根据图象可知：短路点位置在x等于　 　cm处开始，共有　 　cm发生短路；
（2）电源电压U0和电阻R2的阻值分别多大？
（3）滑片向左滑动的过程中（没有短路情况），该滑动变阻器滑片每滑过1cm，其阻值变化为多少？该滑动变阻器电阻丝没有短路时总电阻值是多大？
15．在相距20km的甲、乙两地之间有两条输电线，已知每1m输电线的电阻为0.01Ω．现输电线在某处发生短路，为确定短路位置，检修员利用电压表、电流表和电源接成如图所示电路进行检测，当电压表的示数为1.5V时，电流表示数为30mA．则短路处距甲地一条输电线的电阻为　 　Ω，短路位置距甲地的距离为　 　km。
三．实验探究题
16．小科在实验室用伏安法测标有“2.5V”字样的小灯泡L的电阻。请回答：
（1）图甲是他未连接好的实验电路，请你用笔画线代替导线将它连接完整，要求滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表示数减小。
（2）开关S闭合后，发现灯泡L不发光，电流表指针不偏转，电压表的示数如图乙所示。则产生此现象的原因可能是 　 　（填字母编号）。
A.滑动变阻器断路 B.电流表断路 C.灯泡L断路 D.灯泡L短路
（3）排除故障后，闭合开关S，调节滑动变阻器，使灯泡L正常发光。此时，电流表的示数如图丙所示，测出其正常工作时的电阻为 　 　欧姆（保留一位小数）。
（4）为了测电阻Rx的阻值，小科利用电压表、已知阻值的定值电阻R0和一个双掷开关S设计了如图丙的电路图，已知电源电压恒定，在不改变电路连接的情况下，小科能否测出Rx的阻值，请说明理由。 　 　
17．如图是“探究电流与电压和电阻的关系”实验，电源电压保持6V不变。
（1）连接电路时，开关应处于 　 　状态；
（2）将实物电路连接完整，要求：当滑动变阻器滑片向左移动时电流表示数变大；
（3）闭合开关，发现电流表有示数，电压表示数为0，造成此现象的原因可能是 　 　。
（4）在“探究电流与电压的关系”时，根据实验数据绘制的图像如图乙，则定值电阻R的阻值是 　 　Ω。分析图象可得结论：　 　；
（5）在“探究电流与电阻的关系”时，选用10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻R由小到大依次正确接入甲图所示电路。当把10Ω电阻接入电路时，移动滑片，电流表示数如图丙所示是 　 　A。则后面的实验每更换一个阻值，为保持定值电阻两端电压一定，滑动变阻器滑片P应向 　 　（选填“A”或“B”）端滑动，使电压表示数为 　 　V，同时记下对应的电流值；
（6）若每次实验时电阻R两端的电压均为2V，为完成实验，滑动变阻器的最大阻值至少应是 　 　_______Ω。
四．计算题（共2小题）
18．如图所示，R1＝R2＝30Ω，R3＝15Ω，电源电压恒定。
（1）若只闭合开关S时，电流表的示数是0.1A，求此时总电阻；
（2）此电路电源电压是多少；
（3）当S、S1、S2都闭合时，电流表的示数是多少。
19．随着社会的发展和科技的进步，电路元件在各行得到广泛的应用，热敏电阻就是其中之一。热敏电阻的阻值会随温度的改变而改变。图甲是用热敏电阻测量环境温度的电路。电路中电流表的量程为0～0.02A，滑动变阻器R的铭牌上标有“150Ω 0.3A”字样。Rt为热敏电阻，其阻值随环境温度变化关系如图乙所示，电源电压保持不变。请完成下列各题：
（1）将此电路放入温度为20℃的环境中，闭合开关S，调节滑片P，使滑动变阻器接入电路的电阻R＝100Ω，此时电流表的读数为0.01A，求电源电压；
（2）若环境温度为40℃时，要保证整个电路元件的安全，求滑动变阻器的变化范围。
20．在学校综合实践活动课上，小丽设计了一个电子身高测量仪，如图所示。电源电压U＝6V，定值电阻R0＝20欧，粗细均匀的电阻R，其阻值与长度成正比，电压表的示数与身高的关系如表所示。
身高h/cm 160 165 170 175 180
电压表示数U/V 0 2 3 3.6 4
（1）该电路中能达到的最大电流是多少？
（2）身高170cm的同学站立时，此时滑动变阻器接入电路的电阻值多大？
（3）当电压表示数为1V时，被测同学的身高是多少？
参考答案与试题解析
一．选择题（共9小题）
1．对于欧姆定律公式I＝的理解，下列说法中错误的是（　　）
A．对某一导体来说，导体中的电流与其两端电压成正比
B．在电压相同的条件下，不同导体中的电流与导体的电阻成反比
C．导体中的电流与导体的电阻及其两端的电压有关
D．由I＝得R＝，说明R与U成正比，与I成反比
解：A、对某一导体来说，导体中的电流与其两端电压成正比。“对某一导体来说”，就说明电阻是一定的，所以导体中的电流与其两端电压成正比。故A正确；
B、在电压相同的条件下，不同导体电阻不同，所以在电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。故B正确；
C、导体中的电流与导体的电阻及其两端的电压有关，因为当电阻变大时，电流变小；反之，电阻变小，电流变大。故C正确；
D、因为电阻是导体本身的一种特性，只与本身的材料、长度、横截面积和温度有关，与电流电压无关。故D错误。
故选：D。
2．小李同学闭合开关后，亮着的白炽灯突然熄灭，检查后发现灯丝断了，小李重新把灯丝搭接起来（如图所示）继续使用，发现灯泡更亮了，则此时灯丝的电阻和电流变化情况是（　　）
A．电阻增大，电流减小 B．电阻减小，电流增大
C．电阻和电流都增大 D．电阻和电流都减小
解：影响电阻大小的因素有导体的材料、长度、横截面积和温度；当其他条件不变时，长度越短，电阻越小，根据图中，灯泡灯丝接好后，电阻长度变短，电阻变小，根据欧姆定律I＝知，电压不变，电阻变小，通过的电流变大，故B正确，ACD错误。
故选：B。
3．如图是伏安法测电阻的电路图，下列有关叙述不正确的（　　）
A．该实验的原理是R＝
B．闭合开关前，滑片P应处在B端
C．滑动变阻器的作用是保护电路、改变电路中的电流等
D．实验中当滑片向A端移动时，电压表的示数变小
解：A、在伏安法测电阻的实验中，用电压表测电阻两端的电压，用电流表测通过电阻的电流，所以伏安法测电阻的实验原理是R＝，故A正确；
B、为了保护电路，在闭合开关前，应将变阻器滑片调至阻值最大处，即B端，故B正确；
C、在伏安法测电阻的实验中，滑动变阻器一方面可以保护电路，另一方面可以改变电路中的电流与电阻两端的电压，故C正确；
D、实验中当滑片向A端移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据串联电路的分压规律，则滑动变阻器两端的电压变小，根据串联电路的电压规律，定值电阻两端的电压变大，即电压表的示数变大，故D错误。
故选：D。
4．如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S后，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，下列判断正确的是（　　）
A．电流表示数变小，电压表示数变小，灯泡变亮
B．电流表示数变小，电压表示数变大，灯泡变暗
C．电流表示数变大，电压表示数变小，灯泡变暗
D．电流表示数变大，电压表示数变小，灯泡变亮
解：由电路图知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端电压；
当滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变小时，电路总电阻变小，电源电压不变，则电路电流变大，即电流表示数变大；
滑动变阻器接入电路的阻值变小，滑动变阻器的分压变小，电压表示数变小；
由于电源电压不变，根据串联电路的电压关系可知，灯泡两端电压变大，由P＝UI可知，灯泡的实际功率变大，灯泡变亮，综上所述，D正确。
故选：D。
5．如图所示的电路，闭合开关S，保持电源电压不变，当滑片P向左移动过程中（　　）
A．小灯泡变暗 B．电流表示数变大
C．电压表示数不变 D．电路的总功率不变
解：由电路图知，闭合开关S，滑动变阻器与灯泡串联，电流表测量电路中的电流，电压表串联在滑片上，相当于断路，因而滑动变阻器接入电路的电阻值始终不变，根据串联电路的电阻规律知，总电阻不变，根据欧姆定律知，电路中的电流不变，因而灯泡的亮度不变，故A、B错误；
电压表测量滑片右侧部分电阻的电压，根据欧姆定律知，电压表示数U＝IR，电流不变，当滑片P向左移动过程中电压表所测电压部分的电阻变大，则电压表示数变大，故C错误；
电路的电压不变，电流不变，根据P＝UI可知电路的总功率不变，故D正确。
故选：D。
6．如图电路中，R1为10欧，电源电压恒定。只闭合S1时，电流表示数为0.3安；S1、S2均闭合时，电流表示数为0.5安。下列说法不正确的是（　　）
A．电源电压为3伏
B．R2的阻值为15欧
C．S1、S2均闭合时，电路总电阻为25欧
D．S1、S2均闭合时，流过R1的电流仍为0.3安
解：（1）当开关S1闭合、S2断开时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，
由I＝可得，电源的电压：
U＝I1R1＝0.3A×10Ω＝3V；故A正确；
（2）当开关S1、S2均闭合时，两电阻并联，电流表测干路电流，由于并联不相互影响，通过R1的电流不变，仍为0.3A；故D正确；
根据并联电路的电流特点可得，R2中的电流：
I2＝I﹣I1＝0.5A﹣0.3A＝0.2A，
电阻R2的电阻：
R2＝＝＝15Ω，故B正确；
电路的总电阻R总＝＝＝6Ω，故C错误。
故选：C。
7．如图所示，将定值电阻R1与滑动变阻器R2接入电源电压不变的电路中.闭合开关S，各表均有一定示数，滑动变阻器的滑片向右滑动到某一位置，电压表V1、V2示数的变化量分别为ΔU1、ΔU2。下列说法正确的是（　　）
A．V1示数变大，V2示数不变
B．V1示数变大，ΔU1＞ΔU2
C．V2示数变小，V2示数和电流表示数之比不变
D．V2示数变大，V2示数和电流表示数之比变大
解：由图知：定值电阻和滑动变阻器串联，电压表V1测量定值电阻两端电压，电压表V2测量滑动变阻器两端电压，电流表测量电路电流。
A、定值电阻阻值不变，滑动变阻器滑片向右移动过程中，滑动变阻器接入电路电阻增大，电路总电阻增大，电源电压一定，由欧姆定律知，电路电流减小，所以电流表示数减小，根据U＝IR可知，定值电阻R1与两端的电压变小，则V1示数变小；根据串联电路的电压规律可知，滑动变阻器两端的电压变大，则V2示数变大，故A错误；
B、在串联电路中，电源电压等于各部分电压之和，所以ΔU1＝ΔU2，故B错误；
CD、根据R＝可知，V2示数和电流表示数之比为滑动变阻器接入电路中的电阻，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，所以V2示数和电流表示数之比变大，故C错误，D正确。
故选：D。
8．如图所示电路中，电源电压保持不变。当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P向左移动时，下列说法正确的是（　　）
A．电压表V1与电压表V2的示数之和保持不变
B．电压表V1与电流表A的示数之比变大
C．电流表A的示数变大，电压表V2的示数不变
D．电流表A的示数变小，电压表V1的示数变小
解：等效电路图如下：
因电源的电压不变，所以电压表V2的示数不变；
当滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电路的总电阻变小；
根据I＝可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大；
根据U＝IR可知，R1两端的电压变大；
根据串联电路的总电压等于各分电压之和可知，滑动变阻器两端的电压减小，即压表V1的示数变小，
电压表V1与电压表V2的示数之和变小，电压表V1与电流表A的示数之比变小。
故选：C。
9．某兴趣小组利用实验室仪器自制了简易测温仪，其原理如图所示，其中电源电压保持不变，电阻R0为定值电阻，R是热敏电阻，其阻值随温度的增大而减小，显示仪是由电流表或电压表改装而成。关于此测温仪，下列分析不合理的是（　　）
A．R与R0是串联
B．显示仪是由电压表改装成的
C．当被测温者体温较高时，显示仪的示数也会变大
D．将R0更换为阻值更大的定值电阻，测相同温度时显示仪示数会变小
解：A、根据电路图可知，R与R0在同一条电流路径上，是串联，故A正确；
B、因为显示仪与R0并联，根据电压表必须与待测电路并联知，显示仪是电压表，故B正确；
C、被测温者温度越高，热敏电阻的阻值越小，电路总电阻越小，根据欧姆定律可知，电路中电流越大；根据U＝IR可知，定值电阻两端电压越大，电压表示数越大，故C正确；
D、温度相同，说明热敏电阻的阻值不变，将R0更换为阻值更大的电阻，由串联电路分压特点可知，R0两端分得的电压变大，因此显示仪示数会变大，故D错误。
故选：D。
二．填空题（共6小题）
10．如图所示，电源电压不变。R1电阻为10Ω，当开关S闭合时，电流表示数为0.6A。开关S断开后，电流表示数为0.4A，则电阻R2的阻值为 　20　Ω。
解：由图可知，当开关S断开时，只有R1接入电路，电流表测量通过R1的电流，
由题意可知，此时电流表的示数为0.4A，所以电源电压U＝U1＝I1R1＝0.4A×10Ω＝4V，
当开关S闭合时，定值电阻R1和R2并联接入电路，电流表测量干路中的电流；
当开关S闭合时，电流表的示数为0.6A，所以通过定值电阻R2的电流I2＝I﹣I1＝0.6A﹣0.4A＝0.2A，
根据并联电路电压规律可知，定值电阻R2两端的电压U2＝U＝4V，
定值电阻R2的阻值R2＝＝＝20Ω。
故答案为：20。
11．在如图所示的电路中，电源电压U保持不变，定值电阻R＝20Ω．闭合开关S，当滑动变阻器R′的滑片P在中点c时，电流表示数为0.4A，当移动滑片P至最右端时，电流表示数为0.3A．则电源电压U为　12V　，滑动变阻器R′的阻值为　20Ω　。
解：当滑动变阻器R′的滑片P在中点c时，R与滑动变阻器最大阻值的一半串联，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，由I＝可得，电源的电压：
U＝I1（R+）＝0.4A×（20Ω+），
当移动滑片P至最右端时，R与滑动变阻器的最大阻值串联，
电源的电压：
U＝I2（R+R滑）＝0.3A×（20Ω+R滑），
因电源的电压U保持不变，
所以，0.4A×（20Ω+）＝0.3A×（20Ω+R滑），
解得：R滑＝20Ω，
电源的电压U＝I2（R+R滑）＝0.3A×（20Ω+20Ω）＝12V。
故答案为：12V；20Ω。
12．如图所示，电源电压恒为4.5V，R1是标着“5Ω 0.5A”的电阻，滑动变阻器R2标有“20Ω 1A”字样，电流表量程为“0～0.6A”，电压表量程为“0～3V”。闭合开关后移动滑片，为保证电路安全，滑动变阻器R2能接入电路的阻值范围是 　4Ω～10Ω　。
解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
串联电路中各处的电流相等，定值电阻R1允许通过的最大电流为0.5A、电流表量程为0～0.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，
所以电路中的最大电流I大＝0.5A，
根据欧姆定律可知此时变阻器接入电路中的电阻最小，
此时R1两端电压：U1大＝I大R1＝0.5A×5Ω＝2.5V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，变阻器两端的电压：U2＝U﹣U1大＝4.5V﹣2.5V＝2V，
则变阻器接入电路中的最小阻值：R2小＝＝＝4Ω；
根据串联分压原理可知当电压表的示数最大时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，
此时R1两端的电压：U1＝U﹣U2大＝4.5V﹣3V＝1.5V，
则电路中的最小电流：I小＝＝＝0.3A，
滑动变阻器接入电路中的最大阻值：R2大＝＝＝10Ω，
所以，滑动变阻器连入电路的阻值在4Ω～10Ω范围内变化。
故答案为：4Ω～10Ω。
13．小明同学用如图甲所示电路做“用电压表和电流表测导体的电阻”实验，分别测出电压表和电流表的几组示数并记录下来了，根据记录的数据，作出了如图乙所示的U﹣I图象。则被测电阻R1的电阻值为　8　Ω．滑动变阻器的滑片在某一位置时，电压表的指针位置如图丙所示（电压表所接的量程为0～3V），则电压表的示数为　1.6　V。
解：（1）由图乙可知，当R1两端的电压为2.4V时，通过的电流为0.3A，
由I＝可得，被测电阻R1的电阻值：
R1＝＝＝8Ω；
（2）由题意知，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，则电压表的示数为1.6V。
故答案为：8；1.6。
14．如图甲所示电路，电源电压U0不变，初始时滑动变阻器的滑片P在最右端，但由于滑动变阻器某处发生短路（只有一段短路），合上开关后滑片P向左滑动过程中，电压表读数U与滑动距离x、电流表读数I与滑动距离x的关系如图乙所示，则：
（1）根据图象可知：短路点位置在x等于　4　cm处开始，共有　3　cm发生短路；
（2）电源电压U0和电阻R2的阻值分别多大？
（3）滑片向左滑动的过程中（没有短路情况），该滑动变阻器滑片每滑过1cm，其阻值变化为多少？该滑动变阻器电阻丝没有短路时总电阻值是多大？
解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）滑动变阻器某处发生短路时，滑片在短路长度内移动时，电路中的电流不变，电压表的示数不变，
由图乙可知，短路点位置在x＝4cm处开始，x＝7cm处结束，共有3cm发生短路；
（2）由图乙可知，当x＝7cm时，电压表的示数U1＝2.4V，电流表的示数I1＝0.15A，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，由I＝可得，电源的电压：
U0＝U1+I1R2＝2.4V+0.15A×R2，
当x＝11cm时，电压表的示数U1′＝2V，电流表的示数I2＝0.25A，
则电源的电压：
U0＝U1′+I2R2＝2V+0.25A×R2，
因电源的电压不变，
所以，2.4V+0.15A×R2＝2V+0.25A×R2，
解得：R2＝4Ω，
电源的电压U0＝U1+I1R2＝2.4V+0.15A×4Ω＝3V；
（3）当x＝7cm和x＝11cm时，变阻器接入电路中的电阻：
R7＝＝＝16Ω，R11＝＝＝8Ω，
所以，ΔR1＝R7﹣R11＝16Ω﹣8Ω＝8Ω，
R1的长度变化了Δx＝11cm﹣7cm＝4cm，
该滑动变阻器滑片每滑过1cm，其阻值变化＝2Ω；
该滑动变阻器电阻丝没有短路时，x＝7cm的阻值：
R1′＝2Ω/cm×7cm＝14Ω，
该滑动变阻器电阻丝没有短路时的总电阻：
R1＝R1′+R7＝14Ω+16Ω＝30Ω。
答：（1）4；3；
（2）电源电压U0为3V，电阻R2的阻值为4Ω；
（3）该滑动变阻器滑片每滑过1cm，其阻值变化为2Ω；该滑动变阻器电阻丝没有短路时总电阻值是30Ω。
15．在相距20km的甲、乙两地之间有两条输电线，已知每1m输电线的电阻为0.01Ω．现输电线在某处发生短路，为确定短路位置，检修员利用电压表、电流表和电源接成如图所示电路进行检测，当电压表的示数为1.5V时，电流表示数为30mA．则短路处距甲地一条输电线的电阻为　25　Ω，短路位置距甲地的距离为　2.5　km。
解：（1）由I＝可知，连接短路位置到甲地的两段输电线的电阻值：R＝＝＝50Ω；
短路处距甲地一条输电线的电阻：R′＝R＝×50Ω＝25Ω；
（2）导线总长度：
L＝＝5000m＝5km，
短路的地点离甲地的距离：
s＝×L＝×5km＝2.5km。
故答案为：25；2.5。
三．实验探究题（共2小题）
16．小科在实验室用伏安法测标有“2.5V”字样的小灯泡L的电阻。请回答：
（1）图甲是他未连接好的实验电路，请你用笔画线代替导线将它连接完整，要求滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表示数减小。
（2）开关S闭合后，发现灯泡L不发光，电流表指针不偏转，电压表的示数如图乙所示。则产生此现象的原因可能是 　C　（填字母编号）。
A.滑动变阻器断路
B.电流表断路
C.灯泡L断路
D.灯泡L短路
（3）排除故障后，闭合开关S，调节滑动变阻器，使灯泡L正常发光。此时，电流表的示数如图丙所示，测出其正常工作时的电阻为 　8.3Ω　欧姆（保留一位小数）。
（4）为了测电阻Rx的阻值，小科利用电压表、已知阻值的定值电阻R0和一个双掷开关S设计了如图丙的电路图，已知电源电压恒定，在不改变电路连接的情况下，小科能否测出Rx的阻值，请说明理由。 　若双掷开关S分别接1时，电压表指针正常偏转，则双掷开关S分别接2时，电压表的正负接线柱会接反，指针反向偏转；若双掷开关S分别接2时，电压表指针正常偏转，则双掷开关S分别接1时，电压表的正负接线柱会接反，指针反向偏转；因此却无法测出Rx两端的电压，也无法测出Rx的阻值。　
解：（1）要求滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表示数减小，由此确定变阻器左下接线柱连入电路中，电流表选用小量程与灯泡、滑动变阻器串联接入电路，如图所示：
；
（2）连接好电路后，闭合开关，发现灯泡L不发光，电流表指针不偏转，说明电路可能断路；电压表的示数如图乙所示，接近电源电压，则产生此现象的原因可能是灯泡断路；故选C；
（3）灯泡L正常发光时的电压为2.5V，此时，电流表的示数如图丙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.3A，则小灯泡正常工作时的电阻R＝＝≈8.3Ω；
（4）如图丙的电路，若双掷开关S分别接1时，电压表指针正常偏转，则双掷开关S分别接2时，电压表的正负接线柱会接反，指针反向偏转；若双掷开关S分别接2时，电压表指针正常偏转，则双掷开关S分别接1时，电压表的正负接线柱会接反，指针反向偏转；因此却无法测出Rx两端的电压，也无法测出Rx的阻值。
故答案为：（1）见解答；（2）C；（3）8.3Ω；（4）若双掷开关S分别接1时，电压表指针正常偏转，则双掷开关S分别接2时，电压表的正负接线柱会接反，指针反向偏转；若双掷开关S分别接2时，电压表指针正常偏转，则双掷开关S分别接1时，电压表的正负接线柱会接反，指针反向偏转；因此却无法测出Rx两端的电压，也无法测出Rx的阻值。
17．如图是“探究电流与电压和电阻的关系”实验，电源电压保持6V不变。
（1）连接电路时，开关应处于 　断开　状态；
（2）将实物电路连接完整，要求：当滑动变阻器滑片向左移动时电流表示数变大；
（3）闭合开关，发现电流表有示数，电压表示数为0，造成此现象的原因可能是 　定值电阻短路（或电压表短路或电压表断路）　。
（4）在“探究电流与电压的关系”时，根据实验数据绘制的图像如图乙，则定值电阻R的阻值是 　10　Ω。分析图象可得结论：　在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比　；
（5）在“探究电流与电阻的关系”时，选用10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻R由小到大依次正确接入甲图所示电路。当把10Ω电阻接入电路时，移动滑片，电流表示数如图丙所示是 　0.2　A。则后面的实验每更换一个阻值，为保持定值电阻两端电压一定，滑动变阻器滑片P应向 　B　（选填“A”或“B”）端滑动，使电压表示数为 　2　V，同时记下对应的电流值；
（6）若每次实验时电阻R两端的电压均为2V，为完成实验，滑动变阻器的最大阻值至少应是 　50　Ω。
解：（1）为了保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态；
（2）当滑动变阻器滑片向左移动时电流表示数变大，说明滑动变阻器阻值变小，故滑动变阻器选用左下接线柱与开关串联在电路中，如下图所示：
；
（3）闭合开关，发现电流表有示数，说明电路是通路；电压表示数为0，说明电压表并联的电路短路或电压表短路或电压表断路，即造成此现象的原因可能是定值电阻短路（或电压表短路或电压表断路）；
（4）在探究“电流与电压的关系”时，根据实验数据绘制的图象为一过原点的直线，则定值电阻：
R＝＝＝10Ω；
由图像可知，当导体两端的电压增大时，通过导体的电流增大，且通过导体的电流与导体两端的电压的比值保持不变，故可得出结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；
（5）由图甲可知，电流表选用小量程；当把10Ω电阻接入电路时，移动滑片，电流表示数如图丙所示，电流表分度值0.02A，其示数为0.2A，则定值电阻两端电压为：
UV＝I1R1＝0.2A×10Ω＝2V；
实验中，当把10Ω的电阻换成后面的大电阻后，根据分压原理，电阻两端的电压变大，研究电流与电阻关系时要控制电压不变，根据串联电路电压的规律，要增大滑动变阻器两端的电压，由分压原理，要增大滑动变阻器电阻阻值，故应把滑动变阻器滑片向B端滑动，使电压表示数为2V，同时记下对应的电流值；
（6）根据控制变量法，在探究电流与电阻的关系实验中，应控制定值电阻两端电压UV＝2V不变，根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端电压为U滑＝U﹣UV＝6V﹣2V＝4V，滑动变阻器两端电压是定值电阻两端电压的＝2倍；因为定值电阻的最大电阻为25Ω，当定值电阻阻值最大时，滑动变阻器的电阻也最大；根据串联分压原理，滑动变阻器最大阻值为R滑大＝2R定大＝2×25Ω＝50Ω，故滑动变阻器的最大阻值至少应是50Ω。
故答案为：（1）断开；（2）见解答图；（3）定值电阻短路（或电压表短路或电压表断路）；（4）10；在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；（5）0.2；B；2；（6）50。
四．计算题（共2小题）
18．如图所示，R1＝R2＝30Ω，R3＝15Ω，电源电压恒定。
（1）若只闭合开关S时，电流表的示数是0.1A，求此时总电阻；
（2）此电路电源电压是多少；
（3）当S、S1、S2都闭合时，电流表的示数是多少。
解：（1）由图知，若只闭合开关S时，R1与R3串联，电流表测电路中电流，
所以电路的总电阻：
R＝R1+R3＝30Ω+15Ω＝45Ω；
（2）由欧姆定律可得，电源电压：
U＝IR＝0.1A×45Ω＝4.5V；
（3）由图知，当S、S1、S2都闭合时，R2与R3并联，电流表测干路电流，
由并联电路的电压特点可知，U2＝U3＝U＝4.5V，
由欧姆定律可知，通过R2的电流：
I2＝＝＝0.15A，
通过R3的电流：
I3＝＝＝0.3A，
由并联电路的电流特点可知，干路电流：
I'＝I2+I3＝0.15A+0.3A＝0.45A，即电流表示数为0.45A。
答：（1）若只闭合开关S时，电流表的示数是0.1A，此时总电阻为45Ω；
（2）此电路电源电压是4.5V；
（3）当S、S1、S2都闭合时，电流表的示数是0.45A。
19．随着社会的发展和科技的进步，电路元件在各行得到广泛的应用，热敏电阻就是其中之一。热敏电阻的阻值会随温度的改变而改变。图甲是用热敏电阻测量环境温度的电路。电路中电流表的量程为0～0.02A，滑动变阻器R的铭牌上标有“150Ω 0.3A”字样。Rt为热敏电阻，其阻值随环境温度变化关系如图乙所示，电源电压保持不变。请完成下列各题：
（1）将此电路放入温度为20℃的环境中，闭合开关S，调节滑片P，使滑动变阻器接入电路的电阻R＝100Ω，此时电流表的读数为0.01A，求电源电压；
（2）若环境温度为40℃时，要保证整个电路元件的安全，求滑动变阻器的变化范围。
解：（1）由电路图可知，滑动变阻器与热敏电阻串联，电流表测电路电流，
由图乙所示图象可知，温度为20℃时，热敏电阻的阻值为400Ω，
由电阻的串联和欧姆定律可知，电源电压：
U＝I（Rt+R）＝0.01A×（400Ω+100Ω）＝5V；
（2）由图乙所示图象可知，温度为40℃时，热敏电阻的阻值为200Ω，
电流表的量程为0～0.02A，滑动变阻器R的铭牌上标有“150Ω 0.3A”字样，则为了保证电路的安全，电路中的最大电流为0.02A，
由I＝可知，电路的最小总电阻：R总小＝＝＝250Ω，
滑动变阻器的最小阻值：R滑最小＝R总小﹣Rt′＝250Ω﹣200Ω＝50Ω，
则滑动变阻器阻值的变化范围为50Ω～150Ω。
答：（1）电源电压为5V；
（2）若环境温度为40℃时，要保证整个电路元件的安全，滑动变阻器阻值的变化范围是50Ω～150Ω；
20．在学校综合实践活动课上，小丽设计了一个电子身高测量仪，如图所示。电源电压U＝6V，定值电阻R0＝20欧，粗细均匀的电阻R，其阻值与长度成正比，电压表的示数与身高的关系如表所示。
身高h/cm 160 165 170 175 180
电压表示数U/V 0 2 3 3.6 4
（1）该电路中能达到的最大电流是多少？
（2）身高170cm的同学站立时，此时滑动变阻器接入电路的电阻值多大？
（3）当电压表示数为1V时，被测同学的身高是多少？
解：由图可知，R0、R串联，电压表测R两端的电压；
（1）当滑动变阻器R接入电路中阻值为0时，电路中电流最大，
此时电路为R0的简单电路，电路中能达到的最大电流：
I最大＝＝＝0.3A；
（2）由表格可知身高为170cm时电压表的示数为3V，
由串联电路的电压特点可知，R0两端的电压：
U0＝U﹣UR＝6V﹣3V＝3V，
此时通过R0的电流：
I0＝＝＝0.15A，
由串联电路的电路特点可知，通过R的电流：
IR＝I0＝0.15A，
由欧姆定律可知，滑动变阻器接入电路的电阻值：
R＝＝＝20Ω；
（3）由表中数据可知，身高为160cm时接入电路的电阻为0，由（2）可知，身高为170cm时接入电路的电阻为20Ω，
则1cm的电阻丝的阻值为＝2Ω，
当电压表示数为1V时，定值电阻两端的电压：
U0′＝U﹣UR′＝6V﹣1V＝5V，
此时通过电路的电流：
I′＝＝＝0.25A，
此时滑动变阻器接入电路的电阻：
R′＝＝＝4Ω，
则滑动变阻器接入电路中的电阻丝的长度为×1cm＝2cm，
则该同学身高为160cm+2cm＝162cm。
答：（1）该电路中能达到的最大电流是0.3A；
（2）身高170cm的同学站立时，此时滑动变阻器接入电路的电阻值为20Ω；
（3）当电压表示数为1V时，被测同学的身高是162cm。
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