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专题7电路与欧姆定律
一．选择题
1．（2023 金华）某停车场有自动和人工两种抬杆放行方式。车辆自动识别装置识别车牌成功，S1自动闭合，付费成功S2自动闭合，电动机工作，抬杆放行。若识别车牌失败，S1无法闭合，则付费后利用人工闭合S3，电动机工作，抬杆放行。下列电路设计符合此功能的是（ ）
A． B．
C． D．
【解答】解：根据题意可知，开关S1、S2都闭合后，电动机带动抬杆自动升起，所以两个开关S1、S2、电动机是串联在电路中的；
或S3闭合，电动机带动抬杆自动升起，所以开关S3、电动机也是串联在电路中的，而且S3单独在一条支路中，故C正确。
故选：C。
2．（2023 温州）用伏安法测电阻时，某次电表的指针位置如图所示。其示数为（ ）
A．6.0V B．6.0A C．1.20V D．1.20A
【解答】解：由图可知，电表表盘上标有V，说明该表是电压表；由图知电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压表的示数为1.20V。
故选：C。
3．（2023 宁波）如图，电路中电流I大小始终不变，R0为定值电阻。闭合开关S，据电压表示数U与电阻箱阻值R的大小关系可以绘制U﹣R图线①；断开开关S，据电压表示数U与电阻箱阻值R的大小关系可以绘制U﹣R图线②。把IR0记为U0，下列能正确表示图线①、②的是（ ）
A． B．
C． D．
【解答】解：由欧姆定律I可知，U＝IR，
闭合开关S，R0定值电阻短路，只有电阻箱R接入电路，电压表测量电阻箱R两端电压U＝IR，又知电流I大小始终不变，可知U﹣R图线①U＝IR是正比例函数关系，是一条从原点出发的射线（U、R均为正数）；
断开开关S，定值电阻R0和电阻箱R串联接入电路，电压表测量电阻箱R和定值电阻R两端电压，由串联电路电压规律可知：U＝UR+UIR+IR0，又知电流I大小始终不变，R0是定值电阻，可知U﹣R图线②U＝IR+IR0＝IR+U0是一次函数关系，且与纵轴交点为（0，U0）；
故ACD错误，B正确。
故选：B。
4．（2023 杭州）如图所示为多挡位加热器的电路图，电热丝R1的电阻小于电热丝R2的电阻。闭合S1和S2时，对电路的分析正确的是（ ）
A．R1和R2串联
B．R1两端的电压小于R2两端的电压
C．流过R1的电流大于流过R2的电流
D．如果R1断了，R2也不能工作
【解答】解：ABC、闭合S1和S2时，两电阻并联，根据并联电路电压的关系，R1两端的电压等于R2两端的电压，因电热丝R1的电阻小于电热丝R2的电阻，由欧姆定律可知流过R1的电流大于流过R2的电流，故AB错误，C正确；
D、并联电路各支路可独立工作、互不影响，如果R1断了，R2能工作，故D错误。
故选：C。
5．（2023 绍兴）科学兴趣小组开展“制作可调式电热水壶”的活动。设计电路时要求满足：闭合开关后，顺时针调节变阻器的旋钮滑片P时，通过发热体的电流增大，产热加快；同时反映发热体功率高低的显示仪（电压表）示数增大。下列设计符合要求的是（ ）
A． B．
C． D．
【解答】解：变阻器与电热丝串联，
A．电压表与发热体并联，变阻器将全部电阻连入电路，转动旋钮型变阻器触片，不改变变阻器连入的阻值，由欧姆定律可知，电路中的电流不变，根据Q＝I2Rt可知产热快慢不变，故A错误；
B．电压表与发热体并联，变阻器的左边电阻连入电路，顺时针转动旋钮型变阻器触片，变阻器连入的阻值变大，根据欧姆定律可知通过发热体的电流变小，根据Q＝I2Rt可知产热变慢，故B错误；
C．电压表与发热体并联，变阻器的右边电阻连入电路，顺时针转动旋钮型变阻器触片，变阻器连入的阻值变小，根据欧姆定律可知通过发热体的电流变大，根据Q＝I2Rt可知产热变快，故C正确；
D．电压表与变阻器并联，变阻器的右边电阻连入电路，顺时针转动旋钮型变阻器触片，变阻器连入的阻值变小，根据欧姆定律可知通过发热体的电流变大，发热体两端的电压变大，根据Q＝I2Rt可知产热变快；电源电压不变，由串联电路的电压规律可知，变阻器两端电压变小，故D错误。
故选：C。
6．（2023 浙江）测量时需要准确读数，图中电流表的示数是（ ）
A．0.22A B．1.20A C．0.24A D．1.40A
【解答】解：电流表接0～0.6A量程，故分度值为0.02A，指针指在0.2A后两格，故读数为0.24A。
故选：C。
7．（2023 丽水）公交车后门左右扶杆上各装有一个按钮开关（如图），当乘客按下任一按钮时，蜂鸣器响起提示音，提醒司机有乘客要下车。下列电路符合要求的是（ ）
A． B．
C． D．
【解答】解：根据题意可知，当乘客按下任一按钮时，蜂鸣器响起提示音，提醒司机有乘客要下车，这说明两个开关互不影响，是并联的，然后与蜂鸣器串联接入电路中，故B正确。
故选：B。
8．（2022 绍兴）学习了《质量测量工具的进化》的STEAM课程，小敏认识并使用了如图台秤，发现指针偏转角度与所测物体质量成正比。根据台秤示数变化规律，小敏想选用电流表或电压表的示数来反映所测物体质量大小，设计的电路最合理的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【解答】解：由图可知，物体的质量越大，重力越大，滑动变阻器的滑片向下滑动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，
A、图A中，电阻R0与滑动变阻器R串联，电压表测滑动变阻器R两端的电压，由串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电压表的示数：UV＝U﹣U0＝U﹣IR0＝U R0，由数学知识可知，UV与R不成正比，故A错误；
B、图B中，电阻R0与滑动变阻器R串联，电压表测滑动变阻器R上端的电压，因为电压表内阻很大，在电路中相当于开路，因此滑片移动的过程中，电路中的总电阻不变，电路中的电流不变，因此电压表的示数：UV＝IR接入，由数学知识可知，UV与R接入成正比，故B正确；
CD、图CD中，电阻R0与滑动变阻器R串联，电流表测电路的电流，电流表的示数：I，由数学知识可知，I与R不成正比，故CD错误。
故选：B。
9．（2022 杭州）甲、乙为两个独立的房间，当闭合甲房间的开关时，只有乙房间电铃响；当闭合乙房间开关时，只有甲房间电铃响。符合此要求的电路是（ ）
A． B．
C． D．
【解答】解：根据题意可知，当闭合甲房间的开关时，只有乙房间电铃响，当闭合乙房间开关时，只有甲房间电铃响，这说明两个电铃能独立工作，是并联的，甲房间的开关与乙房间的电铃串联在一条支路中，乙房间的开关和甲房间的电铃串联在另一条支路中，根据选项可知，A正确。
故选：A。
10．（2022 丽水）某油烟机具有排气和照明的功能，这两种功能既可单独、也可同时使用。下列电路符合要求的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【解答】解：某油烟机具有排气和照明的功能，这两种功能既可单独、也可同时使用，说明电动机和照明灯独立工作、互不影响即为并联，电动机和照明灯分别由各自支路上的开关控制，根据家庭电路安全用电的原则，开关应控制火线，只有一个保险丝的情况下，保险丝应该接在火线上，故C符合要求。
故选：C。
11．（2022 台州）如图，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路的阻值变大。选择的接线柱是（ ）
A．AB B．CD C．BD D．AD
【解答】解：滑动变阻器应该一上一下进行连接；
根据滑动变阻器的使用特点可知，当滑片P向右移动时，接入电路的电阻阻值变大，说明接入电路的电阻丝变长，应该是接入了左半段电阻丝，因此应该是左下角的接线柱与上方任一接线柱的组合，故选项D的接法正确，ABC错误。
故选：D。
12．（2022 台州）某次实验时，电表的接线和指针的位置如图所示，其示数为（ ）
A．2.50伏 B．12.5伏 C．2.50安 D．12.5安
【解答】解：由图可知，电表表盘标有“V”，所以是电压表；该电压表选择的量程为0～3V，分度值为0.1V，其示数为2.50V。
故选：A。
13．（2022 台州）某同学做了一个如图所示的“魔法火焰”实验：加热铅笔芯时，小灯泡慢慢亮了起来！下列有关判断正确的是（ ）
A．电源电压变大 B．铅笔芯电阻变大
C．电路中电流变大 D．小灯泡功率变小
【解答】解：温度影响导体的电阻，当他用一支燃着的蜡烛加热时，发现了一个奇怪的现象，当用火焰加热时，过了一会灯泡就亮了起来；
灯泡慢慢亮起来了，说明小灯泡的实际功率变大，电路中的电流变大了，铅笔芯的电阻随温度的升高而变小，而电源电压是不变的；
故ABD错误；C正确；
故选：C。
14．（2022 金华）某款“抓娃娃”机通过投币接通电源后，娃娃机内彩灯发光，接着用手接触“感应”开关接通电动机才能抓取“娃娃”，不投币只用手接触“感应”开关无法抓“娃娃”。下列简化电路中符合要求的是（ ）
A． B．
C． D．
【解答】解：
由题知，某款“抓娃娃”机通过投币接通电源后，娃娃机内彩灯发光，接着用手接触“感应”开关接通电动机才能抓取“娃娃”，不投币只用手接触“感应”开关无法抓“娃娃”，这说明感应和投币互不影响，故彩灯和电动机应是并联的，且投币开关应该在干路上；结合图示可知，只有B符合题意，ACD不符合题意。
故选：B。
15．（2022 舟山）导线中自由电子定向移动需要“动力”的推动，图中用高度差形象地表示了由电池提供的这种推动作用，那么高度差表示的量是（ ）
A．电流 B．电阻 C．电压 D．电功
【解答】自由电子定向移动形成电流，电压是形成电流的原因；图中用高度差形象地表示了由电池提供的这种推动作用，动力即为电压，故C符合题意，A、B、D不符合题意。
故选C。
16．（2021 湖州）2020年10月15日，《自然》杂志报道了一种可以在15℃下实现超导的新材料，向创造没有电阻的高效电力系统迈出了重要一步。超导材料可以应用在（ ）
A．电热毯 B．电动汽车动力系统
C．电热水壶 D．充电暖手宝
【解答】解：
ACD、超导体电阻为零欧姆，电流流过超导体时，不会发热，ACD都是利用的电流的热效应工作的，故ACD错误；
B、超导体在通电过程中，电能没有损失，因此可以用超导体制作汽车动力系统的线圈，故B正确。
故选：B。
17．（2021 浙江）如图是“静电章鱼”实验，用比塑料易失去电子的毛皮分别摩擦塑料丝和塑料管，然后把塑料丝往空中抛出后将塑料管放在下面，此时塑料丝静止在空中形状像章鱼。下列分析正确的是（ ）
A．塑料丝与塑料管带异种电荷后吸附在一起
B．塑料丝间带同种电荷相互排斥而呈章鱼状
C．塑料管经毛皮摩擦得到电子后带正电
D．塑料管得到的电子数等于毛皮两次失去的电子总数
【解答】解：A、塑料丝和塑料管带同种电荷，同种电荷相互排斥，故A错误；
B、因为塑料丝之间相互排斥，所以塑料丝间带了同种电荷，故B正确；
C、因为毛皮易失去电子，所以它与塑料管摩擦后，塑料管会得到电子而带负电，故C错误；
D、由电荷守恒定律可知塑料管得到的电子等于毛皮和它摩擦一次所失去的电子，故D错误。
故选：B。
18．（2021 宁波）1909年起，英国科学家卢瑟福和他的助手用一束带正电荷的高速α粒子流轰击一片很薄的金箔，并根据如图所示的实验现象和已有知识，在1911年提出了原子的有核模型。要解释本实验现象产生的原因，下列知识中不需要用到的是（ ）
A．同种电荷相互排斥
B．电荷的定向移动形成电流
C．力是改变物体运动状态的原因
D．一个α粒子的质量比一个电子的质量大得多
【解答】解：A、由于α粒子带正电，少数α粒子发生了较大角度的偏转，α粒子与原子核相互排斥，说明原子核带正电，同种电荷发生相互排斥，在α粒子散射实验中有涉及，故A不符合题意；
B、电荷的定向移动形成电流，在α粒子散射实验中没有涉及，故B符合题意；
C、由于α粒子和原子核都带正电，同种电荷之间存在排斥力，故α粒子的运动状态改变，在α粒子散射实验中有涉及，故C不符合题意；
D、极少数α粒子会反弹回去，说明原子核质量大，α粒子是氦原子的原子核，故原子核的质量比电子的质量大得多，在α粒子散射实验中有涉及，故D不符合题意。
故选：B。
19．（2021 绍兴）学生发明了一款智能头盔，只有戴上头盔扣上卡扣后，头盔上的信号发射器才能发出信号，当电动车上的信号接收器（S1）接收到信号，再转动电动车钥匙（S2），车才能正常启动，下列电路符合要求的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【解答】解：根据题意可知，当电动车上的信号接收器（S1）接收到信号，再转动电动车钥匙（S2），车才能正常启动，这说明两个开关相互影响，是串联在一起的，一起控制电动机，故A正确，BCD错误。
故选：A。
20．（2021 温州）用伏安法测电功率时，某电表的指针位置如图所示，其示数为（ ）
A．1.30安 B．0.26安 C．1.30伏 D．0.26伏
【解答】解：由图可知，电表表盘上标有A，说明该表是电流表；由图可知，电流表选用的是小量程，分度值为0.02A，示数为0.26A。
故选：B。
21．（2021 金华）电热蚊香器是一种常用的除蚊工具。当蚊香器接上电源，需要闭合开关S，才能使指示灯L发光，发热体工作。现由于某种原因指示灯断路不亮，但发热体依然能正常工作。则下列电路连接方式符合要求的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【解答】解：根据题意可知，当蚊香器接上电源，闭合开关S，指示灯L发光，发热体工作，说明开关同时控制指示灯和发热体；指示灯断路不亮，但发热体依然能正常工作，这说明发热体和指示灯互不影响，是并联的，开关在干路上，故D正确。
故选：D。
22．（2021 宁波）使用电风扇时，有时候因为忘记断开风扇开关S而浪费能源。小宁在父母指导下对风扇电路进行了改装：加装一个红外感应开关S1和指示灯L。加装后，若S断开，指示灯和风扇都不工作；当S闭合时，L工作，此时当红外感应装置感应到有人时，S1才闭合，风扇工作。小宁设计的电路图可能是（ ）
A． B．
C． D．
【解答】解：加装一个红外感应开关S1和指示灯L，当S闭合时，L工作，此时当红外感应装置感应到有人时，S1才闭合，风扇工作，这说明L与电动机是并联的，开关S1控制电动机，若S断开，指示灯和风扇都不工作，则开关S控制整个电路；故该电路中S接在干路中，灯泡与电动机并联，开关S1与电动机在一条支路中，故D正确。
故选：D。
二．填空题
23．（2022 温州）为延长食物保质期，可对食物进行真空包装。真空包装机（如图甲）先抽出塑料袋内的气体，再利用电热丝加热塑料袋口进行密封。图乙是模拟该真空包装机功能的简易电路图。
（1）该电路图中，要使抽气机工作，需闭合的开关是 S和S2 。
（2）抽气机将塑料袋内空气抽出，使袋子变瘪，这是由于受到 大气压 作用。
（3）密封时温度过高导致袋口破损。为降低电热丝温度，应将滑动变阻器滑片向 左 移动。
【解答】解：由图乙可知，滑动变阻器与电热丝串联后再与电动机并联，开关S在干路上，控制整个电路；开关S1在滑动变阻器、电热丝所在的支路，控制滑动变阻器和电热丝；开关S2串联在电动机的支路上，控制电动机；
（1）因为开关S2串联在电动机的支路上，控制电动机，因此要使抽气机工作，需闭合的开关是干路上的S和电动机所在支路的S2；
（2）塑料袋内的空气被抽出一部分后，但袋内的空气减少，从而使袋内的空气压强减小，外界的大气压强要高于袋内的气压，在外界大气压强的作用下，塑料袋被压扁；
（3）降低电热丝温度，需要降低电路中的电流，由欧姆定律可知，需要增大电路的总电阻，由串联电路的电阻特点可知，此时应增大滑动变阻器接入电路的电阻，由图乙可知，应将滑动变阻器的滑片向左移动。
故答案为：（1）S和S2；（2）大气压；（3）左。
24．（2021 衢州）小科利用器材探究通过M、N之间导体的电流与电压的关系，部分电路如图所示。
（1）图中M、N之间应连入 定值电阻 （填“定值电阻”或“小灯泡”）。
（2）图中M、N之间若接入定值电阻，闭合开关，当滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器两端的电压 变小 （填变化情况）。
【解答】解：（1）电流与电压和电阻都有关系。研究电流与电压的关系，需要保持电阻一定，而小灯泡灯丝电阻随温度变化而变化，所以在M、N之间需要连入定值电阻；
（2）图中M、N之间若接入定值电阻，闭合开关，当滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路电阻减小。因电路的总电阻减小，根据欧姆定律I可知，电路中的电流增大，电流表示数变大，定值电阻两端的电压变大，根据串联电路的电压规律可知，滑动变阻器两端的电压减小。
故答案为：定值电阻；变小。
25．（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）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）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 4Ω 。
【解答】解：（1）电流表无示数，说明电路断路，电压表示数接近电源电压，说明电压表两接线柱到电源间是通路，所以故障可能是与电压表并联的定值电阻R1断路；
（2）如图所示，R1与R2串联，当电源电压一定时，R2接入电路的阻值越小，电路的总电阻就越小，电路中的电流就越大。
比较R2的允许通过的最大电流与电流表的量程可知，电路中允许通过的最大电流I＝0.6A，此时R2接入的阻值最小，由欧姆定律公式可得：
电路的总电阻：；
R2的最小值：R2＝R﹣R1＝10Ω﹣6Ω＝4Ω。
故答案为：R1断路；4Ω。
三．实验探究题（共5小题）
26．（2022 绍兴）在“探究电流与电阻关系”的实验时，为了使实验操作简便，小敏用电阻箱来代替不同的定值电阻，电阻箱能提供的阻值是0～9999欧之间的任意整数值。现提供的器材有：电源（恒为6伏）、滑动变阻器（1安 50欧）、电压表（0～3伏）、电流表（0～0.6安）、电阻箱、开关和导线若干。
（1）请完成实物图甲的连接（要求滑片在最右端时滑动变阻器接入阻值最大）。
（2）实验中滑动变阻器的作用是 保护电路和控制定值电阻两端的电压不变 。
（3）实验开始时，调节电阻箱使接入阻值为5欧，闭合开关，再调节滑片使电压表示数达到设定值，电流表示数如图乙所示，则此时电压表示数为 2 伏。
（4）小敏多次改变电阻箱的接入阻值，测得相应电流，并得出了实验结论。根据所给量程和设定电压，电阻箱可调节的范围为 4Ω～25Ω 。
【解答】解：（1）滑动变阻器串联在电路中，滑片在最右端时滑动变阻器接入阻值最大，故滑动变阻器左下接线柱连入电路中，如图所示：
；
（2）探究电流与电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变，因此实验中滑动变阻器的作用控制定值电阻两端的电压不变，同时还有保护电路的作用；
（3）由图乙可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.4A，则电阻箱两端的电压为：UV＝IR＝0.4A×5Ω＝2V，即电压表的示数为2V；
（4）由（3）可知，电阻箱两端的电压始终保持UV＝2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑＝U﹣UV＝6V﹣2V＝4V，则电阻箱两端的电压为变阻器分得电压的0.5倍，根据分压原理，当变阻器连入电路中的电阻最大50Ω时，电阻箱接入电路的电阻为：R大＝0.5×50Ω＝25Ω；因为滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，电流表的量程为0～0.6A，由串联电路的电流特点可知，电路中允许通过的最大为0.6A，由欧姆定律可知，此时电阻箱接入电路的最小电阻：R小3.3Ω，由电阻箱的特点可知，电阻箱接入电路的最小电阻为4Ω，因此电阻箱可调节的范围为4Ω～25Ω。
故答案为：（1）如图所示；（2）保护电路和控制定值电阻两端的电压不变；（3）2；（4）4Ω～25Ω。
27．（2022 丽水）为研究“电流与电压的关系”，小科和小丽设计了如图甲的电路，其中电源电压恒定不变，定值电阻R为5欧。
请回答：
实验次数 一 二 三
电压/伏 1.0 1.5 2.0
电流/安 0.2 0.3 0.4
（1）如图甲，若滑片P向右移时接入的阻值变小，则待接导线应与 A 相连（填字母）；
（2）闭合开关，小科发现电压表指针不偏转，电流表指针偏转，则故障可能是 电阻R短路 ；
（3）小科排除故障后，通过实验获得数据如表，分析数据可得出的结论是 电阻一定时，电流和电压成正比 ；
（4）小丽用另一组同规格器材进行实验，获得的数据作出U﹣I关系如图乙，发现与预期结果不一样，分析实验过程中可能存在的问题有 电压表没有调零，指针偏右，或者是电流表没有调零，指针偏左 。
【解答】解：（1）滑片P向右移时接入的阻值变小，说明接入阻值长度变短，由此可知，滑动变阻器是右下接线柱接入电路；
（2）电流表指针偏转说明有电流通过，排除断路，电压表没有示数说明R被短路；
（3）由数据可知，电压变大，电流变大，比值不变。所以结论为电阻一定时，电流和电压成正比；
（4）图乙中，当电流为0时，电压表有示数，意味着电压表没有调零，指针偏右，或者是电流表没有调零，指针偏左；
故答案为：（1）A；（2）电阻R短路；（3）电阻一定时，电流和电压成正比；（4）电压表没有调零，指针偏右，或者是电流表没有调零，指针偏左。
28．（2022 金华）研究小组同学设计实验探究“电流与电阻的关系”。
【实验器材】
两节新干电池，滑动变阻器（10Ω，1A），电流表（0～0.6A、0～3A），电压表（0～3V、0～15V），定值电阻（2Ω、4Ω、6Ω、8Ω），开关，导线若干（所有器材均完好）。
【实验探究】
小组同学连接的电路如图甲所示，检查后发现有一根导线连接错误。
（1）图甲电路开关闭合后，电流表、电压表会出现的现象是 电流表几乎没有示数，电压表示数接近3V ；
（2）找出图甲中连接错误的导线并画“×”，再补充一根导线，使电路连接正确；
（3）正确连接电路，依次接入电阻进行实验，实验中出现如图乙所示情况，为了此次读数更精确，在不更换电路元件的前提下，需要做的调整是 电流表改接0～0.6A量程 ；
【问题讨论】
（4）为确保电路安全，并能使所有定值电阻接入电路都能完成实验，定值电阻两端电压最大不能超过 2 V。
【解答】解：（1）由于电压表的电阻很大，在电路中相当于开路，电路中的电流几乎为零，所以电流表几乎没有示数；电压表此时相当于测量电源电压，所以电压表示数接近3V；
（2）原电路中，电流表与电阻并联，电压表串联在电路中是错误的，电流表应与电阻串联，电压表与电阻并联，电流通过开关回到电源负极，如下图所示：
（3）由图乙指针的偏转情况可知，电流表所接的量程太大，所以要换用0～0.6A的小量程进行实验；
（4）根据题意可知，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，为确保电路安全，电路中的最大电流为I大＝1A，
当使用2Ω的定值电阻进行实验时，根据欧姆定律可知，定值电阻两端的电压U大＝I大R＝1A×2Ω＝2V；
当定值电阻两端的电压大于2V时，2Ω的定值就不能用来实验，所以定值电阻两端电压最大不能超过2V。
故答案为：（1）电流表几乎没有示数，电压表示数接近3V；（2）见解析；（3）电流表改接0～0.6A量程；（4）2。
29．（2022 舟山）小舟和小嘉两位同学分别探究“电流和电阻的关系”。小舟探究过程如下：
【实验步骤】
Ⅰ.根据设计的方案将阻值为5Ω的电阻接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，观察并记录相关数据；
Ⅱ.换用阻值为10Ω、20Ω的电阻，重复上述过程。
次数 电阻/Ω 电流/A
1 5 0.30
2 10 0.20
3 20 0.12
请你用笔画线代替导线，将电压表接入图甲电路中。
【得出结论】小舟对记录的数据进行处理，并绘制成图乙，据此得出的结论是 在电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比 。
【交流反思】小嘉用和小舟同样的器材进行实验却无法得出正确结论，其记录的数据如表所示，请你帮他分析原因： 没有保持电阻两端的电压不变 。
【解答】解：（1）由图知电源电压为3V，所以电压表选择0～3V的量程与定值电阻并联，见下图：
（2）由图象可知，电流与电阻的乘积为：U＝IR＝0.4A×5Ω＝﹣﹣﹣＝0.1A×20Ω＝﹣﹣﹣＝2V，为一定值，故可得出结论：在电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比；
（3）在探究电流与电阻的关系时需要控制电阻两端的电压不变，由表格数据知5Ω×0.30A≠10Ω×0.20A≠20Ω×0.12A，即电流与电阻的乘积不是定值，即没有保持电阻两端的电压不变，所以无法得出正确结论。
故答案为：（1）见解答图；（2）在电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比；（3）没有保持电阻两端的电压不变。
30．（2021 台州）某兴趣小组欲利用如图所示的装置研究“镍铬合金丝电阻大小与温度的关系”。
（1）图中的镍铬合金丝通电后，使烧瓶内煤油的温度升高，这是因为电流具有 热 效应。
（2）用笔画线代替导线将图中电路连接完整，并写出实验步骤 连接好电路，闭合开关，向左移动滑动变阻器滑片，记录第1min、第2min、第3min时的温度计所示、电流值和电压值；加热时间越长，电阻丝产生的热量越多，电阻丝的温度越高，温度计所示越大；根据欧姆定律求出三次的电阻值，对比温度的大小得出结论 。
【解答】解：（1）图中的镍铬合金丝通电后，合金丝会产生热量，这是因为电流具有热效应；
（2）滑动变阻器在接入电路时要采用一上一下的接法，电路如图所示：
；
实验步骤：连接好电路，闭合开关，向左移动滑动变阻器滑片，记录第1min、第2min、第3min时的温度计所示、电流值和电压值；加热时间越长，电阻丝产生的热量越多，电阻丝的温度越高，温度计所示越大；根据欧姆定律求出三次的电阻值，对比温度的大小得出结论。
故答案为：（1）热；（2）见解析；连接好电路，闭合开关，向左移动滑动变阻器滑片，记录第1min、第2min、第3min时的温度计所示、电流值和电压值；加热时间越长，电阻丝产生的热量越多，电阻丝的温度越高，温度计所示越大；根据欧姆定律求出三次的电阻值，对比温度的大小得出结论。
四．计算题
31．（2022 宁波）老师给小宁一个暗箱，其表面有两个接线柱M、N，它们之间电阻值RMN恒定不变。小宁利用如图甲所示电路（电源电压不变）进行实验：在开关S、S1都闭合和开关S闭合、S1断开两种情况下，改变电阻箱R1的阻值，读取电流表示数，绘制了如图乙所示的电流表示数I随R1变化的曲线。由上述信息可知：
（1）电源电压U为 6 V。
（2）RMN为 10Ω 。
（3）图乙中曲线 B （填“A”或“B”）是根据开关S、S1都闭合时测得的实验数据绘制的。
（4）老师告诉小宁，暗箱的M、N之间只接有两个定值电阻：一个阻值为R0（R0值已知），另一个阻值未知，假设为Rx。求Rx的值。（用R0、RMN表示）
【解答】解：（1）在开关S、S1都闭合时，电路为R1的简单电路，此时R1两端的电压即为电源电压，开关S闭合、S1断开时，RMN与R1串联，
由图乙可知，当电流为0.2A时，两种情况的电压分别为：
U1＝IR1＝0.2A×20Ω＝4V，
U1'＝IR1'＝0.2A×30Ω＝6V，
因为串联电路中电源电压等于各用电器两端电压之和，
所以电源电压U＝U1'＝6V；
（2）开关S闭合、S1断开时，RMN与R1串联，此时RMN两端电压为：
UMN＝U﹣U1＝6V﹣4V＝2V，
所以RMN10Ω；
（3）由（1）可知，开关S、S1都闭合，且电流为0.2A时，R1的阻值为30Ω，所以图乙中曲线B是根据开关S、S1都闭合时测得的实验数据绘制的；
（4）因为暗箱的M、N之间只接有两个定值电阻R0和RX，串联电路中的总电阻比任何一个分电阻都要大，并联电路中的总电阻比任何一个分电阻都要小，
若R0＜RMN，则R0和Rx应串联，所以Rx＝RMN﹣R0；
若R0＞RMN，则R0和Rx应并联，即有：，所以Rx。
故答案为：（1）6；（2）10Ω；（3）B；（4）若R0＜RMN，则R0和Rx应串联，所以Rx＝RMN﹣R0；若R0＞RMN，则R0和Rx应并联，即有：，所以Rx。
五．解答题
32．（2022 舟山）寒冷的冬天，人们经常会使用油汀取暖器。如图为小舟家油汀取暖器的工作原理示意图，R1和R2为发热体，其部分参数如表所示，试回答问题：
产品类型 油汀取暖器
额定电压 220V
发热体R1规格 48.4Ω
发热体R2规格 96.8Ω
操作挡位 三挡
（1）取暖器的工作原理：导热油是一种易导热但不易 导电 的液体。接通电路，发热体放热，导热油吸热，温度升高， 密度 变小，在油管内上升，同时向周围的空气散热，到达顶端后从边上管道下降到油箱重新加热。
（2）取暖器有高、中、低三挡，小舟选择中挡在房间内取暖。使用一段时间后发现一个规律，取暖器工作25分钟后，温控开关断开停止加热，5分钟后温控开关又自动闭合，取暖器再次工作，如此循环，维持室温的基本恒定。则选择中挡使用时，取暖器每小时消耗多少电能？
（3）某次使用时，取暖器突然不工作了，于是小舟和父亲一起寻找故障。接入电源，闭合所有开关，用测电笔检测a～i各处，发现只有a、b两处测电笔的氖管能发光，根据此现象，可以推测取暖器发生的故障是 温控开关发生断路 。
【解答】解：（1）导热油是一种易导热但不易导电的液体。接通电路，发热体放热，导热油吸热，温度升高，质量不变，体积膨胀，根据ρ可知，液体的密度变小，在油管内上升；
（2）由表格数据知R1电阻值小于R2电阻值，根据P知，当只闭合开关S、S2时电阻R2工作，是低温挡，只闭合开关S、S1时电阻R1工作，是中温挡，开关均闭合时，R1、R2并联，是高温挡。
取暖器中温挡的功率：P1000W，
取暖器中温挡每小时消耗的电能：W＝Pt＝1000W×（25+25）×60s＝3×106J；
（3）取暖器突然不工作了，可能是电路中发生了断路；b处测电笔的氖管能发光，d处测电笔的氖管能不发光，说明bd之间有断路，根据此现象，可以推测取暖器发生的故障是温控开关发生断路。
答：（1）导电；密度；
（2）取暖器中温挡每小时消耗的电能是3×106J；
（3）温控开关发生断路。
33．（2021 温州）常用的密度计使用时需要较多待测液体（如图甲）。小明设计了一台只需少量待测液体就能直接测量其密度大小的简易密度仪（如图乙）。其工作原理为：桶中无液体时，滑片P指向A处；测量时，将待测液体加满小桶，装有滑轮和滑片P的滑块向下移动x，弹簧弹力增加F，待滑块稳定后闭合开关S，就能从已标注相应密度值的电流表刻度盘上读出待测液体密度。电源电压U0恒为6伏，定值电阻R0的阻值为12欧，电流表量程为0～0.6安，小桶的容积为10厘米3，粗细均匀的电阻丝AB总长为20厘米，其阻值随长度变化如表。F与x的关系如图丙所示。（不计摩擦，桶距底座高度足够）。
电阻丝的长度（厘米） 0 5 10 15 20
电阻丝的阻值（欧姆） 0 10 20 30 40
（1）闭合开关S，滑片P在A点和B点时，电流表示数分别为Ia、Ib，则Ia、Ib的大小关系是 Ia＜Ib 。
（2）某次测量时，电流表示数为0.2安，则所测液体密度为多少克/厘米3？
（3）为了方便在电流表的表盘上标注对应的密度值，需根据上述信息，分析密度与电流的关系并确定量程。
①写出密度ρ与电流I的关系式：ρ＝ 2.6g/cm3g/cm3 。
②该密度仪能测量的最大密度为 2 克/厘米3。
【解答】解：（1）由图乙可知，滑片位于A点时接入电路电阻丝的阻值比滑片位于B点时接入电路中电阻丝的阻值大，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，由I可知，滑片位于A点时电路中的电流较小，即Ia＜Ib；
（2）当电流表示数为0.2安时，电路的总电阻：R总30Ω，
此时电阻丝接入电路中的电阻：R电阻丝＝R总﹣R0＝30Ω﹣12Ω＝18Ω，
由表格数据可知，粗细均匀电阻丝每1厘米的阻值为2Ω，
则滑块向下移动的距离：x＝20cm11cm，
由图丙可知，F与x成正比，可设为F＝kx，
把x＝10cm、F＝0.2N代入可得：k0.02N/cm，则F＝0.02N/cm×x
当x＝11cm时，F＝0.02N/cm×11cm＝0.22N，
由于滑轮随着滑块一起运动，因此该滑轮为动滑轮，在不计摩擦，液体的重力：GF0.22N＝0.11N，
由G＝mg可得，液体的质量：m0.011kg＝11g，
所测液体密度ρ1.1g/cm3；
（3）①当电路中的电流为I时，电路中的总电阻：R总，
电阻丝接入电路中的电阻：R＝R总﹣R012Ω，
滑块向下移动的距离：x＝20cm20cm26cmcm，
弹簧弹力增加：F＝0.02N/cm×（26cmcm）＝0.52NN，
液体的重力：GF（0.52NN）＝0.26NN，
液体的质量：m0.026kgkg＝26gg，
液体密度：ρ2.6g/cm3g/cm3；
②当滑片P在B点时，接入电路中的电阻为零，此时电路中的电流最大，
则I大0.5A＜0.6A，
此时所测液体的密度最大，则最大液体密度：ρ大＝2.6g/cm3g/cm3＝2.6g/cm3g/cm3＝2g/cm3。
故答案为：（1）Ia＜Ib；（2）所测液体密度为1.1g/cm3；（3）①2.6g/cm3g/cm3；②2。
34．（2021 浙江）学习了电学知识后，某科学兴趣小组开展制作“电热水壶”的项目化学习。
（1）【项目任务】制作一款电热水壶。
经过小组同学讨论后确定电热水壶的要求如下：
容积：1L；
功能：①加热；②保温；
性能：能在7分钟内将1L水从20℃加热到100℃（不计热量损失）。
【方案设计】为实现上述功能，同学们利用两个不同阻值的电阻（R1＜R2）进行设计，其中方案一如图所示。利用方案一中的器材，请将方案二的电路补充完整。
（2）【器材选择】若该壶是按照方案一设计的，根据项目任务中的性能要求，选择的加热电阻阻值最大为 60.5 欧姆。[Q吸＝cm（t t0），c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
（3）【方案反思】有同学认为电器设计还应考虑使用安全，从安全角度提出一条设计建议 在加热的支路上增加一个温度控制开关 。
【解答】解：（1）方案一，电路中两电阻串联，闭合开关S后，当开关S1闭合时，电路为R1的简单电路，电路的电阻较小，由P＝UI知，电功率较大，为加热状态；当开关S1断开时，两电阻串联，由串联电路的电阻特点可知，电路的电阻较大，由P＝UI知，电功率较小，为保温状态；
开关转换达到改变电路中电阻的大小，从而改变电热水壶的电功率，以实现加热和保温功能；
为了实现上述功能，还可以将两电阻并联，通过开关转换实现，电路图如图所示：
当只闭合开关S时，电路为R2的简单电路，电路的电阻较大，由P＝UI知，电功率较小，为保温状态；
当闭合开关S、S1时，由并联电路的电阻特点可知，电路的电阻较小，由P＝UI知，电功率较大，加热状态；
（2）由题知，方案一中能在7分钟内将1L水从20℃加热到100℃，
由ρ可知，水的质量：m＝ρV＝1×103kg/m3×1×10﹣3m3＝1kg，
水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×105J，
不计热量损失，电热水壶消耗的电能：W＝Q吸＝3.36×105J，
电热水壶的加热率：P800W，
由P＝UI可得，R60.5Ω，
即选择的加热电阻阻值最大为60.5Ω；
（3）为了保证使用的安全，可以在加热的支路上增加一个温度控制开关，避免水加热至沸腾后仍持续加热。
故答案为：（1）见上图；（2）60.5；（3）在加热的支路上增加一个温度控制开关。
35．（2021 温州）据史料记载，欧姆曾用如图电路来研究电流的影响因素。该电路的温差电源中，铜与铋的两个接触面分别放在冰水混合物和沸水中，AB两端存在电压，其电压大小由温度差决定。
欧姆将粗细均匀的铁丝两端插入水银中，接通电路。当电路中有电流通过时，小磁针会发生偏转，转动金属丝上端手柄，扭转金属丝，使小磁针回到原位置，记录手柄转过角度。他用粗细相同、长度不同的铁丝多次重复上述实验，部分数据如表。已知手柄转过角度与电流大小成正比，粗细相同的铁丝电阻阻值与其长度成正比。
实验组别 1 2 3 4
铁丝长度（英寸） 2 4 6 10
手柄转过角度（度） 305 281.5 259 224
（1）在实验中始终保持“温差电源”的温度差不变的目的是 保持温差电源电压不变 。
（2）小明查阅资料发现：除铁丝外，欧姆还考虑了电路中水银、铜丝等导体的电阻R′，才得出正确的电流与电阻关系，结合表中数据，判断R′的阻值大约相当于本实验中多少长度铁丝的阻值？ D 。
A.5英寸
B.10英寸
C.15英寸
D.20英寸
（3）欧姆用粗细相同的金丝、铅丝代替铁丝重复上述实验，发现当手柄转过角度相同时，金丝的长度比铅丝长，据此推测，若金丝和铅丝的长度与粗细都相同，哪一金属丝阻值更大？简要说明理由 铅丝的阻值更大；实验中长金丝和短铅丝的阻值相同，又因为横截面积相同的同种导体的长度越长，其阻值越大，则当金丝和铅丝的长度与粗细都相同，铅丝的阻值更大 。
【解答】解：
（1）保持“温差电源”的温度差不变的目的是保持温差电源电压不变，研究电阻怎样影响电流的大小；
（2）我们可以将电路等效为电阻R和R′串联后接入电源，当电源电压保持不变时，电路中电流与总电阻即R+R′成反比；
因为手柄转过角度与电流大小成正比，同种材料的电阻与长度成正比，故手柄转过角度与l+l′成反比，由此可得：；
解得：l′＝21.96，故答案选D；
（3）用粗细相同的金丝、铅丝代替铁丝重复上述实验，发现当手柄转过角度相同时，金丝的长度比铅丝长；
由题意可知，手柄转过角度与电流大小成正比，而此时手柄转过角度相同，则电路中电流相同，且电源电压不变、其他部分的电阻不变，由欧姆定律和电阻的串联可知，长金丝和短铅丝的阻值相同；又因为横截面积相同的同种导体的长度越长，其阻值越大，则当金丝和铅丝的长度与粗细都相同，金丝的阻值小，铅丝的阻值更大。
故答案为：
（1）保持温差电源电压不变；（2）D；（3）铅丝的阻值更大；实验中长金丝和短铅丝的阻值相同，又因为横截面积相同的同种导体的长度越长，其阻值越大，则当金丝和铅丝的长度与粗细都相同，铅丝的阻值更大。
36．（2021 湖州）小萍同学想利用如图甲所示电路研究通过小灯泡（额定电压为3伏）的电流与它两端电压的关系。她根据图甲完成图乙的部分连接，待连接完整后，移动滑动变阻器滑片，记录了多组数据，作出了图像a，还作出了电流大小与电源电压大小的关系图像b（如图丙所示）。（已知滑动变阻器最大阻值为20欧）。
（1）根据图甲将图乙中的实物图连接完整。（要求：滑动变阻器滑片向右移动，小灯泡变亮）
（2）根据图像a，描述通过小灯泡的电流与小灯泡两端电压的关系。 通过小灯泡的电流随电压的增大而增大，但增加相同的电压，电流的增加值越来越小
（3）当电流表示数为0.12A时，电压表的示数为多少？
（4）图丙阴影部分的面积表示 滑动变阻器的电功率 。
【解答】解：（1）因为灯泡的额定电压为3伏，所以电压表选用小量程，滑片向右移动灯泡变亮，即电流变大电阻变小，故变阻器滑片右下接线柱连入电路中，如下图所示：
（2）根据图像a可知，通过小灯泡的电流随电压的增大而增大，但增加相同的电压，电流的增加值越来越小；
（3）由电流大小与电源电压大小的关系图像b可知，电源电压恒为3V，
由图甲可知，小灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量小灯泡两端电压，电流表测电路中电流，
由图丙可知，电路中电流最小，即电流I＝0.12A时，滑动变阻器全部连入电路，
由欧姆定律可知，滑动变阻器两端的电压为：
U滑＝IR滑＝0.12A×20Ω＝2.4V，
由串联电路中电压规律可知，灯泡两端电压为：
U灯＝U总﹣U滑＝3V﹣2.4V＝0.6V，
即电压表示数为0.6V；
（4）图丙中阴影部分的面积S＝（U总﹣U灯）I，由串联电路电压规律可知，U总﹣U灯＝U滑，故阴影部分的面积S＝（U总﹣U灯）I＝U滑I，而P＝UI，所以阴影部分的面积表示滑动变阻器的电功率。
故答案为：（1）见解答；（2）通过小灯泡的电流随电压的增大而增大，但增加相同的电压，电流的增加值越来越小；（3）电压表示数为0.6V（解题过程见解答）；（4）滑动变阻器的电功率。
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专题7电路与欧姆定律
一．选择题
1．（2023 金华）某停车场有自动和人工两种抬杆放行方式。车辆自动识别装置识别车牌成功，S1自动闭合，付费成功S2自动闭合，电动机工作，抬杆放行。若识别车牌失败，S1无法闭合，则付费后利用人工闭合S3，电动机工作，抬杆放行。下列电路设计符合此功能的是（ ）
A． B．
C． D．
2．（2023 温州）用伏安法测电阻时，某次电表的指针位置如图所示。其示数为（ ）
A．6.0V B．6.0A C．1.20V D．1.20A
3．（2023 宁波）如图，电路中电流I大小始终不变，R0为定值电阻。闭合开关S，据电压表示数U与电阻箱阻值R的大小关系可以绘制U﹣R图线①；断开开关S，据电压表示数U与电阻箱阻值R的大小关系可以绘制U﹣R图线②。把IR0记为U0，下列能正确表示图线①、②的是（ ）
A． B．
C． D．
4．（2023 杭州）如图所示为多挡位加热器的电路图，电热丝R1的电阻小于电热丝R2的电阻。闭合S1和S2时，对电路的分析正确的是（ ）
A．R1和R2串联
B．R1两端的电压小于R2两端的电压
C．流过R1的电流大于流过R2的电流
D．如果R1断了，R2也不能工作
5．（2023 绍兴）科学兴趣小组开展“制作可调式电热水壶”的活动。设计电路时要求满足：闭合开关后，顺时针调节变阻器的旋钮滑片P时，通过发热体的电流增大，产热加快；同时反映发热体功率高低的显示仪（电压表）示数增大。下列设计符合要求的是（ ）
A． B．
C． D．
6．（2023 浙江）测量时需要准确读数，图中电流表的示数是（ ）
A．0.22A B．1.20A C．0.24A D．1.40A
7．（2023 丽水）公交车后门左右扶杆上各装有一个按钮开关（如图），当乘客按下任一按钮时，蜂鸣器响起提示音，提醒司机有乘客要下车。下列电路符合要求的是（ ）
A． B．
C． D．
8．（2022 绍兴）学习了《质量测量工具的进化》的STEAM课程，小敏认识并使用了如图台秤，发现指针偏转角度与所测物体质量成正比。根据台秤示数变化规律，小敏想选用电流表或电压表的示数来反映所测物体质量大小，设计的电路最合理的是（ ）
A．
B．
C．
D．
9．（2022 杭州）甲、乙为两个独立的房间，当闭合甲房间的开关时，只有乙房间电铃响；当闭合乙房间开关时，只有甲房间电铃响。符合此要求的电路是（ ）
A． B．
C． D．
10．（2022 丽水）某油烟机具有排气和照明的功能，这两种功能既可单独、也可同时使用。下列电路符合要求的是（ ）
A．
B．
C．
D．
11．（2022 台州）如图，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路的阻值变大。选择的接线柱是（ ）
A．AB B．CD C．BD D．AD
12．（2022 台州）某次实验时，电表的接线和指针的位置如图所示，其示数为（ ）
A．2.50伏 B．12.5伏 C．2.50安 D．12.5安
13．（2022 台州）某同学做了一个如图所示的“魔法火焰”实验：加热铅笔芯时，小灯泡慢慢亮了起来！下列有关判断正确的是（ ）
A．电源电压变大 B．铅笔芯电阻变大
C．电路中电流变大 D．小灯泡功率变小
14．（2022 金华）某款“抓娃娃”机通过投币接通电源后，娃娃机内彩灯发光，接着用手接触“感应”开关接通电动机才能抓取“娃娃”，不投币只用手接触“感应”开关无法抓“娃娃”。下列简化电路中符合要求的是（ ）
A． B．
C． D．
15．（2022 舟山）导线中自由电子定向移动需要“动力”的推动，图中用高度差形象地表示了由电池提供的这种推动作用，那么高度差表示的量是（ ）
A．电流 B．电阻 C．电压 D．电功
16．（2021 湖州）2020年10月15日，《自然》杂志报道了一种可以在15℃下实现超导的新材料，向创造没有电阻的高效电力系统迈出了重要一步。超导材料可以应用在（ ）
A．电热毯 B．电动汽车动力系统
C．电热水壶 D．充电暖手宝
17．（2021 浙江）如图是“静电章鱼”实验，用比塑料易失去电子的毛皮分别摩擦塑料丝和塑料管，然后把塑料丝往空中抛出后将塑料管放在下面，此时塑料丝静止在空中形状像章鱼。下列分析正确的是（ ）
A．塑料丝与塑料管带异种电荷后吸附在一起
B．塑料丝间带同种电荷相互排斥而呈章鱼状
C．塑料管经毛皮摩擦得到电子后带正电
D．塑料管得到的电子数等于毛皮两次失去的电子总数
18．（2021 宁波）1909年起，英国科学家卢瑟福和他的助手用一束带正电荷的高速α粒子流轰击一片很薄的金箔，并根据如图所示的实验现象和已有知识，在1911年提出了原子的有核模型。要解释本实验现象产生的原因，下列知识中不需要用到的是（ ）
A．同种电荷相互排斥
B．电荷的定向移动形成电流
C．力是改变物体运动状态的原因
D．一个α粒子的质量比一个电子的质量大得多
19．（2021 绍兴）学生发明了一款智能头盔，只有戴上头盔扣上卡扣后，头盔上的信号发射器才能发出信号，当电动车上的信号接收器（S1）接收到信号，再转动电动车钥匙（S2），车才能正常启动，下列电路符合要求的是（ ）
A．
B．
C．
D．
20．（2021 温州）用伏安法测电功率时，某电表的指针位置如图所示，其示数为（ ）
A．1.30安 B．0.26安 C．1.30伏 D．0.26伏
21．（2021 金华）电热蚊香器是一种常用的除蚊工具。当蚊香器接上电源，需要闭合开关S，才能使指示灯L发光，发热体工作。现由于某种原因指示灯断路不亮，但发热体依然能正常工作。则下列电路连接方式符合要求的是（ ）
A．
B．
C．
D．
22．（2021 宁波）使用电风扇时，有时候因为忘记断开风扇开关S而浪费能源。小宁在父母指导下对风扇电路进行了改装：加装一个红外感应开关S1和指示灯L。加装后，若S断开，指示灯和风扇都不工作；当S闭合时，L工作，此时当红外感应装置感应到有人时，S1才闭合，风扇工作。小宁设计的电路图可能是（ ）
A． B．
C． D．
二．填空题（共3小题）
23．（2022 温州）为延长食物保质期，可对食物进行真空包装。真空包装机（如图甲）先抽出塑料袋内的气体，再利用电热丝加热塑料袋口进行密封。图乙是模拟该真空包装机功能的简易电路图。
（1）该电路图中，要使抽气机工作，需闭合的开关是 。
（2）抽气机将塑料袋内空气抽出，使袋子变瘪，这是由于受到 作用。
（3）密封时温度过高导致袋口破损。为降低电热丝温度，应将滑动变阻器滑片向 移动。
24．（2021 衢州）小科利用器材探究通过M、N之间导体的电流与电压的关系，部分电路如图所示。
（1）图中M、N之间应连入 （填“定值电阻”或“小灯泡”）。
（2）图中M、N之间若接入定值电阻，闭合开关，当滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器两端的电压 （填变化情况）。
25．（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）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）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 。
三．实验探究题
26．（2022 绍兴）在“探究电流与电阻关系”的实验时，为了使实验操作简便，小敏用电阻箱来代替不同的定值电阻，电阻箱能提供的阻值是0～9999欧之间的任意整数值。现提供的器材有：电源（恒为6伏）、滑动变阻器（1安 50欧）、电压表（0～3伏）、电流表（0～0.6安）、电阻箱、开关和导线若干。
（1）请完成实物图甲的连接（要求滑片在最右端时滑动变阻器接入阻值最大）。
（2）实验中滑动变阻器的作用是 。
（3）实验开始时，调节电阻箱使接入阻值为5欧，闭合开关，再调节滑片使电压表示数达到设定值，电流表示数如图乙所示，则此时电压表示数为 伏。
（4）小敏多次改变电阻箱的接入阻值，测得相应电流，并得出了实验结论。根据所给量程和设定电压，电阻箱可调节的范围为 。
27．（2022 丽水）为研究“电流与电压的关系”，小科和小丽设计了如图甲的电路，其中电源电压恒定不变，定值电阻R为5欧。
请回答：
实验次数 一 二 三
电压/伏 1.0 1.5 2.0
电流/安 0.2 0.3 0.4
（1）如图甲，若滑片P向右移时接入的阻值变小，则待接导线应与 相连（填字母）；
（2）闭合开关，小科发现电压表指针不偏转，电流表指针偏转，则故障可能是 ；
（3）小科排除故障后，通过实验获得数据如表，分析数据可得出的结论是 ；
（4）小丽用另一组同规格器材进行实验，获得的数据作出U﹣I关系如图乙，发现与预期结果不一样，分析实验过程中可能存在的问题有 。
28．（2022 金华）研究小组同学设计实验探究“电流与电阻的关系”。
【实验器材】
两节新干电池，滑动变阻器（10Ω，1A），电流表（0～0.6A、0～3A），电压表（0～3V、0～15V），定值电阻（2Ω、4Ω、6Ω、8Ω），开关，导线若干（所有器材均完好）。
【实验探究】
小组同学连接的电路如图甲所示，检查后发现有一根导线连接错误。
（1）图甲电路开关闭合后，电流表、电压表会出现的现象是 ；
（2）找出图甲中连接错误的导线并画“×”，再补充一根导线，使电路连接正确；
（3）正确连接电路，依次接入电阻进行实验，实验中出现如图乙所示情况，为了此次读数更精确，在不更换电路元件的前提下，需要做的调整是 ；
【问题讨论】
（4）为确保电路安全，并能使所有定值电阻接入电路都能完成实验，定值电阻两端电压最大不能超过 V。
29．（2022 舟山）小舟和小嘉两位同学分别探究“电流和电阻的关系”。小舟探究过程如下：
【实验步骤】
Ⅰ.根据设计的方案将阻值为5Ω的电阻接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，观察并记录相关数据；
Ⅱ.换用阻值为10Ω、20Ω的电阻，重复上述过程。
次数 电阻/Ω 电流/A
1 5 0.30
2 10 0.20
3 20 0.12
请你用笔画线代替导线，将电压表接入图甲电路中。
【得出结论】小舟对记录的数据进行处理，并绘制成图乙，据此得出的结论是 。
【交流反思】小嘉用和小舟同样的器材进行实验却无法得出正确结论，其记录的数据如表所示，请你帮他分析原因： 。
30．（2021 台州）某兴趣小组欲利用如图所示的装置研究“镍铬合金丝电阻大小与温度的关系”。
（1）图中的镍铬合金丝通电后，使烧瓶内煤油的温度升高，这是因为电流具有 效应。
（2）用笔画线代替导线将图中电路连接完整，并写出实验步骤 。
四．计算题
31．（2022 宁波）老师给小宁一个暗箱，其表面有两个接线柱M、N，它们之间电阻值RMN恒定不变。小宁利用如图甲所示电路（电源电压不变）进行实验：在开关S、S1都闭合和开关S闭合、S1断开两种情况下，改变电阻箱R1的阻值，读取电流表示数，绘制了如图乙所示的电流表示数I随R1变化的曲线。由上述信息可知：
（1）电源电压U为 V。
（2）RMN为 。
（3）图乙中曲线 （填“A”或“B”）是根据开关S、S1都闭合时测得的实验数据绘制的。
（4）老师告诉小宁，暗箱的M、N之间只接有两个定值电阻：一个阻值为R0（R0值已知），另一个阻值未知，假设为Rx。求Rx的值。（用R0、RMN表示）
五．解答题
32．（2022 舟山）寒冷的冬天，人们经常会使用油汀取暖器。如图为小舟家油汀取暖器的工作原理示意图，R1和R2为发热体，其部分参数如表所示，试回答问题：
产品类型 油汀取暖器
额定电压 220V
发热体R1规格 48.4Ω
发热体R2规格 96.8Ω
操作挡位 三挡
（1）取暖器的工作原理：导热油是一种易导热但不易 的液体。接通电路，发热体放热，导热油吸热，温度升高， 变小，在油管内上升，同时向周围的空气散热，到达顶端后从边上管道下降到油箱重新加热。
（2）取暖器有高、中、低三挡，小舟选择中挡在房间内取暖。使用一段时间后发现一个规律，取暖器工作25分钟后，温控开关断开停止加热，5分钟后温控开关又自动闭合，取暖器再次工作，如此循环，维持室温的基本恒定。则选择中挡使用时，取暖器每小时消耗多少电能？
（3）某次使用时，取暖器突然不工作了，于是小舟和父亲一起寻找故障。接入电源，闭合所有开关，用测电笔检测a～i各处，发现只有a、b两处测电笔的氖管能发光，根据此现象，可以推测取暖器发生的故障是 。
33．（2021 温州）常用的密度计使用时需要较多待测液体（如图甲）。小明设计了一台只需少量待测液体就能直接测量其密度大小的简易密度仪（如图乙）。其工作原理为：桶中无液体时，滑片P指向A处；测量时，将待测液体加满小桶，装有滑轮和滑片P的滑块向下移动x，弹簧弹力增加F，待滑块稳定后闭合开关S，就能从已标注相应密度值的电流表刻度盘上读出待测液体密度。电源电压U0恒为6伏，定值电阻R0的阻值为12欧，电流表量程为0～0.6安，小桶的容积为10厘米3，粗细均匀的电阻丝AB总长为20厘米，其阻值随长度变化如表。F与x的关系如图丙所示。（不计摩擦，桶距底座高度足够）。
电阻丝的长度（厘米） 0 5 10 15 20
电阻丝的阻值（欧姆） 0 10 20 30 40
（1）闭合开关S，滑片P在A点和B点时，电流表示数分别为Ia、Ib，则Ia、Ib的大小关系是 。
（2）某次测量时，电流表示数为0.2安，则所测液体密度为多少克/厘米3？
（3）为了方便在电流表的表盘上标注对应的密度值，需根据上述信息，分析密度与电流的关系并确定量程。
①写出密度ρ与电流I的关系式：ρ＝ 。
②该密度仪能测量的最大密度为 克/厘米3。
34．（2021 浙江）学习了电学知识后，某科学兴趣小组开展制作“电热水壶”的项目化学习。
（1）【项目任务】制作一款电热水壶。
经过小组同学讨论后确定电热水壶的要求如下：
容积：1L；
功能：①加热；②保温；
性能：能在7分钟内将1L水从20℃加热到100℃（不计热量损失）。
【方案设计】为实现上述功能，同学们利用两个不同阻值的电阻（R1＜R2）进行设计，其中方案一如图所示。利用方案一中的器材，请将方案二的电路补充完整。
（2）【器材选择】若该壶是按照方案一设计的，根据项目任务中的性能要求，选择的加热电阻阻值最大为 欧姆。[Q吸＝cm（t t0），c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
（3）【方案反思】有同学认为电器设计还应考虑使用安全，从安全角度提出一条设计建议 。
35．（2021 温州）据史料记载，欧姆曾用如图电路来研究电流的影响因素。该电路的温差电源中，铜与铋的两个接触面分别放在冰水混合物和沸水中，AB两端存在电压，其电压大小由温度差决定。
欧姆将粗细均匀的铁丝两端插入水银中，接通电路。当电路中有电流通过时，小磁针会发生偏转，转动金属丝上端手柄，扭转金属丝，使小磁针回到原位置，记录手柄转过角度。他用粗细相同、长度不同的铁丝多次重复上述实验，部分数据如表。已知手柄转过角度与电流大小成正比，粗细相同的铁丝电阻阻值与其长度成正比。
实验组别 1 2 3 4
铁丝长度（英寸） 2 4 6 10
手柄转过角度（度） 305 281.5 259 224
（1）在实验中始终保持“温差电源”的温度差不变的目的是 。
（2）小明查阅资料发现：除铁丝外，欧姆还考虑了电路中水银、铜丝等导体的电阻R′，才得出正确的电流与电阻关系，结合表中数据，判断R′的阻值大约相当于本实验中多少长度铁丝的阻值？ 。
A.5英寸
B.10英寸
C.15英寸
D.20英寸
（3）欧姆用粗细相同的金丝、铅丝代替铁丝重复上述实验，发现当手柄转过角度相同时，金丝的长度比铅丝长，据此推测，若金丝和铅丝的长度与粗细都相同，哪一金属丝阻值更大？简要说明理由 。
36．（2021 湖州）小萍同学想利用如图甲所示电路研究通过小灯泡（额定电压为3伏）的电流与它两端电压的关系。她根据图甲完成图乙的部分连接，待连接完整后，移动滑动变阻器滑片，记录了多组数据，作出了图像a，还作出了电流大小与电源电压大小的关系图像b（如图丙所示）。（已知滑动变阻器最大阻值为20欧）。
（1）根据图甲将图乙中的实物图连接完整。（要求：滑动变阻器滑片向右移动，小灯泡变亮）
（2）根据图像a，描述通过小灯泡的电流与小灯泡两端电压的关系。
（3）当电流表示数为0.12A时，电压表的示数为多少？
（4）图丙阴影部分的面积表示 。
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