2023-2024学年鲁教版（五四制）物理九上同步教学 13.2 欧姆定律及其应用 同步练习（含解析）
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| 名称 | 2023-2024学年鲁教版（五四制）物理九上同步教学 13.2 欧姆定律及其应用 同步练习（含解析） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 2.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（五四制） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-09-28 22:26:06 | ||
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文档简介
13.2 欧姆定律及其应用
未命名
一、多选题
1．如图所示电路，R1＝R2。下列说法正确的是（ ）
A．只闭合S1，电压表测量电电压
B．只闭合S2，电阻R1与灯泡L形成串联电路
C．想要电阻R1、R2形成并联电路，应同时闭合开关S1、S2
D．同时闭合S1、S2、S3，电流表示数最大
二、单选题
2．如图所示，电两端电压为3V，。闭合开关S，电流表示数为0.1A，下列说法正确的是（ ）
A．通过的电流为0.6A B．的电阻为25Ω
C．两端的电压为3V D．两端的电压为2.5V
3．如图为光敏电阻控制的智能照明电路，L为“220V 22W”的照明灯，光敏电阻R的阻值随光照强度的增大而减小，控制电路中电电压为6V，定值电阻R0为200Ω，电磁铁的线圈电阻忽略不计，当天色渐暗，通过线圈的电流为0.02A时，恰好启动工作电路的照明系统下列说法正确的是（ ）
A．工作电路中电的a端应该连接零线
B．照明系统恰好启动时，光敏电阻R的阻值为100Ω
C．灯L正常发光时，控制电路中的电流是大于0.02A
D．如果提高控制电路电电压，照明灯白天也可能发光
4．如图所示，电电压不变，闭合开关，将滑动变阻器的滑片P向右滑动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电流表A1示数变小 B．电流表A2示数变大
C．电压表V示数变大 D．电压表V示数与电流表A2示数的比值变大
5．在如图所示的电路中，电电压保持不变。闭合开关S，电路正常工作。一段时间后，某个电表的示数变大。若电路中只有一处故障，且只发生在电灯L1或L2处，则下列判断中正确的是（ ）
A．若电压表V示数变大，则电灯L1断路
B．若电压表V示数变大，则电灯L2短路
C．若电流表A示数变大，则电灯L1断路
D．若电流表A示数变大，则电灯L2短路
6．物理学中，一些物理量间的变化关系，常用图像来表示。下列图像表示正确的是（ ）
A．物体加速运动时其路程与时间的关系
B．浸在同一液体中的物体其所受浮力与排开液体体积的关系
C．电压一定时，通过导体的电流与导体电阻的关系
D．凸透镜成实像时，物距与像距的关系
三、综合题
7．阅读下面材料，回答下列问题：
随着计算机软硬件和互联网技术的高速发展，可穿戴式智能设备逐渐在生产生活领域表现出广阔的应用潜力。例如，在此次新冠疫情防控中，用于体温监控的测温手环就是一种智能穿戴设备，如图甲所示。
测温手环主要由温度传感模块、蓝牙模块、电模块三个部分组成。在温度传感模块中，有对温度敏感的热敏电阻与导热双金属片相连。使用测温手环时，导热金属片与人体接触，双金属片温度的变化引起热敏电阻的阻值发生变化，热敏电阻的阻值变化会影响电路中电流的大小。温度传感模块中的测温芯片可以根据电路中电流的大小计算出人体的温度。且手环中的蓝牙模块通过无线网络将芯片中的温度数据传送给移动设备，从而实现体温的实时监控。
为了降低测温手环的功耗，延长它的工作时间，测温手环一般配有智能休眠仓，如图乙所示。有些测温手环是通过判断温度变化来实现自动开关的。测温手环放入智能休眠仓后，由于环境温度低于某个设定的温度或者手环检测到的温度长时间不发生变化，则测温手环中的双金属片与热敏电阻分离而自动关机。还有些测温手环是依靠内置的霍尔元件实现“休眠”的。霍尔元件是一种对磁场敏感的电子元器件，当它周围存在较强的磁场时，它可以断开测温手环的电路。因此，这类测温手环的智能休眠仓下面需要预埋一个磁体。
请回答下列问题：
（1）霍尔元件在测温手环的电路中相当于 ______（填“开关”、“电”或“用电器”）；
（2）热敏电阻阻值随温度升高而变小的，称为负温度系数热敏电阻；阻值随温度升高而变大的，称为正温度系数热敏电阻。图丙中所示的热敏电阻R1是 ______（填“正”或“负”）温度系数热敏电阻；
（3）将三个废旧手环的“测温头”拆下后通过实验获得了图丁所示三个“测温头”的“温度与电流”图象，其中灵敏度最高“测温头”是 ______。某热敏电阻的阻值随温度变化的图象如图戊所示，若利用该热敏电阻制成电子温度计，则该温度计测量温度最为灵敏的温度范围是 ______。
四、作图题
8．如图为某兴趣小组设计的呼气式酒精测试仪简易电路图，酒精气体传感器R1是一种气敏电阻，阻值随酒精气体浓度增大而减小，R2是定值电阻，测量时，电压表示数随驾驶员呼出的酒精气体浓度增大而增大，请根据以上信息，将图中给出的电路元件连接完整。
五、计算题
9．在如图所示的电路中，电阻 R1的阻值为 10Ω，电流表的示数为 1.2A。
（1）求电电压 U；
（2）若在电路中接入一个电阻 R2，使得接入前后电流表的示数变化了 0.4 A，求电阻 R2 的阻值。
10．实验中，对于一些阻值很小的电阻，用伏安法直接测量较困难，可以采用两个电流表来测量，如图所示，这是一种测量小电阻的方法。在进行测量时，把电流表看成能显示其通过电流的小电阻，将一个电流表与待测小电阻串联连入电路。已知电流表A1、A2的内阻均为0.4Ω，分度值均为0.1A，通过A1的电流为1.2A，通过A2的电流为1.5A。求：
（1）电流表A2两端电压；
（2）待测电阻Rx的阻值；
（3）请分析说明，用此电路不能准确测出阻值为50Ω的电阻。
六、填空题
11．一只灯泡的额定电压是6V，额定电流是0.4A，若将该灯泡接在10V的电上，为使其正常发光，应___________联一个___________Ω的定值电阻。
12．如图所示电路，电电压不变，R0是定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关，将滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端的过程中，电压表与电流表示数的比值___________（选填“变大”或“变小”或“不变”），在移动过程中，电压表的最大值为5V，电流表的变化范围为0.1A~0.6A，则电电压为___________V，滑动变阻器R的最大阻值为___________Ω。
13．一段导体两端的电压为4V时，通过它的电流为0.2A；当它两端的电压变为0V时，其电阻为______Ω。
14．如图所示电路中，由于接线柱接触不良导致电路发生了断路故障。若电路中仅有一处故障，且只发生在电阻R1、R2上。现通过接入一个电表来判断故障。
① 应选择如下方案_______________；
A．将一个电流表串联在 Q 点
B．将一个电压表并联在 Q、M 点之间
C．将一个电压表并联在 M、N 两点之间
② 请写出选择方案后，闭合开关 S 后的操作、电表的示数变化情况及其对应的故障：_____________。
15．甲醛对人体有严重的危害，因此房屋装修后，检测甲醛污染指数很重要。如图甲所示是技术员设计的检测甲醛污染指数的电路。电电压恒为3V，R0为10Ω的定值电阻，R为可以感知甲醛污染指数的可变电阻，污染指数随R变化的图像如图所示；污染指数在50以下属于轻度污染，50~100属于中度污染，100以上属于重度污染。当电压表示数为1.5V时，属于 ___________污染；当污染指数减小时，电流表的示数将 ___________（选填“变大”、“不变”或“变小”），电压表与电流表示数的比值将 ___________（选填“变大”、“不变”或“变小”）。
16．电位器实际是滑动变阻器，如图是电位器的结构示意图。把电位器与灯串联来调节灯的亮暗，如把电位器的A、B两端接在家庭电路中，把旋钮顺时针转时，灯的亮暗变化是 ___________（选填“变亮”“不变”或“变暗”），通过电阻的电流 ___________（选填“变大”或“变小”），说明导体电阻大小与 ___________有关。
17．如图所示，为某深度报警器的原理图，该报警器由电流表改装，当电路中的电流达到0.6A时自动报警。圆柱体A与B经细线绕过定滑轮相连（不计绳重及摩擦，绳子受力时长度不变），电电压不变，R0＝4Ω，RX为压敏电阻，且压力每增大5N，它的电阻就会减小1Ω，当水面没有与圆柱体B的下表面接触时，电压表示数为4V，当水面与圆柱体B的上表面相平时，该装置恰好报警。已知，GA＝30N，GB＝15N，B的底面积为100cm2，高为10cm。求：
（1）圆柱体B浸入水中的体积增大时，电压表的示数将_________；
（2）圆柱体B刚好浸没时，B受到的浮力大小是_________N；
（3）该报警器刻度_________（选填“均匀”或“不均匀”）；
（4）分析数据可知电电压为多少伏_________？（要求：写出必要的文字说明、表达式及最后结果）
18．小张根据老师提供的器材设计了如图甲所示的电路，已知电电压恒定不变，R0=18Ω。当只闭合开关S1时，电流表的示数为0.3A；当开关S1、S2均闭合时，电流表示数如图乙所示。则电电压为___________V，Rx为___________Ω。
19．如图所示，电电压为4.5V，定值电阻R0为“10Ω 0.25A”，滑动变阻器R规格为“50Ω 2A”，电流表和电压表量程分别选择“0～0.6A”、“0～3V”。在保证安全的前提下为了确保测量准确，要求电表的示数均不小于其最大测量值的三分之一。闭合开关S，将滑片P向左端移动，在移动过程中，电压表与电流表的示数之比 _____（变大/变小/不变），滑动变阻器阻值变化范围为 _____Ω～_____Ω。
20．如图所示电路，电电压恒定，定值电阻R2的阻值为20Ω，电流表A1和A2的量程均为0~0.6A。闭合开关S，当滑动变阻器R1的滑片从最左端向右移动的过程中，两个电流表的示数之差始终为0.2A。则电压表的示数为______V，滑动变阻器R1允许接入电路的最小阻值为______Ω。
参考答案：
1．BD
【解析】
【详解】
A．只闭合S1，电流从电的正极出发，依次经R1、开关S1、电流表A回到电的负极，由电压表V与开关并联可知，电压表V被短路，故A错误；
B．只闭合S2，电流从电的正极出发，依次经R1、开关S2、灯泡L、电流表A回到电的负极，电压表V与灯泡L并联测其两端的电压，电路中电流只有一条路径，所以电阻R1与灯泡L形成串联电路，故B正确；
CD．同时闭合S1、S2、S3，电流从电的正极出发，一支路经开关S3、R2、开关S2，另一支路经R1，然后两支路汇合经开关S1、电流表A回到电的负极，据此可知，想要电阻R1、R2形成并联电路，应同时闭合开关S1、S2、S3，此时电路的总电阻最小，干路电流最大，即电流表的示数最大，故C错误、D正确。
故选BD。
2．B
【解析】
【详解】
A．该电路是串联电路，在串联电路中电流处处相等，电流表示数为0.1A，所以通过的电流为0.1A，故A错误；
B．电电压为3V，由欧姆定律可知电路的总电阻
则的电阻
故B正确；
C．两端的电压
故C错误；
D．两端的电压
故D错误。
故选B。
3．B
【解析】
【详解】
A．为了用电的安全，开关应接在用电器和火线之间，衔铁相当于是灯泡的开关，所以工作电路中电的a端应该连接火线，故A错误；
B．照明系统恰好启动时，通过线圈的电流为0.02A，根据欧姆定律可知，此时电路的总电阻为
根据串联电路的电阻关系可知，光敏电阻R的阻值为
R=R总-R0=300Ω-200Ω=100Ω
故B正确；
C．根据题意可知，当天色渐暗，光敏电阻的阻值变大，根据欧姆定律可知，通过线圈的电流变小，通过线圈的电流为0.02A时，恰好启动工作电路的照明系统，照明灯泡正常发光，所以控制电路中的电流会小于或等于0.02A，故C错误；
D．如果提高控制电路的电压，由欧姆定律可知，控制电路中的电流增大，在白天时，控制电路的电流很大，衔铁会被吸下，照明灯L不发光，且到晚上时，由于控制电路的电压高、电流大，也可能导致衔铁被吸下，照明灯L也可能不发光，故D错误。
故选B。
4．D
【解析】
【详解】
ABC．由电路图可知，R1和R2并联，电流表A1测量通过R1电流，电流表A2测量干路电流；闭合开关，由于电电压不变，移动滑片时，电压表示数不变；当滑动变阻器的滑片P向右移动时，由于并联电路各支路互不影响，所以通过R1的电流不变，电流表A1示数不变；滑动变阻器变阻器R2连入电路的阻值变大，根据欧姆定律 可知，通过滑动变阻器的电流变小；根据并联电路的电流规律可知，干路中的电流变小，电流表A2示数变小，故ABC错误；
D．电压表V示数不变，电流表A2示数变小，电压表V示数与电流表A2示数的比值变大，故D正确。
故选D。
5．D
【解析】
【详解】
AC．由图可知，电灯L1和L2为串联，电压表测灯泡L2两端的电压，若L1断路，则电路中没有电流，故电压表和电流表均无示数，故AC错误；
BD．若L2短路，则电路中只有灯泡L1工作，电压表相当于并联在一根导线两端，示数接近于0，电路中的总阻值变小，由可知，电路中电流变大，即电流表示数变大，故B错误，D正确。
故选D。
6．B
【解析】
【详解】
A．图中路程和时间成正比，物体做匀速直线运动，故A错误；
B．浸在同一液体中的物体受到的浮力与排开液体体积之间成正比关系，排开液体体积越大，浮力越大，该图象反映了这一规律，故B正确；
C．在电压一定时，通过导体的电流与电阻成反比，电阻变大，电流变小，而图中电阻变大，电流变大，故C错误；
D．凸透镜成实像时，物距变大，像距变小，但物距和像距都不可能为0，故D错误。
故选B。
7． 开关 负 A t2~t3
【解析】
【详解】
（1）[1]由题意知：霍尔元件是一种对磁场敏感的电子元器件，当它周围存在较强的磁场时，它可以断开测温手环的电路，所以霍尔元件在测温手环的电路中相当于开关。
（2）[2]由丙图可知，热敏电阻阻值随温度升高而变小的，为负温度系数热敏电阻。
（3）[3]分析图丁可得：A图线，回路电流随温度变化最明显；B图线，回路电流随温度基本不变化；C图线，回路电流随温度变化而变化，但变化不明显。故灵敏度最高“测温头”是A图线对应的探头。
[4]由图知：热敏电阻的阻值随温度升高而增大，且t2~t3段电阻随温度变化最明显，说明此时温度计最为灵敏。
8．
【解析】
【详解】
根据题意可知，电压表示数随驾驶员呼出的酒精气体浓度增大而增大，由于并联电路中各支路两端的电压都等于电电压，所以该电路不能为并联电路，只能为串联电路；气敏电阻阻值随酒精气体浓度增大而减小，驾驶员呼出的酒精气体浓度增大时，气敏电阻的阻值减小，根据串联电路的分压规律可知，气敏电阻分担的电压变小，根据串联电路的电压规律可知，定值电阻两端的电压变大，所以电压表应并联在定值电阻的两端，如图所示：
9．（1）12V；（2）5Ω或30Ω
【解析】
【详解】
解：（1）电电压
（2）若串联一个电阻，总电阻变大，则电流变小，则此时电路中的电流为
则此时的总电阻为
电阻 R2 的阻值
若并联一个电阻，则电流表测量干路电流，则通过R2的电流为0.4A，则电阻R2的阻值为
答：（1）电电压为12V；
（2）电阻 R2 的阻值为5Ω或者30Ω。
10．（1）0.6V；（2）0.1Ω；（3）见详解
【解析】
【详解】
（1）由图知，电流表A1与Rx串联再与A2并联，由可得，电流表A2两端的电压为
UA2=IA2RA2=1.5A×0.4Ω=0.6V
因为并联电路各支路电压相等且等于电电压，所以电电压为
U=UA2=0.6V
（2）根据得，电流表A1支路的总电阻为
因为串联电路的总电阻等于各电阻之和，所以待测电阻Rx的阻值为
（3）电流表A1的示数为
因为电流表的分度值为0.1A，不能准确读出电流表示数，因此此电路不能准确测量50Ω的电阻。
答：（1）电流表A2两端电压为0.6V；
（2）待测电阻Rx的阻值为0.1Ω；
（3）电流表A1的示数为
因为电流表的分度值为0.1A，不能准确读出电流表示数，因此此电路不能准确测量50Ω的电阻。
11． 串 10
【解析】
【详解】
[1]因为电电压大于灯泡的额定电压，则需要串联一个电阻分担电压。
[2]电阻两端的电压为
此时灯泡正常发光，电流等于灯泡的额定电流为0.4A，故电阻阻值为
12． 变大 6 50
【解析】
【详解】
[1]由电路图可知，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，滑片P从a端移动到b端的过程中，滑动变阻器接入电路中的阻值变大，根据欧姆定律可知，此时电压表与电流表示数的比值变大。
[2]当滑动变阻器接入电路中的阻值最小时，电路中的电流最大，根据欧姆定律可得电电压
①
当滑动变阻器接入电路中的阻值最大时，电路中的电流最小，串联电路总电压等于各部分电压之和，根据欧姆定律可得电电压
②
由①②可得
[3]由可知，滑动变阻器的最大阻值
13．20
【解析】
【详解】
由题意可知，导体两端的电压U=4V时，通过它的电流I=0.2A，由欧姆定律可知，导体的电阻为
电阻是导体的一种特性，与导体两端的电压和通过的电流无关，因此当它两端的电压变为0V时，其电阻不变，仍为20Ω。
14． A
见解析
【解析】
【详解】
[1][2]A．电路中R1、R2并联，各支路用电器工作互不影响，将电流表串联接入 Q 点，Q点在干路上，闭合开关后，向左滑动变阻器的滑片P，若电流表的示数不变，则 R2 断路；若电流表示数变大，则 R1 断路。故A符合题意；
B．将电压表并联在 Q、M 点之间，电压表被电路中的导线短路，开关闭合后电压表始终没有示数，因此无法判定故障位置。故B不符合题意；
C．电路中R1、R2并联，将电压表并联在M、N 两点之间，即电压表测R2两端电压，由并联电路各支路两端电压与电电压相等可知，开关S闭合后，电压表测电电压，示数始终不变，因此无法判定故障位置。故C不符合题意。
故选A。
15． 重度 变小 不变
【解析】
【详解】
[1] 由电路图可知，闭合开关S后，定值电阻R0与可变电阻R串联，电压表测R0两端的电压U0，电流表测电路中的电流I。因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，当电压表示数为1.5V时，可变电阻R两端的电压
因串联电路中各处的电流相等所以，此时电路中的电流
解得R=10Ω，由图乙可知，甲醛污染指数大于100，属于重度污染。
[2]由图乙可知，当污染指数减小时，可变电阻R的阻值变大，电路的总电阻变大，由 可知，电路中的电流变小，即电流表的示数将变小。
[3]由可知电压表与电流表示数的比值等于定值电阻R0的阻值，故其比值不变。
16． 变暗 变小 长度
【解析】
【详解】
[1][2][3]把电位器的A、B两端接在电路中，把旋钮顺时针转时，长度变大，电阻变大，由可知电路中的电流变小，灯泡变暗，此实验说明导体电阻大小与长度有关。
17． 变小 10 不均匀 6V
【解析】
【详解】
（1）[1] 闭合开关，两电阻串联接入电路，电压表测压敏电阻两端的电压；对B进行受力分析可知，B受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力、拉力，由力的平衡条件可得
圆柱体B浸入水中的体积增大时，由可得，B受到的浮力变大，则拉力变小；对A进行受力分析可知，A受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力、拉力，且
拉力随B的拉力变小，则支持力变大，所以压敏电阻受到的压力变大，则由题意可知压敏电阻的阻值变小，根据串联分压的规律可知压敏电阻分得的电压变小，即电压表示数变小。
（2）[2] 圆柱体B刚好浸没时，B受到的浮力大小是
（3）[3] 因串联电路总电阻等于各部分电阻之和，由欧姆定律可得电流表的示数为
则I和RX不是一次函数关系，故该报警器刻度是不均匀的。
（4）[4] 当水面没有与圆柱体B的下表面接触时，电压表示数为4V，根据串联电路的特点和欧姆定律可得
①
当水面没有与圆柱体B的下表面接触时，压敏电阻受到的压力为
当水面与圆柱体B的上表面相平时，B受到的拉力为
此时压敏电阻受到的压力为
压敏电阻受到的压力增量为
因此压力每增大5N，它的电阻就会减小1Ω，所以压敏电阻的阻值减小
此时该装置恰好报警，所以电路的电流为
即
②
联立①②解得：RX=8Ω，代入①式可得电电压为6V。
18． 3.6 12
【解析】
【详解】
[1]当开关S1、S2均闭合时，电流表示数如图乙所示，量程为0—0.6A，分度值为0.02A，该电流表的读数为0.5A，当只闭合开关S1时，只有待测电阻的接入，电流表的示数为0.3A，当开关都闭合时，两电阻并联，通过定值电阻R0的电流为
电电压为
[2]待测电阻的阻值为
19． 不变 8 12.5
【解析】
【详解】
[1]由图可知，R和R0串联，电流表测电路中的电流，电压表测R0两端的电压；由 可知，电压表与电流表的示数之比就是R0的阻值，R0是定值电阻，阻值不变，因此电压表与电流表的示数之比不变。
[2][3]由题可知，电流表的示数最小为
即电路中的最小电流为I小＝0.2A；电压表的示数最小为
当电路中的电流最小时，电路的总电阻最大，由 可知总电阻最大为
由串联电路的电阻特点可知滑动变阻器接入电路的最大阻值为
此时R0两端的电压为
即电压表的示数最小为2V，大于1V，符合题意；当电压表示数最大为3V时，通过电路的电流为
已知允许通过R0的最大电流为0.25A，允许通过滑动变阻器的最大电流为2A，电流表的量程为0~0.6A，为确保电路安全，电路中的最大电流应为，此时电路的总电阻最小为
由串联电路的电阻特点可知滑动变阻器接入电路的最小阻值为
综上所述分析可知滑动变阻器接入电路的阻值范围是8Ω~12.5Ω。
20． 4 10
【解析】
【详解】
[1]由电路图知，开关闭合后，两个电阻并联在电路中，电流表A1测通过R1的电流，A2测通过干路的电流。电压表测电电压。因为电电压不变，所以通过定值电阻R2的电流不变，滑片从最左端向右移动的过程，两个电流表的示数之差始终为0.2A，说明通过R2的电流为0.2A。所以电电压，即电压表示数
U=I2R2=0.2A×20Ω=4V
[2]当变阻器接入电路的阻值最小时，干路的电流最大，为0.6A，因为两个电流表选用的都是小量程。此时通过变阻器的最大电流
I1=I-I2=0.6A-0.2A=0.4A
变阻器允许接入电路的最小阻值
未命名
一、多选题
1．如图所示电路，R1＝R2。下列说法正确的是（ ）
A．只闭合S1，电压表测量电电压
B．只闭合S2，电阻R1与灯泡L形成串联电路
C．想要电阻R1、R2形成并联电路，应同时闭合开关S1、S2
D．同时闭合S1、S2、S3，电流表示数最大
二、单选题
2．如图所示，电两端电压为3V，。闭合开关S，电流表示数为0.1A，下列说法正确的是（ ）
A．通过的电流为0.6A B．的电阻为25Ω
C．两端的电压为3V D．两端的电压为2.5V
3．如图为光敏电阻控制的智能照明电路，L为“220V 22W”的照明灯，光敏电阻R的阻值随光照强度的增大而减小，控制电路中电电压为6V，定值电阻R0为200Ω，电磁铁的线圈电阻忽略不计，当天色渐暗，通过线圈的电流为0.02A时，恰好启动工作电路的照明系统下列说法正确的是（ ）
A．工作电路中电的a端应该连接零线
B．照明系统恰好启动时，光敏电阻R的阻值为100Ω
C．灯L正常发光时，控制电路中的电流是大于0.02A
D．如果提高控制电路电电压，照明灯白天也可能发光
4．如图所示，电电压不变，闭合开关，将滑动变阻器的滑片P向右滑动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电流表A1示数变小 B．电流表A2示数变大
C．电压表V示数变大 D．电压表V示数与电流表A2示数的比值变大
5．在如图所示的电路中，电电压保持不变。闭合开关S，电路正常工作。一段时间后，某个电表的示数变大。若电路中只有一处故障，且只发生在电灯L1或L2处，则下列判断中正确的是（ ）
A．若电压表V示数变大，则电灯L1断路
B．若电压表V示数变大，则电灯L2短路
C．若电流表A示数变大，则电灯L1断路
D．若电流表A示数变大，则电灯L2短路
6．物理学中，一些物理量间的变化关系，常用图像来表示。下列图像表示正确的是（ ）
A．物体加速运动时其路程与时间的关系
B．浸在同一液体中的物体其所受浮力与排开液体体积的关系
C．电压一定时，通过导体的电流与导体电阻的关系
D．凸透镜成实像时，物距与像距的关系
三、综合题
7．阅读下面材料，回答下列问题：
随着计算机软硬件和互联网技术的高速发展，可穿戴式智能设备逐渐在生产生活领域表现出广阔的应用潜力。例如，在此次新冠疫情防控中，用于体温监控的测温手环就是一种智能穿戴设备，如图甲所示。
测温手环主要由温度传感模块、蓝牙模块、电模块三个部分组成。在温度传感模块中，有对温度敏感的热敏电阻与导热双金属片相连。使用测温手环时，导热金属片与人体接触，双金属片温度的变化引起热敏电阻的阻值发生变化，热敏电阻的阻值变化会影响电路中电流的大小。温度传感模块中的测温芯片可以根据电路中电流的大小计算出人体的温度。且手环中的蓝牙模块通过无线网络将芯片中的温度数据传送给移动设备，从而实现体温的实时监控。
为了降低测温手环的功耗，延长它的工作时间，测温手环一般配有智能休眠仓，如图乙所示。有些测温手环是通过判断温度变化来实现自动开关的。测温手环放入智能休眠仓后，由于环境温度低于某个设定的温度或者手环检测到的温度长时间不发生变化，则测温手环中的双金属片与热敏电阻分离而自动关机。还有些测温手环是依靠内置的霍尔元件实现“休眠”的。霍尔元件是一种对磁场敏感的电子元器件，当它周围存在较强的磁场时，它可以断开测温手环的电路。因此，这类测温手环的智能休眠仓下面需要预埋一个磁体。
请回答下列问题：
（1）霍尔元件在测温手环的电路中相当于 ______（填“开关”、“电”或“用电器”）；
（2）热敏电阻阻值随温度升高而变小的，称为负温度系数热敏电阻；阻值随温度升高而变大的，称为正温度系数热敏电阻。图丙中所示的热敏电阻R1是 ______（填“正”或“负”）温度系数热敏电阻；
（3）将三个废旧手环的“测温头”拆下后通过实验获得了图丁所示三个“测温头”的“温度与电流”图象，其中灵敏度最高“测温头”是 ______。某热敏电阻的阻值随温度变化的图象如图戊所示，若利用该热敏电阻制成电子温度计，则该温度计测量温度最为灵敏的温度范围是 ______。
四、作图题
8．如图为某兴趣小组设计的呼气式酒精测试仪简易电路图，酒精气体传感器R1是一种气敏电阻，阻值随酒精气体浓度增大而减小，R2是定值电阻，测量时，电压表示数随驾驶员呼出的酒精气体浓度增大而增大，请根据以上信息，将图中给出的电路元件连接完整。
五、计算题
9．在如图所示的电路中，电阻 R1的阻值为 10Ω，电流表的示数为 1.2A。
（1）求电电压 U；
（2）若在电路中接入一个电阻 R2，使得接入前后电流表的示数变化了 0.4 A，求电阻 R2 的阻值。
10．实验中，对于一些阻值很小的电阻，用伏安法直接测量较困难，可以采用两个电流表来测量，如图所示，这是一种测量小电阻的方法。在进行测量时，把电流表看成能显示其通过电流的小电阻，将一个电流表与待测小电阻串联连入电路。已知电流表A1、A2的内阻均为0.4Ω，分度值均为0.1A，通过A1的电流为1.2A，通过A2的电流为1.5A。求：
（1）电流表A2两端电压；
（2）待测电阻Rx的阻值；
（3）请分析说明，用此电路不能准确测出阻值为50Ω的电阻。
六、填空题
11．一只灯泡的额定电压是6V，额定电流是0.4A，若将该灯泡接在10V的电上，为使其正常发光，应___________联一个___________Ω的定值电阻。
12．如图所示电路，电电压不变，R0是定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关，将滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端的过程中，电压表与电流表示数的比值___________（选填“变大”或“变小”或“不变”），在移动过程中，电压表的最大值为5V，电流表的变化范围为0.1A~0.6A，则电电压为___________V，滑动变阻器R的最大阻值为___________Ω。
13．一段导体两端的电压为4V时，通过它的电流为0.2A；当它两端的电压变为0V时，其电阻为______Ω。
14．如图所示电路中，由于接线柱接触不良导致电路发生了断路故障。若电路中仅有一处故障，且只发生在电阻R1、R2上。现通过接入一个电表来判断故障。
① 应选择如下方案_______________；
A．将一个电流表串联在 Q 点
B．将一个电压表并联在 Q、M 点之间
C．将一个电压表并联在 M、N 两点之间
② 请写出选择方案后，闭合开关 S 后的操作、电表的示数变化情况及其对应的故障：_____________。
15．甲醛对人体有严重的危害，因此房屋装修后，检测甲醛污染指数很重要。如图甲所示是技术员设计的检测甲醛污染指数的电路。电电压恒为3V，R0为10Ω的定值电阻，R为可以感知甲醛污染指数的可变电阻，污染指数随R变化的图像如图所示；污染指数在50以下属于轻度污染，50~100属于中度污染，100以上属于重度污染。当电压表示数为1.5V时，属于 ___________污染；当污染指数减小时，电流表的示数将 ___________（选填“变大”、“不变”或“变小”），电压表与电流表示数的比值将 ___________（选填“变大”、“不变”或“变小”）。
16．电位器实际是滑动变阻器，如图是电位器的结构示意图。把电位器与灯串联来调节灯的亮暗，如把电位器的A、B两端接在家庭电路中，把旋钮顺时针转时，灯的亮暗变化是 ___________（选填“变亮”“不变”或“变暗”），通过电阻的电流 ___________（选填“变大”或“变小”），说明导体电阻大小与 ___________有关。
17．如图所示，为某深度报警器的原理图，该报警器由电流表改装，当电路中的电流达到0.6A时自动报警。圆柱体A与B经细线绕过定滑轮相连（不计绳重及摩擦，绳子受力时长度不变），电电压不变，R0＝4Ω，RX为压敏电阻，且压力每增大5N，它的电阻就会减小1Ω，当水面没有与圆柱体B的下表面接触时，电压表示数为4V，当水面与圆柱体B的上表面相平时，该装置恰好报警。已知，GA＝30N，GB＝15N，B的底面积为100cm2，高为10cm。求：
（1）圆柱体B浸入水中的体积增大时，电压表的示数将_________；
（2）圆柱体B刚好浸没时，B受到的浮力大小是_________N；
（3）该报警器刻度_________（选填“均匀”或“不均匀”）；
（4）分析数据可知电电压为多少伏_________？（要求：写出必要的文字说明、表达式及最后结果）
18．小张根据老师提供的器材设计了如图甲所示的电路，已知电电压恒定不变，R0=18Ω。当只闭合开关S1时，电流表的示数为0.3A；当开关S1、S2均闭合时，电流表示数如图乙所示。则电电压为___________V，Rx为___________Ω。
19．如图所示，电电压为4.5V，定值电阻R0为“10Ω 0.25A”，滑动变阻器R规格为“50Ω 2A”，电流表和电压表量程分别选择“0～0.6A”、“0～3V”。在保证安全的前提下为了确保测量准确，要求电表的示数均不小于其最大测量值的三分之一。闭合开关S，将滑片P向左端移动，在移动过程中，电压表与电流表的示数之比 _____（变大/变小/不变），滑动变阻器阻值变化范围为 _____Ω～_____Ω。
20．如图所示电路，电电压恒定，定值电阻R2的阻值为20Ω，电流表A1和A2的量程均为0~0.6A。闭合开关S，当滑动变阻器R1的滑片从最左端向右移动的过程中，两个电流表的示数之差始终为0.2A。则电压表的示数为______V，滑动变阻器R1允许接入电路的最小阻值为______Ω。
参考答案：
1．BD
【解析】
【详解】
A．只闭合S1，电流从电的正极出发，依次经R1、开关S1、电流表A回到电的负极，由电压表V与开关并联可知，电压表V被短路，故A错误；
B．只闭合S2，电流从电的正极出发，依次经R1、开关S2、灯泡L、电流表A回到电的负极，电压表V与灯泡L并联测其两端的电压，电路中电流只有一条路径，所以电阻R1与灯泡L形成串联电路，故B正确；
CD．同时闭合S1、S2、S3，电流从电的正极出发，一支路经开关S3、R2、开关S2，另一支路经R1，然后两支路汇合经开关S1、电流表A回到电的负极，据此可知，想要电阻R1、R2形成并联电路，应同时闭合开关S1、S2、S3，此时电路的总电阻最小，干路电流最大，即电流表的示数最大，故C错误、D正确。
故选BD。
2．B
【解析】
【详解】
A．该电路是串联电路，在串联电路中电流处处相等，电流表示数为0.1A，所以通过的电流为0.1A，故A错误；
B．电电压为3V，由欧姆定律可知电路的总电阻
则的电阻
故B正确；
C．两端的电压
故C错误；
D．两端的电压
故D错误。
故选B。
3．B
【解析】
【详解】
A．为了用电的安全，开关应接在用电器和火线之间，衔铁相当于是灯泡的开关，所以工作电路中电的a端应该连接火线，故A错误；
B．照明系统恰好启动时，通过线圈的电流为0.02A，根据欧姆定律可知，此时电路的总电阻为
根据串联电路的电阻关系可知，光敏电阻R的阻值为
R=R总-R0=300Ω-200Ω=100Ω
故B正确；
C．根据题意可知，当天色渐暗，光敏电阻的阻值变大，根据欧姆定律可知，通过线圈的电流变小，通过线圈的电流为0.02A时，恰好启动工作电路的照明系统，照明灯泡正常发光，所以控制电路中的电流会小于或等于0.02A，故C错误；
D．如果提高控制电路的电压，由欧姆定律可知，控制电路中的电流增大，在白天时，控制电路的电流很大，衔铁会被吸下，照明灯L不发光，且到晚上时，由于控制电路的电压高、电流大，也可能导致衔铁被吸下，照明灯L也可能不发光，故D错误。
故选B。
4．D
【解析】
【详解】
ABC．由电路图可知，R1和R2并联，电流表A1测量通过R1电流，电流表A2测量干路电流；闭合开关，由于电电压不变，移动滑片时，电压表示数不变；当滑动变阻器的滑片P向右移动时，由于并联电路各支路互不影响，所以通过R1的电流不变，电流表A1示数不变；滑动变阻器变阻器R2连入电路的阻值变大，根据欧姆定律 可知，通过滑动变阻器的电流变小；根据并联电路的电流规律可知，干路中的电流变小，电流表A2示数变小，故ABC错误；
D．电压表V示数不变，电流表A2示数变小，电压表V示数与电流表A2示数的比值变大，故D正确。
故选D。
5．D
【解析】
【详解】
AC．由图可知，电灯L1和L2为串联，电压表测灯泡L2两端的电压，若L1断路，则电路中没有电流，故电压表和电流表均无示数，故AC错误；
BD．若L2短路，则电路中只有灯泡L1工作，电压表相当于并联在一根导线两端，示数接近于0，电路中的总阻值变小，由可知，电路中电流变大，即电流表示数变大，故B错误，D正确。
故选D。
6．B
【解析】
【详解】
A．图中路程和时间成正比，物体做匀速直线运动，故A错误；
B．浸在同一液体中的物体受到的浮力与排开液体体积之间成正比关系，排开液体体积越大，浮力越大，该图象反映了这一规律，故B正确；
C．在电压一定时，通过导体的电流与电阻成反比，电阻变大，电流变小，而图中电阻变大，电流变大，故C错误；
D．凸透镜成实像时，物距变大，像距变小，但物距和像距都不可能为0，故D错误。
故选B。
7． 开关 负 A t2~t3
【解析】
【详解】
（1）[1]由题意知：霍尔元件是一种对磁场敏感的电子元器件，当它周围存在较强的磁场时，它可以断开测温手环的电路，所以霍尔元件在测温手环的电路中相当于开关。
（2）[2]由丙图可知，热敏电阻阻值随温度升高而变小的，为负温度系数热敏电阻。
（3）[3]分析图丁可得：A图线，回路电流随温度变化最明显；B图线，回路电流随温度基本不变化；C图线，回路电流随温度变化而变化，但变化不明显。故灵敏度最高“测温头”是A图线对应的探头。
[4]由图知：热敏电阻的阻值随温度升高而增大，且t2~t3段电阻随温度变化最明显，说明此时温度计最为灵敏。
8．
【解析】
【详解】
根据题意可知，电压表示数随驾驶员呼出的酒精气体浓度增大而增大，由于并联电路中各支路两端的电压都等于电电压，所以该电路不能为并联电路，只能为串联电路；气敏电阻阻值随酒精气体浓度增大而减小，驾驶员呼出的酒精气体浓度增大时，气敏电阻的阻值减小，根据串联电路的分压规律可知，气敏电阻分担的电压变小，根据串联电路的电压规律可知，定值电阻两端的电压变大，所以电压表应并联在定值电阻的两端，如图所示：
9．（1）12V；（2）5Ω或30Ω
【解析】
【详解】
解：（1）电电压
（2）若串联一个电阻，总电阻变大，则电流变小，则此时电路中的电流为
则此时的总电阻为
电阻 R2 的阻值
若并联一个电阻，则电流表测量干路电流，则通过R2的电流为0.4A，则电阻R2的阻值为
答：（1）电电压为12V；
（2）电阻 R2 的阻值为5Ω或者30Ω。
10．（1）0.6V；（2）0.1Ω；（3）见详解
【解析】
【详解】
（1）由图知，电流表A1与Rx串联再与A2并联，由可得，电流表A2两端的电压为
UA2=IA2RA2=1.5A×0.4Ω=0.6V
因为并联电路各支路电压相等且等于电电压，所以电电压为
U=UA2=0.6V
（2）根据得，电流表A1支路的总电阻为
因为串联电路的总电阻等于各电阻之和，所以待测电阻Rx的阻值为
（3）电流表A1的示数为
因为电流表的分度值为0.1A，不能准确读出电流表示数，因此此电路不能准确测量50Ω的电阻。
答：（1）电流表A2两端电压为0.6V；
（2）待测电阻Rx的阻值为0.1Ω；
（3）电流表A1的示数为
因为电流表的分度值为0.1A，不能准确读出电流表示数，因此此电路不能准确测量50Ω的电阻。
11． 串 10
【解析】
【详解】
[1]因为电电压大于灯泡的额定电压，则需要串联一个电阻分担电压。
[2]电阻两端的电压为
此时灯泡正常发光，电流等于灯泡的额定电流为0.4A，故电阻阻值为
12． 变大 6 50
【解析】
【详解】
[1]由电路图可知，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，滑片P从a端移动到b端的过程中，滑动变阻器接入电路中的阻值变大，根据欧姆定律可知，此时电压表与电流表示数的比值变大。
[2]当滑动变阻器接入电路中的阻值最小时，电路中的电流最大，根据欧姆定律可得电电压
①
当滑动变阻器接入电路中的阻值最大时，电路中的电流最小，串联电路总电压等于各部分电压之和，根据欧姆定律可得电电压
②
由①②可得
[3]由可知，滑动变阻器的最大阻值
13．20
【解析】
【详解】
由题意可知，导体两端的电压U=4V时，通过它的电流I=0.2A，由欧姆定律可知，导体的电阻为
电阻是导体的一种特性，与导体两端的电压和通过的电流无关，因此当它两端的电压变为0V时，其电阻不变，仍为20Ω。
14． A
见解析
【解析】
【详解】
[1][2]A．电路中R1、R2并联，各支路用电器工作互不影响，将电流表串联接入 Q 点，Q点在干路上，闭合开关后，向左滑动变阻器的滑片P，若电流表的示数不变，则 R2 断路；若电流表示数变大，则 R1 断路。故A符合题意；
B．将电压表并联在 Q、M 点之间，电压表被电路中的导线短路，开关闭合后电压表始终没有示数，因此无法判定故障位置。故B不符合题意；
C．电路中R1、R2并联，将电压表并联在M、N 两点之间，即电压表测R2两端电压，由并联电路各支路两端电压与电电压相等可知，开关S闭合后，电压表测电电压，示数始终不变，因此无法判定故障位置。故C不符合题意。
故选A。
15． 重度 变小 不变
【解析】
【详解】
[1] 由电路图可知，闭合开关S后，定值电阻R0与可变电阻R串联，电压表测R0两端的电压U0，电流表测电路中的电流I。因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，当电压表示数为1.5V时，可变电阻R两端的电压
因串联电路中各处的电流相等所以，此时电路中的电流
解得R=10Ω，由图乙可知，甲醛污染指数大于100，属于重度污染。
[2]由图乙可知，当污染指数减小时，可变电阻R的阻值变大，电路的总电阻变大，由 可知，电路中的电流变小，即电流表的示数将变小。
[3]由可知电压表与电流表示数的比值等于定值电阻R0的阻值，故其比值不变。
16． 变暗 变小 长度
【解析】
【详解】
[1][2][3]把电位器的A、B两端接在电路中，把旋钮顺时针转时，长度变大，电阻变大，由可知电路中的电流变小，灯泡变暗，此实验说明导体电阻大小与长度有关。
17． 变小 10 不均匀 6V
【解析】
【详解】
（1）[1] 闭合开关，两电阻串联接入电路，电压表测压敏电阻两端的电压；对B进行受力分析可知，B受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力、拉力，由力的平衡条件可得
圆柱体B浸入水中的体积增大时，由可得，B受到的浮力变大，则拉力变小；对A进行受力分析可知，A受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力、拉力，且
拉力随B的拉力变小，则支持力变大，所以压敏电阻受到的压力变大，则由题意可知压敏电阻的阻值变小，根据串联分压的规律可知压敏电阻分得的电压变小，即电压表示数变小。
（2）[2] 圆柱体B刚好浸没时，B受到的浮力大小是
（3）[3] 因串联电路总电阻等于各部分电阻之和，由欧姆定律可得电流表的示数为
则I和RX不是一次函数关系，故该报警器刻度是不均匀的。
（4）[4] 当水面没有与圆柱体B的下表面接触时，电压表示数为4V，根据串联电路的特点和欧姆定律可得
①
当水面没有与圆柱体B的下表面接触时，压敏电阻受到的压力为
当水面与圆柱体B的上表面相平时，B受到的拉力为
此时压敏电阻受到的压力为
压敏电阻受到的压力增量为
因此压力每增大5N，它的电阻就会减小1Ω，所以压敏电阻的阻值减小
此时该装置恰好报警，所以电路的电流为
即
②
联立①②解得：RX=8Ω，代入①式可得电电压为6V。
18． 3.6 12
【解析】
【详解】
[1]当开关S1、S2均闭合时，电流表示数如图乙所示，量程为0—0.6A，分度值为0.02A，该电流表的读数为0.5A，当只闭合开关S1时，只有待测电阻的接入，电流表的示数为0.3A，当开关都闭合时，两电阻并联，通过定值电阻R0的电流为
电电压为
[2]待测电阻的阻值为
19． 不变 8 12.5
【解析】
【详解】
[1]由图可知，R和R0串联，电流表测电路中的电流，电压表测R0两端的电压；由 可知，电压表与电流表的示数之比就是R0的阻值，R0是定值电阻，阻值不变，因此电压表与电流表的示数之比不变。
[2][3]由题可知，电流表的示数最小为
即电路中的最小电流为I小＝0.2A；电压表的示数最小为
当电路中的电流最小时，电路的总电阻最大，由 可知总电阻最大为
由串联电路的电阻特点可知滑动变阻器接入电路的最大阻值为
此时R0两端的电压为
即电压表的示数最小为2V，大于1V，符合题意；当电压表示数最大为3V时，通过电路的电流为
已知允许通过R0的最大电流为0.25A，允许通过滑动变阻器的最大电流为2A，电流表的量程为0~0.6A，为确保电路安全，电路中的最大电流应为，此时电路的总电阻最小为
由串联电路的电阻特点可知滑动变阻器接入电路的最小阻值为
综上所述分析可知滑动变阻器接入电路的阻值范围是8Ω~12.5Ω。
20． 4 10
【解析】
【详解】
[1]由电路图知，开关闭合后，两个电阻并联在电路中，电流表A1测通过R1的电流，A2测通过干路的电流。电压表测电电压。因为电电压不变，所以通过定值电阻R2的电流不变，滑片从最左端向右移动的过程，两个电流表的示数之差始终为0.2A，说明通过R2的电流为0.2A。所以电电压，即电压表示数
U=I2R2=0.2A×20Ω=4V
[2]当变阻器接入电路的阻值最小时，干路的电流最大，为0.6A，因为两个电流表选用的都是小量程。此时通过变阻器的最大电流
I1=I-I2=0.6A-0.2A=0.4A
变阻器允许接入电路的最小阻值