2023-2024学年人教版九年级物理同步训练单元测试卷：第十七章 欧姆定律（较难）
一、选择题
1．（2018九上·海陵期末）如图所示是探究电流与电阻关系的电路，电源电压恒为3 V．在AB间接入10Ω的定值电阻R，闭合开关移动滑片P，使电压表示数为2V，读出电流表示数．接着断开开关，取下10Ω的电阻，换上5Ω定值电阻后就闭合开关，此时电压表示数以及应进行的操作是（ ）
A．小于2V；应将滑片P向左移，使电压表示数仍为2V
B．小于2V；应将滑片P向右移，使电压表示数仍为2V
C．大于2V；应将滑片P向左移，使电压表示数仍为2V
D．大于2V；应将滑片P向右移，使电压表示数仍为2V
【答案】A
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】在“探究电流与电阻的关系”时，应保持电阻两端电压一定。由题，在AB间接入10Ω的定值电阻R，闭合开关移动滑片P，使电压表示数为2V，若用5Ω定值电阻替换10Ω的电阻，根据串联分压原理，电压表示数变小，小于2V；为了保持定值电阻两端电压一定，应减小滑动变阻器两端所分得的电压，应将滑片P向左移，使电压表示数仍为2V。
故答案为：A。
【分析】探究“电压一定时，电流与电阻关系”的实验中，要控制电压表示数不变，根据分压原理可知电压表示数的变化，再由串联电路电压的规律确定滑片移动的方向.
2．（人教版物理九年级第十七章第1节电流与电压和电阻的关系同步练习）在探究“电流与电阻关系”的实验中，小明准备了5Ω、10Ω、15Ω三个定值电阻，学生电源（调至6V）、电流表、电压表、开关及导线若干，在实验过程中，需保持定值电阻两端电压为2V不变，还需要选用下列哪种规格的滑动变阻器？（）
A．“10Ω 1A” B．“15Ω 15A”
C．“20Ω 2A” D．“50Ω 2A”
【答案】D
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】解答：由欧姆定律的可知，电压一定是电阻越大，电流越小；当接入电路中的电阻为15Ω时，电路中的电流最小： ，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大；
为了保持定值电阻两端电压为2V不变，滑动变阻器两端电压为：6V-2V=4V；故滑动变阻器的最大阻值： ．只有D中滑动变阻器的最大阻值大于30Ω．
故选D．
分析：本题考查串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是要知道电压一定时，电流与电阻成反比．
3．（2024九上·武昌月考）如图1所示，电压表已与被测电阻并联，小明将该部分电路与电源、开关连接，三电阻串联，改变电压表位置（量程不变），测得R1、R2、R3两端电压表示数分别如图2甲、乙、丙所示，下列说法正确的是 （ ）
A．R1电阻的左端应接电源的正极，R3电阻的右端应接电源的负极
B．根据串并联电路的电压规律可知，电源电压为5.5V
C．图1中只将B导线改接到R1电阻的左端，能测出R1两端的电压
D．R1、R2电阻之比为4：25
【答案】B
【知识点】电压的测量及电压表的使用；电压表的连接；串联电路的电压规律；探究串、并联电路中的电压规律实验；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A.R1左端连接电源的正极，R3右端连接电源的负极。会造成电压表指针反向偏转。故A错误。
B.R1R2R3串联，电源电压等于各电阻两端电压的和.U=U1+U2+U3=2v+2.5v+1v=5.5v.故B正确.
C.只将B导线改接到R1电阻的左端，电压表的正负接线柱接反.故C错误.
D..故D错误.
【分析】串联电路中，电源电压等于各部分电路两端电压的和.串联电路中，电压之比等于电阻之比.使用电压表时，电流应从电压表的"+"接线柱流入"-"接线柱流出.
4．（2024九上·大渡口期末）如图甲所示的电路中，电源电压恒定，闭合开关S，移动滑片P（从最大阻值处开始移动），电压表的示数U与电流表的示数I的关系图像如图乙所示，下列判断正确的是（ ）
A．电源电压为4V
B．滑片P在中点时，电路在10s内产生的总热量为18J
C．滑片P在最右端时，电流在10s内通过R0做的功为8J
D．R0最大功率为3.6W时，电路在1min内消耗的电能为3.6J
【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用；功的计算及应用
【解析】【解答】A.根据乙图可知，当变阻器的滑片在最左端时，只有R0，此时电流最大为0.6A，
根据U总=U0+U变得到：U总=0.6A×R0①；
当变阻器的滑片在最右端时，它与R0串联，此时电流最小为0.2A，电压表示数为4V，
根据U总=U0+U变得到：U总=0.2A×R0+4V，②；
①②联立解得：U总=6V，R0=10Ω；
变阻器的最大阻值为：，故A错误；
B.当滑片在中点时，变阻器的阻值为10Ω，则电路10s产生的热量为：，故B正确；
C. 滑片P在最右端时， 此时阻值最大，那么电流最小为0.2A，则电流10s通过R0做功：W0=I02R0t=（0.2A）2×10Ω×10s=4J，故C错误；
D.当变阻器接入阻值为0时，电流最大为0.6A，此时只有R0自己，那么此时R0的电功率最大为：P总=I总I总=6V×0.6A=3.6W，电流1min消耗的电能：W总=P总t=3.6W×60s=216J，故D错误。
故选B。
【分析】A.从图乙中找到两组电压和电流值，根据U总=U0+U变列出两个方程，从而计算出电源电压，R0的阻值和变阻器的最大阻值即可；
B.当滑片在中点时，变阻器接入的阻值为一半，根据计算电路产生的热量；
C.滑片在最右端时电流最小，根据乙图确定电流，根据W0=I02R0t计算电流通过R0做的功；
D.根据P总=I总I总计算R0的最大功率，根据W=Pt计算电路消耗的电能。
5．（2023九上·浠水期中）某同学设计了以下四种电路，其中电源电压不变且未知，R0是已知阻值的定值电阻。在实验中不拆改电路的情况下，能够测量出未知电阻Rx阻值的电路是（ ）
A．只有①②③ B．只有②③④
C．只有②③ D．①②③④都可以
【答案】B
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】①由图知道，断开S，两电阻串联，电压表测量电源电压U，U=I(R0+Rx)，闭合S，Rx被短路，电压表还是测量电源电压U，因串联时无法测量出电路中电流，所以不能测量出未知电阻的阻值。
②由图知道，只闭合S1 时，电路是只有R0的基本电路，电流表测量通过R0的电流I0；再闭合S2，两只电阻串联，电流表测量电路中的电流I，由于电源电压不变，则I0R0 =I（Rx+R0），故可求出Rx的阻值；
③由图知道，只闭合S1 时，电路是只有R0的基本电路，电流表测量通过R0的电流I0；再闭合S2，两只电阻并联，电流表测量干路电流I，由于电源电压不变，则
I0R0 =（I-I0）Rx，故可求出Rx的阻值；
④两只电阻串联，闭合开关S，电压表测量电源电压为U；断开开关S，电压表测量Rx两端电压为Ux，根据欧姆定律可以计算出电路电流I=Ux/Rx，利用串联电路中电流相等，则Ux/Rx=U/(R0+Rx)，故可求出Rx的阻值。
综上所述，B符合题意。
6．（2023·武穴模拟）用如图所示的电路可以测量电阻的阻值。图中R1是待测电阻，R0是定值电阻，G是灵敏度很高的电流表，MN是一段均匀的电阻丝。闭合开关，改变滑动头P的位置，当通过电流表G的电流为零时，测得MP＝l1，PN＝l2，则R1的阻值为（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用；伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】闭合开关，R0与左侧电阻丝并联，R1与右侧电阻丝并联，然后两并联部分串联在电路中；通过电流表G的电流为零，说明通过电阻丝两侧的电流是相等的，而总电流一定，故通过R0和R1的电流也相等，因并联电路电压相等，则电阻丝MP段与PN段电压之比等于R0和R1的电压比，即
通过电流表G的电流为零，说明通过电阻丝两侧的电流是相等的，则由U＝IR可得
联立可得
根据电阻定律的公式可知
联立可得
解得
故答案为：C。
【分析】电阻并联时，电压相等，根据电流和电阻的乘积计算电压，根据电压比与电阻比的关系，计算未知电阻。
7．（2023·德州中考） 如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片P由图示位置向右滑动时，下列说法正确的是（ ）
A．小灯泡与滑动变阻器串联 B．电压表示数变大
C．电流表和示数都变小 D．小灯泡亮度变暗
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】A.闭合开关后，变阻器R和灯泡L并排连接在电路两点之间，因此为并联，故A错误；
B.电压表测电源电压，因此电压表的示数保持不变，故B错误；
C.电流表A1测变阻器的电流，A2测干路电流。当变阻器的滑片向右移动时，变阻器的阻值变大，根据可知，电流表A1的示数变小。灯泡的电压和电阻不变，则通过灯泡的电流不变。根据I总=I1+I2可知，电流表A2的示数减小，故C正确；
D.通过灯泡的电流不变，则灯泡的亮度不变，故D错误。
故选C。
【分析】A.用电器首尾相连为串联，并排连接在电路两点之间为并联；
B.根据并联电路电压的特点判断；
C.根据滑片的移动方向确定变阻器的阻值变化，根据欧姆定律分析电流表A1的示数变化，再根据I总=I1+I2分析电流表A2的示数变化。
D.根据灯泡的电压变化确定亮度变化。
8．（2024九上·福建期末）如图是一款外出购物好帮手电子秤，它的工作原理如图甲，其中E为干电池；电子秤示数表盘由电流表A改装而成；R是一根长为6cm阻值为15Ω的均匀电阻丝，滑片在a端时，电流表示数为0.6A；在b端时，电流表示数为0.15A．C是一根不计电阻的金属弹簧，其所受压力F与压缩量△L的关系如图乙所示．（所有摩擦和挂钩的重力都不计，g取 10N/g，不称重物时滑片P刚好在电阻丝的a端，所称物重最大时P在b端）．下列说法正确的是
①电子秤中R0阻值为5Ω
②当电路中的电流为0.3A时，电子称称重示数为4kg
③电子秤工作时电路中电阻R0消耗的电功率范围是0.1125W~1.8W
④该电子秤示数表盘刻度不均匀
A．只有①正确 B．只有②③正确
C．只有①③④正确 D．①②③④都正确
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】①滑片在a端时，电路为R0的简单电路，电路中的电流Ia=0.6A，由欧姆定律可得，电源的电压：U=0.6R0，
滑片在b端时，R与R0串联，R接入最大值，电路中的电流Ib=0.15A，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电源的电压：U=0.15（R0+15Ω）
因电源的电压不变，所以，0.15（R0+15Ω）=0.6R0，解得R0=5Ω，电源电压U=3V，故①正确，
②当电路中的电流为0.3A处时，电路中的总电阻：R总==，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以滑动变阻器连入电路的阻值=R总-R0=5Ω，由题意可知，此时弹簧的压缩量：
L==2cm，由图像可知，此时弹簧所受压力为20N，即G=F=20N，由G=mg可得，物体的质量：m===2kg，故②错误；
③当滑片在a端时，电阻R0消耗的电功率最大，则P大=I2aR0=（0.6A）2×5Ω=1.8W，在b端时，电阻R0消耗的电功率最小，则P小=I2bR0=（0.15A）2×5Ω=0.1125W，
所以，电子称工作时电路中电阻R0消耗的电功率范围是0.1125W～1.8W，故③正确；
④由I=可知，U、R0为定值，I与R不成正比，也不成反比，即I不能随R的变化而均匀变化；所以该电子秤示数表盘刻度不均匀，故④正确；故①③④正确，②错误，
故选C
【分析】利用串联和并联电路电流、电压、电阻特点和欧姆定律分析电表示数的变化的动态电路问题，第一步确定电路的连接方式，第二步确定电表的测量对象，第三滑动变阻器电阻的变化，第四步用串电路电流、电压、电阻特点和欧姆定律分析电表示数的变化，第五部根据所求问题利用相对应的公式计算即可，本题难度大，综合性强。
9．（2016·兰州）如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，下列说法正确的是（ ）
A．向右移动滑片P，电压表V1的示数变小
B．向右移动滑片P，电压表V2的示数变小
C．向左移动滑片P，电流表A的示数变大
D．向左移动滑片P，电压表V1与电流表A的示数比值不变
【答案】D
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】解：由图可知，闭合开关S，两电阻串联，电流表测电路中电流，V1测R2两端电压，V2测总电压，电源电压保持不变，所以滑片移动中V2的示数不变，故B错误；
滑片向右移动时，R1连入阻值变小，根据串联电路的分压原理知，R2分得电压增大，即V1示数变大，故A错误；滑片向左移动时，R1连入阻值变大，电路的总电阻变大，由欧姆定律可知电路中电流变小，故C错误；
由欧姆定律可知，电压表V1与电流表A的示数比值大小等于R2的阻值，所以两表比值不变，故D正确．
故选D．
【分析】闭合开关，两电阻串联，电流表测电路中电流，V1测R2两端电压，V2测总电压．
根据滑片移动方向判断R1连入阻值变化，从而知电路的电阻变化，由串联电路特点和欧姆定律电表示数变化以及V1与A的示数比值变化情况．本题考查了电路的动态分析，涉及到欧姆定律的应用，会把电压表V1与电流表示数的比值转化为R2的阻值处理是关键．
10．（2024九上·期末）如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置，R是滑动变阻器，它的金属滑片是杠杆的一端，且由定位挡板限制只能在电阻上滑动．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h．已知电流增大时，电流表指针向右偏转，则
A．油面下降时，电流表指针向右偏转
B．油量表的零刻度线一定与电流表零刻度线相重合
C．油量表的刻度值从左往右是逐渐增大的
D．油箱内的油越少，流过电流表的电流越大
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】 AD、由图可知电路串联， 油面下降时，指针向上滑动，电阻变大，根据欧姆定律电流变小，指针向左偏转，故A不正确；
B、当油箱内一点油也没有时，油量表的示数为0；但是整个电路中还有电流，故电流的示数不为0，故B错误； 故B不正确；
C、向油箱里加油时，浮标上升，R接入电路的电阻变小，根据欧姆定律可知电路中的电流变大， 因为电流增大时电流表指针向右偏转，所以，油面越高时，示数越大；即越往右示数越大， 故C正确；
故选C．
【分析】油面升高，浮标上升，浮标推动指针下移，滑动变阻器R连入电路的电阻变小，电路中的电流变大，电流表的示数变大，说明油量增多．
二、填空题
11．（2024九上·林芝期末）如图甲所示的电路中电源电压不变，小灯泡L的额定电压为24V，当把滑片P滑到最左端时，小灯泡恰好正常发光。图乙为通过灯泡L的电流与其两端电压的关系，当小灯泡正常发光时灯丝的电阻为 Ω。调节滑动变阻器R，当其连入电路的阻值是 Ω时，小灯泡的实际功率为3.6W。
【答案】60；40
【知识点】串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】（1） 当把滑片P滑到最左端时，小灯泡恰好正常发光。
则此时电源电压等于灯泡的额定电压为24V。
根据乙图可知，通过灯泡的额定电流为0.4A，
那么灯泡正常发光时的电阻为：；
（2）根据乙图可知，当灯泡电压为12V时，通过灯泡的电流为0.3A，
则灯泡的实际功率PL'=UL'IL'=12V×0.3A=3.6W。
此时变阻器两端的电压为：U变=U总-UL'=24V-12V=12V；
那么此时变阻器接入的阻值为：。
【分析】（1）根据乙图确定灯泡正常发光时的电流，然后根据计算灯泡正常发光时的电阻。
（2）根据乙图，结合P=UI确定灯泡电功率为3.6W时电流和电压，然后根据U变=U总-UL'确定变阻器两端的电压，最后根据计算变阻器接入的阻值。
12．（2024九上·朝阳月考）有两个电路元件和，流经各元件的电流与其两端电压的关系如图所示。把、两元件串联起来接在电源电压为的电路中，电路中电流为 ；若把、两元件并联起来接在电源电压为的电路中，此时电路中的总电阻为 。
【答案】0.2；5
【知识点】串联电路的电流规律；并联电路的电流规律；串联电路的电压规律；并联电路的电压规律；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】（1）根据图像可知，当电流为0.2A时，A的电压为2V，B的电压为2.5V，则串联电路的总电压为：U总=UA+UB=2V+2.5V=4.5V；
（2）根据图像可知，当电压都是3V时，通过A和B的电流都是0.3A，那么总电流为：I总=IA+IB=0.3A+0.3A=0.6A，那么总电阻为：。
【分析】（1）根据串联电路各处电流相等，结合U总=UA+UB分析解答；
（2）根据图片确定电压为3V时通过A和B的电流，根据I总=IA+IB计算总电流，最后根据计算电路的总电阻。
13．（2023九上·建华期中） 如图甲的实验电路，电源电压恒定，R1是滑动变阻器，R2是定值电阻；图乙中的a、b分别是将滑动变阻器R1的滑片从最左端移动到最右端的过程中，电流表A的示数随两电压表V1、V2的示数变化关系图象，图 （选填a、b）是电流表A的示数随电压表V1的示数变化图像，电源电压 V。
【答案】a；6
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用；伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】（1）由图甲知，R1与R2串联，电流表测串联电路中的电流，电压表V1测R1的电压，电压表V2表测R2的电压，当滑动变阻器R1的滑片从最左端移动到最右端的过程中，R1的阻值在减小，串联电路中的电流在变大，R2两端的电压在增大，R1两端的电压在减小，所以在乙图所示的图像中“a”是电流表A的示数随电压表V1的示数变化图像；
（2）由乙图知：当电路中的电流为最大值：I=0.6A时，电压表V1的示数为0V；电压表V2的示数为6V；即此时只有R2工作，有：U源=U2=“6”V；
综上可知，本题正确答案为：第1 空应填：“a”，第2 空应填：“6” 。
【分析】（1）由图甲知，R1与R2串联，电流表测串联电路中的电流，电压表V1测R1的电压，电压表V2表测R2的电压，当滑动变阻器R1的滑片从最左端移动到最右端的过程中，R1的阻值在减小，串联电路中的电流在变大，R2两端的电压在增大，R1两端的电压在减小，可推知乙图所示的图像中“a”是电流表A的示数随电压表V1的示数变化图像；
(2)由乙图知：当电路中的电流为最大值时，电路中的总电阻最小，可推知此时R1短路，只有R2工作，根据U源=U2可求出电源电压；或者根据任意一组数据，比方：当I=0.3A时，U1=U2=3V，也可得出电源电压：U源=U1+U2=6V；余此类推 。
14．（2019·邗江模拟）小明同学要测定导体Rx的电阻，小华同学要测定标有“0.3A”字样小灯L的额定功率。他们选取了电压均为6伏的电源、均标有“10Ω2A”字样的滑动变阻器及开关和导线等。但在选取电表时，发现可选择的器材中只有一个电流表和一个电压表，经讨论后两位同学各选取了一个电表。接着，他们分别将所选电表接入电路，并按规范步骤进行操作。
①为了能顺利完成各自的测量任务，选取电流表的是 同学。
②选取电压表的同学闭合开关时，电压表示数为2.8伏；移动变阻器滑片至中点位置时（即它接入电路的电阻为5欧），电压表示数为1.8伏。选取电流表的同学闭合电键时，电流表示数为0.26安；将滑片移至中点位置时，电流表示数为0.3安。
综合上述信息，请计算求出小明同学两次测定的Rx的阻值。 （计算电阻时精确到0.1欧）小华同学测得小灯L的额定功率P额．
【答案】小华；11.6Ω；1.35W
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】解：①灯正常发光时的功率为额定功率，小华同学要测定标有“0.3A”字样小灯L的额定功率，即当灯的电流为0.3A时，灯正常发光，故小华用的是电流表；
小明用的是电压表：
②选取电压表的同学闭合开关时，电压表示数为2.8伏；移动变阻器滑片至中点位置时（即它接入电路的电阻为5欧），根据分压原理，变阻器的电压变小，根据串联电路电压的规律，电阻的电压变大，因电压表示数为1.8伏，故电压表与变阻器并联了；
因按规范步骤进行操作，即闭合开关前，变阻器连入电路中电阻最大，为10Ω；
根据欧姆定律，在小明的第一次操作中，电路中的电流：
I1＝ ＝ ＝0.28A；
根据串联电路的规律及欧姆定律，待测电阻：
RX1＝ ＝ ≈11.4Ω；
在小明的第二次操作中，电路中的电流：
I2＝ ＝ ＝0.36A；
根据串联电路的规律及欧姆定律，待测电阻：
R′X1＝ ＝ ＝ ≈11.7Ω；
为减小误差，将两次测量的平均值作为测量结果：
RX＝ ≈11.6Ω
小华在第2次测量中，变阻器连入电路中的电阻为5Ω，此时电流表的示数为0.3A，灯正常发光，由欧姆定律，变阻器的电压为：UV＝I′R滑中＝0.3A×5Ω＝1.5V；
根据串联电路电压的规律，灯的额定电压为：
U额＝U﹣UV＝6V﹣1.5V＝4.5V；
灯的额定功率为：
P额＝U额I额＝4.5V×0.3A＝1.35W。
故答案为：①小华；②11.6Ω；1.35W
【分析】①小华同学要测定标有“0.3A”字样小灯L的额定功率，据此分析；
②由题意，根据分压原理和串联电路电压的规律确定电压表与变阻器并联了；闭合开关前，变阻器连入电路中电阻最大，由欧姆定律求出小明第一次操作中，电路中的电流；根据串联电路的规律及欧姆定律求出第一次待测电阻大小：
由欧姆定律求出小明的第二次操作中电路中的电流；根据串联电路的规律及欧姆定律，求出第二次操作中待测电阻大小；为减小误差，将两次测量的平均值作为测量结果；小华在第2次测量中，根据已知条件，由欧姆定律求出变阻器的电压，根据串联电路电压的规律得出灯的额定电压，根据P=UI求出灯的额定功率.
15．（2023九上·安平期末）如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P自左端向中点移动时，电压表V的示数将 ，电压表V与电流表A示数的比值将 (两空均选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】不变；变小
【知识点】并联电路的电流规律；欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】根据图片可知定值电阻R2与变阻器R1并联，电压表测电源电压，电流表A1测通过R1的电流，A测总电流。
当滑动变阻器的滑片P自左端向中点移动时， 电源电压不变，则电压表的示数保持不变。并联电路中，只要有一个电阻减小，那么总电阻变小，即此时并联电路的总电阻变小。而电压表和电流表A的比值其实就是并联电路的总电阻，即比值将变小。
【分析】当变阻器的滑片向右端移动时，根据并联电路的电压规律分析电压表的示数变化，根据电阻并联的知识分析总电阻的变化即可。
16．（2024九上·永善期末）如图所示，当开关、闭合时，滑动变阻器的滑片P向左移动，灯泡的亮度 （选填“变亮”“变暗”或“不变”），当开关闭合、断开时，滑动变阻器的滑片P向右移动，电压表的示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】变暗；变小
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】（1） 如图所示，当开关、闭合时，变阻器与灯泡串联，电压表测总电压。当滑动变阻器的滑片P向左移动时， 变阻器的阻值变大。根据R总=RL+R变可知，总电阻变大。根据可知，电流变小，则灯泡L的亮度变暗。
（2） 当开关闭合、断开时，滑动变阻器全部接入电路，此时电压表测灯泡与变阻器滑片右端分担的电压。当滑片向右移动时，电压表对应的阻值减小。根据U=IR可知，电压表的示数变小。
【分析】根据图片确定电路的串并联关系，以及电表所测的物理量，根据欧姆定律分析解答。
三、实验探究题
17．（2023九上·重庆市期末）聪聪用图甲所示电路“探究电流与电阻的关系”。其中电源电压为4.5V不变，R1为电阻箱（0~999.9Ω），R2为滑动变阻器（20Ω 1A）。
（1）如图甲，连接电路时，开关应 （选填“断开”或“闭合”）。
（2）聪聪在正确连接电路后闭合开关，发现无论怎样移动滑片P，电流表和电压表V2的示数都很小，电压表V1的示数接近电源电压且几乎不变，经检查并非故障问题，那么其原因是 ；
（3）接着聪聪先将电阻箱R1调为12Ω，将滑动变阻器R2的滑片P移至合适位置，电压表V1的示数如图乙所示，示数为 V，记下电流表的示数。断开开关，将电阻箱R1调为10Ω后，为了使 （选填“电压”或“电流”）表的示数与前一次相同，应该将滑动变阻器R2的滑片P往 （选填“a”或“b”）端移动；
（4）依次改变电阻箱R1的阻值，共测得五组实验数据，根据实验数据，在图丙的坐标系中描绘出I-R1图像为曲线A。根据上面所测的五组实验数据，把每次实验时记录的电流值和对应滑动变阻器R2的阻值，也在图丙坐标系中描成点绘成曲线B，发现曲线B与曲线A （选填“有交点”或“无交点”），原因是对每一个电流值，对应的滑动变阻器阻值与电阻箱阻值的比值 （选填“不变”，“变小”或“变大”）；
（5）当将电阻箱R1选取为24Ω时，聪聪发现无论怎样移动滑片，都不能使电压表示数达到原来的数值，为了能完成这次实验，你认为以下措施不可行的是____。
A．将电源电压调为2.4V~4.4V范围内，其余不变
B．换一个最大阻值为40Ω的滑动变阻器，其余不变
C．在电路中串联一个定值电阻R0，R0的阻值范围为22Ω~25Ω，其余不变
【答案】（1）断开
（2）电阻箱R1接入电路的阻值过大
（3）2.4；电压；b
（4）无交点；不变
（5）C
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】（1） 如图甲，连接电路时，开关应断开；
（2）聪聪在正确连接电路后闭合开关，发现无论怎样移动滑片P，电流表和电压表V2的示数都很小，电压表V1的示数接近电源电压且几乎不变，经检查并非故障问题，那么其原因是：电阻箱R1接入电路的阻值过大。
（3）①根据乙图可知，电压表的量程为0~3V，分度值为0.1V，则示数为2.4V；
②断开开关，将电阻箱R1调为10Ω后，为了使电压表的示数与前一次相同。
根据题意可知，电压表V1和V2的示数都保持不变，那么二者的比值不变。在串联电路中，电压的分配与电阻成反比，则当R1变小时，那么R2也要减小，即滑片向b端移动。
（4）根据上面所测的五组实验数据，把每次实验时记录的电流值和对应滑动变阻器R2的阻值，也在图丙坐标系中描成点绘成曲线B，发现曲线B与曲线A1无交点，原因是对每一个电流值，对应的滑动变阻器阻值与电阻箱阻值的比值不变。
（5）A.实验过程中，电压表V1的示数要始终保持2.4V。当变阻器R1接入的阻值为零时，则电压表V2的示数为零，那么电源电压的最小值为2.4V。当R1的阻值为最大值为20Ω时，根据串联电路的分压规律得到：，解得：U2=2V，那么电源电压的最大值为：U总=U1+U2=2.4V+2V=4.4V，故A正确不合题意；
B.如果换用阻值更大的变阻器，那么根据分压规律得到：，解得：R2=21Ω，故B正确不合题意；
C.根据B中分析可知，滑动变阻器的最大阻值为21Ω。如果变阻器仍然为20Ω，那么串联接入的R0的最小阻值为1Ω；如果变阻器接入的阻值为0，那么R0的阻值为21Ω，故C错误符合题意。
故选C。
【分析】（1）连接电路时，为了避免电路时通时断烧毁用电器，要求开关必须断开；
（2）在串联电路中，电压的分配与电阻成正比。据此可知，由于电压表V1的示数远远大于V2的示数，那么说明变阻器接入的阻值远远大于变阻器的阻值；
（3）①根据乙图确定电压表的量程和分度值，然后根据指针位置读出示数；
②探究电流与电阻的关系时，要控制电阻两端的电压相等。当R1的阻值增大后，根据串联电路的分压规律判断变阻器R2的阻值变化即可。
（4）在实验中，两个电压表的示数保持不变，则二者电压的比值不变。根据U=IR可知，因为电流都相等，所以变阻器的阻值和变阻器的阻值的比值为定值，即二者的倍数关系不变，不可能相等，据此分析解答。
（5）当电压表的示数达不到原来的数值时，可能是变阻器的阻值太小，也可能是电源电压太大，据此分析可行的措施即可。
18．（2023九上·渝北期末）如图所示，是林林同学做“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验的电路图，已知电源电压为6V，小灯泡正常发光时的电压为2.5V，有三种规格的滑动变阻器，分别是甲“40Ω1A”、乙“50Ω0.2A”、丙“60Ω0.4A”
（1）连接电路时开关应 ，正确连接电路且操作正确，闭合开关S后，小灯泡不发光，那么接下来恰当的实验操作应该是 （选填序号）
A.移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡的发光情况
B.检查电路是否短路，替换同一规格的小灯泡
C.检查电路是否断路，替换同一规格的小灯泡
（2）实验结束后，得到了如表的数据，林林将这6组数据算得的电阻值取平均值作为小灯泡正常发光的电阻，这种数据处理方式是 （选填“合理”或“不合理”）的，理由是 ；最终可知小灯泡正常发光时的电阻为 Ω（保留一位小数）
（3）林林发现根据实验所得数据还可以算出小灯泡的额定功率为 W；
（4）由表中的数据可知选择的滑动变阻器为 （选填“甲”、“乙”或“丙”）；
实验次数 1 2 3 4 5 6
电压/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
电流/A 0.12 0.2 0.24 0.28 0.3 0.31
【答案】（1）断开；A
（2）不合理；灯泡的电阻随温度的变化而变化，不是一个定值；8.3
（3）0.75
（4）乙
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】（1）连接电路时开关应断开，正确连接电路且操作正确，闭合开关S后，小灯泡不发光，那么可能是变阻器的阻值太大，因此接下来恰当的实验操作应该是移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡的发光情况，故选A。
（2）实验结束后，得到了如表的数据，林林将这6组数据算得的电阻值取平均值作为小灯泡正常发光的电阻，这种数据处理方式是不合理的，理由是灯泡的电阻随温度的变化而变化，不是一个定值。
根据表格可知，当灯泡的电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.3A，那么灯泡正常发光时的电阻为：小灯泡的额定功率为；
（3）小灯泡的额定功率PL=ULIL=2.5V×0.3A=0.75W；
（4）根据表格可知，通过电路的最小电流为0.12A，此时灯泡电压为0.5V，
则此时变阻器的电压为：U变=U总-UL=6V-2.5V=3.5V；
此时变阻器接入的阻值为：；
故选乙。
【分析】（1）连接电路时，为了避免时通时断烧毁用电器，要求开关必须断开。闭合开关前，为了避免电流过大而烧毁用电器，要求变阻器的阻值调到最大，据此推测灯泡不发光的原因。
（2）根据灯丝电阻随温度的变化规律分析。根据表格确定灯泡的额定电流，根据计算灯泡正常发光时的电阻。
（3）根据PL=ULIL计算灯泡的额定功率；
（4）根据表格数据确定电路的最小电流和对应的电压，根据U变=U总-UL计算变阻器的电压，最后根据计算变阻器的阻值即可。
四、计算题
19．（2021·衡阳）某兴趣小组为检测操场上的风力等级，设计了一台简易风速仪，其工作原理如图甲所示。装有挡风板和滑片P的轻质滑块与轻质弹簧套在滑杆 上，滑杆上的摩擦力忽略不计，弹簧左端固定，右端与滑块相连。挡风板的挡风面积为0.2米 ，均匀电阻丝 长为30厘米，阻值为15欧，电源电压 恒为9伏，保护电阻 为3欧，电压表量程0~3伏。弹簧弹力 与弹簧长度改变量 的关系如图乙所示。无风时，滑片P在A处，有风时，滑块移动，稳定后读出电压表示数，计算并查阅下表数据可知风速及风级。
风级 一级 二级 三级 四级 五级 六级
风速 （米/秒） 0.3~1.5 1.6~3.3 3.4~5.4 5.5~7.9 8.0~10.7 10.8~13.8
风压 （帕） 0.055~1.4 1.6~6.8 7.2~18 18.9~39 40~72 72.9~119
（1）无风时，求通过 的电流；
（2）为保护电路安全，求出风速仪所测最大风力等级为几级；
（3）某日从天气预报得知，第二天风力等级将会达到五级，风速 预计为 ，在原有电路元件和电路基本连接方式均不变的基础上，电路将如何改进，在图丙的虚线框内将电路补充完整。小组成员还想计算出电路改进后电压表的示数，经查阅资料后得知，该挡风板所受的风压与风速的平方成正比，其关系式为 ，（其中 为常量，数值为0.6），假设你为改小组成员，请你计算出风速为 时，改进后的电路中电压表的示数。
【答案】（1）解：因电压表接在滑片上且电压表在电路中相当于断路，所以，电流要流经全部电阻丝，在滑片P左移的过程中，始终是全部电阻丝与电阻R0串联，所以电路的总电阻不变；无论有无风时，滑动变阻器接入电路的阻值均为 ，通过 的电流
答：无风时，求通过 的电流是 ；
（2）由图可知，风力越大，电压表测量部分电阻越长，电压表示数越大，电压表最大电压 ；滑动变阻器分到电压
当电压表示数最大时，滑片移动距离
由图乙可得，弹簧产生的弹力 ，此时的风压
查表可知，此时风力等级为四级。
答：为保护电路安全，求出风速仪所测最大风力等级为四级；
（3）当风速为 时，风压
因此会超过电压表量程，弹簧弹力
由表可得，弹簧形变量为 ，因此可将电压表测量对象更换为滑片左侧部分的电阻，此时滑片左侧电阻
此时电压表示数
改装电路为
此电路只能在风力稳定时使用。
答：答：风速为 时，改进后的电路中电压表的示数是1.5V。
【知识点】压强的大小及其计算；欧姆定律及其应用
【解析】【分析】（1）无风时，滑动变阻器接入电路中的电阻为全部电阻，利用欧姆定律求解电流即可；
（2）利用欧姆定律求解此时弹簧的长度，结合图像求解压力，结合压强的定义式p=F/S求解物体产生的压强，其中F是压力，S是受力面积，结合压强判断风力；
（3）结合风力确定滑动变阻器接入电路中的电阻，串联电路中，各用电器两端的电压之和等于电源电压，用电器分得的电压与电阻成正比。
20．（2023九上·来宾期中）如图所示的电路中，电源电压不变，、为定值电阻，已知的阻值为5，当开关S、闭合时，电流表的示数为0.6A，求：
（1）电源电压；
（2）当开关S、闭合时，电流表的示数为0.3A，电阻的阻值；
（3）根据所学知识，计算开关均闭合时电流表的示数，并判断此时电路的总电阻与、的大小关系。
【答案】（1）解： 开关S、闭合时，电阻与电源串联，则有：
（2）解： 开关S、闭合时，电阻与电源串联，则有：
根据欧姆定律，有：
（3）解： 三个开关均闭合时，、与电源并联，此时、的电压均为电源电压，即：
电流关系为：
根据可得， 两电阻并联后的总电阻为： ，即并联时的总电阻小于也小于
【知识点】电路的动态分析
【解析】【分析】（1） 开关S、S1闭合时，电路为只有电阻R1的简单电路，电流表测电路中的电流为I1，根据 可求出电源电压；
（2）开关S、S2闭合时，电路为只有电阻R2的简单电路，电流表测电路中的电流为I2，则 ，根据 求出电阻R2的阻值；
（3） 三个开关均闭合时，、与电源并联 ，则 ， ，根据 求出并联电路的总电阻，比较得出电阻大小关系。
五、简答题
21．（粤沪版物理九年级上学期 14.3 欧姆定律的应用 同步练习）如图所示电路，电源电压为12 V，R2=10Ω，滑动变阻器最大阻值为100Ω，电压表量程为0～3 V，电流表量程为0～0.6 A，为了不烧坏电表，变阻器阻值变化范围为多大
【答案】解：由电路图知道，电阻R2 和滑动变阻器R1 串联，电压表测R2 两端的电压，电流表测电路中电流；当滑片左移时，接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，由欧姆定律知道电路中的电流变大，电压表的示数变大，则滑动变阻器可以调到最大阻值100Ω处；当电压表的示数为3V时，电路中的电流是：I=U2/R2=3V/10Ω=0.3A＜0.6A，当滑动变阻器接入电路中的电阻最小时，电路中的电流为0.3A，又因为串联电路中总电压等于各分电压之和，所以滑动变阻器两端的电压是：U1=U-U2=12V-3V=9V，滑动变阻器接入电路中的最小阻值是：R1 =U1/I=9V/0.3A=30Ω，即滑动变阻器的调节范围为30Ω～100Ω。
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】先分析电路图知道，电阻R2 和滑动变阻器R1 串联，电压表测R2 两端的电压，电流表测电路中电流，滑动变阻器可以调到最大阻值100Ω处，根据电压可求出电路中的电流，当滑动变阻器接入电路中的电阻最小时，电路中的电流为0.3A，可求出滑动变阻器两端的电压，即可得出滑动变阻器的调节范围.
1 / 12023-2024学年人教版九年级物理同步训练单元测试卷：第十七章 欧姆定律（较难）
一、选择题
1．（2018九上·海陵期末）如图所示是探究电流与电阻关系的电路，电源电压恒为3 V．在AB间接入10Ω的定值电阻R，闭合开关移动滑片P，使电压表示数为2V，读出电流表示数．接着断开开关，取下10Ω的电阻，换上5Ω定值电阻后就闭合开关，此时电压表示数以及应进行的操作是（ ）
A．小于2V；应将滑片P向左移，使电压表示数仍为2V
B．小于2V；应将滑片P向右移，使电压表示数仍为2V
C．大于2V；应将滑片P向左移，使电压表示数仍为2V
D．大于2V；应将滑片P向右移，使电压表示数仍为2V
2．（人教版物理九年级第十七章第1节电流与电压和电阻的关系同步练习）在探究“电流与电阻关系”的实验中，小明准备了5Ω、10Ω、15Ω三个定值电阻，学生电源（调至6V）、电流表、电压表、开关及导线若干，在实验过程中，需保持定值电阻两端电压为2V不变，还需要选用下列哪种规格的滑动变阻器？（）
A．“10Ω 1A” B．“15Ω 15A”
C．“20Ω 2A” D．“50Ω 2A”
3．（2024九上·武昌月考）如图1所示，电压表已与被测电阻并联，小明将该部分电路与电源、开关连接，三电阻串联，改变电压表位置（量程不变），测得R1、R2、R3两端电压表示数分别如图2甲、乙、丙所示，下列说法正确的是 （ ）
A．R1电阻的左端应接电源的正极，R3电阻的右端应接电源的负极
B．根据串并联电路的电压规律可知，电源电压为5.5V
C．图1中只将B导线改接到R1电阻的左端，能测出R1两端的电压
D．R1、R2电阻之比为4：25
4．（2024九上·大渡口期末）如图甲所示的电路中，电源电压恒定，闭合开关S，移动滑片P（从最大阻值处开始移动），电压表的示数U与电流表的示数I的关系图像如图乙所示，下列判断正确的是（ ）
A．电源电压为4V
B．滑片P在中点时，电路在10s内产生的总热量为18J
C．滑片P在最右端时，电流在10s内通过R0做的功为8J
D．R0最大功率为3.6W时，电路在1min内消耗的电能为3.6J
5．（2023九上·浠水期中）某同学设计了以下四种电路，其中电源电压不变且未知，R0是已知阻值的定值电阻。在实验中不拆改电路的情况下，能够测量出未知电阻Rx阻值的电路是（ ）
A．只有①②③ B．只有②③④
C．只有②③ D．①②③④都可以
6．（2023·武穴模拟）用如图所示的电路可以测量电阻的阻值。图中R1是待测电阻，R0是定值电阻，G是灵敏度很高的电流表，MN是一段均匀的电阻丝。闭合开关，改变滑动头P的位置，当通过电流表G的电流为零时，测得MP＝l1，PN＝l2，则R1的阻值为（ ）
A． B． C． D．
7．（2023·德州中考） 如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片P由图示位置向右滑动时，下列说法正确的是（ ）
A．小灯泡与滑动变阻器串联 B．电压表示数变大
C．电流表和示数都变小 D．小灯泡亮度变暗
8．（2024九上·福建期末）如图是一款外出购物好帮手电子秤，它的工作原理如图甲，其中E为干电池；电子秤示数表盘由电流表A改装而成；R是一根长为6cm阻值为15Ω的均匀电阻丝，滑片在a端时，电流表示数为0.6A；在b端时，电流表示数为0.15A．C是一根不计电阻的金属弹簧，其所受压力F与压缩量△L的关系如图乙所示．（所有摩擦和挂钩的重力都不计，g取 10N/g，不称重物时滑片P刚好在电阻丝的a端，所称物重最大时P在b端）．下列说法正确的是
①电子秤中R0阻值为5Ω
②当电路中的电流为0.3A时，电子称称重示数为4kg
③电子秤工作时电路中电阻R0消耗的电功率范围是0.1125W~1.8W
④该电子秤示数表盘刻度不均匀
A．只有①正确 B．只有②③正确
C．只有①③④正确 D．①②③④都正确
9．（2016·兰州）如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，下列说法正确的是（ ）
A．向右移动滑片P，电压表V1的示数变小
B．向右移动滑片P，电压表V2的示数变小
C．向左移动滑片P，电流表A的示数变大
D．向左移动滑片P，电压表V1与电流表A的示数比值不变
10．（2024九上·期末）如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置，R是滑动变阻器，它的金属滑片是杠杆的一端，且由定位挡板限制只能在电阻上滑动．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h．已知电流增大时，电流表指针向右偏转，则
A．油面下降时，电流表指针向右偏转
B．油量表的零刻度线一定与电流表零刻度线相重合
C．油量表的刻度值从左往右是逐渐增大的
D．油箱内的油越少，流过电流表的电流越大
二、填空题
11．（2024九上·林芝期末）如图甲所示的电路中电源电压不变，小灯泡L的额定电压为24V，当把滑片P滑到最左端时，小灯泡恰好正常发光。图乙为通过灯泡L的电流与其两端电压的关系，当小灯泡正常发光时灯丝的电阻为 Ω。调节滑动变阻器R，当其连入电路的阻值是 Ω时，小灯泡的实际功率为3.6W。
12．（2024九上·朝阳月考）有两个电路元件和，流经各元件的电流与其两端电压的关系如图所示。把、两元件串联起来接在电源电压为的电路中，电路中电流为 ；若把、两元件并联起来接在电源电压为的电路中，此时电路中的总电阻为 。
13．（2023九上·建华期中） 如图甲的实验电路，电源电压恒定，R1是滑动变阻器，R2是定值电阻；图乙中的a、b分别是将滑动变阻器R1的滑片从最左端移动到最右端的过程中，电流表A的示数随两电压表V1、V2的示数变化关系图象，图 （选填a、b）是电流表A的示数随电压表V1的示数变化图像，电源电压 V。
14．（2019·邗江模拟）小明同学要测定导体Rx的电阻，小华同学要测定标有“0.3A”字样小灯L的额定功率。他们选取了电压均为6伏的电源、均标有“10Ω2A”字样的滑动变阻器及开关和导线等。但在选取电表时，发现可选择的器材中只有一个电流表和一个电压表，经讨论后两位同学各选取了一个电表。接着，他们分别将所选电表接入电路，并按规范步骤进行操作。
①为了能顺利完成各自的测量任务，选取电流表的是 同学。
②选取电压表的同学闭合开关时，电压表示数为2.8伏；移动变阻器滑片至中点位置时（即它接入电路的电阻为5欧），电压表示数为1.8伏。选取电流表的同学闭合电键时，电流表示数为0.26安；将滑片移至中点位置时，电流表示数为0.3安。
综合上述信息，请计算求出小明同学两次测定的Rx的阻值。 （计算电阻时精确到0.1欧）小华同学测得小灯L的额定功率P额．
15．（2023九上·安平期末）如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P自左端向中点移动时，电压表V的示数将 ，电压表V与电流表A示数的比值将 (两空均选填“变大”、“不变”或“变小”)。
16．（2024九上·永善期末）如图所示，当开关、闭合时，滑动变阻器的滑片P向左移动，灯泡的亮度 （选填“变亮”“变暗”或“不变”），当开关闭合、断开时，滑动变阻器的滑片P向右移动，电压表的示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
三、实验探究题
17．（2023九上·重庆市期末）聪聪用图甲所示电路“探究电流与电阻的关系”。其中电源电压为4.5V不变，R1为电阻箱（0~999.9Ω），R2为滑动变阻器（20Ω 1A）。
（1）如图甲，连接电路时，开关应 （选填“断开”或“闭合”）。
（2）聪聪在正确连接电路后闭合开关，发现无论怎样移动滑片P，电流表和电压表V2的示数都很小，电压表V1的示数接近电源电压且几乎不变，经检查并非故障问题，那么其原因是 ；
（3）接着聪聪先将电阻箱R1调为12Ω，将滑动变阻器R2的滑片P移至合适位置，电压表V1的示数如图乙所示，示数为 V，记下电流表的示数。断开开关，将电阻箱R1调为10Ω后，为了使 （选填“电压”或“电流”）表的示数与前一次相同，应该将滑动变阻器R2的滑片P往 （选填“a”或“b”）端移动；
（4）依次改变电阻箱R1的阻值，共测得五组实验数据，根据实验数据，在图丙的坐标系中描绘出I-R1图像为曲线A。根据上面所测的五组实验数据，把每次实验时记录的电流值和对应滑动变阻器R2的阻值，也在图丙坐标系中描成点绘成曲线B，发现曲线B与曲线A （选填“有交点”或“无交点”），原因是对每一个电流值，对应的滑动变阻器阻值与电阻箱阻值的比值 （选填“不变”，“变小”或“变大”）；
（5）当将电阻箱R1选取为24Ω时，聪聪发现无论怎样移动滑片，都不能使电压表示数达到原来的数值，为了能完成这次实验，你认为以下措施不可行的是____。
A．将电源电压调为2.4V~4.4V范围内，其余不变
B．换一个最大阻值为40Ω的滑动变阻器，其余不变
C．在电路中串联一个定值电阻R0，R0的阻值范围为22Ω~25Ω，其余不变
18．（2023九上·渝北期末）如图所示，是林林同学做“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验的电路图，已知电源电压为6V，小灯泡正常发光时的电压为2.5V，有三种规格的滑动变阻器，分别是甲“40Ω1A”、乙“50Ω0.2A”、丙“60Ω0.4A”
（1）连接电路时开关应 ，正确连接电路且操作正确，闭合开关S后，小灯泡不发光，那么接下来恰当的实验操作应该是 （选填序号）
A.移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡的发光情况
B.检查电路是否短路，替换同一规格的小灯泡
C.检查电路是否断路，替换同一规格的小灯泡
（2）实验结束后，得到了如表的数据，林林将这6组数据算得的电阻值取平均值作为小灯泡正常发光的电阻，这种数据处理方式是 （选填“合理”或“不合理”）的，理由是 ；最终可知小灯泡正常发光时的电阻为 Ω（保留一位小数）
（3）林林发现根据实验所得数据还可以算出小灯泡的额定功率为 W；
（4）由表中的数据可知选择的滑动变阻器为 （选填“甲”、“乙”或“丙”）；
实验次数 1 2 3 4 5 6
电压/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
电流/A 0.12 0.2 0.24 0.28 0.3 0.31
四、计算题
19．（2021·衡阳）某兴趣小组为检测操场上的风力等级，设计了一台简易风速仪，其工作原理如图甲所示。装有挡风板和滑片P的轻质滑块与轻质弹簧套在滑杆 上，滑杆上的摩擦力忽略不计，弹簧左端固定，右端与滑块相连。挡风板的挡风面积为0.2米 ，均匀电阻丝 长为30厘米，阻值为15欧，电源电压 恒为9伏，保护电阻 为3欧，电压表量程0~3伏。弹簧弹力 与弹簧长度改变量 的关系如图乙所示。无风时，滑片P在A处，有风时，滑块移动，稳定后读出电压表示数，计算并查阅下表数据可知风速及风级。
风级 一级 二级 三级 四级 五级 六级
风速 （米/秒） 0.3~1.5 1.6~3.3 3.4~5.4 5.5~7.9 8.0~10.7 10.8~13.8
风压 （帕） 0.055~1.4 1.6~6.8 7.2~18 18.9~39 40~72 72.9~119
（1）无风时，求通过 的电流；
（2）为保护电路安全，求出风速仪所测最大风力等级为几级；
（3）某日从天气预报得知，第二天风力等级将会达到五级，风速 预计为 ，在原有电路元件和电路基本连接方式均不变的基础上，电路将如何改进，在图丙的虚线框内将电路补充完整。小组成员还想计算出电路改进后电压表的示数，经查阅资料后得知，该挡风板所受的风压与风速的平方成正比，其关系式为 ，（其中 为常量，数值为0.6），假设你为改小组成员，请你计算出风速为 时，改进后的电路中电压表的示数。
20．（2023九上·来宾期中）如图所示的电路中，电源电压不变，、为定值电阻，已知的阻值为5，当开关S、闭合时，电流表的示数为0.6A，求：
（1）电源电压；
（2）当开关S、闭合时，电流表的示数为0.3A，电阻的阻值；
（3）根据所学知识，计算开关均闭合时电流表的示数，并判断此时电路的总电阻与、的大小关系。
五、简答题
21．（粤沪版物理九年级上学期 14.3 欧姆定律的应用 同步练习）如图所示电路，电源电压为12 V，R2=10Ω，滑动变阻器最大阻值为100Ω，电压表量程为0～3 V，电流表量程为0～0.6 A，为了不烧坏电表，变阻器阻值变化范围为多大
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】在“探究电流与电阻的关系”时，应保持电阻两端电压一定。由题，在AB间接入10Ω的定值电阻R，闭合开关移动滑片P，使电压表示数为2V，若用5Ω定值电阻替换10Ω的电阻，根据串联分压原理，电压表示数变小，小于2V；为了保持定值电阻两端电压一定，应减小滑动变阻器两端所分得的电压，应将滑片P向左移，使电压表示数仍为2V。
故答案为：A。
【分析】探究“电压一定时，电流与电阻关系”的实验中，要控制电压表示数不变，根据分压原理可知电压表示数的变化，再由串联电路电压的规律确定滑片移动的方向.
2．【答案】D
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】解答：由欧姆定律的可知，电压一定是电阻越大，电流越小；当接入电路中的电阻为15Ω时，电路中的电流最小： ，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大；
为了保持定值电阻两端电压为2V不变，滑动变阻器两端电压为：6V-2V=4V；故滑动变阻器的最大阻值： ．只有D中滑动变阻器的最大阻值大于30Ω．
故选D．
分析：本题考查串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是要知道电压一定时，电流与电阻成反比．
3．【答案】B
【知识点】电压的测量及电压表的使用；电压表的连接；串联电路的电压规律；探究串、并联电路中的电压规律实验；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A.R1左端连接电源的正极，R3右端连接电源的负极。会造成电压表指针反向偏转。故A错误。
B.R1R2R3串联，电源电压等于各电阻两端电压的和.U=U1+U2+U3=2v+2.5v+1v=5.5v.故B正确.
C.只将B导线改接到R1电阻的左端，电压表的正负接线柱接反.故C错误.
D..故D错误.
【分析】串联电路中，电源电压等于各部分电路两端电压的和.串联电路中，电压之比等于电阻之比.使用电压表时，电流应从电压表的"+"接线柱流入"-"接线柱流出.
4．【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用；功的计算及应用
【解析】【解答】A.根据乙图可知，当变阻器的滑片在最左端时，只有R0，此时电流最大为0.6A，
根据U总=U0+U变得到：U总=0.6A×R0①；
当变阻器的滑片在最右端时，它与R0串联，此时电流最小为0.2A，电压表示数为4V，
根据U总=U0+U变得到：U总=0.2A×R0+4V，②；
①②联立解得：U总=6V，R0=10Ω；
变阻器的最大阻值为：，故A错误；
B.当滑片在中点时，变阻器的阻值为10Ω，则电路10s产生的热量为：，故B正确；
C. 滑片P在最右端时， 此时阻值最大，那么电流最小为0.2A，则电流10s通过R0做功：W0=I02R0t=（0.2A）2×10Ω×10s=4J，故C错误；
D.当变阻器接入阻值为0时，电流最大为0.6A，此时只有R0自己，那么此时R0的电功率最大为：P总=I总I总=6V×0.6A=3.6W，电流1min消耗的电能：W总=P总t=3.6W×60s=216J，故D错误。
故选B。
【分析】A.从图乙中找到两组电压和电流值，根据U总=U0+U变列出两个方程，从而计算出电源电压，R0的阻值和变阻器的最大阻值即可；
B.当滑片在中点时，变阻器接入的阻值为一半，根据计算电路产生的热量；
C.滑片在最右端时电流最小，根据乙图确定电流，根据W0=I02R0t计算电流通过R0做的功；
D.根据P总=I总I总计算R0的最大功率，根据W=Pt计算电路消耗的电能。
5．【答案】B
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】①由图知道，断开S，两电阻串联，电压表测量电源电压U，U=I(R0+Rx)，闭合S，Rx被短路，电压表还是测量电源电压U，因串联时无法测量出电路中电流，所以不能测量出未知电阻的阻值。
②由图知道，只闭合S1 时，电路是只有R0的基本电路，电流表测量通过R0的电流I0；再闭合S2，两只电阻串联，电流表测量电路中的电流I，由于电源电压不变，则I0R0 =I（Rx+R0），故可求出Rx的阻值；
③由图知道，只闭合S1 时，电路是只有R0的基本电路，电流表测量通过R0的电流I0；再闭合S2，两只电阻并联，电流表测量干路电流I，由于电源电压不变，则
I0R0 =（I-I0）Rx，故可求出Rx的阻值；
④两只电阻串联，闭合开关S，电压表测量电源电压为U；断开开关S，电压表测量Rx两端电压为Ux，根据欧姆定律可以计算出电路电流I=Ux/Rx，利用串联电路中电流相等，则Ux/Rx=U/(R0+Rx)，故可求出Rx的阻值。
综上所述，B符合题意。
6．【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用；伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】闭合开关，R0与左侧电阻丝并联，R1与右侧电阻丝并联，然后两并联部分串联在电路中；通过电流表G的电流为零，说明通过电阻丝两侧的电流是相等的，而总电流一定，故通过R0和R1的电流也相等，因并联电路电压相等，则电阻丝MP段与PN段电压之比等于R0和R1的电压比，即
通过电流表G的电流为零，说明通过电阻丝两侧的电流是相等的，则由U＝IR可得
联立可得
根据电阻定律的公式可知
联立可得
解得
故答案为：C。
【分析】电阻并联时，电压相等，根据电流和电阻的乘积计算电压，根据电压比与电阻比的关系，计算未知电阻。
7．【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】A.闭合开关后，变阻器R和灯泡L并排连接在电路两点之间，因此为并联，故A错误；
B.电压表测电源电压，因此电压表的示数保持不变，故B错误；
C.电流表A1测变阻器的电流，A2测干路电流。当变阻器的滑片向右移动时，变阻器的阻值变大，根据可知，电流表A1的示数变小。灯泡的电压和电阻不变，则通过灯泡的电流不变。根据I总=I1+I2可知，电流表A2的示数减小，故C正确；
D.通过灯泡的电流不变，则灯泡的亮度不变，故D错误。
故选C。
【分析】A.用电器首尾相连为串联，并排连接在电路两点之间为并联；
B.根据并联电路电压的特点判断；
C.根据滑片的移动方向确定变阻器的阻值变化，根据欧姆定律分析电流表A1的示数变化，再根据I总=I1+I2分析电流表A2的示数变化。
D.根据灯泡的电压变化确定亮度变化。
8．【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】①滑片在a端时，电路为R0的简单电路，电路中的电流Ia=0.6A，由欧姆定律可得，电源的电压：U=0.6R0，
滑片在b端时，R与R0串联，R接入最大值，电路中的电流Ib=0.15A，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电源的电压：U=0.15（R0+15Ω）
因电源的电压不变，所以，0.15（R0+15Ω）=0.6R0，解得R0=5Ω，电源电压U=3V，故①正确，
②当电路中的电流为0.3A处时，电路中的总电阻：R总==，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以滑动变阻器连入电路的阻值=R总-R0=5Ω，由题意可知，此时弹簧的压缩量：
L==2cm，由图像可知，此时弹簧所受压力为20N，即G=F=20N，由G=mg可得，物体的质量：m===2kg，故②错误；
③当滑片在a端时，电阻R0消耗的电功率最大，则P大=I2aR0=（0.6A）2×5Ω=1.8W，在b端时，电阻R0消耗的电功率最小，则P小=I2bR0=（0.15A）2×5Ω=0.1125W，
所以，电子称工作时电路中电阻R0消耗的电功率范围是0.1125W～1.8W，故③正确；
④由I=可知，U、R0为定值，I与R不成正比，也不成反比，即I不能随R的变化而均匀变化；所以该电子秤示数表盘刻度不均匀，故④正确；故①③④正确，②错误，
故选C
【分析】利用串联和并联电路电流、电压、电阻特点和欧姆定律分析电表示数的变化的动态电路问题，第一步确定电路的连接方式，第二步确定电表的测量对象，第三滑动变阻器电阻的变化，第四步用串电路电流、电压、电阻特点和欧姆定律分析电表示数的变化，第五部根据所求问题利用相对应的公式计算即可，本题难度大，综合性强。
9．【答案】D
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】解：由图可知，闭合开关S，两电阻串联，电流表测电路中电流，V1测R2两端电压，V2测总电压，电源电压保持不变，所以滑片移动中V2的示数不变，故B错误；
滑片向右移动时，R1连入阻值变小，根据串联电路的分压原理知，R2分得电压增大，即V1示数变大，故A错误；滑片向左移动时，R1连入阻值变大，电路的总电阻变大，由欧姆定律可知电路中电流变小，故C错误；
由欧姆定律可知，电压表V1与电流表A的示数比值大小等于R2的阻值，所以两表比值不变，故D正确．
故选D．
【分析】闭合开关，两电阻串联，电流表测电路中电流，V1测R2两端电压，V2测总电压．
根据滑片移动方向判断R1连入阻值变化，从而知电路的电阻变化，由串联电路特点和欧姆定律电表示数变化以及V1与A的示数比值变化情况．本题考查了电路的动态分析，涉及到欧姆定律的应用，会把电压表V1与电流表示数的比值转化为R2的阻值处理是关键．
10．【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】 AD、由图可知电路串联， 油面下降时，指针向上滑动，电阻变大，根据欧姆定律电流变小，指针向左偏转，故A不正确；
B、当油箱内一点油也没有时，油量表的示数为0；但是整个电路中还有电流，故电流的示数不为0，故B错误； 故B不正确；
C、向油箱里加油时，浮标上升，R接入电路的电阻变小，根据欧姆定律可知电路中的电流变大， 因为电流增大时电流表指针向右偏转，所以，油面越高时，示数越大；即越往右示数越大， 故C正确；
故选C．
【分析】油面升高，浮标上升，浮标推动指针下移，滑动变阻器R连入电路的电阻变小，电路中的电流变大，电流表的示数变大，说明油量增多．
11．【答案】60；40
【知识点】串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】（1） 当把滑片P滑到最左端时，小灯泡恰好正常发光。
则此时电源电压等于灯泡的额定电压为24V。
根据乙图可知，通过灯泡的额定电流为0.4A，
那么灯泡正常发光时的电阻为：；
（2）根据乙图可知，当灯泡电压为12V时，通过灯泡的电流为0.3A，
则灯泡的实际功率PL'=UL'IL'=12V×0.3A=3.6W。
此时变阻器两端的电压为：U变=U总-UL'=24V-12V=12V；
那么此时变阻器接入的阻值为：。
【分析】（1）根据乙图确定灯泡正常发光时的电流，然后根据计算灯泡正常发光时的电阻。
（2）根据乙图，结合P=UI确定灯泡电功率为3.6W时电流和电压，然后根据U变=U总-UL'确定变阻器两端的电压，最后根据计算变阻器接入的阻值。
12．【答案】0.2；5
【知识点】串联电路的电流规律；并联电路的电流规律；串联电路的电压规律；并联电路的电压规律；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】（1）根据图像可知，当电流为0.2A时，A的电压为2V，B的电压为2.5V，则串联电路的总电压为：U总=UA+UB=2V+2.5V=4.5V；
（2）根据图像可知，当电压都是3V时，通过A和B的电流都是0.3A，那么总电流为：I总=IA+IB=0.3A+0.3A=0.6A，那么总电阻为：。
【分析】（1）根据串联电路各处电流相等，结合U总=UA+UB分析解答；
（2）根据图片确定电压为3V时通过A和B的电流，根据I总=IA+IB计算总电流，最后根据计算电路的总电阻。
13．【答案】a；6
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用；伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】（1）由图甲知，R1与R2串联，电流表测串联电路中的电流，电压表V1测R1的电压，电压表V2表测R2的电压，当滑动变阻器R1的滑片从最左端移动到最右端的过程中，R1的阻值在减小，串联电路中的电流在变大，R2两端的电压在增大，R1两端的电压在减小，所以在乙图所示的图像中“a”是电流表A的示数随电压表V1的示数变化图像；
（2）由乙图知：当电路中的电流为最大值：I=0.6A时，电压表V1的示数为0V；电压表V2的示数为6V；即此时只有R2工作，有：U源=U2=“6”V；
综上可知，本题正确答案为：第1 空应填：“a”，第2 空应填：“6” 。
【分析】（1）由图甲知，R1与R2串联，电流表测串联电路中的电流，电压表V1测R1的电压，电压表V2表测R2的电压，当滑动变阻器R1的滑片从最左端移动到最右端的过程中，R1的阻值在减小，串联电路中的电流在变大，R2两端的电压在增大，R1两端的电压在减小，可推知乙图所示的图像中“a”是电流表A的示数随电压表V1的示数变化图像；
(2)由乙图知：当电路中的电流为最大值时，电路中的总电阻最小，可推知此时R1短路，只有R2工作，根据U源=U2可求出电源电压；或者根据任意一组数据，比方：当I=0.3A时，U1=U2=3V，也可得出电源电压：U源=U1+U2=6V；余此类推 。
14．【答案】小华；11.6Ω；1.35W
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】解：①灯正常发光时的功率为额定功率，小华同学要测定标有“0.3A”字样小灯L的额定功率，即当灯的电流为0.3A时，灯正常发光，故小华用的是电流表；
小明用的是电压表：
②选取电压表的同学闭合开关时，电压表示数为2.8伏；移动变阻器滑片至中点位置时（即它接入电路的电阻为5欧），根据分压原理，变阻器的电压变小，根据串联电路电压的规律，电阻的电压变大，因电压表示数为1.8伏，故电压表与变阻器并联了；
因按规范步骤进行操作，即闭合开关前，变阻器连入电路中电阻最大，为10Ω；
根据欧姆定律，在小明的第一次操作中，电路中的电流：
I1＝ ＝ ＝0.28A；
根据串联电路的规律及欧姆定律，待测电阻：
RX1＝ ＝ ≈11.4Ω；
在小明的第二次操作中，电路中的电流：
I2＝ ＝ ＝0.36A；
根据串联电路的规律及欧姆定律，待测电阻：
R′X1＝ ＝ ＝ ≈11.7Ω；
为减小误差，将两次测量的平均值作为测量结果：
RX＝ ≈11.6Ω
小华在第2次测量中，变阻器连入电路中的电阻为5Ω，此时电流表的示数为0.3A，灯正常发光，由欧姆定律，变阻器的电压为：UV＝I′R滑中＝0.3A×5Ω＝1.5V；
根据串联电路电压的规律，灯的额定电压为：
U额＝U﹣UV＝6V﹣1.5V＝4.5V；
灯的额定功率为：
P额＝U额I额＝4.5V×0.3A＝1.35W。
故答案为：①小华；②11.6Ω；1.35W
【分析】①小华同学要测定标有“0.3A”字样小灯L的额定功率，据此分析；
②由题意，根据分压原理和串联电路电压的规律确定电压表与变阻器并联了；闭合开关前，变阻器连入电路中电阻最大，由欧姆定律求出小明第一次操作中，电路中的电流；根据串联电路的规律及欧姆定律求出第一次待测电阻大小：
由欧姆定律求出小明的第二次操作中电路中的电流；根据串联电路的规律及欧姆定律，求出第二次操作中待测电阻大小；为减小误差，将两次测量的平均值作为测量结果；小华在第2次测量中，根据已知条件，由欧姆定律求出变阻器的电压，根据串联电路电压的规律得出灯的额定电压，根据P=UI求出灯的额定功率.
15．【答案】不变；变小
【知识点】并联电路的电流规律；欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】根据图片可知定值电阻R2与变阻器R1并联，电压表测电源电压，电流表A1测通过R1的电流，A测总电流。
当滑动变阻器的滑片P自左端向中点移动时， 电源电压不变，则电压表的示数保持不变。并联电路中，只要有一个电阻减小，那么总电阻变小，即此时并联电路的总电阻变小。而电压表和电流表A的比值其实就是并联电路的总电阻，即比值将变小。
【分析】当变阻器的滑片向右端移动时，根据并联电路的电压规律分析电压表的示数变化，根据电阻并联的知识分析总电阻的变化即可。
16．【答案】变暗；变小
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】（1） 如图所示，当开关、闭合时，变阻器与灯泡串联，电压表测总电压。当滑动变阻器的滑片P向左移动时， 变阻器的阻值变大。根据R总=RL+R变可知，总电阻变大。根据可知，电流变小，则灯泡L的亮度变暗。
（2） 当开关闭合、断开时，滑动变阻器全部接入电路，此时电压表测灯泡与变阻器滑片右端分担的电压。当滑片向右移动时，电压表对应的阻值减小。根据U=IR可知，电压表的示数变小。
【分析】根据图片确定电路的串并联关系，以及电表所测的物理量，根据欧姆定律分析解答。
17．【答案】（1）断开
（2）电阻箱R1接入电路的阻值过大
（3）2.4；电压；b
（4）无交点；不变
（5）C
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】（1） 如图甲，连接电路时，开关应断开；
（2）聪聪在正确连接电路后闭合开关，发现无论怎样移动滑片P，电流表和电压表V2的示数都很小，电压表V1的示数接近电源电压且几乎不变，经检查并非故障问题，那么其原因是：电阻箱R1接入电路的阻值过大。
（3）①根据乙图可知，电压表的量程为0~3V，分度值为0.1V，则示数为2.4V；
②断开开关，将电阻箱R1调为10Ω后，为了使电压表的示数与前一次相同。
根据题意可知，电压表V1和V2的示数都保持不变，那么二者的比值不变。在串联电路中，电压的分配与电阻成反比，则当R1变小时，那么R2也要减小，即滑片向b端移动。
（4）根据上面所测的五组实验数据，把每次实验时记录的电流值和对应滑动变阻器R2的阻值，也在图丙坐标系中描成点绘成曲线B，发现曲线B与曲线A1无交点，原因是对每一个电流值，对应的滑动变阻器阻值与电阻箱阻值的比值不变。
（5）A.实验过程中，电压表V1的示数要始终保持2.4V。当变阻器R1接入的阻值为零时，则电压表V2的示数为零，那么电源电压的最小值为2.4V。当R1的阻值为最大值为20Ω时，根据串联电路的分压规律得到：，解得：U2=2V，那么电源电压的最大值为：U总=U1+U2=2.4V+2V=4.4V，故A正确不合题意；
B.如果换用阻值更大的变阻器，那么根据分压规律得到：，解得：R2=21Ω，故B正确不合题意；
C.根据B中分析可知，滑动变阻器的最大阻值为21Ω。如果变阻器仍然为20Ω，那么串联接入的R0的最小阻值为1Ω；如果变阻器接入的阻值为0，那么R0的阻值为21Ω，故C错误符合题意。
故选C。
【分析】（1）连接电路时，为了避免电路时通时断烧毁用电器，要求开关必须断开；
（2）在串联电路中，电压的分配与电阻成正比。据此可知，由于电压表V1的示数远远大于V2的示数，那么说明变阻器接入的阻值远远大于变阻器的阻值；
（3）①根据乙图确定电压表的量程和分度值，然后根据指针位置读出示数；
②探究电流与电阻的关系时，要控制电阻两端的电压相等。当R1的阻值增大后，根据串联电路的分压规律判断变阻器R2的阻值变化即可。
（4）在实验中，两个电压表的示数保持不变，则二者电压的比值不变。根据U=IR可知，因为电流都相等，所以变阻器的阻值和变阻器的阻值的比值为定值，即二者的倍数关系不变，不可能相等，据此分析解答。
（5）当电压表的示数达不到原来的数值时，可能是变阻器的阻值太小，也可能是电源电压太大，据此分析可行的措施即可。
18．【答案】（1）断开；A
（2）不合理；灯泡的电阻随温度的变化而变化，不是一个定值；8.3
（3）0.75
（4）乙
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】（1）连接电路时开关应断开，正确连接电路且操作正确，闭合开关S后，小灯泡不发光，那么可能是变阻器的阻值太大，因此接下来恰当的实验操作应该是移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡的发光情况，故选A。
（2）实验结束后，得到了如表的数据，林林将这6组数据算得的电阻值取平均值作为小灯泡正常发光的电阻，这种数据处理方式是不合理的，理由是灯泡的电阻随温度的变化而变化，不是一个定值。
根据表格可知，当灯泡的电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.3A，那么灯泡正常发光时的电阻为：小灯泡的额定功率为；
（3）小灯泡的额定功率PL=ULIL=2.5V×0.3A=0.75W；
（4）根据表格可知，通过电路的最小电流为0.12A，此时灯泡电压为0.5V，
则此时变阻器的电压为：U变=U总-UL=6V-2.5V=3.5V；
此时变阻器接入的阻值为：；
故选乙。
【分析】（1）连接电路时，为了避免时通时断烧毁用电器，要求开关必须断开。闭合开关前，为了避免电流过大而烧毁用电器，要求变阻器的阻值调到最大，据此推测灯泡不发光的原因。
（2）根据灯丝电阻随温度的变化规律分析。根据表格确定灯泡的额定电流，根据计算灯泡正常发光时的电阻。
（3）根据PL=ULIL计算灯泡的额定功率；
（4）根据表格数据确定电路的最小电流和对应的电压，根据U变=U总-UL计算变阻器的电压，最后根据计算变阻器的阻值即可。
19．【答案】（1）解：因电压表接在滑片上且电压表在电路中相当于断路，所以，电流要流经全部电阻丝，在滑片P左移的过程中，始终是全部电阻丝与电阻R0串联，所以电路的总电阻不变；无论有无风时，滑动变阻器接入电路的阻值均为 ，通过 的电流
答：无风时，求通过 的电流是 ；
（2）由图可知，风力越大，电压表测量部分电阻越长，电压表示数越大，电压表最大电压 ；滑动变阻器分到电压
当电压表示数最大时，滑片移动距离
由图乙可得，弹簧产生的弹力 ，此时的风压
查表可知，此时风力等级为四级。
答：为保护电路安全，求出风速仪所测最大风力等级为四级；
（3）当风速为 时，风压
因此会超过电压表量程，弹簧弹力
由表可得，弹簧形变量为 ，因此可将电压表测量对象更换为滑片左侧部分的电阻，此时滑片左侧电阻
此时电压表示数
改装电路为
此电路只能在风力稳定时使用。
答：答：风速为 时，改进后的电路中电压表的示数是1.5V。
【知识点】压强的大小及其计算；欧姆定律及其应用
【解析】【分析】（1）无风时，滑动变阻器接入电路中的电阻为全部电阻，利用欧姆定律求解电流即可；
（2）利用欧姆定律求解此时弹簧的长度，结合图像求解压力，结合压强的定义式p=F/S求解物体产生的压强，其中F是压力，S是受力面积，结合压强判断风力；
（3）结合风力确定滑动变阻器接入电路中的电阻，串联电路中，各用电器两端的电压之和等于电源电压，用电器分得的电压与电阻成正比。
20．【答案】（1）解： 开关S、闭合时，电阻与电源串联，则有：
（2）解： 开关S、闭合时，电阻与电源串联，则有：
根据欧姆定律，有：
（3）解： 三个开关均闭合时，、与电源并联，此时、的电压均为电源电压，即：
电流关系为：
根据可得， 两电阻并联后的总电阻为： ，即并联时的总电阻小于也小于
【知识点】电路的动态分析
【解析】【分析】（1） 开关S、S1闭合时，电路为只有电阻R1的简单电路，电流表测电路中的电流为I1，根据 可求出电源电压；
（2）开关S、S2闭合时，电路为只有电阻R2的简单电路，电流表测电路中的电流为I2，则 ，根据 求出电阻R2的阻值；
（3） 三个开关均闭合时，、与电源并联 ，则 ， ，根据 求出并联电路的总电阻，比较得出电阻大小关系。
21．【答案】解：由电路图知道，电阻R2 和滑动变阻器R1 串联，电压表测R2 两端的电压，电流表测电路中电流；当滑片左移时，接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，由欧姆定律知道电路中的电流变大，电压表的示数变大，则滑动变阻器可以调到最大阻值100Ω处；当电压表的示数为3V时，电路中的电流是：I=U2/R2=3V/10Ω=0.3A＜0.6A，当滑动变阻器接入电路中的电阻最小时，电路中的电流为0.3A，又因为串联电路中总电压等于各分电压之和，所以滑动变阻器两端的电压是：U1=U-U2=12V-3V=9V，滑动变阻器接入电路中的最小阻值是：R1 =U1/I=9V/0.3A=30Ω，即滑动变阻器的调节范围为30Ω～100Ω。
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】先分析电路图知道，电阻R2 和滑动变阻器R1 串联，电压表测R2 两端的电压，电流表测电路中电流，滑动变阻器可以调到最大阻值100Ω处，根据电压可求出电路中的电流，当滑动变阻器接入电路中的电阻最小时，电路中的电流为0.3A，可求出滑动变阻器两端的电压，即可得出滑动变阻器的调节范围.
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