人教版物理九年级（全册）17.2欧姆定律（培优卷）
一、选择题
1．（2024九上·天心期末）如图电路，电源电压保持不变，灯泡L1标有“6V3W”字样，灯泡L2标有“6V6W”字样，不考虑温度对灯泡电阻的影响，Rab为滑动变阻器，关于这个电路下列说法正确的有（ ）
A．该电路不可能让两盏灯同时正常发光
B．开关S，S1闭合，S2断开，变阻器滑片P由a向b端滑动时，电压表示数变大，电流表示数变小
C．开关S，S1，S2均闭合，把变阻器滑片P放在a端不动，如果断开S1，此时电压表和电流表的示数的比值变大
D．如果让变阻器滑片P滑到中点不动，只闭合S，S1时，电压表的示数与电流表的示数的乘积一定比只闭合S，S2时的示数大
2．（2024九下·玄武月考）如图甲所示电路，电源电压恒定，电流表量程为0-0.6A，小灯泡的额定电压为2.5V，其图像如图乙所示．闭合所有开关，滑片位于变阻器的最右端时，消耗的电功率为；只闭合开关时，电流表示数为0.2A；只闭合开关，移动滑片，当电路中电流最大时，变阻器的滑片恰好位于中点，此时消耗的电功率为，若，则下列判断正确的是（ ）
A．电源电压为6V B．电阻的阻值为10Ω
C．变阻器的最大阻值为40Ω D．电路允许消耗的最大功率为3W
3．（2024九下·梁平期中）如图甲所示，电源电压不变，小灯泡L允许通过的最大电流为0.6A，滑动变阻器R的最大阻值为50Ω，电流表量程为“0～0.6A”，电压表量程为“0～15V”。闭合开关S，在保证电路安全的前提下，最大范围调节滑动变阻器的滑片P，分别绘制了电流表示数与电压表示数、电流表示数与滑动变阻器R连入电路阻值的变化关系图象，如图乙、丙所示。则下列说法中正确的是（ ）
A．电源电压为16V
B．当电流表示数为0.25A时，滑动变阻器连入电路的阻值为45Ω
C．若滑动变阻器连入电路的阻值变小，则电压表V与电流表A示数之比变小
D．若将电压表量程换为0～3V，滑动变阻器允许连入电路的阻值范围为18Ω～50Ω
二、填空题
4．（2024九上·清新期中）如图甲所示电路，滑动变阻器的滑片P从a端移到b端，定值电阻R两端的电压随滑动变阻器R接入电路中的阻值变化的图象如图乙所示，则电源电压为 V， R1= Ω；当R2=20Ω时，电路中的电流为 A
5．（2024九上·兴隆台期末）如图甲所示的电路中，电流表A1示数如图乙所示，电流表A2指针位置与A1相同，则通过小灯泡L2的电流是 A。图丙的电路中电压表V2测量的是 （填“电源”、“L1”或“L2”）两端的电压；若两电压表指针位置也相同，则此时两灯L1、L2电阻之比为 。
6．（2024九下·长沙期中）如图所示的电路中，电源电压U保持不变，A和B接线柱只能分别连接C、D、E、F四个接线柱中的一个。定值电阻，电流表的量程为“0～3A”，滑动变阻器标有“30Ω 2A”的字样，a、b为其两个端点，假设小灯泡的灯丝电阻不变。将A与C相连、B与E相连，断开开关S，当滑动变阻器的滑片P置于b端时，电流表的示数为0.45A；将滑片P移到距b端为ab长度的时，小灯泡恰好正常发光，该过程中电流表的示数变化了0.15A。则电源电压 V，小灯泡的额定功率为 W。在保证电路安全的情况下，通过将A、B分别连接到不同的接线柱、控制开关的通断和调节滑片，可以使通过的电流（的电流不能为0）分别达到的最大值和最小值，则 。
7．（2024九下·嘉禾期中）学习电学知识后，某同学设计了如图甲所示的“节约秤”的工作原理图。载盘台和餐盘的总质量为100g，将餐盘放在载盘台上，若餐盘内剩余食物的质量大于90g时，提示器R2就会发出提示音报警。传感器R1的阻值随载物台所载质量变化的关系如图乙所示。电源电压恒为12V，提示器R2的阻值为20Ω。闭合开关S后，则：
（1）当餐盘内没有剩余食物时，通过电流表的示数为 A：
（2）当餐盘内有剩余食物，且电流表示数为0.24A时，提示器R2 (选填“会”或“不会”)发出提示音报警；
（3）当电路不报警时，且R2两端并联量程为0~3V的电压表，电流表的量程为0~0.6A，则R1电阻的变化范围为 Ω。
8．（2024九下·内江开学考）在综合实践活动课上，小龙同学设计了如图甲所示的模拟调光灯电路。电源电压恒定，为定值电阻。闭合开关后，将滑动变阻器的滑片由最右端向左移动，直至灯泡正常发光。此过程中，电流表的示数随两电压表、电压表未画出示数变化关系图象如图乙所示。小灯泡正常发光时的电阻为 ；若的滑片可任意滑动，为了保证灯泡的安全，电路中至少再串联一个 的电阻。
三、科普阅读题
9．（2024九上·深圳期中）阅读短文，回答问题：
教室护眼灯
教室护眼灯的外观图如图甲所示，它工作时光线柔和，基本无可视频闪，也就是在相同时间内闪烁的次数比较多，人眼几乎感觉不到，且不会产生刺眼的眩光，能有效预防近视的发生。常见的眩光类型有直接眩光、反射眩光和光幕眩光，直接眩光由灯具产生，反射眩光和光幕眩光主要由高反射物体表面产生。
教室护眼灯采用双侧发光的方式，光源放在灯具的两条长边上，发出的光由两侧的导光板向中央传播，在没有导光点的导光板上，光不能从导光板表面射出，起不到照明作用。当遇到导光板底部的导光点时，改变了光线的传播方向，由导光板正面射出，如图乙所示。最后通过扩散膜、微晶防眩板均匀射出。
教室护眼灯工作时也会产生热量，研究表明护眼灯灯珠的电阻随温度的升高而减小，图丙是温度为T1时护眼灯灯珠工作时的电流与电压的关系图像。当电路中加载一定的电压或工作电压超过某一特定值时，微小的电压变化会造成电流的急剧变化，进而导致护眼灯过度发热而损坏，因此要给护眼灯配制合理的电源进行供电。
（1）护眼灯与白炽灯在发光时相比不会产生眩光，白炽灯产生的眩光属于 眩光；
（2）导光板材料主要利用了下列哪种物理属性 ；
A．导电性 B．导热性 C．磁性 D．透明度
（3）当光由两侧的导光板向中央传播时，下列说法正确的是 ；
A．没有导光点时，只反射；遇到导光点时，只折射
B．没有导光点时，只折射；遇到导光点时，只反射
C．没有导光点时，只反射；遇到导光点时，既反射又折射
D．没有导光点时，只折射；遇到导光点时，既反射又折射
（4）当护眼灯灯珠的温度由T1升高到T2时，电流与电压的关系图像应在丙图像中的 （填“左侧”“右侧”或“原处”）；
（5）下列四种不同电源输出的电流或电压随时间变化关系的图像，最符合护眼灯灯珠工作特性要求的供电方案是 。
A．B．
C．D．
四、实验探究题
10．（2024九上·长春期中）小明用如图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”。电源电压保持不变，滑动变阻器规格为“100Ω 2A”，有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个。
实验次数 1 2 3 4 5
R/Ω 5 10 15 20 25
I/A
0.2 0.16 0.1 0.08
（1）连接电路时，开关需要 ；
（2）将5Ω的电阻接入电路，闭合开关。移动滑片P发现电压表有示数，电流表始终无示数，其原因可能是 ；
（3）排除故障后，使电压表示数为某一数值，电流表示数如图乙，此时电流为 A，记下电压表、电流表的示数；
（4）将5Ω的电阻分别换成10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻，继续实验，数据如表格所示；小明发现有一组数据是错误的，跟其他数据规律完全不同，反思后发现是某次测完后，在换接另一定值电阻并读取电流时，始终未调节滑动变阻器造成的，根据所测的数据可知电源电压为 V；
（5）分析正确的实验数据，得到结论：电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成 。
五、计算题
11．（2024九上·清新期中）如图所示电路，电源电压不变，R1、R2和R3为定值电阻，R2=30 Ω，R3=40 Ω，当闭合开关S和S1、断开开关S2时，电流表的示数为0.3 A.问：
（1）电源电压是多少
（2）再闭合开关S2时，电流表的示数是多少
（3）闭合开关S，断开开关S1和S2时，电压表的示数为8V，则R1的阻值是多少
12．（2024九下·蓬莱模拟）物理兴趣小组设计了一个便携式水深测量装置，它主要由探头A和控制盒B构成，它们之间用有绝缘皮的细导线形成回路，如图甲所示，其中探头A是一个底面积为1×10-3m2，高为0.1m，重为6N的圆柱体，它的底部是一个压敏电阻R（体积重力均忽略不计，与水的接触面涂有绝缘漆），工作时，底部始终与水平面相平行，压敏电阻R的阻值随表面所受压力F的大小变化如图乙所示，A与B间的电路连接关系如图丙所示，其中电源电压恒为6V，小组同学将该装置带到游泳池，进行相关的测量研究。（导线重力与体积均不计，g取10N/kg），求：
（1）当把探头A刚好全部浸没到池水中时，探头A所受到的浮力及导线上所受的拉力为多少？
（2）用手拉住导线，将探头A缓慢下降到池水中某一深度（探头A不接触池底），此时电流表的示数为0.4A，探头A底部所在处水的深度h为多少？
（3）用手拉住导线，将探头A下降到水深为2m的水平池底（但不与池底密合），且导线处于完全松弛状态，此时电流表的示数为多少？
13．（2024九下·乐东模拟）图甲是一款超声波身高体重测量仪。该测量仪测量体重时，其内部的简化电路图如图15乙所示，其中电源电压恒为18V，定值电阻R的阻值为20Ω，力敏电阻的阻值随压力F的变化规律如图15丙所示；测量身高时，被测量者头顶上方的仪器先发出声波，再接收到达头顶后反射回来的声波，最后利用传感器通过发射声波和接收声波的时间差来确定身高，如图15丁所示。某天，小敏使用该款测量仪测量自己的身高和体重，已知测量时电压表的示数为10V，传感器记录从发射声波到接收声波所经历的时间为，传感器与踏板的距离。（声速取340m/s）
（1）电路中的电流是多少？
（2）小敏所受的重力是多少？
（3）小敏的身高是多少m？
14．（2024九下·思明模拟）小明设计了一个如图所示的蓄水装置，当蓄水量增大达到一定水位时，浮子会通过长为0.5m的细绳竖直拉起密封片，让部分水从出水口排出，以保证水位不会过高。已知浮子质量0.7kg，底面积1，高0.12m，密封片恰好盖住出水口，面积为。细绳和密封片的质量与体积均可忽略不计。为了显示水位，小明还设计了如图所示电路，通过电流大小显示水位高低，电源电压6V，定值电阻。传感器Rp阻值随受到的液体压强p的变化图像如下。求：
（1）水位高0.3m时，水对容器底压强；
（2）水位高0.3m时，电流表示数；
（3）空水箱开始储水直至细绳恰好伸直，浮力对浮子做的功；
（4）密封片恰好被拉起时的水位高度。
六、综合题
15．（2024九上·清新期中）小明家用双芯导线，铺设了一条从他家到水上养殖场的家庭用电线路，全长两千多米.由于磨损，输电线上某处发生了短路.正在上初中的小明想用学过的物理知识找出短路发生的地点，于是他拿出实验仪器盒里的器材：一个电流表、一个电压表、一节1.5V的干电池、开关、导线若干(电阻忽略不计)以及家里一个量程为0~15 kg 的电子秤.家里还分别有一卷和一根2m长的同规格双芯导线(如图甲A、B所示).请利用现有的器材帮助小明一起测算出短路点到他家的距离.
（1）①用电子秤测出2m长那根导线的质量m=190 g，算出这种双芯导线单位长的质量为 g/m
②用电子秤称出那一卷导线的质量 M=11400g，则这卷双芯导线的长度为 m.
③如图乙所示，将电池、电流表、电压表、开关接到那一卷导线一端A的两个线头上，再将另一端B的两个线头用导线连接起来.闭合开关后，电压表的示数是1.4V，电流表的示数是1.37 A. 则那一卷双芯导线里面每一根电线的电阻为 Ω(用最简分数表示).
④通过上面的计算，不能直接测量2m长的那根导线电阻的原因是 。
（2）接下来还要做的工作：
①小明在家里将电池、电流表、电压表、开关接到他家发生短路的线路一端的两个线头上，还有一根导线未连接，如图丙所示.请用笔画线代替导线，将电路连接完整 .
②设计这个电路的目的是测量 和由这两个物理量计算得到的 .(均用物理量符号表示)
③图丁是测量后小明随手记录在纸上的两个数据，则短路点到他家的距离为 m
16．（2024九上·龙岗期中）若架设在两地之间的输电线发生了短路，如何方便快捷地确定短路的位置？针对这一实际问题，某物理兴趣小组模拟真实情景，他们用两条足够长的电阻丝模拟输电线（图中L、N两条电阻丝每米阻值为0.5Ω），把一个电压不变的电源、一个保护电阻R、一块电压表和一块电流表用导线连接起来装入盒内，制成检测装置盒：检测时将盒外的两根导线分别与L、N模拟输电线的接线柱相连，用导线将短路处输电线连接，计算可得短路处到检测处的距离（短路处导线和检测盒内导线电阻忽略不计）。
（1）短路位置距检测装置盒越远，电流表示数 ，电压表示数 ；（均选填“越大”“越小”或“不变”）
（2）当电压表的示数为3V时，电流表的示数为0.5A，则短路处距离检测处 米；
（3）若保护电阻的阻值为4Ω，根据（2）中数据 V；
（4）不用电流表，且其他元件不变的情况下，仍要达到上述检测目的，并推导出短路处到检测处距离s与电压表示数U示的关系式：s＝ （请用物理量符号表示，电源电压用U表示，保护电阻阻值用R表示，结果可不用带单位）。
17．（2024九下·宝安模拟）小明、小亮和小敏共同设计了一种测定水平方向风力的装置。其原理如图（甲）所示：绝缘轻弹簧的左端固定在O点，右端与中心有孔、表面竖直的金属迎风板相连，一起套在左端也固定在O点的粗细均匀、电阻随长度均匀变化，且水平放置的金属杆上，迎风板与金属杆接触良好；电路中左端导线与金属杆的左端相连，右端导线连接在迎风板上并可随迎风板移动，R是定值电阻，a、b、c、d为四个接线柱。
(1)在他们的设计中，若要求在风力增大时，接入电路的电表的示数也随之而增大，则应该
A．在a、b之间接电流表，在c、d之间连接导线
B．只在a、b之间接电流表
C．在c、d之间接电压表，在a、b之间连接导线
D．只在c、d之间接电压表
(2)为了较准确的测出水平方向风力的大小，三位同学先对选定的轻弹簧和金属杆进行了两项测量；
①小明利用测量的数据作出了原长为40cm的轻弹簧的长度L与所受压力F的关系图像[见图（乙）]。由图可知：该弹簧每缩短10cm，弹簧受到的压力将增加 N；
②小亮和小敏设计了图（丙）所示的电路，用来测量长度为50cm的金属杆的电阻。他们备选的部分器材有：
A．电源（能够提供3V的稳定电压）
B．电流表A（量程0~0.6A）
C．电压表V（量程0~3V）
D．滑动变阻器R1（阻值变化范围为0~5Ω）
E．滑动变阻器R2（阻值变化范围为0~10Ω）选好器材后，小亮和小敏在实验中正确操作，他们记录的测量数据如下表。
实验次数 1 2 3 4 5
A表示数I/A 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
V表示数U/V 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
根据他们的测量数据可以知道：他们实验中选用的滑动变阻器是 （填器材的序号字母）；他们测出的金属杆的电阻是 Ω；
(3)三位同学最后根据(1)的要求，按图（甲）进行组装时，除用到上述选定的轻弹簧、金属杆和(2)中备选的电源、电表外，还选了阻值R=3Ω的定值电阻。如果无风时，O点到迎风板的距离以及轻弹簧的长度均等于弹簧的原长，则该装置能够测量的最大水平风力是 N；
(4)对小明、小亮和小敏设计的测定水平方向风力的装置，从力的角度，请你指出可能对测量准确度产生影响的因素之一： 。
18．（2024九下·西安模拟）在物理项目化学习活动中，某科技小组设计了水位自动监测装置，可以通过 电流大小确定水位高度，其原理如图甲所示。电源电压恒定，电阻丝R电阻为100Ω，长为1m，R0是压敏电阻，其阻值与所受压力大小关系如图乙所示，R0下方固定一个绝缘“⊥”形硬杆。 轻质金属滑杆 PQ可以在金属棒EF上自由滑动，PQ下方通过绝缘杆与圆柱体M固定在一起，M重为50N、高为4m。当水位上升时，PQ随M向上移动。闭合开关，当PQ恰好位于R最下端时，电流表示数为0.06A，M有四分之一体积浸在水中；当 PQ上升到 R的最上端时，刚好与“⊥”形杆接触，且对杆无压力，设定此时水位为警戒水位。整个装置接触良好且无摩擦，所有连接杆受到的重力和浮力都不计。求：
（1）电源电压；
（2）M的底面积；
（3）当电流为0.2A时，水位比警戒水位上升的高度；
（4）开关闭合后，水位不断上升过程中，电路中电流表示数的变化范围为0.06— A。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】并联电路的电流规律；并联电路的电压规律；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A.开关S、S1、S2均闭合，两灯泡并联后与滑动变阻器串联，两灯泡两端的电压相等，而两灯泡的额定电压也相等，通过调节滑动变阻器，能使两盏灯均等于额定电压，则两盏灯能同时正常发光，故A错误；
B.开关S、S1闭合、S2断开时，灯泡L1与滑动变阻器串联在电路中，电压表测量灯泡L1两端电压，电流表测量电路中电流；变阻器滑片P由a向b端滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，总电阻变大，根据可知，电流变小，电流表示数减小，则灯泡L1两端电压也变小，电压表示数变小，故B错误；
C.开关S、S1、S2均闭合，把变阻器滑片P放在a 端不动，两灯泡并联，变阻器接入电路的电阻为0，电压表示数为电源电压，电流表测通过两灯泡的总电流。如果断开S1，灯泡L2单独接入电路中，电压表示数仍为电源电压，通过灯泡L2的电流不变，通过灯泡L1的电流消失，总电流变小，电流表示数变小，所以电压表和电流表的示数的比值变大，故C正确；
D.灯泡L1标有“6V 3W”字样，灯泡L2标有“6V 6W”字样，根据可知，灯泡L1的电阻大于灯泡L2的电阻；
如果让变阻器滑片P滑到中点不动，只闭合S、S1时，L1和变阻器串联，电压表测量L1两端电压；只闭合S、S2，L2和变阻器串联，电压表测量L2两端电压，滑动变阻器的阻值不变，灯泡L1的电阻大于灯泡L2的电阻，根据串联电路分压的特点，灯泡L1的电压大于灯泡L2的电压，电压表示数变大，即只闭合S，S1时，电压表的示数一定比只闭合S，S2时的示数大，但电路中的电流变小，电流表的示数减小，所以只闭合S，S1时，电压表的示数与电流表的示数的乘积不一定比只闭合S，S2时的示数大，故D错误。
故选C。
【分析】开关S、S1、S2均闭合，两灯泡并联后与滑动变阻器串联，电压表测量灯泡两端电压，电流表测量干路中电流；只闭合S、S1时或S、S2时，L1或L2和变阻器串联，电压表测量灯泡两端电压，电流表测量电路中的电流。根据欧姆定律计算公式、串联电路的分压特点对各选项进行分析判断。
2．【答案】D
【知识点】电流表的连接；串联电路的电流规律；并联电路的电流规律；电压表的连接；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A、 闭合所有开关 ，R1与变阻器并联，R2消耗的电功率P1=U2/R2 只闭合开关 ，R2与灯泡并联，电流最大为0.25A，灯泡电压2.5V， 变阻器的滑片恰好位于中点 ，此时P2=U22/0.5R2 ，所以U2=0.5U，电源电压U=2.5V+0.5U解得U=5V，A错误，据题分析可知，电阻器两端电压位2.5V，接入电路的阻值位2.5V/0.25A=10Ω，所以最大阻值为20Ω，C错误
B、 只闭合开关时，电流表示数为0.2A； R1与L串联，所以通过小灯泡的电流为0.2A，根据欧姆定律U=IR计算可知灯泡的电压为1V，此时R1电压为4V，所以R1=4V/0.2A=20Ω，B错误
D、开关均闭合，干路电流为0.6A，此时功率最大，P=5V×0.6A=3W，D正确
综上选D
【分析】根据电压的连接、电路的串并联、欧姆定律判识选项
电流表、电压表的连接：电流表与待测原件串联；电压表的与待测原件并联，连接过程需要电流正极流入负极流出，同时选择合适的量程。
电路的串并联：闭合所有开关 ，R1与变阻器并联，只闭合开关时， R1与L串联，只闭合开关 ，R2与灯泡并联
欧姆定律、电功率公式：公式为U=IR，电功率公式P=U2/R据此开展计算
3．【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】 由图甲可知，灯泡L与滑动变阻器R串联接入电路，电流表测量电路中的电流，电压表测量灯泡两端的电压；
A、由图乙可知，当电流表的示数为0.6A时，电压表的示数为6V，即灯泡L两端的电压UL=6V，
由图丙可知，当电流表示数为0.6A时，滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω，滑动变阻器两端的电压U滑=I滑R滑=0.6A×10Ω=6V，电源电压U=UL+U滑=6V+6V=12V，故A错误；
B、由图乙可知，当电流表示数为0.25A时，电压表的示数为1V，即灯泡L两端的电压UL'=1V，
此时滑动变阻器两端的电压U滑'=U-UL'=12V-1V=11V，此时滑动变阻器连入电路的阻值 故B错误；
C、由图丙可知，当滑动变阻器连入电路的阻值变小时，电路中的电流将变大，由图乙可知，当电路中的电流变大时，电压表示数也将变大，但电压表示数增大得比电流表示数增大得更快，由 可知，电压表的示数与电流表的示数的比值将变大，故C错误；
D、将电压表量程换为0～3V时，当电压表示数为3V时，由图乙可知，通过灯泡的电流为0.5A，所以通过滑动变阻器的电流是0.5A，此时滑动变阻器两端的电压U″滑=U-U″L=12V-3V=9V，此时滑动变阻器接入电路中的最小阻值
当滑动变阻器接入电路的阻值增大时，由图丙可知电路中的电流将减小，当电路中的电流减小时，由图乙可知灯泡L两端的电压也减小，此时电流表、电压表、灯泡都不会损坏，所以滑动变阻器接入电路的最大阻值是50Ω，故将电压表量程换为0～3V时，滑动变阻器允许连入电路的阻值范围是18～50Ω，故D正确。
故选：D。
【分析】由图甲可知，灯泡L与滑动变阻器R串联接入电路，电流表测量电路中的电流，电压表测量灯泡两端的电压；
A、由图乙可知，当电流表的示数为0.6A时，电压表的示数为6V；由图丙可知，当电流表示数为0.6A时，滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω，根据欧姆定律可求出滑动变阻器两端的电压，根据串联电路电压规律可求出电源电压；
B、由图乙可知，当电流表示数为0.25A时，电压表的示数为1V，根据串联电路电压规律可求滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律可求出滑动变阻器连入电路的阻值；
C、由图丙可知，当滑动变阻器连入电路的阻值变小时，电路中的电流将变大，由图乙可知，当电路中的电流变大时，电压表示数也将变大，但电压表示数增大得比电流表示数增大得更快，根据欧姆定律可得出结论；
D、将电压表量程换为0～3V时，当电压表示数为3V时，由图乙可知，通过灯泡的电流为0.5A，根据串联电路电流规律可知通过滑动变阻器的电流是0.5A，由串联电路电压规律可知滑动变阻器两端的电压，利用欧姆定律可求出此时滑动变阻器接入电路中的最小阻值；
当滑动变阻器接入电路的阻值增大时，由图丙可知电路中的电流将减小，当电路中的电流减小时，由图乙可知灯泡L两端的电压也减小，由此可知电流表、电压表、灯泡都不会损坏，由此可知滑动变阻器接入电路的最大阻值。
4．【答案】6；10；0.2
【知识点】串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】 由图甲所示电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测定值电阻R1两端电压。
①由图甲所示电路可知，滑片在a端时（R2阻值为0），只有定值电阻接入电路，电压表测电源两端电压，
由图乙所示图象可知，电源电压U=6V；
②滑片在b端时，变阻器的阻值最大，则R2的阻值最大为50Ω，
由图乙可知，此时电压表的示数U1=1V，
因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：U2=U-U1=6V-1V=5V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以电路中的电流：，
则R1的阻值：。
③根据乙图可知， 当R2=20Ω时， R1两端的电压为2V，
则此时通过电路的电流为：。
【分析】 由图甲所示电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测定值电阻R1两端电压；
①由图甲所示电路可知，滑片在a端时，只有定值电阻接入电路，电压表测电源两端电压，由图乙所示图象读出电源的电压；
②当P在b端时，R2的阻值最大，根据图乙读出R2的阻值和电压表的示数，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出R1的阻值；
③根据乙图确定 R2=20Ω时 电压表的示数，然后根据计算此时电流表的示数。
5．【答案】1.2；L1；1：4
【知识点】电流的测量及电流表的使用；并联电路的电流规律；串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】（1）由图甲可知，两灯泡并联，电流表A1测L1支路电流，电流表A2测干路电流。两表指针位置相同，所以电流表A1选小量程，示数为0.3A，电流表A2是0～3A量程，示数1.5A，根据并联电路的电流关系干路电流等于各支路电流之和，所以通过L2的电流为1.2Ａ
（2）通过分析图丙的电路，电压变电压表V2测L1两端电压。Ｖ1测电源电压，两电压表指针位置相同，由串联电路的电压特点可知，电压表V1示数大于V2示数，所以
根据串联电路的分压特点，两灯的电阻之比为1：4
综上第1空为1.2；第2空为L1；第3空为1：4
【分析】本题主要考查了电流表和电压表的读数，以及串联电路和并联电路的特点。首先，需要根据电流表的读数确定通过小灯泡L2的电流。其次，需要根据电压表的连接方式确定电压表V2测量的是哪个元件两端的电压。最后，需要根据电压表的读数和串联电路的特点确定两灯L1、L2电阻之比。
6．【答案】18；3.6；3∶1
【知识点】串联电路和并联电路的辨别；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】 第1空、 将A与C相连、B与E相连，断开开关S，当滑动变阻器的滑片P置于b端时，小灯泡与滑动变阻器串联，且滑动变阻器接入电路的电阻为30Ω，电流表的示数为0.45A， 则有
①
将滑片P移到距b端为ab长度的 时，小灯泡恰好正常发光，此时滑动变阻器接入电路中的电阻为
由于滑动变阻器接入电路中的电阻变小，电路中的电流会变大，该过程中电流表的示数变化了0.15A，所以此时电路中的电流为
则有 ②
由①②两式可得，电源电压为
小灯泡的电阻为 。故该空填“18”；
第2空、 由前面分析可知，当小灯泡正常发光时，通过小灯泡的电流为0.6A，小灯泡的电阻为 则小灯泡的额定功率为
。故该空填“3.6”；
第3空、 分析电路图， 当A接D， B接F， S断开时， 通过 的电流最大，此时 两端电压等于电源电压，此时通过 的电流为
当A接E， B接F， S断开， 滑片在b端时， 通过 的电流最小，此时电流为
则通过 的最大电流与最小电流之比为
。故该空填“ 3∶1 ”。
【分析】根据已知条件求出最初的电路状态，通过滑片在特定位置时的电阻和电流得出一个等式。当滑片移动后，电阻变化导致电流变化，又得到一个等式，联立这两个等式可求出电源电压和小灯泡的电阻。利用前面求出的正常发光时的电流和电阻，根据电功率公式计算出小灯泡的额定功率。通过分析不同的电路连接情况，确定电流最大和最小的状态，分别求出相应的电流值，然后计算出最大电流与最小电流的比值。
7．【答案】（1）0.1
（2）不会
（3）0-60
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】（1）根据乙图可知，当 、当餐盘内没有剩余食物时， R1上的质量等于载盘台和餐盘的总重力100g。根据乙图可知，此时R1=100Ω；
此时的总电阻为R总=R1+R2=100Ω+20Ω=120Ω；
则此时电流表的示数为：。
（2）当电流表的示数为0.24A时总电阻为；
此时R1的阻值：R1'=R总'-R2=50Ω-20Ω=30Ω；
根据乙图可知，此时R1上的总质量为170g；
此时剩余食物的质量为：170g-100g=70g<90g；
因此提示器R2不报警。
（3）当电压表的示数为3V时，通过R2的电流为：；
因此电路的最大电流为0.15A，此时总电阻为：；
此时R1的阻值为R1''=R总''-R2=80Ω-20Ω=60Ω；
当剩余食物的质量为：140g-100g=40g<90g；
则R1的阻值范围为：0-60Ω。
【分析】（1）当餐盘内没有剩余食物时，根据乙图确定R1此时的阻值，然后根据R总=R1+R2计算出总电阻，最后根据计算电流表的示数。
（2）首先根据计算电路的总电阻，再根据R1'=R总'-R2计算此时R2的阻值，最后根据乙图确定此时R1受到的压力，减去载盘台和餐盘的总质量得到剩余食物的质量即可；
（3） 将两个电表的量程进行比较，从而确定电路的最大电流，根据欧姆定律计算出R1的最小阻值，再根据剩余食物的最大质量计算出R1的最大阻值，据此确定R1的阻值范围即可。
8．【答案】5；1.5
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】解：由电路图可知，闭合开关后，灯泡、、串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）因灯泡两端的电压越大时通过的电流越大，所以图乙中图线是小灯泡的图像，由图线可知，电压表的示数随电流表示数的增大而减小，所以电压表测滑动变阻器两端的电压或测定值电阻和滑动变阻器两端的电压之和，因串联电路中各处的电流相等，且总电压等于各分电压之和，所以，由电流相等时两电压表的示数之和不相等可知，电压表测滑动变阻器两端的电压，即并联在滑动变阻器两端；
当灯泡正常发光时，电路中的电流最大，由图乙可知，最大电流为，此时灯泡两端的电压，
根据可得小灯泡正常发光时的电阻：；
由图乙可知，当电路中的电流时，灯泡两端的电压，变阻器两端的电压，
则电源的电压为：
当滑动变阻器的滑片处于最右端时，变阻器接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，由图乙可知，灯泡两端的电压，变阻器两端的电压，电路中的电流，则电源的电压为：
由可得：，；
（2）当灯泡正常发光时，电路中总电阻为：，
若的滑片可任意滑动，为了保证灯泡的安全，根据串联电路的电阻特点可得：
。
故答案为：；。
【分析】由电路图可知，闭合开关后，灯泡、、串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）根据灯泡两端的电压越大时通过的电流越大判断出小灯泡的图像，根据图乙可知电压表的示数随电流表示数的变化关系，然后结合电流相等时两电压表的示数之和不相等判断出电压表并联的位置；
当灯泡正常发光时，电路中的电流最大，根据图乙读出电表的示数，根据欧姆定律即可求出灯泡正常发光时的电阻；
由图乙读出：当电路中的电流时，灯泡两端的电压和变阻器两端的电压，根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压；
当滑动变阻器的滑片处于最右端时，变阻器接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，根据图乙读出电表的示数，根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压；
然后联立等式即可求出的阻值和电源的电压；
（2）当灯泡正常发光时，根据欧姆定律求出电路中总电阻，然后根据串联电路的电阻特点求出当滑动变阻器连入电路的阻值为时，应再串联的电阻阻值。
9．【答案】直接；D；C；左侧；B
【知识点】光的反射定律；科学探索；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】（1）根据阅读材料，眩光分为直接眩光、反射眩光和光幕眩光，白炽灯的眩光是灯具产生的，是直接眩光。
（2）根据材料，导光板将两边的光导向中央传播，利用了物体的透光性，故D符合题意。
故选D。
（3）在材料中，在没有导光点的导光板上，光在导光板中只发生反射，没有导光点时，只反射；遇到导光点时，反射和折射同时发生，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
（4）根据短文，护眼灯灯珠的电阻随温度的升高而减小，当灯珠的温度由T1升高到T2时，灯珠电阻减小，电压一定时，电流变大，在I-U图像的斜率将变大，在丙图像的左侧。
（5）根据丙图的阴影部分，护眼灯灯珠的工作电压在U1和U2之间，超过这个区间，电压变化会造成电流的急剧变化，损坏灯珠，则电压变化范围较小，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
【分析】（1）根据材料中，光源直接发出的光产生炫光，是直接炫光；
（2）导光板需要具有透光性，将光进行传播；
（3）在没有导光点时，只发生反射，有导光点，发生反射和折射；
（4）根据灯珠的电阻随温度的升高而减小，温度升高，电阻减小，通过导体的电流变大；
（5）根据图像分析，在电压变化时，电流变化明显，需要控制电压的变化范围。
10．【答案】（1）断开
（2）5Ω电阻断路
（3）0.4
（4）4
（5）反比
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】（1）为了保护电路中各元件安全，连接电路时，开关必须处于断开状态。
综上 第1空、 断开；
（2） 移动滑片P发现电压表有示数，电流表始终无示数 ， 电压表有示数， 可能是电压表串联进电路中，即5Ω电阻断路。
综上 第1空、 5Ω电阻断路 。
（3）由图乙可知，电流表选择0~0.6A量程，电流表示数为0.4A。
综上 第1空、 0.4；
（4）“探究电流与电阻的关系”，控制电源电压U一定，电压表示数保持不变，，第3次实验，正确操作时，电流
故第3次实验时，电流错误；当定值电阻为10Ω时，未调节滑片P就读取电流，根据欧姆定律和串联电路电压的规律，可列，解得，代入数据解得电源电压。
综上 第1空、 4.
（5）由表中数据可知，电压一定时，电流与电阻成反比。
综上 第1空、 反比
【分析】1、电路连接的基本操作：连接电路时，为保护电路开关应断开，变阻器调节至最大阻值处，对电表进行试触，根据电表偏转角度选择合适的电表量程；同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出；
2、电路的故障分析： 题目中电流表指针几乎没有偏转，电压表指针迅速偏转到满偏刻度外 ，表明电压表接入电路，所以和电压表并联的用电器断路。
3、欧姆定律：公式为U=IR，题目中电压一定，所以电阻和电流为反比。题目定值电阻和变阻器串联，所以，据此求解R滑。
（1）连接电路时，为了保护电路中各元件安全，开关必须处于断开状态。
（2）将5Ω的电阻接入电路，闭合开关，电流表始终无示数，则电路中某处断路，电压表有示数，则电压表与电源正负极连接部分是通路，所以出现断路的是5Ω电阻，故电压表有示数，电流表始终无示数，原因可能是5Ω电阻断路。
（3）由图乙可知，电流表选择0~0.6A量程，分度值为0.02A，电流表示数为0.4A。
（4）由表格中的数据可知，电源电压U一定，电压表示数保持不变
由串联分压原理可知，定值电阻越大，变阻器连入电路的电阻越大；第3次实验，正确操作时，电流
故第3次实验时，电流错误；由于
0.16A>0.13A
由于电路中电流过大，所以电路中滑动变阻器阻值过小，故可能是定值电阻分别为10Ω实验时，未调节滑片P就读取电流而造成的；当定值电阻为10Ω时，未调节滑片P就读取电流，根据欧姆定律和串联电路电压的规律，由电源电压不变可得
代入数据可得
解得
则电源电压
（5）由表中数据可知，电流随电阻增大而减小，电阻增大为原来的几倍，电流减小为原来的几分之一，所以可得结论是电压一定时，电流与电阻成反比。
11．【答案】（1）解： 当闭合开关 S 和 、断开开关 时， 被短接， 电路为 的简单电路， 电流表测电路中的电流，电流表的示数为 0.3 A ， 根据欧姆定律可知， 电源电压为。
答：电源电压是 12 V ；
（2）解： 再闭合开关 ，R3 和 并联， 电流表测干路中的电流，
通过 的电流为；
由并联电路的电流特点可知，通过 的电流不变，
此时电流表的示数。
答：再闭合开关 时，电流表的示数是 0.7 A ；
（3）解：闭合开关S ，断开开关 和 和 串联。电压表测 两端的电压， 电压表的示数为 8 V ，
根据串联电路中电压的规律可知， 两洏的电压为 ；
两端的电压是 两端电压的 ，
根据串联电路的分压原理可知， 的阻值为
答：闭合开关 S . 断开开关 和 时，电压表的示数为 8 V ，则 的阻值是 。
【知识点】并联电路的电流规律；串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用
【解析】【分析】（1）当闭合开关 S 和 、断开开关 时， 被短接， 电路为 的简单电路， 电流表测电路中的电流，根据计算电源电压。
（2）再闭合开关 ，R3 和 并联， 电流表测干路中的电流，根据计算通过R2的电流，根据计算电流表的示数。
（3）闭合开关S ，断开开关 和 和 串联。电压表测 两端的电压。首先根据计算R1两端电压，再根据串联电路电压与电阻成正比的规律计算R1的阻值。
12．【答案】解：（1） A浸没时，A受到的浮力为，导线上所受的拉力
（2）压敏电阻R的阻值，由图乙可知此时压力F=10N，A底部受到水的压强为
，探头A底部所在处水的深度h为；
（3）当水深为2m时，A底部受到水的压强为，水对A底部的压力为，当A沉底时，池底对A的支持力为，A底部所受的总压力，当F总=25N时，R=5Ω，电流为
答：（1）当把探头A刚好全部浸没到池水中时，探头A所受到的浮力为1N，及导线上所受的拉力为5N；
（2）用手拉住导线，将探头A缓慢下降到池水中某一深度（探头A不接触池底），此时电流表的示数为0.4A，探头A底部所在处水的深度h为1m；
（3）用手拉住导线，将探头A下降到水深为2m的水平池底（但不与池底密合），且导线处于完全松弛状态，此时电流表的示数为1.2A。
【知识点】液体压强计算公式的应用；阿基米德原理；欧姆定律及其应用
【解析】【分析】（1） A浸没时排开水的体积为，根据浮力公式计算A受到的浮力；根据受力分析可知导线上所受的拉力；
（2） 电源电压恒为6V ， 电流表的示数为0.4A ，根据欧姆定律计算压敏电阻R的阻值；由图乙可知此时压力F=10N，根据压强计算公式计算A底部受到水的压强；根据计算探头A底部所在处水的深度h；
（3）当水深为2m时，根据计算A底部受到水的压强；根据F=PS计算水对A底部的压力；当A沉底时，对A进行受力分析可知池底对A的支持力为，A底部所受的总压力
，结合图可知当F总=25N时，R=5Ω，电流为。
13．【答案】解：（1）闭合开关，力敏电阻和定值电阻串联接入电路，电压表测定值电阻两端的电压，根据欧姆定律可得通过电路的电流
（2）串联电路总电压等于各部分电压之和，力敏电阻两端的电压
UR力=U-UR=18V-10V=8V
力敏电阻接入电路的阻值
由图丙可知小敏所受的重力是600N。
（3）声波传播的距离
s'=vt=340m/s×5×10-3s=1.7m
小敏的身高
答：（1）电路中的电流是0.5A；
（2）小敏所受的重力是600N；
（3）小敏的身高是1.65m。
【知识点】速度公式及其应用；欧姆定律及其应用
【解析】【分析】（1）根据，计算电流；
（2）利用串联电路电压规律，计算电压；根据，计算电阻；
（3）根据s=vt，计算路程，计算身高。
14．【答案】解：（1）水位高0.3m时，水对容器底压强
（2）水位高0.3m时，水对容器底压强为，由图像可知此时传感器Rp阻值
电流表示数
（3）浮子受到的浮力
浮力对浮子做的功
（4）密封片恰好被拉起时，对浮子受力分析
即
解得
【知识点】压强的大小及其计算；液体压强计算公式的应用；阿基米德原理；欧姆定律及其应用；功的计算及应用
【解析】【分析】 （1）根据液体压强公式p=pgh算出水对容器底压强；（2）根据压强确定传感器的电阻，根据串联电路的特点和欧姆定律计算电流大；
（3） 空水箱开始储水直至细绳恰好伸直 ，绳的拉力为0，浮子受到的浮力等于重力，F浮=G浮子=mg，根据W=F浮h计算浮力对浮子做的功；
（4）密封片恰好被拉起时，对浮子受力分析，结合浮子受力平衡得F浮=G浮子+F拉，再结合阿基米德原理列方程，解得密封片恰好被拉起时的水位高度 。
15．【答案】（1）95；120；；电流过大， 超出电流表
（2）；I、U；R；1438.5
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】 （1）① 根据题意可知，这种双芯导线单位长的质量为：；
②这卷双芯导线的长度为：；
③每一根导线的电阻为：；
④由上面的计算可知，直接测量2m长那根导线，电阻很小，电流过大，超出电流表的量程；
（2）①在电路中电流从电源正极流出，负极流入，故电路如图所示：
②电流表测量通过电路中的电流I，电压表测量发生短路的线路一端的两个线头间的电压U，根据欧姆定律故计算结果是R；
③根据（1）中计算可知，电线的电阻和长度的关系为：；
根据记录的数据分析可知，0.12为电流值，1.47为电压值，所以发生短路的线路一端的两个线头间的电阻：，
所以短路点离他家的距离为：。
【分析】 （1）①知道长度和质量，直接可求出单位长度的质量；
②用一卷导线的质量除以导线单位长度的质量可得一卷导线的长度；
③知道电压和电流，利用欧姆定律可求出电阻；
④根据计算及欧姆定律进行分析。
（2）①根据在电路中电流从电源正极流出，负极流入进行分析；
②电流表测量通过电路中的电流，电压表测量发生短路的线路一端的两个线头间的电压，根据欧姆定律可知，由这两个物理量计算的结果；
③根据记录的电流与电压值计算出电阻，再根据导线单位长上的电阻计算出距离。
16．【答案】（1）越小；变大
（2）6
（3）5
（4）或
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】（1）短路位置距甲地越远，电路总电阻越大，电源电压不变根据欧姆定律可知通过电路的电流越小，电压表示数越大。
综上 第1空、越小， 第2空、变大。
（2） 电压表的示数为3V时，电流表的示数为0.5A，根据可得：输电线的电阻，电阻丝单位长度的电阻为0.2Ω，且输电线是双股的，所以，短路处距离检测处的距离；
综上 第1空、 6；
（3） 保护电阻的阻值为4Ω ，所以总电阻，电流为0.5A，根据可得，电源电压
（4）不用电流表，将电源、一个保护电阻R和与引出到盒外的两根导线A、B，电压表的两种连接方式可以测量外部电路AB两端的电压，也可以测量保护电阻R两端的电压
图1中，电源电压不变，电线电阻和定值电阻串联，所以保护电阻R两端的电压UR＝U﹣U示； 电压表示数U示 输电线的电阻两端的电压 ，根据串联分压可知AB之间的电阻为，所以短路处到检测处距离；
图2中，电压表示数U示为保护电阻R两端的电压，根据串联电路电压规律可得，输电线的电阻两端的电压UAB＝U﹣U示；根据串联分压可得，，所以短路处到检测处距离
。
综上 第1空、或。
【分析】1、串联电路的电路规律：串联电路，电流处处相等，电源的电压为用电器电压之和，总电阻为用电器电阻之和；
2、欧姆定律：公式为U=IR，题目中电阻为10Ω，电流为0.5A，据此计算电源电压。
3、串联分压：用电器串联时，其两端的电压和电阻成正比；
4、串联电路的电路规律：串联电路，电流处处相等，电源的电压为用电器电压之和，总电阻为用电器电阻之和。
（1）[1][2]当检测电路时，电压表测量输电线的电阻两端的电压，短路位置距甲地越远，电路总电阻越大，根据欧姆定律可知通过电路的电流越小，电压表示数越大。
（2）根据可得：输电线的电阻
因电阻丝每米阻值为0.2Ω，且输电线是双股的，所以，短路处距离检测处的距离
（3）由图可知，检测电路时，则总电阻
根据可得，电源电压
（4）不用电流表，且其它元件不变的情况下，则将电源、一个保护电阻R和与引出到盒外的两根导线A、B，电压表可以测量外部电路AB两端的电压，也可以测量保护电阻R两端的电压，故如下的两种连接方式：
图1中，电压表示数U示为输电线的电阻两端的电压；由于电源电压不变，则根据串联电路的总电压等于各分电阻两端的电压之和可得：保护电阻R两端的电压UR＝U﹣U示；则电流
根据可得AB之间的电阻为
所以短路处到检测处距离
图2中，电压表示数U示为保护电阻R两端的电压；则电流，由于电源电压不变，根据串联电路的总电压等于各分电阻两端的电压之和可得，输电线的电阻两端的电压UAB＝U﹣U示；根据可得AB之间的电阻为
所以短路处到检测处距离
17．【答案】B；2；E；5；4；设计中没有考虑迎风板与金属杆的摩擦力
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】（1）在风力增大时，迎风板会往左移动，金属杆接入电路的电阻会变小，电路中的电流变大，根据要求，电表的示数也随之而增大，则风力表是电流表，需要串联在ab两点间，B符合题意；cd间连接导线，金属杆被短路，不能测量风力，若cd间连接电压表，风力变大，电阻减小，电压表示数减小，不符合要求，ACD不符合题意；
故选B。
（2）图乙中，该弹簧每缩短10cm，弹簧受到的压力将增加2N。
根据表中数据，当电压表的示数是1.0V时，滑动变阻器的电压是2.0V，电路中的电流是0.2A，根据，滑动变阻器的阻值为：，则实验选用的滑动变阻器是R2。
根据表格，5次实验，根据，则金属杆的电阻是5Ω。
（3）当电流表的读数最大时，即0.6A，电路中的总电阻最小，即，
金属杆接入电路的电阻大小是：，
这时金属杆接入电路的电阻最小，风力最大；金属杆的全部电阻是5Ω，当金属杆接入电路的电阻是2Ω时，对应的长度是，
图乙中，当轻弹簧的长度是20cm时，所受压力是4N，装置能够测量的最大水平风力是4N。
（4）从力的角度分析，测量风力有多个因素，如迎风板与金属杆的摩擦力；迎风板左侧受到的空气阻力；实验中不能保证风力大小是不变、恒定的，方向也不能保证是水平的等等。
【分析】（1）当风力变大时，电路中电阻减小，电流变大，电流表在电路中串联连接；
（2）根据风力大小和弹簧缩短的长度量，判断弹簧不同长度时，受到的风力；根据实验数据，利用，计算电阻；
（3）根据最大的电流，根据，计算电阻，结合串联电路电阻规律，计算金属杆的电阻；
（4）实际测量风力时，有多个影响因素，测量还受到摩擦力、阻力、风向不定的影响。
18．【答案】12V；0.005m2；1.6m；0.12
【知识点】阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】（1）闭合开关，当PQ恰好位于R最下端时，为警戒水位，电流表示数为0.06A；
此时根据串联电路的特点和欧姆定律可得，
电源电压为：U=I(R+R0)=0.06A×(100Ω+R0)；
PQ上升到R的最上端，刚好与⊥形杆接触，且对杆无压力，此时电路中只有压敏电阻R0连入电路，此时电源电压为：U=I'R0=0.12A×R0
解得R0=100Ω，U=12V。故该空填“ 12V ”；
（2）根据题意可知，警戒水位时，M漂浮，根据漂浮条件可知，M所受的浮力为：
F浮=G=50N
由阿基米德原理得到M的底面积为：；
解得：。故该空填“ 0.005m2 ”；
（3）由图乙可知，R0和压力的关系为：R0=kF+b
当F1=0N时，R0的阻值是100Ω，则100Ω=b，当F2=200N，R0的阻值是0Ω，
则：0=k×200N+b
得到k= -0.5，R0和压力的关系为：R0= -0.5F+100Ω
当电流为0.2A时，压敏电阻的阻值为：
所以有：60Ω= -0.5F+100Ω
解得F=80N，
因此增加的浮力：ΔF浮=F=80N。
当水位为警戒水位时，电路中的电流为：；
电流为0.2A时与电流为0.12A时（此时M仍然漂浮）相比，M受到浮力的增加量为：
ΔF浮=ρ水gΔV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×Δh×5×10-3m2=80N
解得：Δh=1.6m。
所以，当电流为0.2A时，则水位比警戒水位上升的高度为1.6m。故该空填“ 1.6m ”；
（4）由题意及上述分析可得，随着水位的上升，电路中的总电阻减小，电路中的电流变大，当达到警戒水位时的电流最大，为0.12A，所以电路中电流表示数的变化范围为0.06A—0.12A。故该空填“ 0.12 ”。
【分析】 （1）闭合开关，当PQ恰好位于R最下端时，两个电阻串联，已知电阻大小，根据电流表示数和欧姆定律计算电源电压；
（2）M有体积浸在水中，设定此时水位为警戒水位；PQ上升到R的最上端，处于漂浮状态，根据阿基米德原理计算M的底面积；
（3）根据电流和欧姆定律计算压敏电阻大小，根据图像确定压力，此时压力是物体增大的浮力，根据阿基米德原理计算增大深度，即水位比警戒水位上升的高度；
（4）PQ上升到R的最上端，虽然PQ杆不会移动，但圆柱体M浸入水中的体积继续增大，当M浸没在水中时，其受到的浮力最大，且此时浮力大于重力，则圆柱体M会通过连接杆、硬杆对压敏电阻施加向上的压力，且此时压敏电阻受到的压力最大，其阻值最小，则电路中的电流最大；根据阿基米德原理求出圆柱体受到的最大浮力，进一步根据力的合成和相互作用力的知识求出此时压敏电阻受到的压力（最大压力），由图乙可知压敏电阻的最小阻值，最后根据欧姆定律可得通过电路的最大电流。
1 / 1人教版物理九年级（全册）17.2欧姆定律（培优卷）
一、选择题
1．（2024九上·天心期末）如图电路，电源电压保持不变，灯泡L1标有“6V3W”字样，灯泡L2标有“6V6W”字样，不考虑温度对灯泡电阻的影响，Rab为滑动变阻器，关于这个电路下列说法正确的有（ ）
A．该电路不可能让两盏灯同时正常发光
B．开关S，S1闭合，S2断开，变阻器滑片P由a向b端滑动时，电压表示数变大，电流表示数变小
C．开关S，S1，S2均闭合，把变阻器滑片P放在a端不动，如果断开S1，此时电压表和电流表的示数的比值变大
D．如果让变阻器滑片P滑到中点不动，只闭合S，S1时，电压表的示数与电流表的示数的乘积一定比只闭合S，S2时的示数大
【答案】C
【知识点】并联电路的电流规律；并联电路的电压规律；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A.开关S、S1、S2均闭合，两灯泡并联后与滑动变阻器串联，两灯泡两端的电压相等，而两灯泡的额定电压也相等，通过调节滑动变阻器，能使两盏灯均等于额定电压，则两盏灯能同时正常发光，故A错误；
B.开关S、S1闭合、S2断开时，灯泡L1与滑动变阻器串联在电路中，电压表测量灯泡L1两端电压，电流表测量电路中电流；变阻器滑片P由a向b端滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，总电阻变大，根据可知，电流变小，电流表示数减小，则灯泡L1两端电压也变小，电压表示数变小，故B错误；
C.开关S、S1、S2均闭合，把变阻器滑片P放在a 端不动，两灯泡并联，变阻器接入电路的电阻为0，电压表示数为电源电压，电流表测通过两灯泡的总电流。如果断开S1，灯泡L2单独接入电路中，电压表示数仍为电源电压，通过灯泡L2的电流不变，通过灯泡L1的电流消失，总电流变小，电流表示数变小，所以电压表和电流表的示数的比值变大，故C正确；
D.灯泡L1标有“6V 3W”字样，灯泡L2标有“6V 6W”字样，根据可知，灯泡L1的电阻大于灯泡L2的电阻；
如果让变阻器滑片P滑到中点不动，只闭合S、S1时，L1和变阻器串联，电压表测量L1两端电压；只闭合S、S2，L2和变阻器串联，电压表测量L2两端电压，滑动变阻器的阻值不变，灯泡L1的电阻大于灯泡L2的电阻，根据串联电路分压的特点，灯泡L1的电压大于灯泡L2的电压，电压表示数变大，即只闭合S，S1时，电压表的示数一定比只闭合S，S2时的示数大，但电路中的电流变小，电流表的示数减小，所以只闭合S，S1时，电压表的示数与电流表的示数的乘积不一定比只闭合S，S2时的示数大，故D错误。
故选C。
【分析】开关S、S1、S2均闭合，两灯泡并联后与滑动变阻器串联，电压表测量灯泡两端电压，电流表测量干路中电流；只闭合S、S1时或S、S2时，L1或L2和变阻器串联，电压表测量灯泡两端电压，电流表测量电路中的电流。根据欧姆定律计算公式、串联电路的分压特点对各选项进行分析判断。
2．（2024九下·玄武月考）如图甲所示电路，电源电压恒定，电流表量程为0-0.6A，小灯泡的额定电压为2.5V，其图像如图乙所示．闭合所有开关，滑片位于变阻器的最右端时，消耗的电功率为；只闭合开关时，电流表示数为0.2A；只闭合开关，移动滑片，当电路中电流最大时，变阻器的滑片恰好位于中点，此时消耗的电功率为，若，则下列判断正确的是（ ）
A．电源电压为6V B．电阻的阻值为10Ω
C．变阻器的最大阻值为40Ω D．电路允许消耗的最大功率为3W
【答案】D
【知识点】电流表的连接；串联电路的电流规律；并联电路的电流规律；电压表的连接；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A、 闭合所有开关 ，R1与变阻器并联，R2消耗的电功率P1=U2/R2 只闭合开关 ，R2与灯泡并联，电流最大为0.25A，灯泡电压2.5V， 变阻器的滑片恰好位于中点 ，此时P2=U22/0.5R2 ，所以U2=0.5U，电源电压U=2.5V+0.5U解得U=5V，A错误，据题分析可知，电阻器两端电压位2.5V，接入电路的阻值位2.5V/0.25A=10Ω，所以最大阻值为20Ω，C错误
B、 只闭合开关时，电流表示数为0.2A； R1与L串联，所以通过小灯泡的电流为0.2A，根据欧姆定律U=IR计算可知灯泡的电压为1V，此时R1电压为4V，所以R1=4V/0.2A=20Ω，B错误
D、开关均闭合，干路电流为0.6A，此时功率最大，P=5V×0.6A=3W，D正确
综上选D
【分析】根据电压的连接、电路的串并联、欧姆定律判识选项
电流表、电压表的连接：电流表与待测原件串联；电压表的与待测原件并联，连接过程需要电流正极流入负极流出，同时选择合适的量程。
电路的串并联：闭合所有开关 ，R1与变阻器并联，只闭合开关时， R1与L串联，只闭合开关 ，R2与灯泡并联
欧姆定律、电功率公式：公式为U=IR，电功率公式P=U2/R据此开展计算
3．（2024九下·梁平期中）如图甲所示，电源电压不变，小灯泡L允许通过的最大电流为0.6A，滑动变阻器R的最大阻值为50Ω，电流表量程为“0～0.6A”，电压表量程为“0～15V”。闭合开关S，在保证电路安全的前提下，最大范围调节滑动变阻器的滑片P，分别绘制了电流表示数与电压表示数、电流表示数与滑动变阻器R连入电路阻值的变化关系图象，如图乙、丙所示。则下列说法中正确的是（ ）
A．电源电压为16V
B．当电流表示数为0.25A时，滑动变阻器连入电路的阻值为45Ω
C．若滑动变阻器连入电路的阻值变小，则电压表V与电流表A示数之比变小
D．若将电压表量程换为0～3V，滑动变阻器允许连入电路的阻值范围为18Ω～50Ω
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】 由图甲可知，灯泡L与滑动变阻器R串联接入电路，电流表测量电路中的电流，电压表测量灯泡两端的电压；
A、由图乙可知，当电流表的示数为0.6A时，电压表的示数为6V，即灯泡L两端的电压UL=6V，
由图丙可知，当电流表示数为0.6A时，滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω，滑动变阻器两端的电压U滑=I滑R滑=0.6A×10Ω=6V，电源电压U=UL+U滑=6V+6V=12V，故A错误；
B、由图乙可知，当电流表示数为0.25A时，电压表的示数为1V，即灯泡L两端的电压UL'=1V，
此时滑动变阻器两端的电压U滑'=U-UL'=12V-1V=11V，此时滑动变阻器连入电路的阻值 故B错误；
C、由图丙可知，当滑动变阻器连入电路的阻值变小时，电路中的电流将变大，由图乙可知，当电路中的电流变大时，电压表示数也将变大，但电压表示数增大得比电流表示数增大得更快，由 可知，电压表的示数与电流表的示数的比值将变大，故C错误；
D、将电压表量程换为0～3V时，当电压表示数为3V时，由图乙可知，通过灯泡的电流为0.5A，所以通过滑动变阻器的电流是0.5A，此时滑动变阻器两端的电压U″滑=U-U″L=12V-3V=9V，此时滑动变阻器接入电路中的最小阻值
当滑动变阻器接入电路的阻值增大时，由图丙可知电路中的电流将减小，当电路中的电流减小时，由图乙可知灯泡L两端的电压也减小，此时电流表、电压表、灯泡都不会损坏，所以滑动变阻器接入电路的最大阻值是50Ω，故将电压表量程换为0～3V时，滑动变阻器允许连入电路的阻值范围是18～50Ω，故D正确。
故选：D。
【分析】由图甲可知，灯泡L与滑动变阻器R串联接入电路，电流表测量电路中的电流，电压表测量灯泡两端的电压；
A、由图乙可知，当电流表的示数为0.6A时，电压表的示数为6V；由图丙可知，当电流表示数为0.6A时，滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω，根据欧姆定律可求出滑动变阻器两端的电压，根据串联电路电压规律可求出电源电压；
B、由图乙可知，当电流表示数为0.25A时，电压表的示数为1V，根据串联电路电压规律可求滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律可求出滑动变阻器连入电路的阻值；
C、由图丙可知，当滑动变阻器连入电路的阻值变小时，电路中的电流将变大，由图乙可知，当电路中的电流变大时，电压表示数也将变大，但电压表示数增大得比电流表示数增大得更快，根据欧姆定律可得出结论；
D、将电压表量程换为0～3V时，当电压表示数为3V时，由图乙可知，通过灯泡的电流为0.5A，根据串联电路电流规律可知通过滑动变阻器的电流是0.5A，由串联电路电压规律可知滑动变阻器两端的电压，利用欧姆定律可求出此时滑动变阻器接入电路中的最小阻值；
当滑动变阻器接入电路的阻值增大时，由图丙可知电路中的电流将减小，当电路中的电流减小时，由图乙可知灯泡L两端的电压也减小，由此可知电流表、电压表、灯泡都不会损坏，由此可知滑动变阻器接入电路的最大阻值。
二、填空题
4．（2024九上·清新期中）如图甲所示电路，滑动变阻器的滑片P从a端移到b端，定值电阻R两端的电压随滑动变阻器R接入电路中的阻值变化的图象如图乙所示，则电源电压为 V， R1= Ω；当R2=20Ω时，电路中的电流为 A
【答案】6；10；0.2
【知识点】串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】 由图甲所示电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测定值电阻R1两端电压。
①由图甲所示电路可知，滑片在a端时（R2阻值为0），只有定值电阻接入电路，电压表测电源两端电压，
由图乙所示图象可知，电源电压U=6V；
②滑片在b端时，变阻器的阻值最大，则R2的阻值最大为50Ω，
由图乙可知，此时电压表的示数U1=1V，
因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：U2=U-U1=6V-1V=5V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以电路中的电流：，
则R1的阻值：。
③根据乙图可知， 当R2=20Ω时， R1两端的电压为2V，
则此时通过电路的电流为：。
【分析】 由图甲所示电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测定值电阻R1两端电压；
①由图甲所示电路可知，滑片在a端时，只有定值电阻接入电路，电压表测电源两端电压，由图乙所示图象读出电源的电压；
②当P在b端时，R2的阻值最大，根据图乙读出R2的阻值和电压表的示数，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出R1的阻值；
③根据乙图确定 R2=20Ω时 电压表的示数，然后根据计算此时电流表的示数。
5．（2024九上·兴隆台期末）如图甲所示的电路中，电流表A1示数如图乙所示，电流表A2指针位置与A1相同，则通过小灯泡L2的电流是 A。图丙的电路中电压表V2测量的是 （填“电源”、“L1”或“L2”）两端的电压；若两电压表指针位置也相同，则此时两灯L1、L2电阻之比为 。
【答案】1.2；L1；1：4
【知识点】电流的测量及电流表的使用；并联电路的电流规律；串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】（1）由图甲可知，两灯泡并联，电流表A1测L1支路电流，电流表A2测干路电流。两表指针位置相同，所以电流表A1选小量程，示数为0.3A，电流表A2是0～3A量程，示数1.5A，根据并联电路的电流关系干路电流等于各支路电流之和，所以通过L2的电流为1.2Ａ
（2）通过分析图丙的电路，电压变电压表V2测L1两端电压。Ｖ1测电源电压，两电压表指针位置相同，由串联电路的电压特点可知，电压表V1示数大于V2示数，所以
根据串联电路的分压特点，两灯的电阻之比为1：4
综上第1空为1.2；第2空为L1；第3空为1：4
【分析】本题主要考查了电流表和电压表的读数，以及串联电路和并联电路的特点。首先，需要根据电流表的读数确定通过小灯泡L2的电流。其次，需要根据电压表的连接方式确定电压表V2测量的是哪个元件两端的电压。最后，需要根据电压表的读数和串联电路的特点确定两灯L1、L2电阻之比。
6．（2024九下·长沙期中）如图所示的电路中，电源电压U保持不变，A和B接线柱只能分别连接C、D、E、F四个接线柱中的一个。定值电阻，电流表的量程为“0～3A”，滑动变阻器标有“30Ω 2A”的字样，a、b为其两个端点，假设小灯泡的灯丝电阻不变。将A与C相连、B与E相连，断开开关S，当滑动变阻器的滑片P置于b端时，电流表的示数为0.45A；将滑片P移到距b端为ab长度的时，小灯泡恰好正常发光，该过程中电流表的示数变化了0.15A。则电源电压 V，小灯泡的额定功率为 W。在保证电路安全的情况下，通过将A、B分别连接到不同的接线柱、控制开关的通断和调节滑片，可以使通过的电流（的电流不能为0）分别达到的最大值和最小值，则 。
【答案】18；3.6；3∶1
【知识点】串联电路和并联电路的辨别；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】 第1空、 将A与C相连、B与E相连，断开开关S，当滑动变阻器的滑片P置于b端时，小灯泡与滑动变阻器串联，且滑动变阻器接入电路的电阻为30Ω，电流表的示数为0.45A， 则有
①
将滑片P移到距b端为ab长度的 时，小灯泡恰好正常发光，此时滑动变阻器接入电路中的电阻为
由于滑动变阻器接入电路中的电阻变小，电路中的电流会变大，该过程中电流表的示数变化了0.15A，所以此时电路中的电流为
则有 ②
由①②两式可得，电源电压为
小灯泡的电阻为 。故该空填“18”；
第2空、 由前面分析可知，当小灯泡正常发光时，通过小灯泡的电流为0.6A，小灯泡的电阻为 则小灯泡的额定功率为
。故该空填“3.6”；
第3空、 分析电路图， 当A接D， B接F， S断开时， 通过 的电流最大，此时 两端电压等于电源电压，此时通过 的电流为
当A接E， B接F， S断开， 滑片在b端时， 通过 的电流最小，此时电流为
则通过 的最大电流与最小电流之比为
。故该空填“ 3∶1 ”。
【分析】根据已知条件求出最初的电路状态，通过滑片在特定位置时的电阻和电流得出一个等式。当滑片移动后，电阻变化导致电流变化，又得到一个等式，联立这两个等式可求出电源电压和小灯泡的电阻。利用前面求出的正常发光时的电流和电阻，根据电功率公式计算出小灯泡的额定功率。通过分析不同的电路连接情况，确定电流最大和最小的状态，分别求出相应的电流值，然后计算出最大电流与最小电流的比值。
7．（2024九下·嘉禾期中）学习电学知识后，某同学设计了如图甲所示的“节约秤”的工作原理图。载盘台和餐盘的总质量为100g，将餐盘放在载盘台上，若餐盘内剩余食物的质量大于90g时，提示器R2就会发出提示音报警。传感器R1的阻值随载物台所载质量变化的关系如图乙所示。电源电压恒为12V，提示器R2的阻值为20Ω。闭合开关S后，则：
（1）当餐盘内没有剩余食物时，通过电流表的示数为 A：
（2）当餐盘内有剩余食物，且电流表示数为0.24A时，提示器R2 (选填“会”或“不会”)发出提示音报警；
（3）当电路不报警时，且R2两端并联量程为0~3V的电压表，电流表的量程为0~0.6A，则R1电阻的变化范围为 Ω。
【答案】（1）0.1
（2）不会
（3）0-60
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】（1）根据乙图可知，当 、当餐盘内没有剩余食物时， R1上的质量等于载盘台和餐盘的总重力100g。根据乙图可知，此时R1=100Ω；
此时的总电阻为R总=R1+R2=100Ω+20Ω=120Ω；
则此时电流表的示数为：。
（2）当电流表的示数为0.24A时总电阻为；
此时R1的阻值：R1'=R总'-R2=50Ω-20Ω=30Ω；
根据乙图可知，此时R1上的总质量为170g；
此时剩余食物的质量为：170g-100g=70g<90g；
因此提示器R2不报警。
（3）当电压表的示数为3V时，通过R2的电流为：；
因此电路的最大电流为0.15A，此时总电阻为：；
此时R1的阻值为R1''=R总''-R2=80Ω-20Ω=60Ω；
当剩余食物的质量为：140g-100g=40g<90g；
则R1的阻值范围为：0-60Ω。
【分析】（1）当餐盘内没有剩余食物时，根据乙图确定R1此时的阻值，然后根据R总=R1+R2计算出总电阻，最后根据计算电流表的示数。
（2）首先根据计算电路的总电阻，再根据R1'=R总'-R2计算此时R2的阻值，最后根据乙图确定此时R1受到的压力，减去载盘台和餐盘的总质量得到剩余食物的质量即可；
（3） 将两个电表的量程进行比较，从而确定电路的最大电流，根据欧姆定律计算出R1的最小阻值，再根据剩余食物的最大质量计算出R1的最大阻值，据此确定R1的阻值范围即可。
8．（2024九下·内江开学考）在综合实践活动课上，小龙同学设计了如图甲所示的模拟调光灯电路。电源电压恒定，为定值电阻。闭合开关后，将滑动变阻器的滑片由最右端向左移动，直至灯泡正常发光。此过程中，电流表的示数随两电压表、电压表未画出示数变化关系图象如图乙所示。小灯泡正常发光时的电阻为 ；若的滑片可任意滑动，为了保证灯泡的安全，电路中至少再串联一个 的电阻。
【答案】5；1.5
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】解：由电路图可知，闭合开关后，灯泡、、串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）因灯泡两端的电压越大时通过的电流越大，所以图乙中图线是小灯泡的图像，由图线可知，电压表的示数随电流表示数的增大而减小，所以电压表测滑动变阻器两端的电压或测定值电阻和滑动变阻器两端的电压之和，因串联电路中各处的电流相等，且总电压等于各分电压之和，所以，由电流相等时两电压表的示数之和不相等可知，电压表测滑动变阻器两端的电压，即并联在滑动变阻器两端；
当灯泡正常发光时，电路中的电流最大，由图乙可知，最大电流为，此时灯泡两端的电压，
根据可得小灯泡正常发光时的电阻：；
由图乙可知，当电路中的电流时，灯泡两端的电压，变阻器两端的电压，
则电源的电压为：
当滑动变阻器的滑片处于最右端时，变阻器接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，由图乙可知，灯泡两端的电压，变阻器两端的电压，电路中的电流，则电源的电压为：
由可得：，；
（2）当灯泡正常发光时，电路中总电阻为：，
若的滑片可任意滑动，为了保证灯泡的安全，根据串联电路的电阻特点可得：
。
故答案为：；。
【分析】由电路图可知，闭合开关后，灯泡、、串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）根据灯泡两端的电压越大时通过的电流越大判断出小灯泡的图像，根据图乙可知电压表的示数随电流表示数的变化关系，然后结合电流相等时两电压表的示数之和不相等判断出电压表并联的位置；
当灯泡正常发光时，电路中的电流最大，根据图乙读出电表的示数，根据欧姆定律即可求出灯泡正常发光时的电阻；
由图乙读出：当电路中的电流时，灯泡两端的电压和变阻器两端的电压，根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压；
当滑动变阻器的滑片处于最右端时，变阻器接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，根据图乙读出电表的示数，根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压；
然后联立等式即可求出的阻值和电源的电压；
（2）当灯泡正常发光时，根据欧姆定律求出电路中总电阻，然后根据串联电路的电阻特点求出当滑动变阻器连入电路的阻值为时，应再串联的电阻阻值。
三、科普阅读题
9．（2024九上·深圳期中）阅读短文，回答问题：
教室护眼灯
教室护眼灯的外观图如图甲所示，它工作时光线柔和，基本无可视频闪，也就是在相同时间内闪烁的次数比较多，人眼几乎感觉不到，且不会产生刺眼的眩光，能有效预防近视的发生。常见的眩光类型有直接眩光、反射眩光和光幕眩光，直接眩光由灯具产生，反射眩光和光幕眩光主要由高反射物体表面产生。
教室护眼灯采用双侧发光的方式，光源放在灯具的两条长边上，发出的光由两侧的导光板向中央传播，在没有导光点的导光板上，光不能从导光板表面射出，起不到照明作用。当遇到导光板底部的导光点时，改变了光线的传播方向，由导光板正面射出，如图乙所示。最后通过扩散膜、微晶防眩板均匀射出。
教室护眼灯工作时也会产生热量，研究表明护眼灯灯珠的电阻随温度的升高而减小，图丙是温度为T1时护眼灯灯珠工作时的电流与电压的关系图像。当电路中加载一定的电压或工作电压超过某一特定值时，微小的电压变化会造成电流的急剧变化，进而导致护眼灯过度发热而损坏，因此要给护眼灯配制合理的电源进行供电。
（1）护眼灯与白炽灯在发光时相比不会产生眩光，白炽灯产生的眩光属于 眩光；
（2）导光板材料主要利用了下列哪种物理属性 ；
A．导电性 B．导热性 C．磁性 D．透明度
（3）当光由两侧的导光板向中央传播时，下列说法正确的是 ；
A．没有导光点时，只反射；遇到导光点时，只折射
B．没有导光点时，只折射；遇到导光点时，只反射
C．没有导光点时，只反射；遇到导光点时，既反射又折射
D．没有导光点时，只折射；遇到导光点时，既反射又折射
（4）当护眼灯灯珠的温度由T1升高到T2时，电流与电压的关系图像应在丙图像中的 （填“左侧”“右侧”或“原处”）；
（5）下列四种不同电源输出的电流或电压随时间变化关系的图像，最符合护眼灯灯珠工作特性要求的供电方案是 。
A．B．
C．D．
【答案】直接；D；C；左侧；B
【知识点】光的反射定律；科学探索；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】（1）根据阅读材料，眩光分为直接眩光、反射眩光和光幕眩光，白炽灯的眩光是灯具产生的，是直接眩光。
（2）根据材料，导光板将两边的光导向中央传播，利用了物体的透光性，故D符合题意。
故选D。
（3）在材料中，在没有导光点的导光板上，光在导光板中只发生反射，没有导光点时，只反射；遇到导光点时，反射和折射同时发生，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
（4）根据短文，护眼灯灯珠的电阻随温度的升高而减小，当灯珠的温度由T1升高到T2时，灯珠电阻减小，电压一定时，电流变大，在I-U图像的斜率将变大，在丙图像的左侧。
（5）根据丙图的阴影部分，护眼灯灯珠的工作电压在U1和U2之间，超过这个区间，电压变化会造成电流的急剧变化，损坏灯珠，则电压变化范围较小，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
【分析】（1）根据材料中，光源直接发出的光产生炫光，是直接炫光；
（2）导光板需要具有透光性，将光进行传播；
（3）在没有导光点时，只发生反射，有导光点，发生反射和折射；
（4）根据灯珠的电阻随温度的升高而减小，温度升高，电阻减小，通过导体的电流变大；
（5）根据图像分析，在电压变化时，电流变化明显，需要控制电压的变化范围。
四、实验探究题
10．（2024九上·长春期中）小明用如图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”。电源电压保持不变，滑动变阻器规格为“100Ω 2A”，有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个。
实验次数 1 2 3 4 5
R/Ω 5 10 15 20 25
I/A
0.2 0.16 0.1 0.08
（1）连接电路时，开关需要 ；
（2）将5Ω的电阻接入电路，闭合开关。移动滑片P发现电压表有示数，电流表始终无示数，其原因可能是 ；
（3）排除故障后，使电压表示数为某一数值，电流表示数如图乙，此时电流为 A，记下电压表、电流表的示数；
（4）将5Ω的电阻分别换成10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻，继续实验，数据如表格所示；小明发现有一组数据是错误的，跟其他数据规律完全不同，反思后发现是某次测完后，在换接另一定值电阻并读取电流时，始终未调节滑动变阻器造成的，根据所测的数据可知电源电压为 V；
（5）分析正确的实验数据，得到结论：电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成 。
【答案】（1）断开
（2）5Ω电阻断路
（3）0.4
（4）4
（5）反比
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】（1）为了保护电路中各元件安全，连接电路时，开关必须处于断开状态。
综上 第1空、 断开；
（2） 移动滑片P发现电压表有示数，电流表始终无示数 ， 电压表有示数， 可能是电压表串联进电路中，即5Ω电阻断路。
综上 第1空、 5Ω电阻断路 。
（3）由图乙可知，电流表选择0~0.6A量程，电流表示数为0.4A。
综上 第1空、 0.4；
（4）“探究电流与电阻的关系”，控制电源电压U一定，电压表示数保持不变，，第3次实验，正确操作时，电流
故第3次实验时，电流错误；当定值电阻为10Ω时，未调节滑片P就读取电流，根据欧姆定律和串联电路电压的规律，可列，解得，代入数据解得电源电压。
综上 第1空、 4.
（5）由表中数据可知，电压一定时，电流与电阻成反比。
综上 第1空、 反比
【分析】1、电路连接的基本操作：连接电路时，为保护电路开关应断开，变阻器调节至最大阻值处，对电表进行试触，根据电表偏转角度选择合适的电表量程；同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出；
2、电路的故障分析： 题目中电流表指针几乎没有偏转，电压表指针迅速偏转到满偏刻度外 ，表明电压表接入电路，所以和电压表并联的用电器断路。
3、欧姆定律：公式为U=IR，题目中电压一定，所以电阻和电流为反比。题目定值电阻和变阻器串联，所以，据此求解R滑。
（1）连接电路时，为了保护电路中各元件安全，开关必须处于断开状态。
（2）将5Ω的电阻接入电路，闭合开关，电流表始终无示数，则电路中某处断路，电压表有示数，则电压表与电源正负极连接部分是通路，所以出现断路的是5Ω电阻，故电压表有示数，电流表始终无示数，原因可能是5Ω电阻断路。
（3）由图乙可知，电流表选择0~0.6A量程，分度值为0.02A，电流表示数为0.4A。
（4）由表格中的数据可知，电源电压U一定，电压表示数保持不变
由串联分压原理可知，定值电阻越大，变阻器连入电路的电阻越大；第3次实验，正确操作时，电流
故第3次实验时，电流错误；由于
0.16A>0.13A
由于电路中电流过大，所以电路中滑动变阻器阻值过小，故可能是定值电阻分别为10Ω实验时，未调节滑片P就读取电流而造成的；当定值电阻为10Ω时，未调节滑片P就读取电流，根据欧姆定律和串联电路电压的规律，由电源电压不变可得
代入数据可得
解得
则电源电压
（5）由表中数据可知，电流随电阻增大而减小，电阻增大为原来的几倍，电流减小为原来的几分之一，所以可得结论是电压一定时，电流与电阻成反比。
五、计算题
11．（2024九上·清新期中）如图所示电路，电源电压不变，R1、R2和R3为定值电阻，R2=30 Ω，R3=40 Ω，当闭合开关S和S1、断开开关S2时，电流表的示数为0.3 A.问：
（1）电源电压是多少
（2）再闭合开关S2时，电流表的示数是多少
（3）闭合开关S，断开开关S1和S2时，电压表的示数为8V，则R1的阻值是多少
【答案】（1）解： 当闭合开关 S 和 、断开开关 时， 被短接， 电路为 的简单电路， 电流表测电路中的电流，电流表的示数为 0.3 A ， 根据欧姆定律可知， 电源电压为。
答：电源电压是 12 V ；
（2）解： 再闭合开关 ，R3 和 并联， 电流表测干路中的电流，
通过 的电流为；
由并联电路的电流特点可知，通过 的电流不变，
此时电流表的示数。
答：再闭合开关 时，电流表的示数是 0.7 A ；
（3）解：闭合开关S ，断开开关 和 和 串联。电压表测 两端的电压， 电压表的示数为 8 V ，
根据串联电路中电压的规律可知， 两洏的电压为 ；
两端的电压是 两端电压的 ，
根据串联电路的分压原理可知， 的阻值为
答：闭合开关 S . 断开开关 和 时，电压表的示数为 8 V ，则 的阻值是 。
【知识点】并联电路的电流规律；串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用
【解析】【分析】（1）当闭合开关 S 和 、断开开关 时， 被短接， 电路为 的简单电路， 电流表测电路中的电流，根据计算电源电压。
（2）再闭合开关 ，R3 和 并联， 电流表测干路中的电流，根据计算通过R2的电流，根据计算电流表的示数。
（3）闭合开关S ，断开开关 和 和 串联。电压表测 两端的电压。首先根据计算R1两端电压，再根据串联电路电压与电阻成正比的规律计算R1的阻值。
12．（2024九下·蓬莱模拟）物理兴趣小组设计了一个便携式水深测量装置，它主要由探头A和控制盒B构成，它们之间用有绝缘皮的细导线形成回路，如图甲所示，其中探头A是一个底面积为1×10-3m2，高为0.1m，重为6N的圆柱体，它的底部是一个压敏电阻R（体积重力均忽略不计，与水的接触面涂有绝缘漆），工作时，底部始终与水平面相平行，压敏电阻R的阻值随表面所受压力F的大小变化如图乙所示，A与B间的电路连接关系如图丙所示，其中电源电压恒为6V，小组同学将该装置带到游泳池，进行相关的测量研究。（导线重力与体积均不计，g取10N/kg），求：
（1）当把探头A刚好全部浸没到池水中时，探头A所受到的浮力及导线上所受的拉力为多少？
（2）用手拉住导线，将探头A缓慢下降到池水中某一深度（探头A不接触池底），此时电流表的示数为0.4A，探头A底部所在处水的深度h为多少？
（3）用手拉住导线，将探头A下降到水深为2m的水平池底（但不与池底密合），且导线处于完全松弛状态，此时电流表的示数为多少？
【答案】解：（1） A浸没时，A受到的浮力为，导线上所受的拉力
（2）压敏电阻R的阻值，由图乙可知此时压力F=10N，A底部受到水的压强为
，探头A底部所在处水的深度h为；
（3）当水深为2m时，A底部受到水的压强为，水对A底部的压力为，当A沉底时，池底对A的支持力为，A底部所受的总压力，当F总=25N时，R=5Ω，电流为
答：（1）当把探头A刚好全部浸没到池水中时，探头A所受到的浮力为1N，及导线上所受的拉力为5N；
（2）用手拉住导线，将探头A缓慢下降到池水中某一深度（探头A不接触池底），此时电流表的示数为0.4A，探头A底部所在处水的深度h为1m；
（3）用手拉住导线，将探头A下降到水深为2m的水平池底（但不与池底密合），且导线处于完全松弛状态，此时电流表的示数为1.2A。
【知识点】液体压强计算公式的应用；阿基米德原理；欧姆定律及其应用
【解析】【分析】（1） A浸没时排开水的体积为，根据浮力公式计算A受到的浮力；根据受力分析可知导线上所受的拉力；
（2） 电源电压恒为6V ， 电流表的示数为0.4A ，根据欧姆定律计算压敏电阻R的阻值；由图乙可知此时压力F=10N，根据压强计算公式计算A底部受到水的压强；根据计算探头A底部所在处水的深度h；
（3）当水深为2m时，根据计算A底部受到水的压强；根据F=PS计算水对A底部的压力；当A沉底时，对A进行受力分析可知池底对A的支持力为，A底部所受的总压力
，结合图可知当F总=25N时，R=5Ω，电流为。
13．（2024九下·乐东模拟）图甲是一款超声波身高体重测量仪。该测量仪测量体重时，其内部的简化电路图如图15乙所示，其中电源电压恒为18V，定值电阻R的阻值为20Ω，力敏电阻的阻值随压力F的变化规律如图15丙所示；测量身高时，被测量者头顶上方的仪器先发出声波，再接收到达头顶后反射回来的声波，最后利用传感器通过发射声波和接收声波的时间差来确定身高，如图15丁所示。某天，小敏使用该款测量仪测量自己的身高和体重，已知测量时电压表的示数为10V，传感器记录从发射声波到接收声波所经历的时间为，传感器与踏板的距离。（声速取340m/s）
（1）电路中的电流是多少？
（2）小敏所受的重力是多少？
（3）小敏的身高是多少m？
【答案】解：（1）闭合开关，力敏电阻和定值电阻串联接入电路，电压表测定值电阻两端的电压，根据欧姆定律可得通过电路的电流
（2）串联电路总电压等于各部分电压之和，力敏电阻两端的电压
UR力=U-UR=18V-10V=8V
力敏电阻接入电路的阻值
由图丙可知小敏所受的重力是600N。
（3）声波传播的距离
s'=vt=340m/s×5×10-3s=1.7m
小敏的身高
答：（1）电路中的电流是0.5A；
（2）小敏所受的重力是600N；
（3）小敏的身高是1.65m。
【知识点】速度公式及其应用；欧姆定律及其应用
【解析】【分析】（1）根据，计算电流；
（2）利用串联电路电压规律，计算电压；根据，计算电阻；
（3）根据s=vt，计算路程，计算身高。
14．（2024九下·思明模拟）小明设计了一个如图所示的蓄水装置，当蓄水量增大达到一定水位时，浮子会通过长为0.5m的细绳竖直拉起密封片，让部分水从出水口排出，以保证水位不会过高。已知浮子质量0.7kg，底面积1，高0.12m，密封片恰好盖住出水口，面积为。细绳和密封片的质量与体积均可忽略不计。为了显示水位，小明还设计了如图所示电路，通过电流大小显示水位高低，电源电压6V，定值电阻。传感器Rp阻值随受到的液体压强p的变化图像如下。求：
（1）水位高0.3m时，水对容器底压强；
（2）水位高0.3m时，电流表示数；
（3）空水箱开始储水直至细绳恰好伸直，浮力对浮子做的功；
（4）密封片恰好被拉起时的水位高度。
【答案】解：（1）水位高0.3m时，水对容器底压强
（2）水位高0.3m时，水对容器底压强为，由图像可知此时传感器Rp阻值
电流表示数
（3）浮子受到的浮力
浮力对浮子做的功
（4）密封片恰好被拉起时，对浮子受力分析
即
解得
【知识点】压强的大小及其计算；液体压强计算公式的应用；阿基米德原理；欧姆定律及其应用；功的计算及应用
【解析】【分析】 （1）根据液体压强公式p=pgh算出水对容器底压强；（2）根据压强确定传感器的电阻，根据串联电路的特点和欧姆定律计算电流大；
（3） 空水箱开始储水直至细绳恰好伸直 ，绳的拉力为0，浮子受到的浮力等于重力，F浮=G浮子=mg，根据W=F浮h计算浮力对浮子做的功；
（4）密封片恰好被拉起时，对浮子受力分析，结合浮子受力平衡得F浮=G浮子+F拉，再结合阿基米德原理列方程，解得密封片恰好被拉起时的水位高度 。
六、综合题
15．（2024九上·清新期中）小明家用双芯导线，铺设了一条从他家到水上养殖场的家庭用电线路，全长两千多米.由于磨损，输电线上某处发生了短路.正在上初中的小明想用学过的物理知识找出短路发生的地点，于是他拿出实验仪器盒里的器材：一个电流表、一个电压表、一节1.5V的干电池、开关、导线若干(电阻忽略不计)以及家里一个量程为0~15 kg 的电子秤.家里还分别有一卷和一根2m长的同规格双芯导线(如图甲A、B所示).请利用现有的器材帮助小明一起测算出短路点到他家的距离.
（1）①用电子秤测出2m长那根导线的质量m=190 g，算出这种双芯导线单位长的质量为 g/m
②用电子秤称出那一卷导线的质量 M=11400g，则这卷双芯导线的长度为 m.
③如图乙所示，将电池、电流表、电压表、开关接到那一卷导线一端A的两个线头上，再将另一端B的两个线头用导线连接起来.闭合开关后，电压表的示数是1.4V，电流表的示数是1.37 A. 则那一卷双芯导线里面每一根电线的电阻为 Ω(用最简分数表示).
④通过上面的计算，不能直接测量2m长的那根导线电阻的原因是 。
（2）接下来还要做的工作：
①小明在家里将电池、电流表、电压表、开关接到他家发生短路的线路一端的两个线头上，还有一根导线未连接，如图丙所示.请用笔画线代替导线，将电路连接完整 .
②设计这个电路的目的是测量 和由这两个物理量计算得到的 .(均用物理量符号表示)
③图丁是测量后小明随手记录在纸上的两个数据，则短路点到他家的距离为 m
【答案】（1）95；120；；电流过大， 超出电流表
（2）；I、U；R；1438.5
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】 （1）① 根据题意可知，这种双芯导线单位长的质量为：；
②这卷双芯导线的长度为：；
③每一根导线的电阻为：；
④由上面的计算可知，直接测量2m长那根导线，电阻很小，电流过大，超出电流表的量程；
（2）①在电路中电流从电源正极流出，负极流入，故电路如图所示：
②电流表测量通过电路中的电流I，电压表测量发生短路的线路一端的两个线头间的电压U，根据欧姆定律故计算结果是R；
③根据（1）中计算可知，电线的电阻和长度的关系为：；
根据记录的数据分析可知，0.12为电流值，1.47为电压值，所以发生短路的线路一端的两个线头间的电阻：，
所以短路点离他家的距离为：。
【分析】 （1）①知道长度和质量，直接可求出单位长度的质量；
②用一卷导线的质量除以导线单位长度的质量可得一卷导线的长度；
③知道电压和电流，利用欧姆定律可求出电阻；
④根据计算及欧姆定律进行分析。
（2）①根据在电路中电流从电源正极流出，负极流入进行分析；
②电流表测量通过电路中的电流，电压表测量发生短路的线路一端的两个线头间的电压，根据欧姆定律可知，由这两个物理量计算的结果；
③根据记录的电流与电压值计算出电阻，再根据导线单位长上的电阻计算出距离。
16．（2024九上·龙岗期中）若架设在两地之间的输电线发生了短路，如何方便快捷地确定短路的位置？针对这一实际问题，某物理兴趣小组模拟真实情景，他们用两条足够长的电阻丝模拟输电线（图中L、N两条电阻丝每米阻值为0.5Ω），把一个电压不变的电源、一个保护电阻R、一块电压表和一块电流表用导线连接起来装入盒内，制成检测装置盒：检测时将盒外的两根导线分别与L、N模拟输电线的接线柱相连，用导线将短路处输电线连接，计算可得短路处到检测处的距离（短路处导线和检测盒内导线电阻忽略不计）。
（1）短路位置距检测装置盒越远，电流表示数 ，电压表示数 ；（均选填“越大”“越小”或“不变”）
（2）当电压表的示数为3V时，电流表的示数为0.5A，则短路处距离检测处 米；
（3）若保护电阻的阻值为4Ω，根据（2）中数据 V；
（4）不用电流表，且其他元件不变的情况下，仍要达到上述检测目的，并推导出短路处到检测处距离s与电压表示数U示的关系式：s＝ （请用物理量符号表示，电源电压用U表示，保护电阻阻值用R表示，结果可不用带单位）。
【答案】（1）越小；变大
（2）6
（3）5
（4）或
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】（1）短路位置距甲地越远，电路总电阻越大，电源电压不变根据欧姆定律可知通过电路的电流越小，电压表示数越大。
综上 第1空、越小， 第2空、变大。
（2） 电压表的示数为3V时，电流表的示数为0.5A，根据可得：输电线的电阻，电阻丝单位长度的电阻为0.2Ω，且输电线是双股的，所以，短路处距离检测处的距离；
综上 第1空、 6；
（3） 保护电阻的阻值为4Ω ，所以总电阻，电流为0.5A，根据可得，电源电压
（4）不用电流表，将电源、一个保护电阻R和与引出到盒外的两根导线A、B，电压表的两种连接方式可以测量外部电路AB两端的电压，也可以测量保护电阻R两端的电压
图1中，电源电压不变，电线电阻和定值电阻串联，所以保护电阻R两端的电压UR＝U﹣U示； 电压表示数U示 输电线的电阻两端的电压 ，根据串联分压可知AB之间的电阻为，所以短路处到检测处距离；
图2中，电压表示数U示为保护电阻R两端的电压，根据串联电路电压规律可得，输电线的电阻两端的电压UAB＝U﹣U示；根据串联分压可得，，所以短路处到检测处距离
。
综上 第1空、或。
【分析】1、串联电路的电路规律：串联电路，电流处处相等，电源的电压为用电器电压之和，总电阻为用电器电阻之和；
2、欧姆定律：公式为U=IR，题目中电阻为10Ω，电流为0.5A，据此计算电源电压。
3、串联分压：用电器串联时，其两端的电压和电阻成正比；
4、串联电路的电路规律：串联电路，电流处处相等，电源的电压为用电器电压之和，总电阻为用电器电阻之和。
（1）[1][2]当检测电路时，电压表测量输电线的电阻两端的电压，短路位置距甲地越远，电路总电阻越大，根据欧姆定律可知通过电路的电流越小，电压表示数越大。
（2）根据可得：输电线的电阻
因电阻丝每米阻值为0.2Ω，且输电线是双股的，所以，短路处距离检测处的距离
（3）由图可知，检测电路时，则总电阻
根据可得，电源电压
（4）不用电流表，且其它元件不变的情况下，则将电源、一个保护电阻R和与引出到盒外的两根导线A、B，电压表可以测量外部电路AB两端的电压，也可以测量保护电阻R两端的电压，故如下的两种连接方式：
图1中，电压表示数U示为输电线的电阻两端的电压；由于电源电压不变，则根据串联电路的总电压等于各分电阻两端的电压之和可得：保护电阻R两端的电压UR＝U﹣U示；则电流
根据可得AB之间的电阻为
所以短路处到检测处距离
图2中，电压表示数U示为保护电阻R两端的电压；则电流，由于电源电压不变，根据串联电路的总电压等于各分电阻两端的电压之和可得，输电线的电阻两端的电压UAB＝U﹣U示；根据可得AB之间的电阻为
所以短路处到检测处距离
17．（2024九下·宝安模拟）小明、小亮和小敏共同设计了一种测定水平方向风力的装置。其原理如图（甲）所示：绝缘轻弹簧的左端固定在O点，右端与中心有孔、表面竖直的金属迎风板相连，一起套在左端也固定在O点的粗细均匀、电阻随长度均匀变化，且水平放置的金属杆上，迎风板与金属杆接触良好；电路中左端导线与金属杆的左端相连，右端导线连接在迎风板上并可随迎风板移动，R是定值电阻，a、b、c、d为四个接线柱。
(1)在他们的设计中，若要求在风力增大时，接入电路的电表的示数也随之而增大，则应该
A．在a、b之间接电流表，在c、d之间连接导线
B．只在a、b之间接电流表
C．在c、d之间接电压表，在a、b之间连接导线
D．只在c、d之间接电压表
(2)为了较准确的测出水平方向风力的大小，三位同学先对选定的轻弹簧和金属杆进行了两项测量；
①小明利用测量的数据作出了原长为40cm的轻弹簧的长度L与所受压力F的关系图像[见图（乙）]。由图可知：该弹簧每缩短10cm，弹簧受到的压力将增加 N；
②小亮和小敏设计了图（丙）所示的电路，用来测量长度为50cm的金属杆的电阻。他们备选的部分器材有：
A．电源（能够提供3V的稳定电压）
B．电流表A（量程0~0.6A）
C．电压表V（量程0~3V）
D．滑动变阻器R1（阻值变化范围为0~5Ω）
E．滑动变阻器R2（阻值变化范围为0~10Ω）选好器材后，小亮和小敏在实验中正确操作，他们记录的测量数据如下表。
实验次数 1 2 3 4 5
A表示数I/A 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
V表示数U/V 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
根据他们的测量数据可以知道：他们实验中选用的滑动变阻器是 （填器材的序号字母）；他们测出的金属杆的电阻是 Ω；
(3)三位同学最后根据(1)的要求，按图（甲）进行组装时，除用到上述选定的轻弹簧、金属杆和(2)中备选的电源、电表外，还选了阻值R=3Ω的定值电阻。如果无风时，O点到迎风板的距离以及轻弹簧的长度均等于弹簧的原长，则该装置能够测量的最大水平风力是 N；
(4)对小明、小亮和小敏设计的测定水平方向风力的装置，从力的角度，请你指出可能对测量准确度产生影响的因素之一： 。
【答案】B；2；E；5；4；设计中没有考虑迎风板与金属杆的摩擦力
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】（1）在风力增大时，迎风板会往左移动，金属杆接入电路的电阻会变小，电路中的电流变大，根据要求，电表的示数也随之而增大，则风力表是电流表，需要串联在ab两点间，B符合题意；cd间连接导线，金属杆被短路，不能测量风力，若cd间连接电压表，风力变大，电阻减小，电压表示数减小，不符合要求，ACD不符合题意；
故选B。
（2）图乙中，该弹簧每缩短10cm，弹簧受到的压力将增加2N。
根据表中数据，当电压表的示数是1.0V时，滑动变阻器的电压是2.0V，电路中的电流是0.2A，根据，滑动变阻器的阻值为：，则实验选用的滑动变阻器是R2。
根据表格，5次实验，根据，则金属杆的电阻是5Ω。
（3）当电流表的读数最大时，即0.6A，电路中的总电阻最小，即，
金属杆接入电路的电阻大小是：，
这时金属杆接入电路的电阻最小，风力最大；金属杆的全部电阻是5Ω，当金属杆接入电路的电阻是2Ω时，对应的长度是，
图乙中，当轻弹簧的长度是20cm时，所受压力是4N，装置能够测量的最大水平风力是4N。
（4）从力的角度分析，测量风力有多个因素，如迎风板与金属杆的摩擦力；迎风板左侧受到的空气阻力；实验中不能保证风力大小是不变、恒定的，方向也不能保证是水平的等等。
【分析】（1）当风力变大时，电路中电阻减小，电流变大，电流表在电路中串联连接；
（2）根据风力大小和弹簧缩短的长度量，判断弹簧不同长度时，受到的风力；根据实验数据，利用，计算电阻；
（3）根据最大的电流，根据，计算电阻，结合串联电路电阻规律，计算金属杆的电阻；
（4）实际测量风力时，有多个影响因素，测量还受到摩擦力、阻力、风向不定的影响。
18．（2024九下·西安模拟）在物理项目化学习活动中，某科技小组设计了水位自动监测装置，可以通过 电流大小确定水位高度，其原理如图甲所示。电源电压恒定，电阻丝R电阻为100Ω，长为1m，R0是压敏电阻，其阻值与所受压力大小关系如图乙所示，R0下方固定一个绝缘“⊥”形硬杆。 轻质金属滑杆 PQ可以在金属棒EF上自由滑动，PQ下方通过绝缘杆与圆柱体M固定在一起，M重为50N、高为4m。当水位上升时，PQ随M向上移动。闭合开关，当PQ恰好位于R最下端时，电流表示数为0.06A，M有四分之一体积浸在水中；当 PQ上升到 R的最上端时，刚好与“⊥”形杆接触，且对杆无压力，设定此时水位为警戒水位。整个装置接触良好且无摩擦，所有连接杆受到的重力和浮力都不计。求：
（1）电源电压；
（2）M的底面积；
（3）当电流为0.2A时，水位比警戒水位上升的高度；
（4）开关闭合后，水位不断上升过程中，电路中电流表示数的变化范围为0.06— A。
【答案】12V；0.005m2；1.6m；0.12
【知识点】阿基米德原理；物体的浮沉条件及其应用；欧姆定律及其应用
【解析】【解答】（1）闭合开关，当PQ恰好位于R最下端时，为警戒水位，电流表示数为0.06A；
此时根据串联电路的特点和欧姆定律可得，
电源电压为：U=I(R+R0)=0.06A×(100Ω+R0)；
PQ上升到R的最上端，刚好与⊥形杆接触，且对杆无压力，此时电路中只有压敏电阻R0连入电路，此时电源电压为：U=I'R0=0.12A×R0
解得R0=100Ω，U=12V。故该空填“ 12V ”；
（2）根据题意可知，警戒水位时，M漂浮，根据漂浮条件可知，M所受的浮力为：
F浮=G=50N
由阿基米德原理得到M的底面积为：；
解得：。故该空填“ 0.005m2 ”；
（3）由图乙可知，R0和压力的关系为：R0=kF+b
当F1=0N时，R0的阻值是100Ω，则100Ω=b，当F2=200N，R0的阻值是0Ω，
则：0=k×200N+b
得到k= -0.5，R0和压力的关系为：R0= -0.5F+100Ω
当电流为0.2A时，压敏电阻的阻值为：
所以有：60Ω= -0.5F+100Ω
解得F=80N，
因此增加的浮力：ΔF浮=F=80N。
当水位为警戒水位时，电路中的电流为：；
电流为0.2A时与电流为0.12A时（此时M仍然漂浮）相比，M受到浮力的增加量为：
ΔF浮=ρ水gΔV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×Δh×5×10-3m2=80N
解得：Δh=1.6m。
所以，当电流为0.2A时，则水位比警戒水位上升的高度为1.6m。故该空填“ 1.6m ”；
（4）由题意及上述分析可得，随着水位的上升，电路中的总电阻减小，电路中的电流变大，当达到警戒水位时的电流最大，为0.12A，所以电路中电流表示数的变化范围为0.06A—0.12A。故该空填“ 0.12 ”。
【分析】 （1）闭合开关，当PQ恰好位于R最下端时，两个电阻串联，已知电阻大小，根据电流表示数和欧姆定律计算电源电压；
（2）M有体积浸在水中，设定此时水位为警戒水位；PQ上升到R的最上端，处于漂浮状态，根据阿基米德原理计算M的底面积；
（3）根据电流和欧姆定律计算压敏电阻大小，根据图像确定压力，此时压力是物体增大的浮力，根据阿基米德原理计算增大深度，即水位比警戒水位上升的高度；
（4）PQ上升到R的最上端，虽然PQ杆不会移动，但圆柱体M浸入水中的体积继续增大，当M浸没在水中时，其受到的浮力最大，且此时浮力大于重力，则圆柱体M会通过连接杆、硬杆对压敏电阻施加向上的压力，且此时压敏电阻受到的压力最大，其阻值最小，则电路中的电流最大；根据阿基米德原理求出圆柱体受到的最大浮力，进一步根据力的合成和相互作用力的知识求出此时压敏电阻受到的压力（最大压力），由图乙可知压敏电阻的最小阻值，最后根据欧姆定律可得通过电路的最大电流。
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