专题07 电路基础与欧姆定律
▉考点01 串、并联电路
一、串、并联电路中的电流、电压、电阻规律
串联电路 并联电路
电路图
电流
电压
电阻 （若个相同的电阻串联，则） （若个相同的电阻并联，则）
比例分配
二、电路故障分析
1.断路判断的具体方法
方法 采用小灯泡法、电压表法、电流表法、导线法
原理 并联的部分电路断路时，小灯泡或电流表或电压表或导线等相当于再造一条电流的路径，小灯泡亮或电压表有示数或电流表有示数
判断 则与之并联的部分有断路现象
2.短路判断的具体方法
方法 将电压表或小灯泡与电路的各部分分别并联
原理 与电压表或小灯泡并联的部分若有短路，电压表或小灯泡被短路，小灯泡不亮或电压表无示数
判断 则与之并联的部分有短路现象
▉考点02 探究电流和电压、电阻的关系
一、对欧姆定律的理解
内容 在同一电路中，导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比
公式
单位 电流的单位为安培（），电压的单位为伏特（V），电阻的单位为欧姆（Ω）
成立条件 适用于纯电阻电路，在含有气体和半导体元件的电路中欧姆定律不适用
电流、电压、电阻三个量应对应于同一部分电路中同一时刻的电流、电压和电阻，即：“同一”和“同时”
二、电流与电压、电阻的关系
实验目的 探究电流跟电压的关系 探究电流跟电阻的关系
控制变量 控制电阻不变，改变电压 控制电压不变，改变电阻
电路图
如何控制 电阻不变，移动滑动变阻器的滑片调节电阻两端的电压，由电压表读出电阻两端的电压值，由电流表读出通过电阻的电流 更换不同的电阻，通过调节滑动变阻器的滑片，控制电压表的示数不变，即电阻两端电压不变，观察电流表示数的变化
进行实验与收集数据
实验数据 电压、电流 电阻、电流
分析论证 由实验数据可以看出电流和电压有关，电流随电压的增大而增大。将实验数据通过图像的形式表示出来： 通过图像分析可知电阻不变时电流的大小与电压成正比 由实验数据可以看出电流和电阻有关，电流随电阻的增大而减小。将实验数据通过图像的形式表示出来： 通过图像分析可知电压不变时电流的大小与电阻的倒数成正比，即与电阻成反比
三个重要实验中滑动变阻器的作用
项目 实验 名称 研究与的关系 研究与的关系 伏安法测定值 电阻的阻值
电路图
实验方法 保持不变，改变，读取，寻找规律 保持不变，改变R，读取，寻找规律 移动滑片，读取、值，多次测量取平均值
滑动变阻器作用 ①保护电路； ②改变两端电压，多次测量 ①保护电路； ②控制两端电压不变，多次测量 ①保护电路； ②移动滑片，读取多组、值
【注意】在三个实验中，滑动变阻器的作用②看似相同，实际上有差别，近年的中考对此细节的关注较多，应引起重视。
▉方法01 测量电阻的特殊方法
伏安法测电阻实验是初中物理中最重要的实验之一，但除此方法外，还有几种特殊测量电阻阻值的方法，现将其一一介绍，并对其测量方法作初步探讨，以便指导同学们对电阻测量有更全面的了解。
1.有电流表、无电压表的方案设计，设计此类方案的主导思想是：由于不能利用电压表测出电压，所以利用电流表多次测量电路中的电流，运用并联分流原理或开关的断开、闭合引起电路结构的改变，进行等效实验方案设计。
（1）利用一只和一个定值电阻测
①移动电表法，实验电路图如右图所示
实验方法：将串联在支路上，闭合S，读出电流表的示数；再将电流表串联在支路上，闭合开关S，读出电流表的示数。根据，即，得。
②利用开关控制测量法，实验电路图如图所示
实验方法：先将开关断开，读出电流表的示数（通过的电流）；再将开关闭合读出电流表的示数（干路电流）。根据，即，得。
（2）利用一只和一只已知最大阻值为的滑动变阻器测
实验电路图如图所示
实验方法：将滑片移到端（此时滑动变阻器连入电路的电阻为零），闭合开关S，读出电流表的示数；再将滑片移到端（此时滑动变阻器连入电路的电阻为），闭合开关S，读出电流表的示数。
根据串联电路电压特点：，即得。
2.有电压表、无电流表的方案设计，设计此类实验的主导思想是：由于不能利用电流表测出电流，所以必须运用电压表多次测电压，运用串联分压原理进行设计。
（1）利用一只和一个已知定值电阻测电阻
①移动电表法，实验电路图如图所示
实验方法：先将电压表并联在两端，闭合开关S，测出两端电压；再将电压表并联在两端，闭合开关S，测出两端电压。
根据串联电路中电流特点有：，即得。
②利用开关控制测量法，实验电路图如图所示
实验方法：闭合开关，断开，测得两端的电压；断开、闭合，测得与串联的总电压，。根据得。
（2）利用一只电压表和一只已知最大阻值为的滑动变阻器测电阻
实验电路图如图所示
实验方法：将滑片移到端（此时滑动变阻器连入电路的电阻为零），读出电压表的示数为（等于电源电压）；再将滑片移到端（此时滑动变阻器连入电路的电阻为），读出电压表的示数为，。根据得。
▉方法02 判断电表示数变化的方法
电表示数变化的问题主要检验学生对串、并联电路的特点和欧姆定律掌握情况，综合性强、难度大，解答这类问题时，要牢记电源电压不变，这个条件通常是解决问题的突破口。
解此类题之前应首先明确四点：
①电源电压恒定，测其电压的电压表示数不变。
②电流表内阻很小，常可不计；电压表内阻很大，可视为无穷大。
③灯泡的电阻一般可认为不变。
④串联电阻的个数增多，总电阻增大；并联电阻的个数增多，总电阻减小；不论串联还是并联，其中有一个电阻的阻值增大，总电阻就增大，其中一个电阻的阻值减小，总电阻减小。
判断电流表、电压表示数如何变化问题的基本方法：
（1）首先识别电路的连接情况是串联电路还是并联电路。
（2）然后找出电路中有几个电表（电流表或电压表），并分别判断它们各测哪部分电路的电流或电压。
（3）根据欧姆定律写出电流表（或电压表）所测电流（或电压）的计算表达式。
（4）根据题目所给物理情景，用电流（或电压）的计算表达式判断电流表（或电压表）示数的变化情况。
电表示数变化通常有两个原因：①开关的通断；②滑动变阻器滑片的移动。
一．探究电流与电压、电阻的关系（共10小题）
1．某同学利用如图甲所示的电路进行实验，电源电压恒为6V，更换5个定值电阻Rx，得到如图乙所示的图像。以下有关叙述正确的是（ ）
A．该同学研究的是电流和电压的关系
B．实验中电压表的示数保持0.5V不变
C．滑动变阻器阻值变化范围为7欧～35欧
D．将Rx从15欧换成10欧后，应将滑片P向右移
2．如图甲所示，电源电压不变，小灯泡L的额定电流为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像，如图乙、丙所示。则下列说法中不正确的是（ ）
A．电源电压为16V
B．小灯泡的额定功率为3.6W
C．当电流表示数为0.25A时，滑动变阻器消耗的电功率为2.75W
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
3．某兴趣小组在测量额定电压为2.5V的小灯泡灯丝电阻时发现，小灯泡两端的电压越大，测得灯丝的阻值也越大。针对上述现象，同学们提出猜想：
猜想①：灯丝两端的电压增大导致电阻增大。
猜想②：灯丝的温度升高导致电阻增大。
为研究猜想①，同学们进行了如下研究：
【实验器材】干电池2节，小灯泡灯丝1根，电流表1个，电压表1个，滑动变阻器1个，开关1个，装满水的塑料瓶，导线若干。
【实验方案】
①按图1连接好电路，将灯丝插入瓶口浸入水中。
②闭合开关S，读出电压表和电流表示数并记录。
③多次改变滑动变阻器的阻值，重复步骤②。
（1）某次闭合开关后，电流表指针位置如图2所示，其示数为 A。
（2）实验中将灯丝浸入水中的目的是 。
（3）若观察到 现象，则假设①被否定。
【实验反思】
（4）在测量小灯泡额定电阻中，某同学运用欧姆定律，从三次实验中的电压和电流平均值求出电阻平均值。请评价这种是否可行，并说明理由： 。
4．据史料记载，欧姆曾用图甲电路来研究电流与电压、电阻的关系，该电路中温差电源的电压与温差成正比。当电路中有电流通过时，小磁针偏转，转动手柄，使小磁针回到原位置，记录手柄转过角度。改变电源温差，利用同一铁丝多次实验得出表1数据；控制电源温差不变，用粗细相同、长度不同的铁丝多次实验得出表2；（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）
表1
实验组别 1 2 3 4
电源温差（摄氏度） 20 40 60 80
手柄转过角度（度） 50 100 150 200
表2
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）分析表1中数据，可以得到的初步结论是 ；
（2）对表2中数据分析发现，无法得出通过铁丝的电流与铁丝电阻成反比的结论；于是在铁丝两端连接一个电压表，重复实验，发现当铁丝长度改变时，电压表示数也发生改变，据此分析电流与铁丝电阻不成反比的原因 ；为了解决上述原因，请提出改进的方法 。
5．某兴趣小组在测量额定电压为2.5V的小灯泡灯丝电阻时发现，小灯泡两端的电压越大，测得电阻的阻值也越大。针对上述现象，同学们提出猜想：
猜想①：灯丝两端的电压增大导致电阻增大。
猜想②：灯丝的温度升高导致电阻增大。
为研究猜想①，同学们进行了如下研究。
【实验器材】干电池2节，额定电压为2.5V的小灯泡1只，电流表1个，电压表1个，滑动变阻器1个，开关1个，装满水的塑料瓶，导线若干。
次数 1 2 3 4 5
电压/V
电流/A
电阻/Ω
【实验方案】
①按图1连接好电路，将灯丝插入瓶口浸入水中。
②闭合开关S，读出电压表和电流表示数，记录在表格中。
③多次改变滑动变阻器的阻值，重复步骤②。
（1）某次闭合开关后，电流表指针位置如图2所示，其示数为 安。
（2）实验中将灯丝浸入水中的目的是 。
（3）若观察到 现象，则假设①被否定。
（4）实验结果表明灯丝电阻变化与施加电压无直接因果关系后，某同学直接得出”灯丝电阻增大是由温度增大引起”的结论。请评价他结论得出过程是否合理，并说明理由。 。
6．某同学利用如图甲所示电路（电源电压恒为3V），进行了如下探究。
【实验目的】
（1）探究电流与 的关系。
【实验步骤】（2）按图甲连接好电路，闭合开关，分别将5Ω、10Ω、20Ω的电阻接入电路中，记录对应的电压表示数和电流表示数，实验结果如表1所示。表1空格处中的电流表示数如图乙所示，此时通过电阻R的电流为 。
表1
实验组别 1 2 3
电压U（V） 1.6 2 2.4
电阻R（Ω） 5 10 20
电流I（A） 0.32 0.22
表2
实验组次 1 2 3
电压U（V） 2 2 2
电阻R（Ω） 5 10 20
电流I（A） 0.40 0.20 0.10
【实验反思】
（3）查阅资料：电源本身存在较大的电阻。实验中电阻两端电压改变的原因是 。
【实验改进】
（4）小科在原电路的基础上增加了一个电路元件顺利完成了实验，实验结果如表2所示，请写出电路元件的名称及连接方式： 。
7．兴趣小组同学想要探究电流与电压、电阻的关系。小明设计了图甲的电路图，并连接实物进行实验。
（1）闭合开关后，小明发现灯泡不亮，两电表示数如图乙，此时电路故障是 。
（2）排除故障后，小明将实验中记录的数据绘制成在坐标图中（图丙）。小明不能得出电流与电压成正比的原因是 。
（3）图丁是组内其他同学利用5Ω、10Ω、20Ω定值电阻进行实验后所绘制的图像。小明发现，分析图像能得到“当导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体电阻呈反比”这一规律。小明分析的过程是 。
8．在“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”实验中，小组同学利用可调电压电源（可调为1.5V、3.0V、4.5V、6.0V）、5个定值电阻（阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω）、滑动变阻器（10Ω 1A）、电压表和电流表做了如下实验：
【实验操作】
（1）小明根据图甲所示电路图连接成了图乙所示的实物电路，其中只有一根导线连接错误，请在这根导线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确。（连线不要交叉）
【数据收集】
（2）某次测量，电流表的示数如图丙所示，读数为 。
【数据分析】
（3）实验结束后，小明与小丽交流时，发现他们在相同坐标系中画出的图像不同（如图丁），你认为图像a与b不同的原因是 。
9．项目小组基于新能源汽车电池智能温度监测系统原理，研发了一款温度监测模拟装置，其核心测温电路如图甲所示。电源电压U＝6V恒定，定值电阻R0＝30Ω，热敏电阻R1的阻值随温度变化关系如图乙所示。当温度变化时，R1的阻值改变，导致电压表示数变化。小组同学将温度示数标记在电压表上，可以完成电压和温度的转化。
（1）当温度为0℃时，电压表的示数为 。
（2）当R1为60Ω时，系统启动散热，请计算此时电路电流大小。
（3）小组改装的温度检测刻度盘是否均匀，请分析说明理由。
10．小龙利用一个规格为“60Ω 1.0A”的滑动变阻器和其他器材来“检验欧姆定律”。实验电路如图甲所示，电源电压恒为6伏。滑动变阻器的ab段线圈之间的绝缘漆破损，致使ab段电阻损失，此时ab段电阻近似被短路（如图乙）。实验步骤如下：
①用10欧的定值电阻进行实验，连接电路。
②闭合开关，调节滑动变阻器，使定值电阻两端电压为5伏，读出电流表的示数（如图丙）；断开开关，把滑片P移到阻值最大端。
③继续调节滑片使电压表的示数分别为4伏、3伏、2伏、1伏，依次读出电流表的示数并记录。
（1）图丙中电流表示数为 安。
（2）小龙设计上述实验步骤，要探究的问题是： 。
（3）小龙在完成电压表示数为2伏的实验后，再做电压表示数为1伏的实验时，无论如何调节滑片电压表示数一直大于1伏。分析可得，ab段电阻丝绝缘层破损前的阻值Rab的范围是 。
二．摩擦起电（共3小题）
11．“金陵金箔”是国家级非物质文化遗产。如图所示，通过手持羽毛扫过纸垫，再将羽毛靠近工作台上的金箔，即可吸起金箔，推理羽毛吸住金箔的原因可能是（ ）
A．羽毛与纸垫摩擦，生成异种电荷
B．羽毛与纸垫摩擦，带上同种电荷
C．羽毛与金箔带同种电荷，相互吸引
D．羽毛带电，吸引不带电的金箔
12．西汉的《春秋纬》中有对“玳瑁吸诺”的记载，描述摩擦过的玳瑁外壳因带电而吸引轻小物体，玳瑁外壳带电的原因是（ ）
A．摩擦使物体间电荷发生了转移
B．摩擦使物体内部电荷转移到表层
C．摩擦生热使原子发生了裂变
D．摩擦过程中创生了多余电荷
13．塑料尺子一般情况下是不能直接把桌面上的碎纸屑“吸”起来的，但将尺子与头发摩擦几下，再靠近碎纸屑时，纸屑就会被尺子吸住。如果把与头发摩擦后的塑料尺子靠近水平悬挂且被丝绸摩擦过的玻璃棒一端时，发现两者互相吸引。则可判断（ ）
A．尺子带负电，纸屑带正电
B．尺子带正电，头发带负电
C．尺子带正电，纸屑不带电
D．尺子带负电，头发带正电
三．串联电路和并联电路的辨别（共3小题）
14．充电器是现代人生活中不可或缺的功效型电子产品，如图是使用三合一充电器同时给三部手机充电的场景。若拔掉其中一部手机后，另外两部手机的连接方式以及通过充电器的总电流将（ ）
A．并联 变小 B．并联 变大
C．串联 变小 D．串联 变大
15．路由器是一种支持有线和无线连接的网络设备，通过后排接口可以同时连接多台电脑，各接口之间是 （选填“串联”或“并联”）的，你的判断的依据是 。
16．部分城市道路安装了一种“按钮式红绿灯”，如图。当路上车辆不多时，行人通过触摸按钮使正对车辆的红灯亮起，此时行人可安全通过。这个按钮相当于电路元件 ，红灯和绿灯的连接方式是 。
四．电流表的使用（共4小题）
17．如图1是小文所在的项目化小组制作的磁悬浮地球仪，图2是其内部结构图，地球仪内部顶端是一块磁铁，支撑装置顶部内有电磁铁，通电之后将地球仪放在适当位置即可悬浮。请回答下面小题：
小文将电表接入电路，通电后，电表的指针位置如图3所示。其示数为（ ）
A．0.26A B．1.30V C．1.30A D．6.50V
18．关于电流表（如图）的使用，下列叙述中错误的是（ ）
A．电流表可以直接接在电源两极上
B．被测电流不要超过电流表的量程
C．将电流表串联在被测电路中
D．必须使电流从“+”接线柱流入，从“﹣”接线柱流出
19．某同学使用电流表时，估计待测电路中的电流应选用0～0.6A的量程，但他误用0～3A的量程来测量。这样做的结果是（ ）
A．指针摆动角度大，会损坏电流表
B．指针摆动角度小，会损坏电流表
C．指针摆动角度小，读数比较准确
D．指针摆动角度小，读数不够准确
20．在测量小灯泡电阻实验中，某电表的示数如图所示。其示数为（ ）
A．1.4伏 B．0.28伏 C．1.4安 D．0.28安
五．串联电路的电流特点（共1小题）
21．某同学学习了伏打电堆的工作原理后，尝试用铜环和锌环各10枚依次堆叠，用浸有食盐溶液的小纸片置于各铜环和锌环之间，如图所示。闭合开关，电流表正常工作。则以下说法正确的是（ ）
A．每一组铜环、小纸片、锌环构成一节电池
B．浸小纸片的食盐溶液可以换成纯净的水
C．在该电路导线中，电子从铜环流向锌环
D．流过电流表的电流大于流过灯泡的电流
六．并联电路的电流特点（共3小题）
22．研究并联电路中电流的关系时，所设计的电路如图所示，其中灯L1的电阻大于灯L2的电阻，下列说法正确的是（ ）
A．连接电路时，应闭合S，断开S1、S2
B．先闭合S、S1，再闭合S2时，观察到灯L1变暗
C．先闭合S、S2，再闭合S1时，电流表A2的示数不变
D．当S、S1、S2全部闭合时，电流表的示数大小为 A3＞A1＞A2
23．如图所示电路，电源电压恒定，电阻R1＝10Ω，R2＝5Ω。闭合开关S，电流表A的示数为I1，再闭合开关S1，电流表A的示数为I2，则I1：I2＝ ，电流表A1的示数将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
24．如图所示，开关S、S1都闭合时，电灯L1、L2、L3的连接方式是 ，电流表A1和A2的指针偏转角度相同（电流表有两个量程，分别为“0～0.6A”和“0～3A”），此时通过L1、L3的电流之比为1：6，当断开S1时发现A2的示数减小了0.4A，那么两开关都闭合时流过L2的电流是 A。
七．电压表的使用（共6小题）
25．如图甲所示，把铜片、铁片插入菠萝中，发现电压表的指针发生偏转，用电压表测量它的电压。则下列说法正确的是（ ）
A．电压表的示数为0.5V
B．电压表能提供电压
C．通过铜片的电流比锌片的电流大
D．铜片是水果电池的正极
26．在番茄上相隔一定距离分别插入铜片和锌片，即为番茄电池。将铜片、锌片与电压表相连，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．铜片是番茄电池的负极
B．图中所示的电压值为4V
C．为提倡节约，制作电池后的番茄仍作蔬菜食用
D．番茄电池形成通路后，电子将从锌片流向铜片
27．小明自制“伏打电堆”并连接了如图所示电路。闭合开关S，小灯泡发光，电压表指针右偏，则下列说法正确的是（ ）
A．金属A是电堆的正极
B．“伏打电堆”将电能转化为化学能
C．若小灯泡断路，电压表仍有示数
D．若断开开关，A、B两金属间无电压
28．取一个橙子，把钢片、铁片插入其中，就制成了一个水果电池。用电压表测量电压，如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．该水果电池工作时只发生物理变化
B．铜片是水果电池的正极
C．该水果电池此时的电压是3V
D．水果电池将内能转化为电能
29．如图所示是小刚将A、B两金属片间隔一定距离插入柠檬中制成的“柠檬电池”，并用电压表测量其电压的情景，下列分析正确的是（ ）
A．“柠檬电池”是把电能转化为化学能
B．“柠檬电池”是把化学能转化为内能
C．“柠檬电池”的正极是金属片B
D．“柠檬电池”的正极是金属片A
30．如图甲所示，小科制作了一个利用电压表测物体质量的装置，它能在电压表上直接读出秤盘上所放物体的质量大小。闭合开关，当秤盘上不放任何待测物体时，应调整弹簧悬挂高度，使电压表示数为零，相当于完成了装置称量前的调零。
（1）当秤盘上放140克物体时，电压表指针位置如图乙，读数为 伏；
（2）小科想将电压表刻度盘上的电压值直接改装成质量值，则图丙中C的数值应为 。
八．串并联电路的电压特点（共1小题）
31．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
九．超导现象与超导体（共4小题）
32．2023年7月12日，《自然》杂志刊登：人类首次发现在14GPa压力下达到液氮温区的镍氧化物超导体。超导体具有在特定条件下电阻变为零的特性。根据超导体的这一特性不能用来制作（ ）
A．电磁铁 B．电动机 C．电热器 D．输电线
33．超导体，又称超导材料，是指在某一温度下电阻为零的导体。现有超导材料大多需要在极低温度下才能工作，这大大限制了其广泛应用，研发出室温超导材料一直是全球物理学界寻求突破的方向。下列选项不能用超导材料制作的是（ ）
A．电磁铁 B．电热丝
C．输电导线 D．电动机线圈
34．2023年7月12日，我国科学家首次发现液氮温区镍氧化物超导体，这是由中国科学家首次率先独立发现的全新高温超导体。下列应用中适用超导体的是（ ）
A．输电线
B．电烤箱
C．电熨斗
D．电饭锅
35．超导是科学世界中最奇妙的现象之一，超导体中材料电阻为零，假如科学家已研制出常温下的超导体材料，则可以用它制作（ ）
A．家用保险丝 B．炽灯泡的灯丝
C．电炉的电阻丝 D．电动机线圈
十．影响电阻大小的因素（共10小题）
36．王老师以电池和口香糖锡纸为材料制作取火工具：取口香糖锡纸，中间剪掉一些（如图甲所示）。将锡纸条两端分别接在电的正负极，很快发现锡纸条ab段先冒烟着火（如图乙所示）。已知ab和bc长度相等，则通电时，与bc段相比，ab段的（ ）
A．电压较大 B．电流较大
C．产热较少 D．电功率较小
37．把装满盐水的气球连接在如图所示的电路中，接通电路灯泡发光。若两手向相反的方向拉扯连接气球的导线，使气球变长，下列推测合理的是（ ）
A．盐水气球电阻变小 B．电流表的示数变大
C．灯泡亮度保持不变 D．电压表的示数变小
38．某同学利用如图所示装置探究影响铅笔芯电阻大小的因素，闭合开关，保持A夹不动，移动B夹，发现电流表示数发生改变。此现象反映了影响铅笔芯电阻大小的因素是（ ）
A．长度 B．温度 C．材料 D．横截面积
39．为了探究导体导电能力是否与材料等因素有关，科学兴趣小组利用电压恒定的学生电源、不同规格的金属丝（如表所示）、电流表、开关等器材进行了如下实验。
编号 材料 长度 横截面积
① 镍铬合金 1米 1毫米2
② 镍铬合金 1米 2毫米2
③ 镍铁合金 1米 1毫米2
④ 锰铜合金 1米 1毫米2
步骤一：将①号金属丝的A、B端接入电路，使导线的P端与B相连（如图甲）；
步骤二：闭合开关，记录电流表示数I1，立刻断开开关；
步骤三：将P分别移至金属丝的C、D点，闭合开关，记录电流表示数分别为I2、I3，并立即断开开关；
步骤四：分别用②、③、④号金属丝替换①号金属丝重复上述步骤。
（1）步骤二中，记录图乙所示电流表的示数为0.34A，请用箭头标出此时电流表指针的位置；
（2）编号①②实验对比，探究的问题是 ；
（3）实验中，每次都要等材料完全冷却后，再测量电流。这种做法主要是因为 ；
（4）查阅资料得知：长度、粗细均相同的锰铜合金电阻非常小。试分析用④号金属丝实验时可能存在的安全隐患： 。
40．如图是研究“影响导体电阻大小的因素”的实验装置，已知电源恒为3伏。实验中用四根电阻丝作被测导体，A、B、C三根电阻丝等长，D最长。将电阻丝两端接入电路后，通过调节滑动变阻器，保持电阻丝两端电压2伏不变，进行测量并记录，数据如表。
实验组 电阻丝 材料 横截面积（厘米 电流（安培）
1 A 锰铜合金 0.4 0.56
2 B 镍铬合金 0.4 0.44
3 C 镍铬合金 0.2 0.22
4 D 镍铬合金 0.2 0.10
（1）将电阻丝A的两端接入电路，闭合开关前，需要将滑动变阻器的滑片移至线圈最 （填“左”或“右”）侧。
（2）分析上表中实验组3和4，得到的结论是： 。
（3）为完成上述实验，所选用的滑动变阻器可能是 （填字母）。
A.“5Ω 0.6A”
B.“10Ω 0.5A”
C.“15Ω 0.6A”
（4）工业上将金属膜覆盖在陶瓷圆筒上，然后雕刻成螺旋状，生产出不同阻值的定值电阻。下列是用相同的金属膜雕刻成的三个阻值不同的定值电阻R1、R2、R3（虚线表示背面剩余金属膜）。你认为哪个电阻阻值最大，并说明理由： 。
41．小明在探究“导体的电阻与导体长度”的关系时，选择图甲所示的器材，并连接了部分电路。将固定在木板上长为15厘米的铅笔芯作为研究对象，标记为等长的五段，a、f为铅笔芯的两个端点，中间四点分别标记为b、c、d、e。
（1）若使滑动变阻器的滑片P向D端滑动时，电流表示数减小，需用一根导线将电源的正极接线柱与滑动变阻器的 （选填“A”“B”或“C”）接线柱连接。
（2）小明将电路连接完整，把线夹夹在f点，闭合开关，发现无论如何调节滑动变阻器，电压表和电流表始终无示数。用根导线的两端分别接到开关两端的接线柱上时，电压表和电流表仍无示数；将导线的两端分别接到滑动变阻器接入电路的两接线柱上时，电压表和电流表均有示数。若电路中只有一处元件故障，则故障是 。
（3）小明排除故障后，某次实验的电流表示数如图乙，结合甲图电路连接，读数为 安。
（4）将线夹分别夹在e、d、c、b点，重复步骤（3），得到铅笔芯接入长度l和对应的铅笔芯接入电阻的平均值R的数据，如表所示：
线夹位置 b c d e f
铅笔芯接入长度l/厘米 3 6 9 12 15
铅笔芯接入电阻的平均值R/欧姆 2.0 4.0 5.9 8.0 10.0
请在丙图的坐标纸画出铅笔芯接入电阻的平均值R和铅笔芯接入长度l的关系图像。
42．小科利用如图甲所示的实验装置探究电阻的大小与哪些因素有关。图乙中A为锰铜合金线，B、C、D为镍铬合金线，S表示横截面积。请回答：
（1）图甲中，小乐是通过 判断电阻大小的。
（2）在探究电阻大小与导体横截面积的关系时，小乐应选择其中 两根合金线分别进行实验。
（3）电阻触摸屏在笔记本电脑及手机等设备上已普遍使用，触摸屏相当于一根电阻丝，当手指在触摸屏表面施以一定的压力时，触摸屏通过分别识别触摸点的水平与竖直位置，从而确定触摸的位置。如图丙，触摸点P将电阻丝分为上下两部分，设上部分电阻为R1，下部分电阻为R2，结构可等效为如图丙所示的电路，电源电压不变，当触摸点在竖直方向移动时，电路中的电流 （选填“变大”“变小”或“不变”）。（触摸时会改变电阻的长度）
（4）目前市场上折叠屏手机的使用材料包括柔性屏幕和铰链结构材料，这种屏幕需要具备高柔韧性、可折叠性、导电性等。请你推测这种屏幕还可能具有什么性质： 。
43．小科通过查阅资料发现，欧姆在探究欧姆定律时曾做过一个实验：如图所示，电流扭秤内有小磁针，其作用与电流表相同，将金属棒的一端浸入沸水中，另一端浸入碎冰中，从而形成温差电池，以提供电源电压。当用待测导线连接两个水银杯，就能形成闭合回路，产生电流，并利用电流扭秤来测量电流强度。欧姆利用8根直径相等但长度不同的铜导线进行实验，探究当待测导线两端电压相同时，电流和待测导线之间的关系。请回答：
（1）实验时将待测导线放入两个水银杯中，这是利用了水银的 性。
（2）实验时是通过观察电流扭秤中 来比较电流强度大小的。
（3）实验时需保持相同的电源电压，在此实验中，是通过保持 相同来实现保持电源电压相同的。
（4）欧姆通过实验推导出（X表示电流强度，k为常数，S为导线的横截面积，a为导线两端的电压差，L为导线长度），在此基础上又引入了电阻的概念，由此可知电阻R＝ （用题中字母表示）。
44．为了探究导体导电能力是否与材料等因素有关，科学兴趣小组利用电压恒定的学生电源、不同规格的金属丝（如表所示）、电流表、开关等器材进行了如下实验。
步骤一：将①号金属丝的A、B端接入电路，使导线的P端与B相连（如图甲）。
步骤二：闭合开关，记录电流表示数I1，立刻断开开关。
步骤三：将P分别移至金属丝的C、D点，闭合开关，记录电流表示数分别为I2、I3，并立即断开开关。
步骤四：分别用②、③、④号金属丝替换①号金属丝重复上述步骤。
编号 材料 长度 横截面积
① 镍铬合金 1米 1毫米2
② 镍铬合金 1米 2毫米2
③ 镍铁合金 1米 1毫米2
④ 锰铜合金 1米 1毫米2
（1）步骤二中，记录图乙所示电流表的示数为0.34A，请用箭头标出此时电流表指针的位置。
（2）编号①②实验对比，探究的问题是 。
（3）实验中，每次都要等材料完全冷却后，再测量电流。这种做法主要是因为 。
（4）查阅资料得知：长度、粗细均相同的锰铜合金电阻非常小。试分析用④号金属丝实验时可能存在的安全隐患： 。
45．小金和同学一起探究“电阻大小与长度的关系”，实验电路如图所示。实验时多次改变某一合金丝接入电路的长度L、调节滑动变阻器的阻值，分别记录电流表（0﹣0.6安；0﹣3安）、电压表的示数，计算得到相应电阻的值，如表所示。已知电源电压保持3伏不变。
L厘米 30 40 50 60
R/欧 2.1 2.7 3.3 4.0
请回答：
（1）在某次测量时，电压表的指针位置如图所示，则读数U＝ 伏。
（2）为方便实验操作，在实验中更适合使用的是 （选填“0﹣20欧”或“0﹣200欧”）的滑动变阻器。
（3）根据实验可得出的结论是 。
（4）仅根据上述实验得出的结论，通过增大电阻丝长度来增大电阻的方法是否适用于其他各种合金丝，请说明理由 。
十一．变阻器（共5小题）
46．在收音机等电器中，有一种叫电位器的变阻器。电位器的外形及其内部构造如图所示，A、B、C三个焊接点相当于变阻器的三个接线柱。使用电位器时，下列说法中不正确的是（ ）
A．电位器是通过改变接入导体的长度来改变电阻大小
B．只把A和C接入电路，无法改变通过电位器的电流
C．把A和B接入电路，逆时针旋动滑片可使电流变小
D．把B和C接入电路，顺时针旋动滑片可使接入电阻变小
47．电动汽车利用旋钮变阻器实现对转速的控制，车速仪由电路中的电流表改装，图中O、E、F为变阻器的三个接线柱。驾驶员踩下“油门”，旋钮滑片逆时针转动，车速仪示数变大。则与M、N相连接的是（ ）
A．E和F B．O和E
C．O和F D．以上接法均可
48．如图虚线框内是光敏变阻器的结构图，AB为阻值均匀的薄膜电阻，EF为一条导电电极（相当于导线），在AB、EF之间是光导电层（无激光照射时为绝缘体；有激光照射时被照射处的光导电层导电，在该点处将薄膜电阻和导电电极接通），①、②、③为接线柱。
（1）光敏变阻器的结构中，起到滑动变阻器滑片作用结构是 。
（2）请将光敏变阻器正确串联到如图的电路中，要求开关闭合后，当激光束水平左移时灯泡变暗。
49．如图所示的闭合回路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处在 （填“最左端”，“中间”或“最右端”），当某同学实验时，刚一试触就发现电流表的指针迅速摆动到最大刻度，其原因可能有哪些？ 。
50．一位同学设计了一个风力测定仪，如图所示，O是转动轴，OC是金属杆，下面连接着一块受风板。无风时OC是竖直的，风越强，OC杆偏转的角度越大。AB是一段圆弧形电阻，P点是金属杆与弧形电阻相接触的点，电路中接有一个小灯泡，测风力时，闭合开关S．通过分析可知：金属杆OC与弧形电阻AB组合在一起相当于一个 ，观察 可以粗略地反映风力的大小。若要提高该装置反映风力大小的性能，可采取的方法是 。
十二．欧姆定律（共10小题）
51．国家卫生健康委发布的《体重管理指导原则（2024年版）》指出，如果得不到有效遏制，2030年，我国成人超重肥胖率将达70.5%，儿童超重肥胖率将达31.8%。如图是一个自动体重测试仪的工作原理图，有关它的说法不正确的是（ ）
A．体重显示表是用电流表改装成的
B．体重越大，R2接入电路的阻值越小
C．体重越大，体重显示表的示数越小
D．R1的作用是保护电路
52．如图电路，其中的“恒流源”是一个特殊电源，当外部电阻变化时，输出的电流大小保持不变。下列说法正确的是（ ）
A．当R的阻值增大时，电压表示数不变
B．当R的阻值增大时，电压表示数增大
C．在a处串联一个定值电阻，电压表示数减小
D．在a处串联一个定值电阻，电压表示数增大
53．科学小组利用定值电阻R0、声敏电阻R（阻值会随声音强弱发生变化，如图甲所示）、电流表（0～0.6A）、学生电源等器材，设计了可用电流表的示数来反映噪声强弱的装置。该装置电路如图乙所示。在某次测试中，当噪声为80dB时，电流表示数为0.4A；当噪声为50dB时，电流表示数为0.2A。下列说法正确的是（ ）
A．该电路中的电流随声音强度增大而减小
B．R0阻值是5Ω，电源电压为10V
C．当电流表示数0.3A，噪声强度为60dB
D．若要增大噪声的测量范围，可以减小R0的阻值
54．如图所示的电路，电源电压保持不变，滑动变阻器和小灯泡两个元件中，一个接在A、B两点之间，另一个接在C、D两点之间。闭合开关S，电流表的示数为0.20A，用电压表测得A、B两点间的电压为1.8V，C、D两点间的电压为1.2V；移动滑动变阻器的滑片，使电流表的示数变大，A、B两点间的电压变为1.5V，已知小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大，则此时滑动变阻器接入电路的电阻值可能为（ ）
A．5Ω B．6Ω C．7Ω D．8Ω
55．如图所示电路中，电源电压保持不变。小灯泡L标有“6V 3W”，且电阻不随温度变化，闭合开关S，让滑动变阻器的滑片P从a端移动到c点，RcbRab。这一过程中电流表示数变化了0.1安，电路消耗的总功率变化了1.2瓦，小灯泡消耗的电功率没有超过额定功率。滑片P从a移动到c的过程中，电压表示数的变化范围是（ ）
A．7.2伏～6伏 B．6伏～7.2伏 C．3.6伏～3伏 D．3伏～3.6伏
56．某科学小组进行如下电学实验。
（1）探究：科学小组用图甲所示电路测量并联电路的电流特点，数据如下：I1＝0.2A，I2＝0.3A，I＝0.5A，由此可得出的结论 。
（2）困惑：小组同学先闭合开关S和S1再闭合S2时，发现灯L1变暗了。并联电路中各用电器独立工作，互不影响，在闭合S2时，灯L1亮度理论上是不变的，实验中为什么变暗了？
解决：学了欧姆定律后，小组同学重新研究这个问题，设计图乙的电路。闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片，发现电压表示数变了，图乙是否有个看不见的电阻存在呢？查阅资料：电源内部确实存在电阻，当电源外部电阻变小，灯两端电压变低，灯变暗。
求值：科学小组在图乙电路中移动滑片，分别测出电压表和电流表的值，得到如下表数据（导线电阻不计）。
实验次数 科学量 1 2 3
电压U/V 2.8 2.5 2.4
电流I/A 0.2 0.5 0.6
分析上表数据：电源内阻阻值＝ 欧。
（3）拓展：冬天在电池储存能量相同时，电池的内阻增大，是导致电动车续航能力下降的因素之一，请从能量角度解释原因 。
57．小柯利用图甲所示的电路验证欧姆定律。
次数 电压/V 电流/A
1 1.0 0.11
2 2. 0.21
3 2.5 0.26
（1）根据图甲电路图连接实物，请用笔画线代替导线完成图乙电路连接 。
（2）正确连接好电路后，闭合开关，发现电流表没有示数，电压表也无示数，（若故障只有一处）以下对于电路故障的分析正确的是： 。
A.不可能是R断路
B.可能是R短路
C.把电压表和电流表互换位置，电压表有示数，电流表无示数
D.如果是滑动变阻器断路，可以把电压表并联在滑动变阻器两端进行检测
（3）根据实验数据做出电流随电阻变化的图像如图丙所示。则可以得到的实验结论是 。
（4）小柯在研究电流与电压关系的实验中，定值电阻R的阻值为10欧，通过滑动变阻器多次实验得到相关数据如表所示。结束实验整理器材时发现，测量过程某个电表没有调零。则这个电表在未连入电路前的指针偏转情况可能是 。
A.
B.
C.
D.
58．如图甲所示为自动气象站中的测温装置，学校科技小组模拟制作了一个测温器。测温器电路如图乙所示，其中电阻R为铂质电阻，其阻值随温度的变化如图丙所示；“恒流源”是一个特殊电源，R的阻值变化时，电源输出的电流能保持恒定不变。小组同学想将灵敏电压表改装成气温表，以反映环境的温度。实验发现：环境温度从20℃上升到40℃时，灵敏电压表的示数变化了16mV。则：
（1）通过电阻R的电流恒定为 mA。
（2）若将灵敏电压表改成气温表，则0℃应标在电压表的 mV处。
（3）由灵敏电压表改成的气温表，其刻度 （选填“均匀”或“不均匀”）。
（4）当温度的变化值相同时，灵敏电压表示数的变化值越大，表示气温表的灵敏度越高。则要提高其灵敏度，可采取的做法是 （写出1点）。
59．项目学习小组同学设计了如甲图所示的质量仪，其中弹簧A（原长为1米）的上端与滑动变阻器的滑片P相连（此时P处于R的最上端），弹簧A、B的下端与金属板相连。电源电压恒为9伏，定值电阻R0＝30欧，R＝15欧，R的长度为0.3米，电压表的量程为0﹣3伏。其工作原理为：盛放物体的托盘对弹簧产生的压力，使弹簧压缩带动滑片P下移，从而使电压表的示数发生变化来指示物体的质量，弹簧压缩长度ΔL与压力的关系如图乙所示。当被测物体质量较小时，质量仪比较精确，当物体质量较大时，则质量仪的量程变大。（托盘质量忽略不计）
（1）弹簧B的长度为 。
（2）电压表的示数为2伏时，计算被测物体的质量。（写出计算过程）
（3）若将甲装置中的弹簧A去掉，保持其他条件不变，通过计算在丙图中标出质量仪的零刻度线和量程（标出位置和具体数值）。 。
60．图1是某电压力锅的实物图，图2是它的电路图。其中，S1为定时开关。S2为压力开关，锅内压强低于160千帕时，S2闭合，当锅内压强达到180千帕时，S2断开；R1、R2均为发热电阻。R1＝48.4欧，R2＝193.6欧。闭合开关S1，电压力锅开始加热升压，当锅内气压到达180千帕时，电压力锅进入保压状态，直至断开，电压力锅加热结束。已知电压力锅盖横截面积为300厘米2。
（1）当升压刚结束时，电压力锅内气体对锅盖的压力为 。
（2）某同学从铭牌上得知该电饭锅能效等级为三级，国家标准中规定三级能效的热效率值范围为81%≤η＜86%（热效率是指以最大功率加热时，水吸收的内能与高压锅消耗电能的比值）。为测试该高压锅能效等级是否符合，该同学在高压锅内加入0.8千克26℃的水，用220伏的电源电压进行加热。锅内气压与加热时间如图3所示，水的沸点与气压关系如表所示。请根据以上信息，通过计算判断该电高压锅的能效等级是否符合三级要求。
气压/千帕 100 120 140 100 180 200
沸点/℃ 100 104 109 113 116 120专题07 电路基础与欧姆定律
▉考点01 串、并联电路
一、串、并联电路中的电流、电压、电阻规律
串联电路 并联电路
电路图
电流
电压
电阻 （若个相同的电阻串联，则） （若个相同的电阻并联，则）
比例分配
二、电路故障分析
1.断路判断的具体方法
方法 采用小灯泡法、电压表法、电流表法、导线法
原理 并联的部分电路断路时，小灯泡或电流表或电压表或导线等相当于再造一条电流的路径，小灯泡亮或电压表有示数或电流表有示数
判断 则与之并联的部分有断路现象
2.短路判断的具体方法
方法 将电压表或小灯泡与电路的各部分分别并联
原理 与电压表或小灯泡并联的部分若有短路，电压表或小灯泡被短路，小灯泡不亮或电压表无示数
判断 则与之并联的部分有短路现象
▉考点02 探究电流和电压、电阻的关系
一、对欧姆定律的理解
内容 在同一电路中，导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比
公式
单位 电流的单位为安培（），电压的单位为伏特（V），电阻的单位为欧姆（Ω）
成立条件 适用于纯电阻电路，在含有气体和半导体元件的电路中欧姆定律不适用
电流、电压、电阻三个量应对应于同一部分电路中同一时刻的电流、电压和电阻，即：“同一”和“同时”
二、电流与电压、电阻的关系
实验目的 探究电流跟电压的关系 探究电流跟电阻的关系
控制变量 控制电阻不变，改变电压 控制电压不变，改变电阻
电路图
如何控制 电阻不变，移动滑动变阻器的滑片调节电阻两端的电压，由电压表读出电阻两端的电压值，由电流表读出通过电阻的电流 更换不同的电阻，通过调节滑动变阻器的滑片，控制电压表的示数不变，即电阻两端电压不变，观察电流表示数的变化
进行实验与收集数据
实验数据 电压、电流 电阻、电流
分析论证 由实验数据可以看出电流和电压有关，电流随电压的增大而增大。将实验数据通过图像的形式表示出来： 通过图像分析可知电阻不变时电流的大小与电压成正比 由实验数据可以看出电流和电阻有关，电流随电阻的增大而减小。将实验数据通过图像的形式表示出来： 通过图像分析可知电压不变时电流的大小与电阻的倒数成正比，即与电阻成反比
三个重要实验中滑动变阻器的作用
项目 实验 名称 研究与的关系 研究与的关系 伏安法测定值 电阻的阻值
电路图
实验方法 保持不变，改变，读取，寻找规律 保持不变，改变R，读取，寻找规律 移动滑片，读取、值，多次测量取平均值
滑动变阻器作用 ①保护电路； ②改变两端电压，多次测量 ①保护电路； ②控制两端电压不变，多次测量 ①保护电路； ②移动滑片，读取多组、值
【注意】在三个实验中，滑动变阻器的作用②看似相同，实际上有差别，近年的中考对此细节的关注较多，应引起重视。
▉方法01 测量电阻的特殊方法
伏安法测电阻实验是初中物理中最重要的实验之一，但除此方法外，还有几种特殊测量电阻阻值的方法，现将其一一介绍，并对其测量方法作初步探讨，以便指导同学们对电阻测量有更全面的了解。
1.有电流表、无电压表的方案设计，设计此类方案的主导思想是：由于不能利用电压表测出电压，所以利用电流表多次测量电路中的电流，运用并联分流原理或开关的断开、闭合引起电路结构的改变，进行等效实验方案设计。
（1）利用一只和一个定值电阻测
①移动电表法，实验电路图如右图所示
实验方法：将串联在支路上，闭合S，读出电流表的示数；再将电流表串联在支路上，闭合开关S，读出电流表的示数。根据，即，得。
②利用开关控制测量法，实验电路图如图所示
实验方法：先将开关断开，读出电流表的示数（通过的电流）；再将开关闭合读出电流表的示数（干路电流）。根据，即，得。
（2）利用一只和一只已知最大阻值为的滑动变阻器测
实验电路图如图所示
实验方法：将滑片移到端（此时滑动变阻器连入电路的电阻为零），闭合开关S，读出电流表的示数；再将滑片移到端（此时滑动变阻器连入电路的电阻为），闭合开关S，读出电流表的示数。
根据串联电路电压特点：，即得。
2.有电压表、无电流表的方案设计，设计此类实验的主导思想是：由于不能利用电流表测出电流，所以必须运用电压表多次测电压，运用串联分压原理进行设计。
（1）利用一只和一个已知定值电阻测电阻
①移动电表法，实验电路图如图所示
实验方法：先将电压表并联在两端，闭合开关S，测出两端电压；再将电压表并联在两端，闭合开关S，测出两端电压。
根据串联电路中电流特点有：，即得。
②利用开关控制测量法，实验电路图如图所示
实验方法：闭合开关，断开，测得两端的电压；断开、闭合，测得与串联的总电压，。根据得。
（2）利用一只电压表和一只已知最大阻值为的滑动变阻器测电阻
实验电路图如图所示
实验方法：将滑片移到端（此时滑动变阻器连入电路的电阻为零），读出电压表的示数为（等于电源电压）；再将滑片移到端（此时滑动变阻器连入电路的电阻为），读出电压表的示数为，。根据得。
▉方法02 判断电表示数变化的方法
电表示数变化的问题主要检验学生对串、并联电路的特点和欧姆定律掌握情况，综合性强、难度大，解答这类问题时，要牢记电源电压不变，这个条件通常是解决问题的突破口。
解此类题之前应首先明确四点：
①电源电压恒定，测其电压的电压表示数不变。
②电流表内阻很小，常可不计；电压表内阻很大，可视为无穷大。
③灯泡的电阻一般可认为不变。
④串联电阻的个数增多，总电阻增大；并联电阻的个数增多，总电阻减小；不论串联还是并联，其中有一个电阻的阻值增大，总电阻就增大，其中一个电阻的阻值减小，总电阻减小。
判断电流表、电压表示数如何变化问题的基本方法：
（1）首先识别电路的连接情况是串联电路还是并联电路。
（2）然后找出电路中有几个电表（电流表或电压表），并分别判断它们各测哪部分电路的电流或电压。
（3）根据欧姆定律写出电流表（或电压表）所测电流（或电压）的计算表达式。
（4）根据题目所给物理情景，用电流（或电压）的计算表达式判断电流表（或电压表）示数的变化情况。
电表示数变化通常有两个原因：①开关的通断；②滑动变阻器滑片的移动。
一．探究电流与电压、电阻的关系（共10小题）
1．某同学利用如图甲所示的电路进行实验，电源电压恒为6V，更换5个定值电阻Rx，得到如图乙所示的图像。以下有关叙述正确的是（ ）
A．该同学研究的是电流和电压的关系
B．实验中电压表的示数保持0.5V不变
C．滑动变阻器阻值变化范围为7欧～35欧
D．将Rx从15欧换成10欧后，应将滑片P向右移
【答案】C
【解答】解：A、根据控制变量法，更换5个定值电阻Rx，即改变电阻的大小，故研究电流与电阻的关系，A错误；
B、由图中数据知：电阻的电压为：
U＝IR＝0.5A×5Ω＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣0.1A×25Ω＝2.5V，
实验中电压表的示数保持2.5V不变，B错误；
C、由图乙知，电路的最大电流为0.5A，由串联电路的规律及欧姆定律，此时变阻器连入电路的最小电阻：
R小R1x5Ω＝7Ω；
电路的最小电流为0.1A，由串联电路的规律及欧姆定律，此时变阻器连入电路的最大电阻：
R大R5x25Ω＝35Ω，故滑动变阻器阻值变化范围为7Ω～35Ω，C正确；
D、将Rx从15Ω换成10Ω后，电阻变小，根据分压原理，电压表示数变小，因要控制电阻的电压不变，故应减小变阻器分得的电压，应减小变阻器连入电路的电阻，应将滑片P向左移，D错误。
故选：C。
2．如图甲所示，电源电压不变，小灯泡L的额定电流为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像，如图乙、丙所示。则下列说法中不正确的是（ ）
A．电源电压为16V
B．小灯泡的额定功率为3.6W
C．当电流表示数为0.25A时，滑动变阻器消耗的电功率为2.75W
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】A
【解答】解：由电路图可知，灯泡L和滑动变阻器R串联，电压表测灯泡L两端的电压，电流表测电路中的电流；
A、当电流表示数为0.6A时，由图乙可知电压表示数为6V，即灯泡两端的电压UL＝6V；由图丙可知滑动变阻器连入电路的阻值为10Ω，则滑动变阻器两端的电压为：UR＝IR＝0.6A×10Ω＝6V，由串联电路电压的特点可知电源电压为：U＝UL+UR＝6V+6V＝12V，故A错误；
B、由题知灯泡的额定电流为0.6A，由图乙可知，当电流为0.6A时，电压表示数为6V，即灯泡两端的额定电压UL＝6V，则灯泡的额定功率为：PL＝IUL＝0.6A×6V＝3.6W；故B正确；
C、当电流表示数为0.25A时，由图乙可知电压表示数为1V，即灯泡两端的电压UL′＝1V，根据串联电路电压的特点可知滑动变阻器两端的电压为：UR′＝U﹣UL′＝12V﹣1V＝11V，则滑动变阻器消耗的电功率为：PR＝I′UR′＝0.25A×11V＝2.75W，故C正确；
D、若将电压表量程换为0～3V，则灯泡两端电压最大为：ULmax＝3V，则由图乙可知，电路中的电流为0.5A，由串联电路电压特点可知滑动变阻器两端电压最小为：URmin＝U﹣ULmax＝12V﹣3V＝9V，滑动变阻器连入电路的最小阻值为：Rmin18Ω，当滑动变阻器连入电路的最大阻值等于50Ω时，电路中电流最小、灯泡两端的电压最小，各元件都是安全的，所以滑动变阻器允许连入电路的阻值范围为18Ω～50Ω，故D正确。
故选：A。
3．某兴趣小组在测量额定电压为2.5V的小灯泡灯丝电阻时发现，小灯泡两端的电压越大，测得灯丝的阻值也越大。针对上述现象，同学们提出猜想：
猜想①：灯丝两端的电压增大导致电阻增大。
猜想②：灯丝的温度升高导致电阻增大。
为研究猜想①，同学们进行了如下研究：
【实验器材】干电池2节，小灯泡灯丝1根，电流表1个，电压表1个，滑动变阻器1个，开关1个，装满水的塑料瓶，导线若干。
【实验方案】
①按图1连接好电路，将灯丝插入瓶口浸入水中。
②闭合开关S，读出电压表和电流表示数并记录。
③多次改变滑动变阻器的阻值，重复步骤②。
（1）某次闭合开关后，电流表指针位置如图2所示，其示数为 0.3 A。
（2）实验中将灯丝浸入水中的目的是 防止电阻大小随温度变化而改变 。
（3）若观察到 其他条件一定时，灯丝两端电压增大，电阻不变 现象，则假设①被否定。
【实验反思】
（4）在测量小灯泡额定电阻中，某同学运用欧姆定律，从三次实验中的电压和电流平均值求出电阻平均值。请评价这种是否可行，并说明理由： 不可行；运用欧姆定律时，公式中的I、U、R必须是同一时刻、同一导体所对应的数值 。
【答案】（1）0.3；（2）防止电阻大小随温度变化而改变；（3）其他条件一定时，灯丝两端电压增大，电阻不变；（4）不可行；运用欧姆定律时，公式中的I、U、R必须是同一时刻、同一导体所对应的数值。
【解答】解：（1）电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.3A；
（2）实验时将灯丝浸入水中的目的是：防止电阻大小随温度变化而改变；
（3）将灯丝插入瓶口浸入水中，使灯丝的温度保持不变，若实验中得到的结果是：所测的灯丝电阻阻值基本相等，则假设①被否定；
（4）运用欧姆定律时，公式中的I、U、R必须是同一时刻、同一导体所对应的数值，故该同学的方法不可行。
故答案为：（1）0.3；（2）防止电阻大小随温度变化而改变；（3）其他条件一定时，灯丝两端电压增大，电阻不变；（4）不可行；运用欧姆定律时，公式中的I、U、R必须是同一时刻、同一导体所对应的数值。
4．据史料记载，欧姆曾用图甲电路来研究电流与电压、电阻的关系，该电路中温差电源的电压与温差成正比。当电路中有电流通过时，小磁针偏转，转动手柄，使小磁针回到原位置，记录手柄转过角度。改变电源温差，利用同一铁丝多次实验得出表1数据；控制电源温差不变，用粗细相同、长度不同的铁丝多次实验得出表2；（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）
表1
实验组别 1 2 3 4
电源温差（摄氏度） 20 40 60 80
手柄转过角度（度） 50 100 150 200
表2
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）分析表1中数据，可以得到的初步结论是 当电阻一定时，电流与电压成正比 ；
（2）对表2中数据分析发现，无法得出通过铁丝的电流与铁丝电阻成反比的结论；于是在铁丝两端连接一个电压表，重复实验，发现当铁丝长度改变时，电压表示数也发生改变，据此分析电流与铁丝电阻不成反比的原因 电路中铜丝、水银也会分走一部分电压，没有控制铁丝两端电压相同 ；为了解决上述原因，请提出改进的方法 添加一个滑动变阻器与铁丝串联。 。
【答案】（1）当电阻一定时，电流与电压成正比；
（2）电路中铜丝、水银也会分走一部分电压，没有控制铁丝两端电压相同；添加一个滑动变阻器与铁丝串联。
【解答】解：（1）根据题表1数据分析可知，使用同一铁丝实验时，手柄转过角度随电源温差增大而增大，手柄转过角度与电源温差的比值不变，则手柄转过角度与电源温差成正比关系，所以可以得到的初步结论是当电阻一定时，电流与电压成正比。
（2）图乙电路中，当铁丝长度改变时，铁丝的阻值发生变化，根据串联电路的分压特点可知，电路中的铜丝、水银会分走部分电压，使得每次实验铁丝两端电压不同，所以电压表示数也发生改变，电流与铁丝电阻不成反比。
为了控制铁丝两端电压相同，可以在图乙电路中，添加一个滑动变阻器与铁丝串联，通过调节滑动变阻器的滑片，使铁丝两端电压保持不变。
故答案为：（1）当电阻一定时，电流与电压成正比；
（2）电路中铜丝、水银也会分走一部分电压，没有控制铁丝两端电压相同；添加一个滑动变阻器与铁丝串联。
5．某兴趣小组在测量额定电压为2.5V的小灯泡灯丝电阻时发现，小灯泡两端的电压越大，测得电阻的阻值也越大。针对上述现象，同学们提出猜想：
猜想①：灯丝两端的电压增大导致电阻增大。
猜想②：灯丝的温度升高导致电阻增大。
为研究猜想①，同学们进行了如下研究。
【实验器材】干电池2节，额定电压为2.5V的小灯泡1只，电流表1个，电压表1个，滑动变阻器1个，开关1个，装满水的塑料瓶，导线若干。
次数 1 2 3 4 5
电压/V
电流/A
电阻/Ω
【实验方案】
①按图1连接好电路，将灯丝插入瓶口浸入水中。
②闭合开关S，读出电压表和电流表示数，记录在表格中。
③多次改变滑动变阻器的阻值，重复步骤②。
（1）某次闭合开关后，电流表指针位置如图2所示，其示数为 0.3 安。
（2）实验中将灯丝浸入水中的目的是 防止电阻大小随温度变化而改变 。
（3）若观察到 其他条件一定时，灯丝两端电压增大，电阻不变 现象，则假设①被否定。
（4）实验结果表明灯丝电阻变化与施加电压无直接因果关系后，某同学直接得出”灯丝电阻增大是由温度增大引起”的结论。请评价他结论得出过程是否合理，并说明理由。 不合理，理由是该同学没有做灯丝温度改变时测灯丝电阻的实验 。
【答案】（1）0.3；（2）防止电阻大小随温度变化而改变；（3）其他条件一定时，灯丝两端电压增大，电阻不变；（4）不合理，理由是没有做灯丝温度改变时测灯丝电阻的实验。
【解答】解：（1）电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.3A；
（2）实验时将灯丝浸入纯净冷水中的目的是：防止电阻大小随温度变化而改变；
（3）将灯丝插入瓶口浸入水中，使灯丝的温度保持不变，若实验中得到的结果是：所测的灯丝电阻阻值基本相等，则假设①被否定；
（4）要得出”灯丝电阻增大是由温度增大引起”的结论，应多次改变灯丝的温度，并测出对应的灯丝电阻，但该同学没有做灯丝温度改变时测灯丝电阻的实验，故直接得出“灯丝电阻增大是由温度增大引起”的结论不合理。
故答案为：（1）0.3；（2）防止电阻大小随温度变化而改变；（3）其他条件一定时，灯丝两端电压增大，电阻不变；（4）不合理，理由是没有做灯丝温度改变时测灯丝电阻的实验。
6．某同学利用如图甲所示电路（电源电压恒为3V），进行了如下探究。
【实验目的】
（1）探究电流与 电阻 的关系。
【实验步骤】（2）按图甲连接好电路，闭合开关，分别将5Ω、10Ω、20Ω的电阻接入电路中，记录对应的电压表示数和电流表示数，实验结果如表1所示。表1空格处中的电流表示数如图乙所示，此时通过电阻R的电流为 0.12A 。
表1
实验组别 1 2 3
电压U（V） 1.6 2 2.4
电阻R（Ω） 5 10 20
电流I（A） 0.32 0.22
表2
实验组次 1 2 3
电压U（V） 2 2 2
电阻R（Ω） 5 10 20
电流I（A） 0.40 0.20 0.10
【实验反思】
（3）查阅资料：电源本身存在较大的电阻。实验中电阻两端电压改变的原因是 换用定值电阻后，电路中的总电阻发生变化，由欧姆定律可知，电路中的电流改变，电源本身的电阻所分电压发生改变，从而导致电阻两端电压也发生改变。 。
【实验改进】
（4）小科在原电路的基础上增加了一个电路元件顺利完成了实验，实验结果如表2所示，请写出电路元件的名称及连接方式： 串联一只滑动变阻器 。
【答案】（1）电阻；（2）0.12A；（3）换用定值电阻后，电路中的总电阻发生变化，由欧姆定律可知，电路中的电流改变，电源本身的电阻所分电压发生改变，从而导致电阻两端电压也发生改变。（4）串联一只滑动变阻器。
【解答】解：（1）由实验步骤可知，实验中换用不同阻值的定值电阻，即改变电阻，因此实验目的是探究电流与电阻的关系；
（2）由图乙可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.12A；
（3）由于电源本身存在较大的电阻，即电源的电阻与定值电阻串联，当换用定值电阻后，电路中的总电阻发生变化，由欧姆定律可知，电路中的电流改变，电源本身的电阻所分电压发生改变，由串联电路的电压特点可知，电阻两端电压也发生改变；
（4）由表2中实验结果可知，定值电阻两端的电压保持不变，由（3）可知，更换电阻后，电阻两端的电压发生改变，由串联电路的特点可知，为了保持电阻两端的电压不变，可以在原电路中串联一只滑动变阻器。
故答案为：（1）电阻；（2）0.12A；（3）换用定值电阻后，电路中的总电阻发生变化，由欧姆定律可知，电路中的电流改变，电源本身的电阻所分电压发生改变，从而导致电阻两端电压也发生改变。（4）串联一只滑动变阻器。
7．兴趣小组同学想要探究电流与电压、电阻的关系。小明设计了图甲的电路图，并连接实物进行实验。
（1）闭合开关后，小明发现灯泡不亮，两电表示数如图乙，此时电路故障是 灯泡断路 。
（2）排除故障后，小明将实验中记录的数据绘制成在坐标图中（图丙）。小明不能得出电流与电压成正比的原因是 灯泡电阻受温度的影响 。
（3）图丁是组内其他同学利用5Ω、10Ω、20Ω定值电阻进行实验后所绘制的图像。小明发现，分析图像能得到“当导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体电阻呈反比”这一规律。小明分析的过程是 先确定cde三条线对应的电阻，再根据丁图确定一定电压下的电流，最后对比电流和电阻的数据得出结论 。
【答案】故答案为：（1）灯泡断路；（2）灯泡电阻受温度影响；（3）先确定cde三条线对应的电阻，再根据丁图确定一定电压下的电流，最后对比电流和电阻的数据得出结论。
【解答】解：（1）故障现象是灯不亮、电流表示数是零，电压表满偏，可以确定电压表与电源之间形成闭合电路，所以故障是灯泡断路；
（2）根据丙图I﹣U图像是曲线而不是过原点的直线得出电流与电压不成正比，原因是电阻受到温度的影响；
（3）由丁可知c、d、e三线对应的电阻分别是20Ω、10Ω、5Ω，电压1.5V对应电流分别是Ic＝0.075A，Id＝0.15A，Ie＝0.3A，对比电流和电阻得到I×R＝1.5V，所以电压一定时，电流与电阻成反比。
故答案为：（1）灯泡断路；（2）灯泡电阻受温度影响；（3）先确定cde三条线对应的电阻，再根据丁图确定一定电压下的电流，最后对比电流和电阻的数据得出结论。
8．在“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”实验中，小组同学利用可调电压电源（可调为1.5V、3.0V、4.5V、6.0V）、5个定值电阻（阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω）、滑动变阻器（10Ω 1A）、电压表和电流表做了如下实验：
【实验操作】
（1）小明根据图甲所示电路图连接成了图乙所示的实物电路，其中只有一根导线连接错误，请在这根导线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确。（连线不要交叉）
【数据收集】
（2）某次测量，电流表的示数如图丙所示，读数为 0.34A 。
【数据分析】
（3）实验结束后，小明与小丽交流时，发现他们在相同坐标系中画出的图像不同（如图丁），你认为图像a与b不同的原因是 定值电阻两端所控制的电压不同 。
【答案】（1）见解答图；（2）0.34；（3）定值电阻两端所控制的电压不同。
【解答】解：（1）原图中定值电阻没有接入电路，探究通过导体的电流与电压和电阻的关系时，滑动变阻器应与定值电阻串联，如图所示：
；
（2）由图丙可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.34A；
（3）图丁中，的图像为过原点的斜直线，设图乙中的直线的斜率为k，则kIR＝U，因此图像a与b不同的原因是定值电阻两端所控制的电压不同。
故答案为：（1）见解答图；（2）0.34A；（3）定值电阻两端所控制的电压不同。
9．项目小组基于新能源汽车电池智能温度监测系统原理，研发了一款温度监测模拟装置，其核心测温电路如图甲所示。电源电压U＝6V恒定，定值电阻R0＝30Ω，热敏电阻R1的阻值随温度变化关系如图乙所示。当温度变化时，R1的阻值改变，导致电压表示数变化。小组同学将温度示数标记在电压表上，可以完成电压和温度的转化。
（1）当温度为0℃时，电压表的示数为 3V 。
（2）当R1为60Ω时，系统启动散热，请计算此时电路电流大小。
（3）小组改装的温度检测刻度盘是否均匀，请分析说明理由。
【答案】（1）3V；
（2）当R1为60Ω时，系统启动散热，此时电路电流为0.07A；
（3）小组改装的温度检测刻度盘不均匀，因为当温度变化相同时，电压表的变化量不同。
【解答】解：（1）由图甲可知，R0和R1串联，电压表测R1两端的电压，由图乙可知，当温度为0℃时，R1＝30Ω，
则电路中的电流为：I0.1A，
则电压表的示数为：U1＝IR1＝0.1A×30Ω＝3V；
（2）当R1为60Ω时，电路中的电流为：
I'0.07A；
（3）当温度为0℃时，电压表为3V，
当温度为50℃时，由图乙可知，此时R1接入电路的阻值60Ω，根据第（2）问可知，此时电路中电流为，则此时电压表的示数为：
U'1＝I'R'14V，
当温度为100℃时，由图乙可知，此时R1接入电路的阻值90Ω，此时电路中电流为：
I''0.5A，
则此时电压表的示数为：
U''1＝I''R''1＝0.5A×90Ω＝4.5V，
当温度变化相同时，电压表的变化量不同，所以小组改装的温度检测刻度盘不均匀。
答：（1）3V；
（2）当R1为60Ω时，系统启动散热，此时电路电流为0.07A；
（3）小组改装的温度检测刻度盘不均匀，因为当温度变化相同时，电压表的变化量不同。
10．小龙利用一个规格为“60Ω 1.0A”的滑动变阻器和其他器材来“检验欧姆定律”。实验电路如图甲所示，电源电压恒为6伏。滑动变阻器的ab段线圈之间的绝缘漆破损，致使ab段电阻损失，此时ab段电阻近似被短路（如图乙）。实验步骤如下：
①用10欧的定值电阻进行实验，连接电路。
②闭合开关，调节滑动变阻器，使定值电阻两端电压为5伏，读出电流表的示数（如图丙）；断开开关，把滑片P移到阻值最大端。
③继续调节滑片使电压表的示数分别为4伏、3伏、2伏、1伏，依次读出电流表的示数并记录。
（1）图丙中电流表示数为 0.5 安。
（2）小龙设计上述实验步骤，要探究的问题是： 导体的电流与电压的关系 。
（3）小龙在完成电压表示数为2伏的实验后，再做电压表示数为1伏的实验时，无论如何调节滑片电压表示数一直大于1伏。分析可得，ab段电阻丝绝缘层破损前的阻值Rab的范围是 10Ω＜Rab≤40Ω 。
【答案】（1）0.5；（2）导体的电流与电压的关系；（3）10Ω＜Rab≤40Ω。
【解答】解：（1）根据丙图可知，电流表选择量程0～0.6A，分度值为0.02A，那么读数为：0.4A+0.02A×5＝0.5A；
（2）研究电流与电阻的关系时，要控制电阻的电压不变，而改变电压的大小，故小明设计上述实验步骤，要探究的问题是：导体的电流与电压的关系；
（3）当电压表的示数为2V时，由串联电路电压的规律，变阻器的电压为：6V﹣2V＝4V，变阻器的电压为电压表示数的2倍，故变阻器的电阻至少为2×10Ω＝20Ω；当电压表的示数为1V时，由串联电路电压的规律，变阻器的电压为：6V﹣1V＝4V，变阻器的电压为电压表示数的5倍，故变阻器的电阻至少为5×10Ω＝50Ω，而达不到1V，故变阻器的电阻小于50Ω，因此，ab段电阻丝绝缘层破损前的阻值Rab的范围为：60Ω﹣50Ω＜Rab≤60Ω﹣20Ω；即10Ω＜Rab≤40Ω。
故答案为：（1）0.5；（2）导体的电流与电压的关系；（3）10Ω＜Rab≤40Ω。
二．摩擦起电（共3小题）
11．“金陵金箔”是国家级非物质文化遗产。如图所示，通过手持羽毛扫过纸垫，再将羽毛靠近工作台上的金箔，即可吸起金箔，推理羽毛吸住金箔的原因可能是（ ）
A．羽毛与纸垫摩擦，生成异种电荷
B．羽毛与纸垫摩擦，带上同种电荷
C．羽毛与金箔带同种电荷，相互吸引
D．羽毛带电，吸引不带电的金箔
【答案】D
【解答】解：A.羽毛与纸垫摩擦，不是生成异种电荷，而是电荷发生转移，使羽毛和纸垫带上异种电荷，故A错误；
B.羽毛与纸垫摩擦应带上异种电荷，而不是同种电荷，故B错误；
C.若羽毛与金箔带同种电荷，同种电荷相互排斥，不会相互吸引，故C错误；
D.羽毛与纸垫摩擦后带电，金箔不带电，带电的羽毛能够吸引不带电的轻小物体（金箔），故D正确。
故选：D。
12．西汉的《春秋纬》中有对“玳瑁吸诺”的记载，描述摩擦过的玳瑁外壳因带电而吸引轻小物体，玳瑁外壳带电的原因是（ ）
A．摩擦使物体间电荷发生了转移
B．摩擦使物体内部电荷转移到表层
C．摩擦生热使原子发生了裂变
D．摩擦过程中创生了多余电荷
【答案】A
【解答】解：摩擦起电的实质是电荷在不同物质间的转移，得电子的物质带负电，失去电子的物质带正电，并不是创造电荷，也不是使物体内部电荷转移到表层，更不是原子发生了裂变，故A正确，BCD错误。
故选：A。
13．塑料尺子一般情况下是不能直接把桌面上的碎纸屑“吸”起来的，但将尺子与头发摩擦几下，再靠近碎纸屑时，纸屑就会被尺子吸住。如果把与头发摩擦后的塑料尺子靠近水平悬挂且被丝绸摩擦过的玻璃棒一端时，发现两者互相吸引。则可判断（ ）
A．尺子带负电，纸屑带正电
B．尺子带正电，头发带负电
C．尺子带正电，纸屑不带电
D．尺子带负电，头发带正电
【答案】D
【解答】解：尺子与头发摩擦几下，再靠近碎纸屑时，纸屑就会被尺子吸住，此时尺子通过摩擦起电带有电荷，带电体具有吸引轻小物体的性质，纸屑不带电；
被丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷，当尺子与带正电荷的玻璃棒接触时，相互吸引，根据电荷间的相互作用可知，尺子带负电荷，由于摩擦起电是电子的转移，尺子和头发摩擦，尺子带负电荷，说明尺子得到电子，头发失去电子，因此头发带正电荷，故D正确，ABC错误。
故选：D。
三．串联电路和并联电路的辨别（共3小题）
14．充电器是现代人生活中不可或缺的功效型电子产品，如图是使用三合一充电器同时给三部手机充电的场景。若拔掉其中一部手机后，另外两部手机的连接方式以及通过充电器的总电流将（ ）
A．并联 变小 B．并联 变大
C．串联 变小 D．串联 变大
【答案】A
【解答】解：手机充电时，互不影响，能独立工作，所以手机充电时是并联的；
三部手机分别在不同支路中，若拔掉其中一部手机，则少了一条工作的支路，
由于各支路互不影响，所以通过另外两部手机的电流不变，
又因为并联电路中干路电流等于支路电流之和，
所以拔掉其中一部手机后，通过充电器的总电流会变小，
综上可知，A符合题意，BCD不符合题意。
故选：A。
15．路由器是一种支持有线和无线连接的网络设备，通过后排接口可以同时连接多台电脑，各接口之间是 并联 （选填“串联”或“并联”）的，你的判断的依据是 各个电脑能独立上网 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
同一台路由器为多台电脑提供网络服务，一台电脑不工作，其它电脑不受影响，所以根据并联电路的特点可知，各接口之间是并联的。
故答案为：并联；各个电脑能独立上网。
16．部分城市道路安装了一种“按钮式红绿灯”，如图。当路上车辆不多时，行人通过触摸按钮使正对车辆的红灯亮起，此时行人可安全通过。这个按钮相当于电路元件 开关 ，红灯和绿灯的连接方式是 并联 。
【答案】开关；并联。
【解答】解：按下按钮，正对车辆的红灯就会亮起，说明按钮在电路中的作用是控制红灯，故按钮相当于开关；
（2）红灯与绿灯可以单独工作，互不影响，故它们是并联的。
故答案为：开关；并联。
四．电流表的使用（共4小题）
17．如图1是小文所在的项目化小组制作的磁悬浮地球仪，图2是其内部结构图，地球仪内部顶端是一块磁铁，支撑装置顶部内有电磁铁，通电之后将地球仪放在适当位置即可悬浮。请回答下面小题：
小文将电表接入电路，通电后，电表的指针位置如图3所示。其示数为（ ）
A．0.26A B．1.30V C．1.30A D．6.50V
【答案】A
【解答】解：如图3所示，电表上有字母A，为电流表，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.26A。
故选：A。
18．关于电流表（如图）的使用，下列叙述中错误的是（ ）
A．电流表可以直接接在电源两极上
B．被测电流不要超过电流表的量程
C．将电流表串联在被测电路中
D．必须使电流从“+”接线柱流入，从“﹣”接线柱流出
【答案】A
【解答】解：A、绝对不允许不经用电器把电流表直接接到电源的两极，否则会造成短路，故A错误；
B、被测电流不能超过电流表的量程，否则会损坏电流表，故B正确；
C、电流表应与被测用电器串联，故C正确；
D、让电流从电流表的“+”接线柱流入，从“﹣”接线柱流出，否则电流表指针会反转，故D正确。
故选：A。
19．某同学使用电流表时，估计待测电路中的电流应选用0～0.6A的量程，但他误用0～3A的量程来测量。这样做的结果是（ ）
A．指针摆动角度大，会损坏电流表
B．指针摆动角度小，会损坏电流表
C．指针摆动角度小，读数比较准确
D．指针摆动角度小，读数不够准确
【答案】D
【解答】解：估计待测电路中的电流应选用0～0.6A的量程，但误用0～3A的量程来测量，则分度值变大了，读数就不太准确了，且指针摆动角度小。
故选：D。
20．在测量小灯泡电阻实验中，某电表的示数如图所示。其示数为（ ）
A．1.4伏 B．0.28伏 C．1.4安 D．0.28安
【答案】D
【解答】解：
由图可知，表盘上标有“A”字样，这是电流表，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.28A。
故选：D。
五．串联电路的电流特点（共1小题）
21．某同学学习了伏打电堆的工作原理后，尝试用铜环和锌环各10枚依次堆叠，用浸有食盐溶液的小纸片置于各铜环和锌环之间，如图所示。闭合开关，电流表正常工作。则以下说法正确的是（ ）
A．每一组铜环、小纸片、锌环构成一节电池
B．浸小纸片的食盐溶液可以换成纯净的水
C．在该电路导线中，电子从铜环流向锌环
D．流过电流表的电流大于流过灯泡的电流
【答案】A
【解答】解：A、每一组铜环、小纸片、锌环构成一节电池，故A正确；
B、纯净的水是绝缘体，而食盐溶液能够导电，故不能将食盐溶液换成纯净的水；
C、电流表电流应当“正进负出”，所以铜环为正极，锌环为负极，在电流从铜环流向锌环，电子从锌环流向铜环，故C错误；
D、电流表与灯泡串联，电流一样大，故D错误。
故选：A。
六．并联电路的电流特点（共3小题）
22．研究并联电路中电流的关系时，所设计的电路如图所示，其中灯L1的电阻大于灯L2的电阻，下列说法正确的是（ ）
A．连接电路时，应闭合S，断开S1、S2
B．先闭合S、S1，再闭合S2时，观察到灯L1变暗
C．先闭合S、S2，再闭合S1时，电流表A2的示数不变
D．当S、S1、S2全部闭合时，电流表的示数大小为 A3＞A1＞A2
【答案】C
【解答】解：A、为了保护电路，连接电路时，所有开关均应处于断开状态，故A错误；
B、先闭合S、S1，再闭合S2时，电路由灯L1的简单电路变为灯L1与灯L2的并联电路，由于并联电路各支路互不影响，所以灯L1的亮度不变，故B错误；
C、先闭合S、S2，再闭合S1时，电路由灯L2的简单电路变为灯L1与灯L2的并联电路，电流表A2测量L2的电流，由于并联电路各支路互不影响，所以通过灯L2的电流不变，即电流表A2的示数不变，故C正确；
D、当S、S1、S2全部闭合时，灯L1与灯L2并联，电流表A3测干路中的电流，电流表A2测量灯L2支路中的电流，电流表A1测量灯L1支路中的电流。由于并联电路各支路两端的电压相等，而灯L1的电阻大于灯L2的电阻，由欧姆定律可知，通过灯L1的电流小于通过灯L2的电流，即电流表A1的示数小于电流表A2的示数；由于并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和，所以电流表A3的示数大于电流表A1、A2的示数，即电流表的示数大小为 A3＞A2＞A1，故D错误。
故选：C。
23．如图所示电路，电源电压恒定，电阻R1＝10Ω，R2＝5Ω。闭合开关S，电流表A的示数为I1，再闭合开关S1，电流表A的示数为I2，则I1：I2＝ 1：3 ，电流表A1的示数将 不变 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】1：3；不变
【解答】解：根据电路图可知，闭合开关S，电路是定值电阻R1的简单电路，电流表测量电路中的电流；此时电路中的电流为：
；
该电路为并联电路，电流表A测量干路中的电流，电流表A1测量通过R1的电流，电压表测量电源电压；
根据并联电路的电流规律可知，电流表的示数为：；
则电流表的示数之比为：；
由于并联电路中，各支路互不影响，因此再闭合开关S1，电流表A1的示数不变。
故答案为：1：3；不变。
24．如图所示，开关S、S1都闭合时，电灯L1、L2、L3的连接方式是 并联 ，电流表A1和A2的指针偏转角度相同（电流表有两个量程，分别为“0～0.6A”和“0～3A”），此时通过L1、L3的电流之比为1：6，当断开S1时发现A2的示数减小了0.4A，那么两开关都闭合时流过L2的电流是 0.1 A。
【答案】并联；0.1
【解答】解：（1）根据电路图可知，开关S、S1都闭合时，电流从电源正极流出，经开关S后分支，一支经过L1、S1，另一支经过电流表A1后分成L1和L2两支，经过L3后直接回到电源负极，经L1、L2支路汇合共同经过电流表A2后回到电源负极；因此电灯L1、L2、L3的连接方式是并联，电流表A1是测量L2和L3的总电流，电流表A2是测量L1和L2的总电流；
（2）将开关S1断开时，电流表A2只测量L2的电流；
因为并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，并且各支路上的用电器工作时互不影响，
所以，根据A2的示数减少了0.4A可知：通过L1的电流I1＝0.4A，
已知通过L1、L3的电流之比为1：6，则L3的电流：
I3＝6I1＝6×0.4A＝2.4A；
因为并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，则：
A1示数为IA1＝I2+I3＝I2+2.4A，
A2示数为IA2＝I1+I2＝0.4A+I2，
则：A1示数大于A2示数，
由于电流表有两个量程分别为0～0.6A，0～3A，根据分度值可知：
A1和A2的指针偏转角度相同时，IA1＝5IA2，
即：I2+2.4A＝5（0.4A+I2），
解得：I2＝0.1A。
故答案为：并联；0.1。
七．电压表的使用（共6小题）
25．如图甲所示，把铜片、铁片插入菠萝中，发现电压表的指针发生偏转，用电压表测量它的电压。则下列说法正确的是（ ）
A．电压表的示数为0.5V
B．电压表能提供电压
C．通过铜片的电流比锌片的电流大
D．铜片是水果电池的正极
【答案】D
【解答】解：A、由图知电压表的量程为0﹣3V，分度值为0.1V，水果电池的电压为0.1V，故A错误；
B、电压表可以测量电压的大小，电源提供电压，故B错误；
C、电源供电时两极电流相等，通过铜片的电流等于锌片的电流，故C错误；
D、电压表指针正向偏转，说明电流从电压表的正接线柱流入、负接线柱流出，即电压表的正接线柱与电源的正极相连接，由图知铜片与电压表的正接线柱连接，因此铜电极为正极，故D正确。
故选：D。
26．在番茄上相隔一定距离分别插入铜片和锌片，即为番茄电池。将铜片、锌片与电压表相连，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．铜片是番茄电池的负极
B．图中所示的电压值为4V
C．为提倡节约，制作电池后的番茄仍作蔬菜食用
D．番茄电池形成通路后，电子将从锌片流向铜片
【答案】D
【解答】解：A、在番茄电池中，锌片与电压表的负接线柱相连，锌片是负极，铜片与正接线柱相连，铜片是正极，故A错误。
B、番茄电池的电压非常低（通常只有零点几伏到 1 伏左右），而图中接3V的量程，分度值为0.1V，示数为0.8V，故B错误。
C、制作电池时，铜片和锌片与番茄内部物质发生化学反应，可能产生有害物质，且金属离子可能进入番茄，因此制作电池后的番茄不宜再作为蔬菜食用，故C错误。
D、番茄电池形成通路后，在电池外部，电子从负极（锌片）流向正极（铜片），故D正确。
故选：D。
27．小明自制“伏打电堆”并连接了如图所示电路。闭合开关S，小灯泡发光，电压表指针右偏，则下列说法正确的是（ ）
A．金属A是电堆的正极
B．“伏打电堆”将电能转化为化学能
C．若小灯泡断路，电压表仍有示数
D．若断开开关，A、B两金属间无电压
【答案】C
【解答】解：A、由题意知，电压表指针右偏，说明与电压表正接线柱连接的是电源的正极，即金属B是电源的正极，故A错误；
B、“伏打电堆”是将化学能转化为电能的装置，故B错误；
C、闭合开关，若小灯泡断路，电压表仍可以接在电源的两极上，所以有示数，故C正确；
D、A、B两金属间的电压是始终存在的，与电路是否接通无关，故D错误。
故选：C。
28．取一个橙子，把钢片、铁片插入其中，就制成了一个水果电池。用电压表测量电压，如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．该水果电池工作时只发生物理变化
B．铜片是水果电池的正极
C．该水果电池此时的电压是3V
D．水果电池将内能转化为电能
【答案】B
【解答】解：A、水果电池工作时，水果中的酸性物质与金属片发生氧化还原反应，有新物质生成，发生了化学变化，不只是物理变化，故A错误。
B、在水果电池中，铜片与电压表的正接线柱相连，铜片是水果电池的正极，故B正确。
C、电压表接0～3V量程，分度值为0.1V，示数为0.6V，故C错误。
D、水果电池是将化学能转化为电能，而不是内能转化为电能，故D错误。
故选：B。
29．如图所示是小刚将A、B两金属片间隔一定距离插入柠檬中制成的“柠檬电池”，并用电压表测量其电压的情景，下列分析正确的是（ ）
A．“柠檬电池”是把电能转化为化学能
B．“柠檬电池”是把化学能转化为内能
C．“柠檬电池”的正极是金属片B
D．“柠檬电池”的正极是金属片A
【答案】C
【解答】解：AB．“柠檬电池”发生化学反应，将化学能转化为电能，故AB错误，不符合题意；
CD．电流必须从电压表的“+”接线柱流进，从“﹣”接线柱流出，图中电压表的正接线柱与B金属片相连，说明B金属片是“柠檬电池”的正极，A金属片是“柠檬电池”的负极，故C正确，符合题意，D错误，不符合题意。
故选：C。
30．如图甲所示，小科制作了一个利用电压表测物体质量的装置，它能在电压表上直接读出秤盘上所放物体的质量大小。闭合开关，当秤盘上不放任何待测物体时，应调整弹簧悬挂高度，使电压表示数为零，相当于完成了装置称量前的调零。
（1）当秤盘上放140克物体时，电压表指针位置如图乙，读数为 7 伏；
（2）小科想将电压表刻度盘上的电压值直接改装成质量值，则图丙中C的数值应为 300 。
【答案】（1）7；（2）300。
【解答】解：（1）有图乙可知，量程为0﹣15V，分度值为0.5V，所以图乙的读数为：7V；
（2）根据题目的信息，当电压表示数为7V时，测量的物体为140g，此时电压表每个小格对应着10g，所以，当最大示数为15V时，对应的质量为300g；
故答案为：（1）7；（2）300。
八．串并联电路的电压特点（共1小题）
31．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
【答案】C
【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。
九．超导现象与超导体（共4小题）
32．2023年7月12日，《自然》杂志刊登：人类首次发现在14GPa压力下达到液氮温区的镍氧化物超导体。超导体具有在特定条件下电阻变为零的特性。根据超导体的这一特性不能用来制作（ ）
A．电磁铁 B．电动机 C．电热器 D．输电线
【答案】C
【解答】解：A.电磁铁是利用电流的磁效应工作的，电流通过超导体时可以产生磁场，且由于没有电阻，不会产生热量损耗，能够更好地工作，A选项不符合题意；
B.电动机工作时将电能转化为机械能，电流通过超导体线圈时，不会有热量损耗，能提高电动机的效率，B选项不符合题意；C.电热器是利用电流的热效应工作的，需要电流通过电阻产生热量，而超导体电阻为零，无法产生热量，所以不能用来制作电热器，C选项符合题意；
D.输电线输送电能时，电阻越小，电能损耗越小。超导体电阻为零，用超导体制作输电线可以减少电能在输送过程中的损耗，D选项不符合题意。故选：C。
33．超导体，又称超导材料，是指在某一温度下电阻为零的导体。现有超导材料大多需要在极低温度下才能工作，这大大限制了其广泛应用，研发出室温超导材料一直是全球物理学界寻求突破的方向。下列选项不能用超导材料制作的是（ ）
A．电磁铁 B．电热丝
C．输电导线 D．电动机线圈
【答案】B
【解答】解：A、电磁铁线圈是利用电流的磁效应工作的，电流通过线圈产生的热量会增大对电能的消耗，所以电磁铁线圈适合用超导体制作，故A不符合题意；
B、电热丝是利用电流的热效应工作的，利用超导体制成电热丝，在电流通过时不会产生热量，所以电热丝不适合用超导体制作，故B符合题意；
C、因电流的热效应，电流在通过输电导线时，大量电能转化为内能消散在空气中，采用超导体制成输电导线，可以减少电能的损耗，所以输电导线适合用超导体制作，故C不符合题意；
D、电动机是利用通电导线在磁场中受到力的作用的原理制成的，电流通过线圈产生的热量会增大对电能的消耗，甚至会损坏电动机，所以电动机线圈适合用超导体制作，故D不符合题意。
故选：B。
34．2023年7月12日，我国科学家首次发现液氮温区镍氧化物超导体，这是由中国科学家首次率先独立发现的全新高温超导体。下列应用中适用超导体的是（ ）
A．输电线
B．电烤箱
C．电熨斗
D．电饭锅
【答案】A
【解答】解：A、输电线用超导体作材料，电阻为零，可以大大减小输电过程中的电能损失，故A符合题意；
BCD、电烤箱、电熨斗、电饭锅都是电热器，它们的发热体不能用超导体才制作，故BCD不符合题意。
故选：A。
35．超导是科学世界中最奇妙的现象之一，超导体中材料电阻为零，假如科学家已研制出常温下的超导体材料，则可以用它制作（ ）
A．家用保险丝 B．炽灯泡的灯丝
C．电炉的电阻丝 D．电动机线圈
【答案】D
【解答】解：超导体电阻为0，保险丝、灯丝、电阻丝都是利用电流热效应工作的，它不能使用超导体；电动机线圈与电流的热效应无关，可以使用超导体，故D符合题意。
故选：D。
十．影响电阻大小的因素（共10小题）
36．王老师以电池和口香糖锡纸为材料制作取火工具：取口香糖锡纸，中间剪掉一些（如图甲所示）。将锡纸条两端分别接在电的正负极，很快发现锡纸条ab段先冒烟着火（如图乙所示）。已知ab和bc长度相等，则通电时，与bc段相比，ab段的（ ）
A．电压较大 B．电流较大
C．产热较少 D．电功率较小
【答案】A
【解答】解：将锡纸条两端分别接在电的正负极，很快发现锡纸条ab段先冒烟着火（如图乙所示）。已知ab和bc长度相等，则通电时串联在电路中，电流和通电时间相同，与bc段相比，ab段的截面积小，故电阻电阻大，根据焦耳定律知，产生的热量多，故先着火，根据欧姆定律U＝IR知，其电压大，而根据P＝UI知，ab的电功率大。
故选：A。
37．把装满盐水的气球连接在如图所示的电路中，接通电路灯泡发光。若两手向相反的方向拉扯连接气球的导线，使气球变长，下列推测合理的是（ ）
A．盐水气球电阻变小 B．电流表的示数变大
C．灯泡亮度保持不变 D．电压表的示数变小
【答案】D
【解答】解：由图可知，该电路为串联电路，电流表测量电路中的电流，电压表测量的是小灯泡两端的电压；
ABD、当用手向相反的方向拉扯连接气球的导线，气球变长变细，即长度增加，横截面积减小，故盐水气球的电阻变大，总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流减小，电流表的示数变小，由U＝IR知小灯泡两端的电压变小，电压表的示数变小，故AB错误，D正确；
C、电路中的电流减小，根据P＝I2R可知灯泡的功率变小，亮度变暗，故C错误。
故选：D。
38．某同学利用如图所示装置探究影响铅笔芯电阻大小的因素，闭合开关，保持A夹不动，移动B夹，发现电流表示数发生改变。此现象反映了影响铅笔芯电阻大小的因素是（ ）
A．长度 B．温度 C．材料 D．横截面积
【答案】A
【解答】解：A、保持A夹不动，移动B夹，改变了铅笔芯接入电路的长度，电流表示数发生改变，说明电阻发生了变化，这反映了影响电阻大小的因素是长度，故A正确；
B、实验过程中没有对铅笔芯进行加热等操作来改变其温度，电流表示数的变化不是由温度引起的，故B错误；
C、整个实验使用的都是同一根铅笔芯，材料没有发生变化，故C错误；
D、在移动B夹的过程中，铅笔芯的横截面积没有改变，故D错误。
故选：A。
39．为了探究导体导电能力是否与材料等因素有关，科学兴趣小组利用电压恒定的学生电源、不同规格的金属丝（如表所示）、电流表、开关等器材进行了如下实验。
编号 材料 长度 横截面积
① 镍铬合金 1米 1毫米2
② 镍铬合金 1米 2毫米2
③ 镍铁合金 1米 1毫米2
④ 锰铜合金 1米 1毫米2
步骤一：将①号金属丝的A、B端接入电路，使导线的P端与B相连（如图甲）；
步骤二：闭合开关，记录电流表示数I1，立刻断开开关；
步骤三：将P分别移至金属丝的C、D点，闭合开关，记录电流表示数分别为I2、I3，并立即断开开关；
步骤四：分别用②、③、④号金属丝替换①号金属丝重复上述步骤。
（1）步骤二中，记录图乙所示电流表的示数为0.34A，请用箭头标出此时电流表指针的位置；
（2）编号①②实验对比，探究的问题是 导体电阻大小与横截面积的关系 ；
（3）实验中，每次都要等材料完全冷却后，再测量电流。这种做法主要是因为 导体的电阻还与温度有关，为了避免温度对实验的影响，要控制材料温度相同 ；
（4）查阅资料得知：长度、粗细均相同的锰铜合金电阻非常小。试分析用④号金属丝实验时可能存在的安全隐患： 可能会导致电路中电流过大而烧坏电流表 。
【答案】（1）；（2）导体导电能力是否与材料横截面积有关；（3）导体的电阻还与温度有关，为了避免温度对实验的影响，要控制材料温度相同；（4）可能会导致电路中电流过大而烧坏电流表
【解答】解：（1）电流表连接的是小量程，分度值为0.02A，可知0.34A在0.4A左侧第三格，如图所示：
；
（2）由表中数据可知，编号①②实验的变量是横截面积，可知探究的是导体电阻大小与横截面积的关系；
（3）导体的电阻还与温度有关，为了防止温度对实验造成干扰，每次都要等材料完全冷却后，再测量电流；
（4）长度、粗细均相同的锰铜合金电阻非常小，由欧姆定律可知，电路中电流较大，可能会导致电流表损坏甚至电源短路。
故答案为：（1）；（2）导体导电能力是否与材料横截面积有关；（3）导体的电阻还与温度有关，为了避免温度对实验的影响，要控制材料温度相同；（4）可能会导致电路中电流过大而烧坏电流表。
40．如图是研究“影响导体电阻大小的因素”的实验装置，已知电源恒为3伏。实验中用四根电阻丝作被测导体，A、B、C三根电阻丝等长，D最长。将电阻丝两端接入电路后，通过调节滑动变阻器，保持电阻丝两端电压2伏不变，进行测量并记录，数据如表。
实验组 电阻丝 材料 横截面积（厘米 电流（安培）
1 A 锰铜合金 0.4 0.56
2 B 镍铬合金 0.4 0.44
3 C 镍铬合金 0.2 0.22
4 D 镍铬合金 0.2 0.10
（1）将电阻丝A的两端接入电路，闭合开关前，需要将滑动变阻器的滑片移至线圈最 右 （填“左”或“右”）侧。
（2）分析上表中实验组3和4，得到的结论是： 材料和横截面积等条件相同时，长度越长，电阻越大 。
（3）为完成上述实验，所选用的滑动变阻器可能是 C （填字母）。
A.“5Ω 0.6A”
B.“10Ω 0.5A”
C.“15Ω 0.6A”
（4）工业上将金属膜覆盖在陶瓷圆筒上，然后雕刻成螺旋状，生产出不同阻值的定值电阻。下列是用相同的金属膜雕刻成的三个阻值不同的定值电阻R1、R2、R3（虚线表示背面剩余金属膜）。你认为哪个电阻阻值最大，并说明理由： R3电阻最大，因为材料相同时，R3的金属膜长度最长，横截面积最小，所以电阻最大 。
【答案】（1）右；（2）材料和横截面积等条件相同时，长度越长，电阻越大；（3）C；（4）R3电阻最大，因为材料相同时，R3的金属膜长度最长，横截面积最小，所以电阻最大。
【解答】解：（1）由为保护电路，连接电路时开关应断开，闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处，即移动到最右端；
（2）分析上表中实验组3和4，其他因素相同，第4组长度更长，电流更小，由此可知材料和横截面积等条件相同时，长度越长，电阻越大；
（3）表格中最大电流大于0.5A，所以B选项不符合；已知知电源恒为3V，电阻丝两端电压2V不变，即滑动变阻器电压保持1V不变，第4组数据中电阻丝的阻值R20Ω，根据串联电路电压之比等于电阻之比，可知电阻丝电阻比上滑动变阻器的电阻之比为2：1，滑动变阻器的接入电路中的阻值为10Ω，故C选项“15Ω 0.6A”符合；
（4）将金属膜覆盖在陶瓷圆筒上，然后雕刻成螺旋状，是改变了导体的长度，和横截面积，由图可知：材料相同时，R3的金属膜长度最长，横截面积最小，所以电阻最大。
故答案为：（1）右；（2）材料和横截面积等条件相同时，长度越长，电阻越大；（3）C；（4）R3电阻最大，因为材料相同时，R3的金属膜长度最长，横截面积最小，所以电阻最大。
41．小明在探究“导体的电阻与导体长度”的关系时，选择图甲所示的器材，并连接了部分电路。将固定在木板上长为15厘米的铅笔芯作为研究对象，标记为等长的五段，a、f为铅笔芯的两个端点，中间四点分别标记为b、c、d、e。
（1）若使滑动变阻器的滑片P向D端滑动时，电流表示数减小，需用一根导线将电源的正极接线柱与滑动变阻器的 A （选填“A”“B”或“C”）接线柱连接。
（2）小明将电路连接完整，把线夹夹在f点，闭合开关，发现无论如何调节滑动变阻器，电压表和电流表始终无示数。用根导线的两端分别接到开关两端的接线柱上时，电压表和电流表仍无示数；将导线的两端分别接到滑动变阻器接入电路的两接线柱上时，电压表和电流表均有示数。若电路中只有一处元件故障，则故障是 滑动变阻器断路 。
（3）小明排除故障后，某次实验的电流表示数如图乙，结合甲图电路连接，读数为 0.26 安。
（4）将线夹分别夹在e、d、c、b点，重复步骤（3），得到铅笔芯接入长度l和对应的铅笔芯接入电阻的平均值R的数据，如表所示：
线夹位置 b c d e f
铅笔芯接入长度l/厘米 3 6 9 12 15
铅笔芯接入电阻的平均值R/欧姆 2.0 4.0 5.9 8.0 10.0
请在丙图的坐标纸画出铅笔芯接入电阻的平均值R和铅笔芯接入长度l的关系图像。
【答案】（1）A；
（2）滑动变阻器断路；
（3）0.26；
（4）
【解答】解：（1）若使滑动变阻器的滑片P向D端滑动时电流表的示数减小，滑动变阻器阻值变大，则A接线柱必须接入电路，故需用一根导线将电源的正极接线柱与滑动变阻器的A接线柱连接。
（2）闭合开关，发现无论如何调节滑动变阻器，电压表和电流表始终无示数，表明电路出现断路；用根导线的两端分别接到开关两端的接线柱上时，电压表和电流表仍无示数，表明铅笔芯之外的电路出现断路；将导线的两端分别接到滑动变阻器接入电路的两接线柱上时，电压表和电流表均有示数，电路是通路，故与导线并联的部分断路，若电路中只有一处元件故障，则故障是滑动变阻器断路。
（3）由图甲可知，电流表使用的是小量程，分度值为0.02A，由图乙可知，读数为0.26A。
（4）根据数据描点画图，如图所示：
故答案为：（1）A；
（2）滑动变阻器断路；
（3）0.26；
（4）
42．小科利用如图甲所示的实验装置探究电阻的大小与哪些因素有关。图乙中A为锰铜合金线，B、C、D为镍铬合金线，S表示横截面积。请回答：
（1）图甲中，小乐是通过 小灯泡亮度 判断电阻大小的。
（2）在探究电阻大小与导体横截面积的关系时，小乐应选择其中 B、C 两根合金线分别进行实验。
（3）电阻触摸屏在笔记本电脑及手机等设备上已普遍使用，触摸屏相当于一根电阻丝，当手指在触摸屏表面施以一定的压力时，触摸屏通过分别识别触摸点的水平与竖直位置，从而确定触摸的位置。如图丙，触摸点P将电阻丝分为上下两部分，设上部分电阻为R1，下部分电阻为R2，结构可等效为如图丙所示的电路，电源电压不变，当触摸点在竖直方向移动时，电路中的电流 不变 （选填“变大”“变小”或“不变”）。（触摸时会改变电阻的长度）
（4）目前市场上折叠屏手机的使用材料包括柔性屏幕和铰链结构材料，这种屏幕需要具备高柔韧性、可折叠性、导电性等。请你推测这种屏幕还可能具有什么性质： 透光性 。
【答案】（1）小灯泡亮度；（2）B、C；（3）不变；（4）透光性。
【解答】解：（1）由图可知，图甲中是通过灯泡的亮度来反映电阻大小的，运用了转换法；
（2）根据控制变量法，要研究电阻的大小与导体横截面积的关系，应保持导体的长度不变、材料相同，使导体的横截面积不同，所以应选择B、C两根导线；
（3）由图丙可知，R1、R2串联，电源电压不变，当触摸点P在竖直方向移动时，电阻R1或R2长度会变长，电路的总电阻不变，则电路中电流会不变；
（4）屏幕需要将显示的光传播出来，所以屏幕还必须具有透光性。
故答案为：（1）小灯泡亮度；（2）B、C；（3）不变；（4）透光性。
43．小科通过查阅资料发现，欧姆在探究欧姆定律时曾做过一个实验：如图所示，电流扭秤内有小磁针，其作用与电流表相同，将金属棒的一端浸入沸水中，另一端浸入碎冰中，从而形成温差电池，以提供电源电压。当用待测导线连接两个水银杯，就能形成闭合回路，产生电流，并利用电流扭秤来测量电流强度。欧姆利用8根直径相等但长度不同的铜导线进行实验，探究当待测导线两端电压相同时，电流和待测导线之间的关系。请回答：
（1）实验时将待测导线放入两个水银杯中，这是利用了水银的 导电 性。
（2）实验时是通过观察电流扭秤中 小磁针偏转角度 来比较电流强度大小的。
（3）实验时需保持相同的电源电压，在此实验中，是通过保持 两个水银杯的温差 相同来实现保持电源电压相同的。
（4）欧姆通过实验推导出（X表示电流强度，k为常数，S为导线的横截面积，a为导线两端的电压差，L为导线长度），在此基础上又引入了电阻的概念，由此可知电阻R＝ （用题中字母表示）。
【答案】（1）导电；（2）小磁针偏转角度；（3）两个水银杯的温差；（4）。
【解答】解：（1）实验将待测导线放入两个水银杯中，就能形成闭合回路，产生电流，说明水银具有容易导电的性质。
（2）实验中利用电流扭秤来测量电流强度，通过电流扭秤中小磁针偏转角度来比较电流强度大小。
（3）实验中金属棒的一端浸入沸水中，另一端浸入碎冰中，从而形成温差电池，可控制两个水银杯的温差相同，从而控制电源电压相同。
（4）根据欧姆定律，电阻R。
故答案为：（1）导电；（2）小磁针偏转角度；（3）两个水银杯的温差；（4）。
44．为了探究导体导电能力是否与材料等因素有关，科学兴趣小组利用电压恒定的学生电源、不同规格的金属丝（如表所示）、电流表、开关等器材进行了如下实验。
步骤一：将①号金属丝的A、B端接入电路，使导线的P端与B相连（如图甲）。
步骤二：闭合开关，记录电流表示数I1，立刻断开开关。
步骤三：将P分别移至金属丝的C、D点，闭合开关，记录电流表示数分别为I2、I3，并立即断开开关。
步骤四：分别用②、③、④号金属丝替换①号金属丝重复上述步骤。
编号 材料 长度 横截面积
① 镍铬合金 1米 1毫米2
② 镍铬合金 1米 2毫米2
③ 镍铁合金 1米 1毫米2
④ 锰铜合金 1米 1毫米2
（1）步骤二中，记录图乙所示电流表的示数为0.34A，请用箭头标出此时电流表指针的位置。
（2）编号①②实验对比，探究的问题是 导体电阻的大小与横截面积的关系 。
（3）实验中，每次都要等材料完全冷却后，再测量电流。这种做法主要是因为 要控制材料温度相同 。
（4）查阅资料得知：长度、粗细均相同的锰铜合金电阻非常小。试分析用④号金属丝实验时可能存在的安全隐患： 可能会导致电路中电流过大而烧坏电流表 。
【答案】（1）；
（2）导体电阻的大小与横截面积的关系；
（3）要控制材料温度相同；
（4）可能会导致电路中电流过大而烧坏电流表。
【解答】解：（1）由图乙可知，电流表选用小量程，电流表分度值0.02A，其示数为0.34A，电流表指针的位置如下图：
（2）编号①②实验对比，①、②的材料、长度相同，横截面积不同，可以探究导体电阻的大小与横截面积的关系。
（3）实验中，需要控制材料温度相同，因此每次都要等材料完全冷却后，再测量电流。
（4）用④号金属丝实验时，接入的锰铜合金电阻丝阻值太小，可能会导致电路中电流过大而烧坏电流表。
故答案为：（1）；
（2）导体电阻的大小与横截面积的关系；
（3）要控制材料温度相同；
（4）可能会导致电路中电流过大而烧坏电流表。
45．小金和同学一起探究“电阻大小与长度的关系”，实验电路如图所示。实验时多次改变某一合金丝接入电路的长度L、调节滑动变阻器的阻值，分别记录电流表（0﹣0.6安；0﹣3安）、电压表的示数，计算得到相应电阻的值，如表所示。已知电源电压保持3伏不变。
L厘米 30 40 50 60
R/欧 2.1 2.7 3.3 4.0
请回答：
（1）在某次测量时，电压表的指针位置如图所示，则读数U＝ 2 伏。
（2）为方便实验操作，在实验中更适合使用的是 0﹣20欧 （选填“0﹣20欧”或“0﹣200欧”）的滑动变阻器。
（3）根据实验可得出的结论是 在导体材料、粗细等其他条件相同时，电阻长度越长，电阻越大 。
（4）仅根据上述实验得出的结论，通过增大电阻丝长度来增大电阻的方法是否适用于其他各种合金丝，请说明理由 不适用，该实验结论还不是很可靠，没有换用不同材料的电阻丝进行多次实验，且此电阻丝在导体材料、粗细一定时，其电阻不是与长度成正比的 。
【答案】（1）2；
（2）“0﹣20 欧”；
（3）在导体材料、粗细等其他条件相同时，电阻长度越长，电阻越大；
（4）不适用，该实验结论还不是很可靠，没有换用不同材料的电阻丝进行多次实验，且此电阻丝在导体材料、粗细一定时，其电阻不是与长度成正比的。
【解答】解：（1）由图可知，电压表选择小量程，分度值为0.1V，示数为2.0V。
（2）电压表的量程是0﹣3V，电源电压为3V，根据串联电压之比等于电阻之比，为了电压表分配电压后能准确测量，故选滑动变阻器的电阻与待测的电阻相差不大，电压表所测电压较大，且便于精确调节电压表示数，故选较小的与待测电阻相差不大的0﹣20欧；
（3）根据表格数据知，在导体材料、粗细等其他条件相同时，电阻长度越长，电阻越大；
（4）根据表格数据，长度增大时电阻变大，但长度变为2倍，电阻不到2倍，即电阻与长度不是成正比，其原因是电流改变了，使得温度改变造成的，即受温度影响较大，且实验只有一种金属丝，不具有普遍性，因而不能适用于所有合金丝。
故答案为：（1）2；
（2）“0﹣20 欧”；
（3）在导体材料、粗细等其他条件相同时，电阻长度越长，电阻越大；
（4）不适用，该实验结论还不是很可靠，没有换用不同材料的电阻丝进行多次实验，且此电阻丝在导体材料、粗细一定时，其电阻不是与长度成正比的。
十一．变阻器（共5小题）
46．在收音机等电器中，有一种叫电位器的变阻器。电位器的外形及其内部构造如图所示，A、B、C三个焊接点相当于变阻器的三个接线柱。使用电位器时，下列说法中不正确的是（ ）
A．电位器是通过改变接入导体的长度来改变电阻大小
B．只把A和C接入电路，无法改变通过电位器的电流
C．把A和B接入电路，逆时针旋动滑片可使电流变小
D．把B和C接入电路，顺时针旋动滑片可使接入电阻变小
【答案】C
【解答】解：A．电位器是变阻器的一种，通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻大小，故A正确；
B．只把A和C接入电路，电位器相当于定值电阻，移动滑片，电阻不变，无法改变通过电位器的电流，故B正确；
C．把A和B接入电路，逆时针旋动滑片，连入电路的电阻变小，会使电流变大，故C错误；
D．把B和C接入电路，顺时针旋动滑片可使接入电阻变小，电流变大，故D正确。
故选：C。
47．电动汽车利用旋钮变阻器实现对转速的控制，车速仪由电路中的电流表改装，图中O、E、F为变阻器的三个接线柱。驾驶员踩下“油门”，旋钮滑片逆时针转动，车速仪示数变大。则与M、N相连接的是（ ）
A．E和F B．O和E
C．O和F D．以上接法均可
【答案】B
【解答】解：由题意可知，驾驶员踩下“油门”，旋钮滑片逆时针转动，此时车速仪示数变大，电路中的电流变大，根据欧姆定律，电路的总电阻变小，则变阻器连入电路的电阻变小，如果接线柱M接O点，则接线柱N应该接E点。
故选：B。
48．如图虚线框内是光敏变阻器的结构图，AB为阻值均匀的薄膜电阻，EF为一条导电电极（相当于导线），在AB、EF之间是光导电层（无激光照射时为绝缘体；有激光照射时被照射处的光导电层导电，在该点处将薄膜电阻和导电电极接通），①、②、③为接线柱。
（1）光敏变阻器的结构中，起到滑动变阻器滑片作用结构是 光导电层 。
（2）请将光敏变阻器正确串联到如图的电路中，要求开关闭合后，当激光束水平左移时灯泡变暗。
【答案】（1）光导电层；（2）见解答。
【解答】解：（1）由题意可知，光敏变阻器的结构中，起到滑动变阻器滑片作用结构是光导电层；
（2）光敏变阻器接入电路时应选择一上一下两个接线柱接入电路，开关闭合后，当激光束水平向左移动时灯泡变暗，由欧姆定律可知光束水平向左移动移动，光敏电阻接入电路的电阻变大，所以应选择②③接入电路，如图：
。
故答案为：（1）光导电层；（2）见解答。
49．如图所示的闭合回路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处在 最右端 （填“最左端”，“中间”或“最右端”），当某同学实验时，刚一试触就发现电流表的指针迅速摆动到最大刻度，其原因可能有哪些？ 电流表量程选择太小或电源电压太大或滑动变阻器的滑片未滑到阻值最大位置 。
【答案】最右端；电流表量程选择太小或电源电压太大或滑动变阻器的滑片未滑到阻值最大位置
【解答】解：为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于阻值最大处，即最右端；
“试触”时，指针摆到电流表的最大刻度线附近，可能是电流表量程选择太小，也可能是电源电压太大，使得电路中的电流过大，也可能是滑动变阻器的滑片未滑到阻值最大位置等。
故答案为：最右端；电流表量程选择太小或电源电压太大或滑动变阻器的滑片未滑到阻值最大位置。
50．一位同学设计了一个风力测定仪，如图所示，O是转动轴，OC是金属杆，下面连接着一块受风板。无风时OC是竖直的，风越强，OC杆偏转的角度越大。AB是一段圆弧形电阻，P点是金属杆与弧形电阻相接触的点，电路中接有一个小灯泡，测风力时，闭合开关S．通过分析可知：金属杆OC与弧形电阻AB组合在一起相当于一个 滑动变阻器 ，观察 灯泡亮度 可以粗略地反映风力的大小。若要提高该装置反映风力大小的性能，可采取的方法是 在电路中串联一只电流表 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）无风时OC是竖直的，连入电路的电阻是AB段，有风时，OC杆偏转一定的角度，连入电路的电阻变为BP段，连入电路的电阻随风的大小而改变，风力测定仪相当于滑动变阻器。
（2）风越强，OC杆偏转的角度越大，BP段越小，电阻变小，电源电压不变，电路中的电流变大，灯泡越亮，所以通过灯泡的亮度判断风力的大小。
（3）观察灯泡的亮度的微小变化，眼睛不能判断，所以电路中串联一个电流表能准确反映风力的大小，提高风力测定仪的性能。
故答案为：滑动变阻器；灯泡亮度；在电路中串联一个电流表。
（2）灯泡亮度只能粗略反映电流大小，电流表是准确测量电流大小的工具。
十二．欧姆定律（共10小题）
51．国家卫生健康委发布的《体重管理指导原则（2024年版）》指出，如果得不到有效遏制，2030年，我国成人超重肥胖率将达70.5%，儿童超重肥胖率将达31.8%。如图是一个自动体重测试仪的工作原理图，有关它的说法不正确的是（ ）
A．体重显示表是用电流表改装成的
B．体重越大，R2接入电路的阻值越小
C．体重越大，体重显示表的示数越小
D．R1的作用是保护电路
【答案】C
【解答】解：A．根据电表的使用方法可知，电压表并联在被测电路的两端，电流表串联在被测电路中；由题图可知，体重显示表串联在电路中，因此该表是用电流表改装而成，故A正确；
BC．由题图可知，两电阻串联，体重越大，R2连入电路的电阻越小，电路的总电阻越小，根据欧姆定律可知，电路电流越大，体重显示表的示数越大，故B正确、C错误；
D．当滑片移至最上端时，滑动变阻器连入电路的阻值为0，R1可以防止电源短路，所以R1的作用是保护电路，故D正确。
故选：C。
52．如图电路，其中的“恒流源”是一个特殊电源，当外部电阻变化时，输出的电流大小保持不变。下列说法正确的是（ ）
A．当R的阻值增大时，电压表示数不变
B．当R的阻值增大时，电压表示数增大
C．在a处串联一个定值电阻，电压表示数减小
D．在a处串联一个定值电阻，电压表示数增大
【答案】B
【解答】解：AB、由图可知，电路为R简单电路。已知电路中的电流恒定不变，则R阻值增大时，
由U＝IR可知电路两端的电压增大，即电压表示数增大，故A错误、B正确；
CD、在a处串联一个定值电阻，即R与定值电阻串联，电压表测R两端的电压，电路中的电流不变，
根据U＝IR可知，R两端的电压不变，即电压表示数不变，故CD错误。
故选：B。
53．科学小组利用定值电阻R0、声敏电阻R（阻值会随声音强弱发生变化，如图甲所示）、电流表（0～0.6A）、学生电源等器材，设计了可用电流表的示数来反映噪声强弱的装置。该装置电路如图乙所示。在某次测试中，当噪声为80dB时，电流表示数为0.4A；当噪声为50dB时，电流表示数为0.2A。下列说法正确的是（ ）
A．该电路中的电流随声音强度增大而减小
B．R0阻值是5Ω，电源电压为10V
C．当电流表示数0.3A，噪声强度为60dB
D．若要增大噪声的测量范围，可以减小R0的阻值
【答案】C
【解答】解：A、从图乙可知，闭合开关，两电阻串联，电流表测量电路电流，从图甲可知，随着声音强度的增加，声敏电阻R的阻值逐渐减小，则电路总电阻减小，电源电压不变，根据I可知电路电流增大，故A错误；
B、当噪声80dB时，R＝10Ω，电流表示数为0.4A，根据欧姆定律及串联电路的特点可知电源电压U＝0.4A×10Ω+0.4A×R0.....①；
当噪声50dB时，R′＝25Ω，电流表示数为0.2A，根据欧姆定律及串联电路的特点可知电源电压U＝0.2A×25Ω+0.2A×R0.....②；
联立①②得：U＝6V，R0＝5Ω；故B错误；
C、当电流表示数0.3A，根据欧姆定律可知总电阻R总20Ω；
根据电阻串联的特点可知R的阻值R＝R总﹣R0＝20Ω﹣5Ω＝15Ω，从图中可知噪声强度为60dB，故C正确；
D、若要增大噪声的测量范围，电路中的电流不变，故总电阻不变，而声敏电阻阻值减小，故需要增大R0的阻值，故D错误。
故选：C。
54．如图所示的电路，电源电压保持不变，滑动变阻器和小灯泡两个元件中，一个接在A、B两点之间，另一个接在C、D两点之间。闭合开关S，电流表的示数为0.20A，用电压表测得A、B两点间的电压为1.8V，C、D两点间的电压为1.2V；移动滑动变阻器的滑片，使电流表的示数变大，A、B两点间的电压变为1.5V，已知小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大，则此时滑动变阻器接入电路的电阻值可能为（ ）
A．5Ω B．6Ω C．7Ω D．8Ω
【答案】C
【解答】解：先算出电源电压为U总＝UAB+UCD＝1.8V+1.2V＝3V。
当滑片使得电流表示数变大时，滑动变阻器接入阻值变小，分压减小，故滑动变阻器接入的是A、B两点间，灯泡接入的是C、D两点间。
滑片移动前，根据C、D两点间电压和电流可以算出小灯泡此时电阻为；
滑片移动后，根据串联电路的分压原理，可得C、D间的电压为U'CD＝U总﹣U'AB＝3V﹣1.5V＝1.5V，此时灯泡和滑动变阻器分得的电压相同，故此时两者实际阻值相等。
因为小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大，故灯泡此时电阻应大于6Ω；
因为滑动变阻器接入阻值变小，电路中电流变大，故实际电流大于0.2A，则实际电阻应小于。
故电阻的取值范围应为：6Ω＜R＜7.5Ω，符合选项的是C。
故选：C。
55．如图所示电路中，电源电压保持不变。小灯泡L标有“6V 3W”，且电阻不随温度变化，闭合开关S，让滑动变阻器的滑片P从a端移动到c点，RcbRab。这一过程中电流表示数变化了0.1安，电路消耗的总功率变化了1.2瓦，小灯泡消耗的电功率没有超过额定功率。滑片P从a移动到c的过程中，电压表示数的变化范围是（ ）
A．7.2伏～6伏 B．6伏～7.2伏 C．3.6伏～3伏 D．3伏～3.6伏
【答案】A
【解答】解：（1）由ΔP＝U×ΔI可得，电源电压为：U12V；
（2）由P可得，灯丝的电阻：RL12Ω；
闭合开关S，让滑动变阻器的滑片P从a端移动到c点时，电流表示数变化了0.1A；
由I可得，0.1A；
即0.1A；
化简后可得：Rab＝18Ω或Rab＝12Ω；
当Rab＝12Ω，滑片在a点时，滑片在a点时灯泡正常发光，滑片右移，灯泡的功率会超过其额定功率，因此该阻值不符合题意；
（3）当Rab＝18Ω，滑片在a点时，电路中的总电阻：R＝18Ω+12Ω＝30Ω，电压表的示数：U1＝I1Rab18Ω＝7.2V；
滑片在c点时，电路中的总电阻：R′18Ω+12Ω＝24Ω，电压表的示数：U2＝I2Rab18Ω＝6V；
故滑片P从a移动到c的过程中，电压表示数的变化范围是7.2V～6V。
故选：A。
56．某科学小组进行如下电学实验。
（1）探究：科学小组用图甲所示电路测量并联电路的电流特点，数据如下：I1＝0.2A，I2＝0.3A，I＝0.5A，由此可得出的结论 并联电路中干路电流等于各支路电流之和 。
（2）困惑：小组同学先闭合开关S和S1再闭合S2时，发现灯L1变暗了。并联电路中各用电器独立工作，互不影响，在闭合S2时，灯L1亮度理论上是不变的，实验中为什么变暗了？
解决：学了欧姆定律后，小组同学重新研究这个问题，设计图乙的电路。闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片，发现电压表示数变了，图乙是否有个看不见的电阻存在呢？查阅资料：电源内部确实存在电阻，当电源外部电阻变小，灯两端电压变低，灯变暗。
求值：科学小组在图乙电路中移动滑片，分别测出电压表和电流表的值，得到如下表数据（导线电阻不计）。
实验次数 科学量 1 2 3
电压U/V 2.8 2.5 2.4
电流I/A 0.2 0.5 0.6
分析上表数据：电源内阻阻值＝ 1 欧。
（3）拓展：冬天在电池储存能量相同时，电池的内阻增大，是导致电动车续航能力下降的因素之一，请从能量角度解释原因 冬天电池的内阻增大，电池本身消耗的能量多，由能量守恒定律可知，电能转化的机械能减小 。
【答案】（1）并联电路中干路电流等于各支路电流之和；
（2）1；
（3）冬天电池的内阻增大，电池本身消耗的能量多，由能量守恒定律可知，电能转化的机械能减小。
【解答】解：（1）由题中数据可知I＝I1+I2＝0.2A+0.3A＝0.5A
由此可得结论：并联电路中干路电流等于各支路电流之和，即I＝I1+I2。
（2）设电源电压为U，内阻为r，电源的内阻与滑动变阻器串联，
滑动变阻器两端电压为2.8V时，电流为0.2A，电源电压U＝I1r+UR1＝0.2A×r+2.8V
第2组数据可得，电源电压U＝I2r+UR2＝0.5A×r+2.5V
第3组数据可得，电源电压U＝I3r+UR3＝0.6A×r+2.4V
联立以上任意两式解得，U＝3V，r＝1Ω
电源内阻阻值为1Ω。
（3）冬天电池的内阻增大，电池本身消耗的能量多，由能量守恒定律可知，电能转化的机械能减小，所以续航能量减弱。
故答案为：（1）并联电路中干路电流等于各支路电流之和；
（2）1；
（3）冬天电池的内阻增大，电池本身消耗的能量多，由能量守恒定律可知，电能转化的机械能减小。
57．小柯利用图甲所示的电路验证欧姆定律。
次数 电压/V 电流/A
1 1.0 0.11
2 2. 0.21
3 2.5 0.26
（1）根据图甲电路图连接实物，请用笔画线代替导线完成图乙电路连接 见解析 。
（2）正确连接好电路后，闭合开关，发现电流表没有示数，电压表也无示数，（若故障只有一处）以下对于电路故障的分析正确的是： AD 。
A.不可能是R断路
B.可能是R短路
C.把电压表和电流表互换位置，电压表有示数，电流表无示数
D.如果是滑动变阻器断路，可以把电压表并联在滑动变阻器两端进行检测
（3）根据实验数据做出电流随电阻变化的图像如图丙所示。则可以得到的实验结论是 在电阻两端电压一定时，通过电阻的电流与电阻阻值成反比 。
（4）小柯在研究电流与电压关系的实验中，定值电阻R的阻值为10欧，通过滑动变阻器多次实验得到相关数据如表所示。结束实验整理器材时发现，测量过程某个电表没有调零。则这个电表在未连入电路前的指针偏转情况可能是 B、C 。
A.
B.
C.
D.
【答案】（1）见解析；
（2）AD；
（3）在电阻两端电压一定时，通过电阻的电流与电阻阻值成反比；
（4）B、C。
【解答】解：（1）电压表与电阻并联，变阻器滑片右下接线柱连入电路中，如下所示：
（2）正确连接好电路后，闭合开关，发现电流表没有示数，电压表也无示数，若故障只有一处，可知电路断路，电压表没有与电源连通：
A.若R断路，电流表示数为0，电压表与电源连通测电源电压，电压表有示数，不符合题意，不可能是R断路，故A符合题意；
B.若是R短路，则电路为通路，电流表有示数，故B不符合题意；
D.如果是滑动变阻器断路，可以把电压表并联在滑动变阻器两端，若有示数，确定是变阻器断路，故D符合题意；
C.把电压表和电流表互换位置，电流表与电阻并联，电压表串联在电路中，若是变阻器断路或开关断路，两表都没有示数，故C不符合题意；
故选：AD。
（3）根据实验数据做出电流随电阻变化的图像如图丙所示，可知电流与电阻之积为
UV＝0.4A×5Ω＝﹣﹣﹣﹣0.1A×20Ω＝2V
为一定值，则可以得到的实验结论是 在电阻两端电压一定时，通过电阻的电流与电阻阻值成反比。
（4）定值电阻R的阻值为10欧，电压表与电流表示数比应为10欧姆，测量过程某个电表没有调零，可能是电流表示数多读了0.01A，即选项B；也可能是电压表示数少读了0.1V，即选项C，则这个电表在未连入电路前的指针偏转情况可能是B、C。
故答案为：
（1）见解析；
（2）AD；
（3）在电阻两端电压一定时，通过电阻的电流与电阻阻值成反比；
（4）BC。
58．如图甲所示为自动气象站中的测温装置，学校科技小组模拟制作了一个测温器。测温器电路如图乙所示，其中电阻R为铂质电阻，其阻值随温度的变化如图丙所示；“恒流源”是一个特殊电源，R的阻值变化时，电源输出的电流能保持恒定不变。小组同学想将灵敏电压表改装成气温表，以反映环境的温度。实验发现：环境温度从20℃上升到40℃时，灵敏电压表的示数变化了16mV。则：
（1）通过电阻R的电流恒定为 2 mA。
（2）若将灵敏电压表改成气温表，则0℃应标在电压表的 200 mV处。
（3）由灵敏电压表改成的气温表，其刻度 均匀 （选填“均匀”或“不均匀”）。
（4）当温度的变化值相同时，灵敏电压表示数的变化值越大，表示气温表的灵敏度越高。则要提高其灵敏度，可采取的做法是 换一个电流更大的恒流源 （写出1点）。
【答案】（1）2；（2）200；（3）均匀；（4）换一个电流更大的恒流源。
【解答】解：（1）根据欧姆定律I可知，在恒定电流状态下，U与R成正比，故电压变化量ΔU与电阻变化量ΔR成正比，即：I，则两者的比值即为恒定电流的值；
环境温度从20℃上升到40℃时，电阻增加量为116Ω﹣108Ω＝8Ω，灵敏电压表的示数变化了16mV，故恒定电流值为I2mA；
（2）由图丙得出0℃时R的阻值为100Ω，根据I可得U0＝IR0＝2×10﹣3A×100Ω＝0.2V＝200mV；
（3）电压表的示数为UV＝IR，
由图丙可知R与温度成正比，由于“恒流源”的电流不变，则UV与R成正比，所以，将电压表刻度是均匀的；
（4）为了增大该装置的灵敏度，应该在温度变化量相同时，变化更大的电压，根据欧姆定律变形公式U＝IR可知，恒流状态下，电流I越大，电压U变化量越大，装置更灵敏，故应该换一个电流更大的恒流源。
故答案为：（1）2；（2）200；（3）均匀；（4）换一个电流更大的恒流源。
59．项目学习小组同学设计了如甲图所示的质量仪，其中弹簧A（原长为1米）的上端与滑动变阻器的滑片P相连（此时P处于R的最上端），弹簧A、B的下端与金属板相连。电源电压恒为9伏，定值电阻R0＝30欧，R＝15欧，R的长度为0.3米，电压表的量程为0﹣3伏。其工作原理为：盛放物体的托盘对弹簧产生的压力，使弹簧压缩带动滑片P下移，从而使电压表的示数发生变化来指示物体的质量，弹簧压缩长度ΔL与压力的关系如图乙所示。当被测物体质量较小时，质量仪比较精确，当物体质量较大时，则质量仪的量程变大。（托盘质量忽略不计）
（1）弹簧B的长度为 0.8m 。
（2）电压表的示数为2伏时，计算被测物体的质量。（写出计算过程）
（3）若将甲装置中的弹簧A去掉，保持其他条件不变，通过计算在丙图中标出质量仪的零刻度线和量程（标出位置和具体数值）。 见解答图 。
【答案】（1）0.8m；
（2）被测物体的质量为0.2kg；
（3）见解答图。
【解答】解：（1）由图乙可知，弹簧A与弹簧B并联，托盘刚好接触到弹簧B时，弹簧A被压缩的长度为0.2m，因此弹簧B的长度LB＝1m﹣0.2m＝0.8m；
（2）由图甲可知，定值电阻R0与滑动变阻器R串联，电压表测滑动变阻器滑片P上部分电阻的电压，
由于电压表在电路中相当于断路，滑动变阻器始终以最大阻值接入电路中，无论如何移动滑片P，电路中的总电阻不变，电流不变，
由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知，电路中的电流：I0.2A，
由欧姆定律可知，滑片P上部分电阻的阻值：R上10Ω，
此时滑片P上部分电阻丝的长度：L0.3m＝0.2m，
则此时弹簧A的压缩长度：Δl＝L＝0.2m，
由图乙可知，此时被测物体对弹簧A的压力F＝2N，
则被测物体的重力：G＝F＝2N，
由G＝mg可知，被测物体的质量：m0.2kg；
（3）由图乙可知，弹簧A的压缩长度Δl与压力的关系为FA＝kAΔlA，
当FA＝2N时，ΔlA＝0.2m，即2N＝kA×0.2m，
解得：kA＝10N/m，
则FA＝10N/m×ΔlA，
当弹簧A的压缩长度为ΔlA时，弹簧B的压缩长度为ΔlA﹣0.2m，
则弹簧A和弹簧B的压缩长度Δl与压力的关系为FA+FB＝10N/m×ΔlA+kBΔlB＝10N/m×ΔlA+kB×（ΔlA﹣0.2m），
当FA+FB＝5N时，ΔlA＝0.3m，即5N＝10N/m×0.3m+kB×（0.3﹣0.2m），
解得：kB＝20N/m，
则FB＝20N/m×ΔlB，
由图甲可知，托盘中没有放物体时刚好接触到弹簧B时，滑片P上部分电阻丝的长度：L＝1m﹣0.8m＝0.2m，
由（2）可知，此时电压表的示数为2V，
即丙图中2N的位置为质量仪的零刻度线；
当滑片P移至最下端时，弹簧B受到的压力最大，
由欧姆定律可知，此时电压表的示数：U大＝IR＝0.3A×10Ω＝3V，
由R的长度为0.3米可知，托盘中放入物体时滑片移动的最大距离：ΔlB大＝0.3m﹣0.2m＝0.1m，
物体对弹簧B的最大压力：FB大＝20N/m×ΔlB大＝20N/m×0.1m＝2N，
被测物体的最大重力：G大＝FB大＝2N，
由G＝mg可知，被测物体的最大质量：m大0.2kg，
即丙图中3N的位置为质量仪的最大测量值，为0.2kg，如图所示：
。
答：（1）0.8m；
（2）被测物体的质量为0.2kg；
（3）见解答图。
60．图1是某电压力锅的实物图，图2是它的电路图。其中，S1为定时开关。S2为压力开关，锅内压强低于160千帕时，S2闭合，当锅内压强达到180千帕时，S2断开；R1、R2均为发热电阻。R1＝48.4欧，R2＝193.6欧。闭合开关S1，电压力锅开始加热升压，当锅内气压到达180千帕时，电压力锅进入保压状态，直至断开，电压力锅加热结束。已知电压力锅盖横截面积为300厘米2。
（1）当升压刚结束时，电压力锅内气体对锅盖的压力为 5400N 。
（2）某同学从铭牌上得知该电饭锅能效等级为三级，国家标准中规定三级能效的热效率值范围为81%≤η＜86%（热效率是指以最大功率加热时，水吸收的内能与高压锅消耗电能的比值）。为测试该高压锅能效等级是否符合，该同学在高压锅内加入0.8千克26℃的水，用220伏的电源电压进行加热。锅内气压与加热时间如图3所示，水的沸点与气压关系如表所示。请根据以上信息，通过计算判断该电高压锅的能效等级是否符合三级要求。
气压/千帕 100 120 140 100 180 200
沸点/℃ 100 104 109 113 116 120
【答案】（1）5400N；
（2）该电高压锅能效符合三级要求。
【解答】解：（1）当升压刚结束时，锅内压强达到180千帕，则电压力锅内气体对锅盖的压力为：
F＝pS＝180×103Pa×300×10﹣4m2＝5400N；
（2）当电压力锅开始加热升压时，电路为只有R1的简单电路，则电压力锅的加热功率为：
P1000W；
由表中数据可知，当气压为180千帕时水的沸点为116℃，在升压过程中水吸收的热量为：
Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×0.8kg×（116℃﹣26℃）＝3.024×105J；
由图3可知，在升压过程中加热时间为6min，电压力锅消耗的电能为：
W＝Pt＝1000W×6×60s＝3.6×105J，
则该电饭锅的热效率为：
η100%＝84%，
因此该电高压锅能效符合三级要求。
答：（1）5400N；
（2）该电高压锅能效符合三级要求。
