14.4
欧姆定律的应用（3）
（实验探究1）
1．某兴趣小组的同学们想制作一个简易的台灯，所用小灯泡的额定电压为27V，正常发光时灯丝的电阻为90Ω．因身边只有电压为36V的电源，为了保证小灯泡能正常发光，应将一个定值电阻与灯泡串联后接在电源上，请你帮他们求出该电阻的阻值．
2．如图所示是实验室用某种电表的结构示意图，其中ad是闭合电路中的部分电路，电流表A的满偏电流（通过电流表的最大电流）是0.1A，R3=100Ω．
（1）①若通过a点电流是0.6A，将单刀双掷开关S接到b，电流表A满偏．②若通过a点电流是3.0A，将单刀双掷开关S接到c，电流表A满偏，可求出电阻R1= Ω，电阻R2= Ω．
（2）若电阻R1和R2中有一个损坏导致断路，在通过a点的电流不超过0.1A的情况下，要找出损坏的电阻，应使单刀双掷开关S连接到 （选填“b”或“c”）通过观察电流表的示数进行判断．
3．某实验小组在探究“金属丝电阻大小与长度的关系”实验中，取一段粗细均匀的金属丝拉直连接在A、B接线柱上，在金属丝上安装一个可滑动的金属夹P．实验室还提供了下列器材：电压表、电流表、电池组（电压3V）、滑动变阻器（20Ω
2A）、刻度尺、开关和导线若干．
（1）为了测量AP段的电阻R，他们连接了如图甲所示的电路．连接电路时，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至 端（填“左”或“右”）．
（2）该实验小组闭合开关后，小天同学观察发现电压表的读数为3V，电流表的指针几乎没有发生偏转，则电路可能出现的故障是电阻丝AP部分发生 ．
（3）某次实验中测得电压表的读数为2.1V，电流表指针偏转如图乙所示，则此时金属丝的电阻R= Ω．
（4）实验中移动金属夹P，分别测出AP段的长度ι和对应的电压、电流值，并计算出对应的电阻值R，其中ι和R的数据如表：
ι/cm
30
40
50
60
70
80
R/Ω
2.1
2.8
3.5
4.2
4.9
5.6
分析表中数据，可知 ．
4．拓展性学习小组的同学合作进行探究“串联电路的电压特点”，设计了图Ⅰ电路，并连接了图Ⅱ电路．
（1）图Ⅱ的实验电路连接中有一处错误，无法完成试验，连接错误的导线是 （填“a”、“b”或“c”）．
（2）正确连接后，继续实验，根据测得的实验数据，绘制了如图Ⅲ所示的曲线图．
①图Ⅲ中甲、乙两条曲线是根据图Ⅰ电路测得的实验数据所绘制的曲线，其中与图Ⅰ电路中电压表V1对应的曲线是 （填“甲”或“乙”）．
②已知电源电压恒为6V，根据探究目的分析图Ⅲ中的曲线，得出的实验结论是 ．
（3）拓展探究：同学们根据串联电路的电压特点，重新设计如图Ⅳ电路（电源电压未知），利用电压表和定值电阻R0（已知阻值）测量未知定值电阻Rx的阻值，闭合开关S后，接下来的操作是 （只需写出操作过程和测量的科学量，不需写出表达式）．
5．在“用伏安法测小灯泡电阻”的实验中，待测小灯泡额定电压为2.5V．
（1）请用笔画线代替导线，将图甲的实物图未连接部分补充完整（连线不得交叉）．
（2）当开关闭合后，发现小灯泡不亮，经过分析，同学们猜想了一些可能的原因，见表．请根据同学们的分析，将表中电压表和电流表的示数情况在空白处补充完整．
（3）故障排除后，同学们移动滑动变阻器的滑片，记录了多组小灯泡两端电压和对应的电流值，根据这些数据在坐标图上绘制出了I﹣U图象，如图乙所示，分析图象可知，小灯泡正常工作时电阻为 Ω．
（4）从图象还可看出，小灯泡灯丝的电阻随两端电压的变化而跟着变化了，从物理学角度分析，造成这一现象的原因是 ．
猜想
电压表示数情况
电流表示数情况
灯泡断路
示数接近零
灯泡短路
示数为零
有示数
6．小张在“伏安法”测小灯泡的电阻实验中，连接了如图甲所示的实物图．
（1）闭合开关前，应向 端（选填“A”或“B”）调整滑动变阻器的滑片，使电路中的电流在开始测量时最小．
（2）测量过程中，某一次的电流值如图乙所示，则电流值是 A．这时，灯丝突然烧断，则电压表的示数 （选填“变大”“变小”或“不变”）．换相同规格的灯泡，重测的数据如表所示，并绘出I﹣U图象如图丙的A所示．
（3）依据表格中的数据，小张求出小灯泡电阻的平均值，你同意这种做法吗？说出你的理由 （作出判断并说出理由）
电压/v
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流/A
0.10
0.16
0.20
0.23
0.25
0.27
电阻/Ω
5.0
6.3
7.5
8.7
10.0
11.1
平均电阻/Ω
8.1
（4）另外一组同学用相同的器材和电路图也做这实验时，由于接线错误，根据测量的数据绘出的I﹣U图象如图丙的B所示．你认为错误的由于可能是 ．
（5）“伏安法”测小灯泡电阻的实验装置还可以用来测量 的实验．
7．如图甲所示，是利用伏安法测量小灯泡L的电阻的实验线路，已知L的额定电压为2.5V，滑动变阻器的最大阻值为20Ω．
（1）请你用笔画线代替导线，把图甲的实物电路连接完整（要求导线不交叉、闭合开关后，变阻器滑片向左滑动时灯泡变亮）；
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于 （选填“A端”、“B端”或“AB正中间”）；
（3）移动滑片P，当小灯泡L正常发光时，发现电流表示数如图乙所示，则此时电流表的读数为 A，小灯泡的电阻为 Ω（保留一位小数）；
（4）实验操作时，因小灯泡L不慎损坏而出现断路，无论怎样移动滑片P，电压表指针 （选填“几乎不动”或“明显偏转”）．
8．如图所示，甲是用“伏安法”测量未知电阻Rx的实物电路图．
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整．
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到 处；闭合开关，发现电流表几乎无示数，电压表指针明显偏转，则出现的故障可能是Rx ．
（3）排除故障后，闭合开关，当滑片移动到某位置时，电压表示数为2.4V，电流表示数如图乙所示，其读数为 A，则未知电阻Rx= Ω．
（4）若实验中电压表损坏，利用其它的原有器材也能测出未知电阻Rx的阻值．实验电路如果丙所示（滑动变阻器最大阻值为R0，电源电压未知且不变），请将下列相关实验步骤补充完整：
①闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到a端，记录电流表示数为I1；
②闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到 ，记录电流表示数I2；
③写出待测电阻的表达式，Rx= （用已知量和测量量符号表示）
9．小明观察发现家里轿车的前灯有好几组，且灯丝粗细不同，发光的亮度也不同，他猜想车灯的亮度可能与灯丝的粗细有关，于是他设计了模拟电路，并选择下列器材：电源、滑动变阻器、小灯泡（L1“2.5V
1.25W”、L2“2.5V
0.5W”各一只，代替轿车前灯）、电流表、电压表等进行实验来验证自己的猜想．
（1）按图甲连接电路时，应先将开关 ，并将变阻器的滑片移至 处．
（2）闭合开关S，发现无论怎样移动变阻器的滑片，灯泡L1、L2均不亮，A、V1无示数，V2有示数，则电路出现的故障是 ．
（3）排出故障后，移动变阻器的滑片，分别读出电流表、电压表的示数，观察共记录灯泡发光情况，填入表一，当变阻器滑片移至某一位置时，电流表的示数如图乙所示，则电路中的电流为 A，此时发现灯L2发光异常耀眼，原因是 ，此时，他应该 ．
（4）分析数据，可得结论：两灯串联，灯泡的灯丝越细，发光越 ．
（5）然后，小明按图丙所示设计连接电路进行实验，记录的实验数据及现象如表二，根据表二可得出结论：两灯并联时，灯泡的灯丝越细，发光越 ．
表一：
灯泡L1
粗细
电压/V
电流/A
亮度
灯泡L2
粗细
电压/V
电流/A
亮度
粗
0.6
0.12
不发光
细
1.5
0.12
微亮
粗
0.8
0.16
微亮
细
2.0
0.16
不很亮
粗
1.0
0.20
微亮
细
2.5
0.20
较亮
粗
1.3
不很亮
细
3.25
异常耀眼
表二：
灯泡L1
粗细
电压/V
电流/A
亮度
灯泡L2
粗细
电压/V
电流/A
亮度
粗
1.0
0.2
微亮
细
1.0
0.08
不发光
粗
1.5
0.3
不很亮
细
1.5
0.12
微亮
粗
2.0
0.4
较亮
细
2.0
0.16
不很亮
粗
2.5
0.5
明亮
细
2.5
0.20
较亮
（6）小明完成实验后有困惑，通过向爸爸请教，明白了轿车的同侧前灯是可以不同时工作的，在额定电压相同时，若想要更换更亮的轿车前灯，应选择灯丝较 （选填“粗”或“细”）的灯泡．
10．利用图甲进行“测量未知电阻”的实验．
电压U/V
1.5
2.0
电流I/A
0.30
0.42
0.50
电阻Rx/Ω
5.0
4.8
电阻Rx的平均值/Ω
（1）连接电路时，应将开关 ．
（2）连接电路后，闭合开关，移动变阻器的测片，电压表有示数，电流表始终无示数，造成这一现象的原因可能是 （只填序号）
A．Rx断路
B．Rx短路
C．电流表断路
（3）排除故障后，闭合开关，改变电阻Rx两端的电压，进行了三次测量，第三次实验中电压表示数如图乙所示，电压表读数为 V．
（4）将实验数据填入上表并进行处理，三次所测电阻Rx的平均值为 Ω．
（5）将电阻RX换成小灯泡，重复上述实验，发现几次实验测得小灯泡的电阻相差比较大，原因可能是 ．
11．小青同学在家里发现了一个废弃的定值电阻，把它带到学校实验室，检查完好后，再对它进行电阻的测量．
（1）连接电路时，开关应处于 （选填“断开”或“闭合”）状态．
（2）如图，完成电路连接后，闭合开关，发现电压表的指针反向偏转．请指出造成该现象的原因是 ．
（3）改接电路并检查无误后进行实验，如表是记录的实验数据．通过计算，该定值电阻的阻值约是 Ω．（计算结果保留一位小数）
实验次数
1
2
3
电压（V）
1
1.5
2.0
电流（I）
0.20
0.28
0.36
（4）在上一小题的计算中，小青同学发现三次算得的电阻值并不相同，这种情况主要是因为持续通电电阻的 （选填“长度”“横截面积”或“温度”）发生变化，影响了它的阻值大小．
12．小亮用“伏安法”测小灯泡的电阻，小灯泡额定电压是2.5V，电源电压4.5V．
（1）请用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整．
（2）在连接电路时，开关应 ，滑动变阻器滑片P应位于 （选填“A”或“B”）端．
（3）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表的示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，此时小灯泡的电阻约为 Ω（保留一位小数）；他把多次测量的电流值和电压绘制成I﹣U图象，发现I﹣U图线是一条曲线，原因是 ．
（4）如果还想测量额定电压为3.8V的小灯泡正常发光时的电阻，但是电压表的15V量程已经损坏，在不改变原器材的情况下，你的办法是 ．
13．小明在做测量小灯泡的电阻实验中，电路图如图所示．小灯泡上标有“3.8V”的字样，电源电压为6V．
（1）小明连接好电路，闭合开关，发现灯泡立即发出明亮耀眼的强光，并很快熄灭，则原因可能是 ；
A．电流表短路
B．小灯泡短路
C．滑动变阻器接入电路的阻值过小
D．电压表断路
（2）解决问题后，闭合开关，移动滑动变阻器的划片，让电压表示数逐渐变大，灯泡逐渐变亮，灯丝温度不断升高，测量数据如表：
实验次数
1
2
3
4
电压（V）
2.0
2.5
3.0
3.8
电流（A）
0.33
0.34
0.35
0.40
电阻（Ω）
6.1
7.4
8.6
表中空缺的数据应为 ，小灯泡正常发光的功率是 W．
（3）分析如表数据，你发现小灯泡的电阻与灯丝的温度有什么关系？
14．在“伏安法测电阻”的实验中，小明同学连接了如图甲所示的电路（电路元件完好，接线柱接线牢固）．
（1）在未检查电路连接是否正确的情况下，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，电流表的示数将 ，电压表的示数将 ．（选填“发生变化”或“保持不变”）
（2）检查电路，发现有一处连接错误，请指出连接错误的导线是 （选填“a”“b”“c”或“d”）．
（3）纠正错误后，闭合开关，测得几组数据如下表．
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.5
2.1
2.8
电流I/A
0.10
0.14
电阻R/Ω
15.0
第3次实验时电流表示数如图乙所示，电流表的示数为 A．第2次实验后，算出的电阻值是 Ω，第3次实验后，算出的电阻值是 Ω，待测电阻值为 Ω．
15．在伏安法测电阻的实验中，小明选取了两节干电池、一个开关、一个阻值约为10的定值电阻、一个滑动变阻器、一个电压表和一个电流表进行实验．
（1）小明连接的电路如图1所示，请你帮他用笔画线代替导线将电压表正确接入电路中；
（2）闭合开关前，小明应将滑动变阻器的滑片P滑到 端（选填“A”或“B”）；
（3）闭合开关后，若发现电压表指针向左偏转，说明电压表的 ；
（4）正确连接电路后，电流表示数为0.2A，电压表示数如图2所示，待测电阻的阻值为 Ω．
16．小华要测量额定电压为3.8V的小灯泡的电阻，图甲是他连线的部分电路，其中滑动变器规格为“30Ω
1A”．
（1）请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整，使滑动变阻器连入的阻值最大．
（2）闭合开关，发现灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数．则电路故障的原因是 ．此时电流表的示数为0.2A，可知电源电压为 V．
（3）小华排除故障，并正确连接电路后，调节滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为2.1V时，电流表的示数如乙所示，则此时小灯泡的电阻为 Ω，若让小灯泡正常发光，滑片应向 （选填“左“或”右“）移动．
（4）实验结束后，小峰也用相同的器材测量该小灯泡的额定功率．实验中，他调节滑动变阻器的滑片，发现当电压表的示数为2.2
V时，小灯泡正常发光．则小峰是将电压表并联在图丙中的 （选填“ab”、”bc“或”ac”）之间．若此时电流表示数为0.4A，则该小灯泡的额定功率为 W．
（5
）小峰想用此电路探究“导体中电流与电压的关系”，则他 （选填“能”或“不能”）得出正确结论．
（6
）同学们完成实验后，老师又连接了图丁所示的电路，让同学们用它测量小灯泡的额定功率（已知小灯泡的额定电流为I额、电源电压为U，R为电阻箱，可以直接读出它的阻值）．请将实验过程补充完整．
①闭合开关S，调节电阻箱，使电流表示数为 ，并记下此时电阻箱的阻值为R；
②小灯泡额定功率的表达式为P额= （用符号表示）．
17．在“伏安法测电阻”实验中，某小组的实验电路如图1甲所示．
（1）本实验是根据 算出电阻Rx的阻值．
（2）由两节新干电池串联组成的电源两端电压大约是 V．
（3）闭合开关前，应将变阻器滑片放在其最端 （选填“左”或“右”），闭合开关后，发现两个电表中只有一个电表有示数，初步检查确认，接线完好和两个电表无故障，则发生故障的元件应是 （选填“电源”、“电阻Rx”或“变阻器”）．
（4）排除故障后，经过多次测量得到的实验数据如表所示
数据序号
1
2
3
4
5
电压U/V
0.75
1.0
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.09
0.14
0.22
0.28
0.32
①为减小实验误差，小明依据多次测量取平均值的做法进行了如下运算
Rx=≈7.38Ω，由此得电阻Rx=7.38Ω．这样的算法是 （选填“合理”或“不合理”）的．
②小芳把表中的数据在坐标系中描点、连线，得到各图乙所示的U﹣I图象．由图可得电阻Rx= Ω．
（5）由于没有电压表，小红设计了如图2甲所示的电路图，其中电阻R0=20Ω，电流表A1、A2为两个完全相同的电流表，连接好电路后，闭合开关，发现两个电流表指针均煸转了相同的角度，如图2乙所示，则通过电阻Rx′的电流是 A．Rx′= Ω．
18．如图是“测量小灯泡电阻”的电路图：
（1）连接电流表时，应将电流表上标有“+”号的接线柱与导线 相连（选填“a”或“b”）；
（2）连接完电路后，闭合开关，观察到小灯泡不发光，电流表无示数，而电压表有示数且接近电源电压，则电路出现的故障可能是小灯泡 （选填“短路”或“断路”）；
（3）实验中测得的数据如下表：
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
电流I/A
0.28
0.25
0.22
0.20
0.16
小灯泡的电阻R/Ω
8.9
8.0
6.8
5.0
3.1
分析实验数据，你认为导致同一个小灯泡在不同电压下电阻值不同的原因是灯丝的 不同．
19．小希在测额定电压为2.5V的小灯泡电阻时，设计了如图甲所示的电路图．
（1）实验时，小希按电路图连接了电路，闭合开关，在调节滑动变阻器的过程中，发现电压表示数突然变大，电流表无示数，其可能的原因是： ．排除故障后，小希通过实验测量了多组实验数据并画出了I﹣U图象，如图乙所示．
（2）小灯泡正常发光时的电阻为 Ω．
（3）选取图象中的三组数据，通过计算后发现电阻值相差较大，你对这一现象的解释是 ．
20．小明在做“用伏安法测量某定值电阻R的阻值”的实验中：
（1）请你按照图甲所示的电路图，以笔画线代替导线，将图乙小明未连接好的电路连接完整．
（2）实验前，为保护电路，滑动变阻器的滑片应置于 端（填“A”或“B”）．
（3）闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现电压表始终无示数，电流表有示数，其原因可能是 （填符号）．
A．滑动变阻器断路
B．R断路
C．R短路
（4）排除故障后，当电压表的示数如图丙所示时，电流表的示数如图丁所示，则通过定值电阻的电流大小为 A，它的阻值是 Ω．
（5）通常情况下要进行多次测量并取平均值，其目的是为了 ．
21．小科同学用如图甲电路测导体电阻Rx：
（1）请用笔画线代替两根导线，将电路连接完整（导线不能交叉）；
（2）规范连接电路后闭合开关，调节滑动变阻器进行多次测量，并记录数据如表，请根据图乙把表中所缺数据填写完整．
实验序号
电压/V
电流/A
1
1.5
0.16
2
2.0
3
2.5
0.24
（3）小科同学根据上表求出电压的平均值和电流的平均值，再运用欧姆定律求出电阻的平均值．请判断该方法是否可行，并说明理由． ．
22．图甲为测量电阻阻值的电路图．实验仪器如下：两节干电池、阻值约为5Ω的待测电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线等．
（1）请根据电路图，将图乙中实物连接完整．
（2）如果要求当滑动变阻器的滑片自左向右滑动时，加在待测电阻两端的电压增大，在实物图中需将滑动变阻器的两个端点连在电路中，这两个端点是 （从A、B、C、D中选取）．
（3）实验过程中获得的数据如下表：
序号
1
2
3
4
5
电压U/V
0.6
1.2
1.8
2.4
3.0
电流I/A
0.12
0.22
1.8
0.50
0.60
第三组的电流数据有误，应为0.36A，出现这一错误最可能的原因是： ．
（4）表格中第1组合第5组数据分别是滑片位于滑动变阻器的两个端点时获得的．根据这两组数据可以求得滑动变阻器的总阻值为 Ω．
（5）根据串联电路电流和电压的特点，再加一把刻度尺，利用该电路可以探究“滑动变阻器接入电路部分的电阻阻值与接入电路部分的长度的关系”．这种观点是否可行？为什么？
答： ， ．
23．（1）小明按图1连接实物、接通电路，电流表有示数，电压表示数为0.5V，当移动滑动变阻器滑片时，电压表示数不变，检查发现只有滑动变阻器接线出错，该错误是 ．
（2）按图1在图2中正确连接实物．
（3）正确连接后，小灯泡刚好发光时电压表、电流表的示数如图3所示，完成下表．
小灯泡的实验数据
发光情况
刚发光
较亮
很亮
U/V
2.00
3.00
I/A
0.30
0.38
P/W
0.60
1.14
R/Ω
6.67
7.89
（4）根据表中，归纳小灯泡电阻变化的规律． ．
24．小明欲测量一个阻值标识模糊的定值电阻，图甲所示是他设计的测量电路，图乙是未完成连接的实验电路．
（1）请你按照电路图，用笔画线代替导线，帮助小明把滑动变阻器和电压表正确连入图乙所示的实验电路．
（2）小明将电路连接正确后，闭合开关，调节变阻器的滑片，按照正确的操作测得数据如表所示．根据表中数据，第5次测量的电阻值R5= Ω
实验序号
电压U（V）
电流I（A）
电阻R（Ω）
1
1.0
0.10
10.0
2
1.5
0.15
10.0
3
2.0
0.20
10.0
4
2.5
0.25
10.0
5
2.8
0.28
（3）图丙中已经把前4次测得的电压U和电流I的值对应点描出，请你在图丙中补描出第5次测量的电压U和电流I值对应的点A，并依据所描的点在图丙中作出该定值电阻的U﹣I图象．
25．某课外科技小组设计了如图所示的电路来测量电源U和待测电阻Rx的值，已知滑动变阻器的最大阻值为20Ω，其实验步骤如下：
（1）这个小组的同学按电路图连接好电路后，将滑动变阻器滑片P滑到最右端b点，闭合开关S1，断开开关S2，无论怎样移动滑片P发现电压表示数但始终保持不变．电路故障的原因可能是 （写出一种原因即可）
（2）排除故障后，将滑动变阻器的划片P滑到最右端的b点，闭合开关S1和S2．电压表的示数为3V；再断开开关S2，此时电压表的示数为2.4V，则电源电压U= V，待测电阻Rx= Ω
（3）保持S1闭合，S2断开，当滑片P恰好滑到滑动变阻器的中点时，电压表的示数应为 V，待测电阻Rx的电功率为 W．
26．小华同学做“用电流表、电压表测电阻”实验，现有电源（电压为2伏的整数倍且保持不变）、待测电阻R、电流表、电压表（只有0﹣3伏档完好）、滑动变阻器（标有“20
2A”字样）、电键以及导线若干．实验中，小华正确连接电路，且使变阻器接入电路中的电阻最大，闭合电键时电表示数如图（a）、（b）所示．
小华的实验记录
实验序号
电压表示数（伏）
电流表示数（安）
1
1.4
0.30
2
…
…
3
…
…
①通过计算说明实验所用电源的电压．
②小华移动变阻器的滑片，观察到电表示数变化范围较小．然后他调整了电表的接入位置重新实验：
（a）根据图中电表的示数等信息判断，在闭合电键时能否使变阻器接入电路中的电阻最大，并简述理由．
（b）根据小华重新实验中所记录的一组数据（见表），计算待测电阻Rx的阻值（精确到0.1欧）．
27．实验室购买了一捆长度为100m的铜导线，某同学想通过实验测其实际长度．该同学首先测得导线横截面积为1.0mm2，查得铜的电阻率为1.7×10﹣8Ωm，再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻Rx，从而确定导线的实际长度．
可供使用的器材有：电流表：（0～0.6A）、电压表（0～3V）、滑动变阻器R1（5Ω，1A）、滑动变阻器R2：（20Ω，1A）、电源：（电压为6V），开关、导线若干．回答下列问题：
（1）实验中滑动变阻器应选 （填“R1”或“R2”），闭合开关S前应将滑片移至 端（填“a”或“b”）．
（2）在实物图中，已正确连接了部分导线，请根据图甲电路完成剩余部分的连接．
（3）调节滑动变阻器，当电流表的读数为0.50A时，电压表示数如图乙所示，读数为 V．
（4）导线实际长度为 m（保留1位小数）．
28．现用“伏安法”测量一个未知电阻Rx的阻值（Rx约为20Ω）．在实验室中，配有的实验器材如下：
A．电源E（电压U=3V恒定）；
B．电流表A1（量程0～50mA）；
C．电流表A2（量程0～3A）；
D．电压表V1（量程0～3V）；
E．电压表V2（量程0～15V）；
F．滑动变阻器R（0～80Ω）；
G．定值电阻R0=40Ω；
H．开关一个，导线若干．则：
为了测量多组数据使结果尽量准确，在滑动变阻器的整个滑动过程中，要使两电表的测量值范围尽可能大一些，并且两电表的读数均大于其量程的．则：
（1）根据实验要求，电压表选用 ，电流表选用 ．（选填器材前的字母代号）
（2）请在虚线方框内画出实验电路图（其中，部分电路已画出，并标出所选器材的字母）．
（3）根据所画的电路图，用笔画线代替导线，将实物图连接起来．
（4）若在某次实验中，电压表的示数为U，电流表的示数为I，那么，待测电阻阻值的表达式为Rx= ．
29．要测量一个阻值约为几百欧的电阻Rx．实验室提供的器材有：电源（电压为3V）、学生用电流表（量程为0～0.6A、0～3A）、学生用电压表（量程为0～3V、0～15V）、滑动变阻器R1和电阻箱R2（0～9999Ω 5A）各一个，开关、导线若干．
（1）小明用伏安法测量该电阻，如图是小明连接的电路．接通电路后，观察到电流表指针不偏转，示数为零，电压表示数为2V．请你判断：电路中哪一个元件发生了什么故障？答： ；
（2）在排除故障换用新元件后，经检查电路完好．闭合开关，逐渐减小滑动变阻器的接入电阻至最小，电压表有示数，但电流表的指针几乎不偏转，电流太小的原因是 ．所以按小明所选的器材不能用伏安法测出该电阻的值．
（3）请你帮助小明在实验室所提供的器材中选择合适的器材，设计实验方案测出该电阻的值．
（a）画出实验电路图；
（b）实验步骤：按图连接好电路；闭合S1调节滑动变阻器，使电压表显示合适的值；断开S1闭合S2， ；读出电阻箱的阻值R．
（c）写出待测电阻Rx的表达式： ．
30．小明利用压力传感器、电磁继电器、阻值可调的电阻R等元件，设计了一个汽车超载自动报警电路，如图1所示．他了解到这种压力传感器所受压力越大时，输出的电压U就越大，二者的关系如图2所示．闭合开关S，当继电器线圈中电流大于或等于20mA时，衔铁被吸合．已知传感器的输出电压U即为继电器控制电路的电源电压，线圈的电阻为20Ω．
（1）车辆不超载时，工作电路中绿灯亮；当传感器所受压力增大到一定程度时，红灯亮，说明汽车超载．请你判断灯 （填“L1”或“L2”）是红灯；
（2）某水平公路桥禁止质量大于或等于20t的车辆通行，要用小强设计的装置为此桥报警，R的阻值应调节为多少？
（3）在水平路面上，要使该装置报警，通过车辆的最小重力为多少？
（4）请你运用所学物理知识，说明超载的一项危害．
参考答案与解析
1．（2016 天津）某兴趣小组的同学们想制作一个简易的台灯，所用小灯泡的额定电压为27V，正常发光时灯丝的电阻为90Ω．因身边只有电压为36V的电源，为了保证小灯泡能正常发光，应将一个定值电阻与灯泡串联后接在电源上，请你帮他们求出该电阻的阻值．
【分析】已知灯泡的额定电压和电阻，额定电压下灯泡正常发光，根据欧姆定律求出灯泡正常发光时的电流；根据欧姆定律求出电路中的总电阻，根据电阻的串联求出所串联的电阻阻值．
【解答】解：灯泡正常发光的电流为IL===0.3A，
当在电源电压为36V的电路中正常发光，电路中的电流I=IL=0.3A，
由I=得：电路中的总电阻R总===120Ω，
根据串联电路的总电阻等于各电阻之和可知：
R=R总﹣RL=120Ω﹣90Ω=30Ω．
答：该电阻的阻值为30Ω．
【点评】本题考查了电阻的串联和欧姆定律的应用，关键是知道灯泡正常工作时的电压和额定电压相等．
2．（2016 泰安）如图所示是实验室用某种电表的结构示意图，其中ad是闭合电路中的部分电路，电流表A的满偏电流（通过电流表的最大电流）是0.1A，R3=100Ω．
（1）①若通过a点电流是0.6A，将单刀双掷开关S接到b，电流表A满偏．②若通过a点电流是3.0A，将单刀双掷开关S接到c，电流表A满偏，可求出电阻R1= 4 Ω，电阻R2= 16 Ω．
（2）若电阻R1和R2中有一个损坏导致断路，在通过a点的电流不超过0.1A的情况下，要找出损坏的电阻，应使单刀双掷开关S连接到 c （选填“b”或“c”）通过观察电流表的示数进行判断．
【分析】（1）明确电路的结构，根据电流表满偏和R3=100Ω可求出电源电压，再根据串联电路的电流规律可计算另一支路的电流．最后根据并联电路的电压特点，利用欧姆定律可计算另一支路中的电阻．
（2）分别分析当开关S连接到b或c时可能出现的不同情况，最后判断如何找出损坏的电阻．
【解答】解：（1）①读图可知，将单刀双掷开关S接到b，则电阻R1、R2串联后与R3并联，
此时，电流表A满偏，则由欧姆定律可得：
电路两端的电压为：U=IAR3=0.1A×100Ω=10V，
若通过a点电流是0.6A，根据并联电路的电流规律可知，
另一支路中的电流：I′=0.6A﹣0.1A=0.5A，
由R1、R2串联后的总电阻：R总===20Ω；
②将单刀双掷开关S接到c，则电阻R2、R3串联后与与R1并联，
电流表A满偏，则R1支路中的电流：I″=3.0A﹣0.1A=2.9A，
由欧姆定律得：U=I″R1…①
U=IA（R3+R2）…②
又因为R1+R2=20Ω…③
联立①②③，代入数据解得，
R1=4Ω；R2=16Ω；
（2）将单刀双掷开关S接到b，无论电阻R1和R2中哪一个电阻断路，都会造成支路不通，同时也不会影响电流表A的示数，故不能做出判断；
将单刀双掷开关S接到c，如果是R2断路，则电流表A无示数；如果是电流表A有示数，则电阻R1断路，因此要找出损坏的电阻，应使单刀双掷开关S连接到c．
故答案为：（1）4；16；（2）c．
【点评】本题考查了利用欧姆定律对电路进行分析和计算，判断出不同情况下电路的连接方式，熟练运用欧姆定律是正确解答的关键．
3．（2016 天水）某实验小组在探究“金属丝电阻大小与长度的关系”实验中，取一段粗细均匀的金属丝拉直连接在A、B接线柱上，在金属丝上安装一个可滑动的金属夹P．实验室还提供了下列器材：电压表、电流表、电池组（电压3V）、滑动变阻器（20Ω
2A）、刻度尺、开关和导线若干．
（1）为了测量AP段的电阻R，他们连接了如图甲所示的电路．连接电路时，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至 右 端（填“左”或“右”）．
（2）该实验小组闭合开关后，小天同学观察发现电压表的读数为3V，电流表的指针几乎没有发生偏转，则电路可能出现的故障是电阻丝AP部分发生 开路 ．
（3）某次实验中测得电压表的读数为2.1V，电流表指针偏转如图乙所示，则此时金属丝的电阻R= 5 Ω．
（4）实验中移动金属夹P，分别测出AP段的长度ι和对应的电压、电流值，并计算出对应的电阻值R，其中ι和R的数据如表：
ι/cm
30
40
50
60
70
80
R/Ω
2.1
2.8
3.5
4.2
4.9
5.6
分析表中数据，可知 在其它条件一定时，导体的电阻与长度成正比 ．
【分析】（1）为防止电流过大，在闭合开关前，需将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处；
（2）电压表指针有明显偏转说明电压表两接线柱与电源正负极之间是通路，电流表的指针几乎没有偏转说明电压表并联的部分断路；
（3）先根据图乙中电流表的量程、分度值以及指针的位置读出电流表的示数，然后根据欧姆定律的变形公式求出金属丝的阻值；
（4）分析电阻和长度的变化关系，得出结论．
【解答】解：（1）闭合开关前，为了保护电路，应将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处，
由于滑动变阻器接的下面左边的接线柱，所以闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移至变阻器的右端．
（2）闭合开关后，电流表的指针几乎没有发生偏转，说明电路存在开路，
电压表的读数为3V，为电源电压，说明与电压表并联的部分开路，即电阻丝AP部分发生开路．
（3）由图乙可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.42A；
由I=得，金属丝的电阻：
R===5Ω．
（4）由表格中数据知，电阻长度增大为原来的几倍，电阻值便增大为原来的几倍，或电阻值与长度的比值是一个常数，
所以在其它条件一定时，导体的电阻与长度成正比．
故答案为：（1）右；（2）开路；（3）5；（4）在其它条件一定时，导体的电阻与长度成正比．
【点评】此题是探究金属丝电阻大小与长度的关系，考查了有关滑动变阻器的使用、电路故障分析、电流表的读数、电阻的计算及根据实验数据得出结论的能力，涉及到的知识较多，是一道综合性很强的题目．
4．（2016 金华）拓展性学习小组的同学合作进行探究“串联电路的电压特点”，设计了图Ⅰ电路，并连接了图Ⅱ电路．
（1）图Ⅱ的实验电路连接中有一处错误，无法完成试验，连接错误的导线是 b （填“a”、“b”或“c”）．
（2）正确连接后，继续实验，根据测得的实验数据，绘制了如图Ⅲ所示的曲线图．
①图Ⅲ中甲、乙两条曲线是根据图Ⅰ电路测得的实验数据所绘制的曲线，其中与图Ⅰ电路中电压表V1对应的曲线是 甲 （填“甲”或“乙”）．
②已知电源电压恒为6V，根据探究目的分析图Ⅲ中的曲线，得出的实验结论是 串联电路中总电压等于各分电压之和 ．
（3）拓展探究：同学们根据串联电路的电压特点，重新设计如图Ⅳ电路（电源电压未知），利用电压表和定值电阻R0（已知阻值）测量未知定值电阻Rx的阻值，闭合开关S后，接下来的操作是 闭合开关S、S1，断开S2时，测得电压表的示数U1；闭合开关S2、断开开关S1（或同时闭合S1、S2）时，测得电压表的示数U2． （只需写出操作过程和测量的科学量，不需写出表达式）．
【分析】（1）由图I可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，据此进行判断；
（2）①当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路中的电流最大，电压表V2的示数最小，据此判断V2对应的图线，然后得出V1对应的图线；
②分析两电阻两端的电压关系然后得出结论；
（3）根据欧姆定律可知，要测未知电阻的阻值，就是想法设法测出电阻两端的电压和通过的电流；由图可知：闭合开关S后，当闭合开关S1，断开S2时，R0与Rx串联，电压表测Rx两端的电压，读出电流表的示数；当开关S1闭合、S2断开（或同时闭合S1、S2）时，电压表测电源的电压，读出电流表的示数，然后根据串联电路的特点和欧姆定律求出Rx的阻值．
【解答】解：（1）由图I可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，
由图Ⅱ可知，电压表V2被短路，连接错误的导线是b，b导线应与滑动变阻器的左下方接线柱相连；
（2）①当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路中的电流最大，电压表V2的示数最小，据此可知乙是V2对应的图线，则甲是V1对应的图线；
②由图象可知，两电压表的示数之和均为6V即电源的电压，故可得结论：串联电路中总电压等于各分电压之和；
（3）根据欧姆定律可知，要测未知电阻的阻值，就是想法设法测出电阻两端的电压和通过的电流；
由Ⅳ电路图可知，闭合开关S后，再闭合开关S1，断开S2时，Rx和R0串联，电压表测Rx两端的电压，电压表示数为U1；
闭合开关S2、断开开关S1时，Rx和R0串联，电压表测电源的电压，电压表示数为U2（或同时闭合S1、S2，电路为Rx的简单电路，电压表也测电源的电压U2），
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R0两端的电压U0=U2﹣U1，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的电流I==，即=，
解得：Rx=．
故实验步骤为：闭合开关S、S1，断开S2时，测得电压表的示数U1；闭合开关S2、断开开关S1（或同时闭合S1、S2）时，测得电压表的示数U2．
故答案为：
（1）b；
（2）①甲；②串联电路中总电压等于各分电压之和；
（3）闭合开关S、S1，断开S2时，测得电压表的示数U1；闭合开关S2、断开开关S1（或同时闭合S1、S2）时，测得电压表的示数U2．
【点评】本题考查了实物电路图连接错误的判断和串联电路特点应用以及测电阻电路的设计，明确各设计电路的特点和图线的特点是关键．
5．（2016 黔西南州）在“用伏安法测小灯泡电阻”的实验中，待测小灯泡额定电压为2.5V．
（1）请用笔画线代替导线，将图甲的实物图未连接部分补充完整（连线不得交叉）．
（2）当开关闭合后，发现小灯泡不亮，经过分析，同学们猜想了一些可能的原因，见表．请根据同学们的分析，将表中电压表和电流表的示数情况在空白处补充完整．
（3）故障排除后，同学们移动滑动变阻器的滑片，记录了多组小灯泡两端电压和对应的电流值，根据这些数据在坐标图上绘制出了I﹣U图象，如图乙所示，分析图象可知，小灯泡正常工作时电阻为 10 Ω．
（4）从图象还可看出，小灯泡灯丝的电阻随两端电压的变化而跟着变化了，从物理学角度分析，造成这一现象的原因是 灯泡的电阻随温度的升高而增大 ．
猜想
电压表示数情况
电流表示数情况
灯泡断路
示数接近电源电压
示数接近零
灯泡短路
示数为零
有示数
【分析】（1）连接电路时注意电表所选量程，电流方向接线要正确；（2）判断电路故障电路电流接近于零，电路断路，电压表示数接近电源电压；（3）有图象可知小灯泡正常工作时电流为0.25A，根据欧姆定律求出电阻；（4）灯丝的电阻与温度有关，温度高，电阻大，由电压大造成的．
【解答】解：（1）小灯泡的额定电压为2.5V，故电压表的量程应选0～3V，电压表并联在小灯泡两端；由图象可知，通过灯泡的电流均小于0.6A，故电流表量程应选0～0.6A，电流表与小灯泡串联，如图．
（2）当开关闭合后，发现小灯泡不亮，若小灯泡断路，则电压表的两接线柱与电源两极连通，电压表相当于并联在电源两端，故电压表示数接近于电源电压；由于电压表的内阻很大，根据欧姆定律可知，电路中电流非常小接近于零；
（3）由图象可知，小灯泡正常工作时，电流为0.25A，
根据欧姆定律可得，小灯泡正常工作时电阻：R===10Ω；
（4）灯泡两端电压增大时，灯泡的实际功率也增大，灯丝的温度升高，灯泡的电阻变大，所以，造成这一现象的原因是灯泡的电阻随温度的升高而增大（或灯泡的电阻受温度的影响）．
故答案为：
（1）如上图所示；（2）示数接近于电源电压；（3）10；（4）灯泡的电阻随温度的升高而增大．
【点评】这是一道常规题型，要熟练掌握电表量程选择，接线柱的连接；判断故障以及图象读取，都是应掌握的基本知识．
6．（2016 安顺）小张在“伏安法”测小灯泡的电阻实验中，连接了如图甲所示的实物图．
（1）闭合开关前，应向 A 端（选填“A”或“B”）调整滑动变阻器的滑片，使电路中的电流在开始测量时最小．
（2）测量过程中，某一次的电流值如图乙所示，则电流值是 0.26 A．这时，灯丝突然烧断，则电压表的示数 变大 （选填“变大”“变小”或“不变”）．换相同规格的灯泡，重测的数据如表所示，并绘出I﹣U图象如图丙的A所示．
（3）依据表格中的数据，小张求出小灯泡电阻的平均值，你同意这种做法吗？说出你的理由 不同意；灯丝的电阻受温度影响，并非一个定值 （作出判断并说出理由）
电压/v
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流/A
0.10
0.16
0.20
0.23
0.25
0.27
电阻/Ω
5.0
6.3
7.5
8.7
10.0
11.1
平均电阻/Ω
8.1
（4）另外一组同学用相同的器材和电路图也做这实验时，由于接线错误，根据测量的数据绘出的I﹣U图象如图丙的B所示．你认为错误的由于可能是 电压表接在了滑动变阻器两端 ．
（5）“伏安法”测小灯泡电阻的实验装置还可以用来测量 小灯泡功率 的实验．
【分析】（1）闭合开关前，应将滑片滑动变阻器的最大值处；
（2）由图乙根据电流表的量程和分度值，读出电流表示数；灯丝烧断，电压表被串联入电路中，由此分析其示数的变化情况；
（3）影响电阻的因素有：导体的温度、长度、横截面积和材料等，而小灯泡两端的电压不同，小灯泡灯丝的温度会不同，因此电阻也不同；
（4）电压表并联在灯泡两端时，随着电流的增大，灯泡两端的电压增大，根据串联电路电压的特点，变阻器两端的电压会随之减小；
（5）本实验中测量的是电压和电流，根据P=UI可知，还可以测量电功率．
【解答】解：
（1）为了保护电路，闭合开关前，应将滑片移到变阻器的最大阻值处，由图甲知，应向A端调整滑动变阻器的滑片，使电路中电阻最大，电流最小；
（2）由图乙知，电流表使用0～0.6A量程，分度值为0.02A，此时电流值为0.26A；
由图知，L与变阻器串联，电压表测灯泡L两端电压，所以电压表示数小于电源电压．当灯泡丝烧断后，电压表串联在电路中，相当于电压表测量电源电压，所以电压表的示数变大；
（3）因为灯丝的电阻与温度有关，而灯泡两端的电压越大，灯丝的温度越高，因此小灯泡在不同电压下工作时，小灯泡的灯丝温度不同，电阻也不相同，所以不能求灯丝电阻的平均值；
（4）丙图中的B图象，随着电流的增大，电压减小，正好与A图象相反，符合滑动变阻器两端电压的变化规律，因此电压表接在了滑动变阻器两端；
（5）利用本装置能测量电压和电流，由P=UI知还能求出电功率，所以还能完成测灯泡功率实验．
故答案为：
（1）A；（2）0.26；变大；（3）不同意；灯丝的电阻受温度影响，并非一个定值；
（4）电压表接在了滑动变阻器两端；（5）小灯泡功率．
【点评】本题考查了伏安法测电阻实验中滑动变阻器使用、电路故障原因与现象的对应关系、影响电阻的因素等知识点，涉及知识点多，综合性强．其中，分析电路故障、从图象变化规律得到电阻变化规律是此题的难点．
7．（2016 宜宾）如图甲所示，是利用伏安法测量小灯泡L的电阻的实验线路，已知L的额定电压为2.5V，滑动变阻器的最大阻值为20Ω．
（1）请你用笔画线代替导线，把图甲的实物电路连接完整（要求导线不交叉、闭合开关后，变阻器滑片向左滑动时灯泡变亮）；
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于 B端 （选填“A端”、“B端”或“AB正中间”）；
（3）移动滑片P，当小灯泡L正常发光时，发现电流表示数如图乙所示，则此时电流表的读数为 0.3 A，小灯泡的电阻为 8.3 Ω（保留一位小数）；
（4）实验操作时，因小灯泡L不慎损坏而出现断路，无论怎样移动滑片P，电压表指针 几乎不动 （选填“几乎不动”或“明显偏转”）．
【分析】（1）根据灯的额定电压确定电压表的量程，根据变阻器滑片向左滑动时灯泡变亮，滑动变阻器滑片左边的电阻连入电路；
（2）由上面的连接，滑片应置于滑动变阻器阻值最大的位置；
（3）认清电流表小量程的分度值读数，根据欧姆定律求电阻；
（4）小灯泡L不慎损坏而出现断路，电压表串联在电路中，电压表分得的电压接近电源电压．
【解答】解：（1）L的额定电压为2.5V＜3V，电压表选用小量程；由变阻器滑片向左滑动时灯泡变亮，可知，灯的电压变大，变阻器的电压变小，由分压原理知，滑动变阻连入电路中的阻值应变小，所以，应将滑动变阻器滑片左边的电阻连入电路，如图所示；
（2）闭合开关前，滑片应置于滑动变阻器阻值最大的位置，所以，应将滑动变阻器的滑片置于B端；
（3）由图乙知，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，小灯泡L正常发光时对应的电阻值R==≈8.3Ω；
（4）实验操作时，因小灯泡L不慎损坏而出现断路，则电压表串联在电路中，因其内阻比其它电路元件大的多，根据分压原理，其示数接近电源电压，移动滑片改变变阻器连入电路中的电阻时，电压表示数仍接近电源电压，指针几乎不动．
故答案为：（1）如上图所示；
（2）B端；
（3）0.3；8.3；
（4）几乎不动．
【点评】本题测小灯泡的电阻，考查电表量程的选择、电路的连接，常见故障的分析与判断等知识，属于中档题．
8．（2016 南宁）如图所示，甲是用“伏安法”测量未知电阻Rx的实物电路图．
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整．
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到 阻值最大 处；闭合开关，发现电流表几乎无示数，电压表指针明显偏转，则出现的故障可能是Rx 断路 ．
（3）排除故障后，闭合开关，当滑片移动到某位置时，电压表示数为2.4V，电流表示数如图乙所示，其读数为 0.24 A，则未知电阻Rx= 10 Ω．
（4）若实验中电压表损坏，利用其它的原有器材也能测出未知电阻Rx的阻值．实验电路如果丙所示（滑动变阻器最大阻值为R0，电源电压未知且不变），请将下列相关实验步骤补充完整：
①闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到a端，记录电流表示数为I1；
②闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到 b端 ，记录电流表示数I2；
③写出待测电阻的表达式，Rx= R0 （用已知量和测量量符号表示）
【分析】（1）滑动变阻器应和电流表串联，接线柱应该一上一下接入电路；
（2）为了保护电路，滑动变阻器的滑片应滑到电阻最大位置；
当电压表示数较大（或等于电源电压）时，电压表所测范围之外出现短路，或者所测范围之内出现断路；
（3）弄清电流的量程和分度值，再读数；根据I=求出电阻值；
（4）闭合开关S，将滑片滑倒a端，两电阻并联；将滑片滑倒b端，Rx被短路，只有R0工作，根据并联电路的电流和电压特点求出待测电阻的阻值．
【解答】解：（1）滑动变阻器应和电流表串联，接线柱应该“一上一下”接入电路，如下图：
（2）为了保护电路，滑动变阻器的滑片应滑到阻值最大处；
由题意可知，电流表指针几乎未动，说明电路中没有电流（或电流很小），则电路中可能出现了断路；
又因为电压表指针有明显偏转，说明电压表两接线柱到电源两极间的电路是连通的，则出现的故障可能是Rx断路；
（3）如图乙所示，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，读数为0.24A；
由I=得未知电阻的阻值：Rx===10Ω；
（4）②根据题意可知，应将滑片移到b端，记录电流表示数I2．
Rx表达式的推导：
步骤②，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到b端，Rx被短路，只有R0工作，电流表示数为I2；
所以电源电压：U=I2R0，
步骤①，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到a端，两电阻并联，总电流为I1；
两次实验中，R0两端电压均等于电源电压，R0阻值不变，所以通过R0的电流均为I2，
根据并联电路的电流特点可得，通过待测电阻的电流Ix=I1﹣I2，
并联电路电压相等，则待测电阻两端的电压：Ux=U=I2R0，
所以待测电阻Rx==R0．
故答案为：
（1）如上图；（2）阻值最大；断路；（3）0.24；10；（4）②b端；③R0．
【点评】此题主要是对学生电路图连接、电路故障分析、电流表读数、欧姆定律应用和设计实验能力的考查，中考常见题型．
9．（2016 桂林）小明观察发现家里轿车的前灯有好几组，且灯丝粗细不同，发光的亮度也不同，他猜想车灯的亮度可能与灯丝的粗细有关，于是他设计了模拟电路，并选择下列器材：电源、滑动变阻器、小灯泡（L1“2.5V
1.25W”、L2“2.5V
0.5W”各一只，代替轿车前灯）、电流表、电压表等进行实验来验证自己的猜想．
（1）按图甲连接电路时，应先将开关 断开 ，并将变阻器的滑片移至 最大值 处．
（2）闭合开关S，发现无论怎样移动变阻器的滑片，灯泡L1、L2均不亮，A、V1无示数，V2有示数，则电路出现的故障是 L2断路了 ．
（3）排出故障后，移动变阻器的滑片，分别读出电流表、电压表的示数，观察共记录灯泡发光情况，填入表一，当变阻器滑片移至某一位置时，电流表的示数如图乙所示，则电路中的电流为 0.26 A，此时发现灯L2发光异常耀眼，原因是 L2实际功率大于它的额定功率 ，此时，他应该 将滑动变阻器的滑片向左移动，减小灯泡两端电压 ．
（4）分析数据，可得结论：两灯串联，灯泡的灯丝越细，发光越 亮 ．
（5）然后，小明按图丙所示设计连接电路进行实验，记录的实验数据及现象如表二，根据表二可得出结论：两灯并联时，灯泡的灯丝越细，发光越 暗 ．
表一：
灯泡L1
粗细
电压/V
电流/A
亮度
灯泡L2
粗细
电压/V
电流/A
亮度
粗
0.6
0.12
不发光
细
1.5
0.12
微亮
粗
0.8
0.16
微亮
细
2.0
0.16
不很亮
粗
1.0
0.20
微亮
细
2.5
0.20
较亮
粗
1.3
不很亮
细
3.25
异常耀眼
表二：
灯泡L1
粗细
电压/V
电流/A
亮度
灯泡L2
粗细
电压/V
电流/A
亮度
粗
1.0
0.2
微亮
细
1.0
0.08
不发光
粗
1.5
0.3
不很亮
细
1.5
0.12
微亮
粗
2.0
0.4
较亮
细
2.0
0.16
不很亮
粗
2.5
0.5
明亮
细
2.5
0.20
较亮
（6）小明完成实验后有困惑，通过向爸爸请教，明白了轿车的同侧前灯是可以不同时工作的，在额定电压相同时，若想要更换更亮的轿车前灯，应选择灯丝较 粗 （选填“粗”或“细”）的灯泡．
【分析】（1）连接电路时开关应断开，变阻器处于最大值处；
（2）电流表无示数说明电路可能有断路，根据电压表示数情况分析判断故障；
（3）根据电流表的量程和分度值读出电流表示数；灯泡的亮度是由其实际功率决定的由此分析解答；
（4）由P=计算两灯电阻，由电阻的影响因素分析两灯灯丝的粗细，根据灯泡的亮度情况分析解答；
（5）两灯并联时，根据表中灯泡亮度情况分析解答；
（6）由串联和并联电路特点，结合灯泡亮度与灯丝粗细关系分析解答．
【解答】解：
（1）为了保护电路，按图甲连接电路时，应先将开关断开，并将变阻器的滑片移至最大值左端；
（2）闭合开关S，发现无论怎样移动变阻器的滑片，灯泡L1、L2均不亮，A无示数，说明电路可能出现断路，V1无示数，说明V1到电源间有断路，V2有示数，说明V2到电源间
是通路，由此可知故障是灯泡L2断路了；
（3）由图乙知，电流表使用0﹣0.6A量程，分度值0.02A，所以电路中电流为0.26A；
由表格数据知此时灯泡L2的实际电压为3.25V，所以它的实际功率：P2=U2I2=3.25V×0.26A=0.845W，此时其实际功率大于它的额定功率0.5W，所以灯L2发光异常耀眼；
由题知，L2的额定电压是2.5V，根据串联电路的分压原理，要减小它的电压，滑动变阻器的滑片应向左滑动以增大其连入电路的阻值，使电压不高于2.5V；
（4）由P=可得两灯电阻：R1===5Ω，R2===12.5Ω，
导体的电阻的与其材料、长度和横截面积有关，所以灯丝材料和长度一定，L2的灯丝较细，串联时较亮；
（5）由图丙知，两灯并联，由表二中数据可知，L1较亮，L2较暗，所以两灯并联时，灯泡的灯丝越细，发光越暗；
（6）串联电路中各用电器相互影响，并联电路中各支路互不影响．由题知，轿车的同侧前灯是可以不同时工作的，即同侧前灯是并联的，
由（5）中结论知，在额定电压相同时，若想要更换更亮的轿车前灯，应选择灯丝较粗的灯泡．
故答案为：（1）断开；最大值；（2）L2断路了；（3）0.26；L2实际功率大于它的额定功率；将滑动变阻器的滑片向左移动，减小灯泡两端电压；（4）亮；（5）暗；（6）粗．
【点评】本题考查电路连接的注意事项、电路故障的分析、电表读数、电功率公式的应用、电阻的影响因素以及根据表格数据分析结论等，考查知识点多，综合性强．
10．（2016 岳阳）利用图甲进行“测量未知电阻”的实验．电压U/V
1.5
2.0
电流I/A
0.30
0.42
0.50
电阻Rx/Ω
5.0
4.8
电阻Rx的平均值/Ω
（1）连接电路时，应将开关 断开 ．
（2）连接电路后，闭合开关，移动变阻器的测片，电压表有示数，电流表始终无示数，造成这一现象的原因可能是 A （只填序号）
A．Rx断路
B．Rx短路
C．电流表断路
（3）排除故障后，闭合开关，改变电阻Rx两端的电压，进行了三次测量，第三次实验中电压表示数如图乙所示，电压表读数为 2.5 V．
（4）将实验数据填入上表并进行处理，三次所测电阻Rx的平均值为 4.9 Ω．
（5）将电阻RX换成小灯泡，重复上述实验，发现几次实验测得小灯泡的电阻相差比较大，原因可能是 灯丝的电阻与温度有关 ．
【分析】（1）连接电路时开关应该断开；
（2）电压表有示数说明电压表与电源之间是通路，电流表无示数说明电路断路，即电压表并联部分断路；
（3）认清电压表小量程的分度值读数；
（4）求出第3次对应的电阻值，取平均值；
（5）灯丝的电阻与温度有关．
【解答】解：（1）为保护电路元件的安全，连接电路时开关应该断开．
（2）连接电路后，闭合开关，移动变阻器的测片，电压表有示数，说明电压表与电源之间是通路；电流表无示数，表示电路是开路（即电压表并联部分断路），或电流表短路；综合题意，Rx断路．
故选A．
（3）由图乙知，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2.5V；
（4）根据欧姆定律R3==Ω，所测电阻Rx的平均值为=4.9Ω；
（5）将电阻RX换成小灯泡，重复上述实验，发现几次实验测得小灯泡的电阻相差比较大，原因可能是电阻大小还跟温度有关．
故答案为：
（1）断开；
（2）A；
（3）2.5；
（4）4.9；
（5）灯丝的电阻与温度有关．
【点评】此题是“伏安法测电阻”实验，考查了电路故障的分析、有关电压表的读数及处理实验数据的能力．这些内容是电学实验中常考查的，注意掌握．
11．（2016 邵阳）小青同学在家里发现了一个废弃的定值电阻，把它带到学校实验室，检查完好后，再对它进行电阻的测量．
（1）连接电路时，开关应处于 断开 （选填“断开”或“闭合”）状态．
（2）如图，完成电路连接后，闭合开关，发现电压表的指针反向偏转．请指出造成该现象的原因是 电压表的正负接线柱接反了 ．
（3）改接电路并检查无误后进行实验，如表是记录的实验数据．通过计算，该定值电阻的阻值约是 5.3 Ω．（计算结果保留一位小数）
实验次数
1
2
3
电压（V）
1
1.5
2.0
电流（I）
0.20
0.28
0.36
（4）在上一小题的计算中，小青同学发现三次算得的电阻值并不相同，这种情况主要是因为持续通电电阻的 温度 （选填“长度”“横截面积”或“温度”）发生变化，影响了它的阻值大小．
【分析】（1）连接电路时，开关应处于断开状态；
（2）电流从负接线柱流入了；
（3）多次测量取平均值可减小误差，三次测量的平均值为该电阻的阻值；
（4）金属导体的电阻受温度的影响．
【解答】解：（1）连接电路时，为保护电路元件，开关应断开；
（2）闭合开关，发现电压表的指针反向偏转，说明电压表正负接线柱接反了；
（3）根据欧姆定律R=，将对应的电压、电流值代入计算电阻的大小分别为5.0Ω、5.4Ω、5.6Ω，则其平均值为≈5.3Ω，该定值电阻的阻值约是5.3Ω；
（4）小青同学发现三次算得的电阻值并不相同，这种情况主要是因为持续通电，电阻的温度发生变化，影响了它的阻值大小．
故答案为：（1）断开；
（2）正负接线柱接反了；
（3）5.3；
（4）温度．
【点评】本题测量电阻的大小，涉及电路的连接、常见故障的分析、数据的处理、影响电阻大小的因素，属于基本题．
12．（2016 福州）小亮用“伏安法”测小灯泡的电阻，小灯泡额定电压是2.5V，电源电压4.5V．
（1）请用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整．
（2）在连接电路时，开关应 断开 ，滑动变阻器滑片P应位于 A （选填“A”或“B”）端．
（3）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表的示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，此时小灯泡的电阻约为 10.4 Ω（保留一位小数）；他把多次测量的电流值和电压绘制成I﹣U图象，发现I﹣U图线是一条曲线，原因是 灯丝的电阻与温度有关 ．
（4）如果还想测量额定电压为3.8V的小灯泡正常发光时的电阻，但是电压表的15V量程已经损坏，在不改变原器材的情况下，你的办法是 把电压表并联在滑动变阻器的两端 ．
【分析】（1）确定电压表的量程，与小灯泡并联；
（2）连接电路时，为保护电路元件，开关应断开，滑动变阻器滑片应置于连入电路阻值最大的位置；
（3）根据电流表的示数，由欧姆定律求电阻大小；I﹣U图线是一条曲线，说明灯泡的电阻不是一个定值，而是随温度的变化而变化的；
（4）根据串联电路电压的特点，将电压表并联在滑动变阻器的两端即可．
【解答】解：（1）小灯泡额定电压是2.5V，电压表使用小量程，将电压表并联在小灯泡的两端，如右图所示；
（2）在连接电路时，开关应
断开，因滑动变阻器滑片以右部分电阻丝连入电路，所以，滑动变阻器滑片P应位于A端；
（3）电流表使用小量程，分度值为0.02A，示数为0.24A，由欧姆定律R===10.4Ω；
发现I﹣U图线是一条曲线，电压与电流不是一次函数的关系，原因小灯泡的电阻不是定值，而是随温度的变化而变化；
（4）还想测量额定电压为3.8V的小灯泡正常发光时的电阻，因电压表的15V量程已经损坏，故只能使用0﹣3V量程，考虑到电源电压为4.5V，根据串联电路的总电压等于各部分电压和，所以可将电压表并联在滑动变阻器的两端，移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为4.5V﹣2.5V=2.0V时，小灯泡两端的电压一定为2.5V．
故答案为：（1）如右上图所示；
（2）断开；A；
（3）10.4；灯丝的电阻与温度有关；
（4）把电压表并联在滑动变阻器的两端．
【点评】本题涉及伏安法测电阻的基本知识，最后一问，考查在特殊情况下学生灵活运用知识解决实际问题的能力和设计实验方案的能力．
13．（2016 郴州）小明在做测量小灯泡的电阻实验中，电路图如图所示．小灯泡上标有“3.8V”的字样，电源电压为6V．
（1）小明连接好电路，闭合开关，发现灯泡立即发出明亮耀眼的强光，并很快熄灭，则原因可能是 C ；
A．电流表短路
B．小灯泡短路
C．滑动变阻器接入电路的阻值过小
D．电压表断路
（2）解决问题后，闭合开关，移动滑动变阻器的划片，让电压表示数逐渐变大，灯泡逐渐变亮，灯丝温度不断升高，测量数据如表：
实验次数
1
2
3
4
电压（V）
2.0
2.5
3.0
3.8
电流（A）
0.33
0.34
0.35
0.40
电阻（Ω）
6.1
7.4
8.6
表中空缺的数据应为 9.5Ω ，小灯泡正常发光的功率是 1.52 W．
（3）分析如表数据，你发现小灯泡的电阻与灯丝的温度有什么关系？
【分析】（1）闭合开关后，灯泡立即发出明亮耀眼的光，说明电路电阻阻值很小；
（2）根据R=求出小灯泡的电阻；根据P=UI计算出灯泡的额定功率；
（3）温度越高电阻越大．
【解答】解：（1）闭合开关前滑动变阻器的滑片应调到连入电路的电阻为最大的位置，闭合开关后，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭，说明电路接通后电路电流较大，电路阻值太小，滑动变阻器没调到最大阻值，故选C；
（2）根据R===9.5Ω；灯泡正常发光时灯两端的电压为额定电压U=3.8V，根据P=UI=3.8V×0.40A=1.52W；
（3）根据表中的数据随着通电时间变长，使灯丝温度升高，故温度越高灯丝的电阻越大．
故答案为：（1）C；（2）9.5Ω；1.52；（3）温度越高灯丝的电阻越大．
【点评】本题考查了电路故障分析、电阻和的功率的计算、影响电阻的因素，是一道中等题，有一定的难度．
14．（2016 聊城）在“伏安法测电阻”的实验中，小明同学连接了如图甲所示的电路（电路元件完好，接线柱接线牢固）．
（1）在未检查电路连接是否正确的情况下，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，电流表的示数将 发生变化 ，电压表的示数将 保持不变 ．（选填“发生变化”或“保持不变”）
（2）检查电路，发现有一处连接错误，请指出连接错误的导线是 d （选填“a”“b”“c”或“d”）．
（3）纠正错误后，闭合开关，测得几组数据如下表．
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.5
2.1
2.8
电流I/A
0.10
0.14
电阻R/Ω
15.0
第3次实验时电流表示数如图乙所示，电流表的示数为 0.18 A．第2次实验后，算出的电阻值是 15.0 Ω，第3次实验后，算出的电阻值是 15.6 Ω，待测电阻值为 15.2 Ω．
【分析】（1）分析电路的连接，根据欧姆定律解答；
（2）在分析电路的基础上，指出错误；
（3）认清电流表小量程的分度值读数；根据欧姆定律求出对应的电阻大小，多次测量取平均值可减小误差，三次测量的平均值作为最后测量结果；
【解答】解：（1）滑动变阻器滑片以右电阻丝串联连入电路，电压表负接线柱通过变阻的金属杆、电流表连接到电源的负极，正接线柱通过开关连接到电源正极，故电压表测电源电压．调节滑动变阻器滑片，变阻器连入电路中的电阻变化，总电阻发生变化，根据欧姆定律，电流表的示数将发生变化，电压表的示数将保持不变．（2）由上面的分析，原电路图中电压表测电源电压，而应测量定值电阻的电压，出连接错误的导线是“d”；
（3）第3次实验时电流表示数如图乙所示，电流表小量程的分度值为0.02A，示数为0.18A；
第2次算出的电阻R2===15.0Ω；
第3次实验，算出的电阻值R3=≈15.6Ω，待测电阻值为=15.2Ω；
故答案为：
（1）发生变化；保持不变；
（2）d；
（3）0.18；15.0；15.6；
15.2．
【点评】本题用“伏安法”测量电阻的大小，考查电路的连接、欧姆定律、数据的处理知识，难度一般．
15．（2016 衡阳）在伏安法测电阻的实验中，小明选取了两节干电池、一个开关、一个阻值约为10的定值电阻、一个滑动变阻器、一个电压表和一个电流表进行实验．
（1）小明连接的电路如图1所示，请你帮他用笔画线代替导线将电压表正确接入电路中；
（2）闭合开关前，小明应将滑动变阻器的滑片P滑到 A 端（选填“A”或“B”）；
（3）闭合开关后，若发现电压表指针向左偏转，说明电压表的 正负接线柱接反了 ；
（4）正确连接电路后，电流表示数为0.2A，电压表示数如图2所示，待测电阻的阻值为 11 Ω．
【分析】（1）电压表并联在电阻两端，注意选用小量程；
（2）为了保护电路，在开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处；
（3）向电压表的左侧是电压表正负接线柱接反了；
（4）读出电压表示数，利用欧姆定律求值．
【解答】解：
（1）电源为两节干电池，电源电压为3V，故电压表选用0～3V量程，电压表并联在定值电阻两端；如图所示：
（2）为了保护电路的安全，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，故移到A处；
（3）电压表向左侧偏转，即电表反偏，是因为电压表正负接线柱接反了；
（4）由图2可知，电压表量程为0～3V，分度值为0.1V，故电压表示数为2V+2×0.1V=2.2V，
由I=可得，待测电阻的阻值：R===11Ω．
故答案为：（1）如上图所示；（2）A；（3）正负接线柱接反了；（4）11．
【点评】要掌握实验基本技能，器材的使用及读数，接法等．
16．（2016 葫芦岛）小华要测量额定电压为3.8V的小灯泡的电阻，图甲是他连线的部分电路，其中滑动变器规格为“30Ω
1A”．
（1）请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整，使滑动变阻器连入的阻值最大．
（2）闭合开关，发现灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数．则电路故障的原因是 灯泡短路 ．此时电流表的示数为0.2A，可知电源电压为 6 V．
（3）小华排除故障，并正确连接电路后，调节滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为2.1V时，电流表的示数如乙所示，则此时小灯泡的电阻为 7 Ω，若让小灯泡正常发光，滑片应向 右 （选填“左“或”右“）移动．
（4）实验结束后，小峰也用相同的器材测量该小灯泡的额定功率．实验中，他调节滑动变阻器的滑片，发现当电压表的示数为2.2
V时，小灯泡正常发光．则小峰是将电压表并联在图丙中的 bc （选填“ab”、”bc“或”ac”）之间．若此时电流表示数为0.4A，则该小灯泡的额定功率为 1.52 W．
（5
）小峰想用此电路探究“导体中电流与电压的关系”，则他 不能 （选填“能”或“不能”）得出正确结论．
（6
）同学们完成实验后，老师又连接了图丁所示的电路，让同学们用它测量小灯泡的额定功率（已知小灯泡的额定电流为I额、电源电压为U，R为电阻箱，可以直接读出它的阻值）．请将实验过程补充完整．
①闭合开关S，调节电阻箱，使电流表示数为 I额 ，并记下此时电阻箱的阻值为R；
②小灯泡额定功率的表达式为P额= I额（U﹣I额R） （用符号表示）．
【分析】（1）根据灯泡的额定电压确定电压表的量程，灯泡、滑动变阻器串联接入电路，电压表并联在灯泡两端，连线时，注意滑动变阻器的接法，注意电压表正负接线柱不要接反；
（2）灯泡不亮，可能是灯泡断路或灯泡短路或灯泡之外电路存在断路；电压表无示数，可能是灯泡短路，或电压表并联电路之外存在断路，或者是电压表断路；电流表有示数，说明电路不存在断路；综合分析可知，电路故障是灯泡短路．
已知灯泡短路．电路中只有滑动变阻器，根据电流表的读数，由I=求得电源电压．
（3）根据乙图可知电流表的量程，再结合分度值读出电表的示数，根据欧姆定律求出灯泡的电阻，根据串联分压的特点可知滑片的移动方向；
（4）根据串联分压的特点可知电压表接在滑动变阻器两端，利用P=UI可求得该小灯泡的额定功率．
（5）探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时，要控制电阻阻值保持不变，而灯泡电阻不是定值，随温度的变化而变化，据此分析答题．
（6）测灯泡功率需要测出灯泡额定电流对应的额定电压，根据实验原理与实验步骤分析答题．
【解答】解：（1）灯泡额定电压是3.8V，则电压表选15V量程，灯泡与滑动变阻器串联接入电路，由于滑片在最左端，且已经连接了B接线柱，为使阻值最大，应将滑动变阻器右下接线柱与电源正极连接，
电压表并联在灯泡两端，电路图如图所示；
（2）闭合开关后，灯泡不亮，可能是灯泡断路或灯泡短路或灯泡之外电路存在断路；
此时电压表无示数，可能是灯泡短路，或电压表并联电路之外存在断路，或者是电压表断路；
电流表有示数，说明电路不存在断路；
所以其故障是灯泡短路．
已知灯泡短路．电路中只有滑动变阻器，在闭合开关前，滑动变阻器的阻值在最大处，又知道I=0.2A，
由I=可得，电源电压U=IR滑最大=0.2A×30Ω=6V；
（3）电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，通过灯泡的电流I实=0.3A；
由I=可得，此时灯泡的电阻R===7Ω；
已知额定电压为3.8V的小灯泡，此时电压表示数为2.1V，若让小灯泡正常发光，根据串联分压的特点可知要增大灯泡两端电压，则减小滑动变阻器两端电压，即将滑片向右移动，
（4）当发现当电压表的示数为2.2
V时，小灯泡正常发光．说明电压表测量的是滑动变阻器两端电压，即小峰是将电压表并联在图丙中的bc之间；
已知此时电流表示数为I额=0.4A，则该小灯泡的额定功率P额=U额I额=3.8V×0.4A=1.52W；
（5）由于灯泡电阻随温度的变化而变化，不是定值，不能用小灯泡代替定值电阻R，所以不能探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”实验而得出结论；
（6）实验过程如下：
①知小灯泡的额定电流为I额，则闭合开关S，调节电阻箱，使电流表示数为I额，并记下此时电阻箱的阻值为R；由I=可得，电阻箱两端电压UR=I额R，
则小灯泡两端电压UL=U﹣UR=U﹣I额R，
②串联电路中电流处处相等，则小灯泡额定功率的表达式为P额=ULI额=（U﹣I额R）I额，
故答案为：（1）见上图；
（2）灯泡短路；6；
（3）7；右；
（4）bc；1.52；
（5）不能；
（6）①I额；②I额（U﹣I额R）．
【点评】本题考查了连接实物电路图、滑动变阻器调节、电表读数、求灯泡额定功率、完善实验步骤等问题，对电表读数时，要先确定其量程与分度值，然后再读数，读数时视线要与电表刻度线垂直．
17．（2016 百色）在“伏安法测电阻”实验中，某小组的实验电路如图1甲所示．
（1）本实验是根据 Rx= 算出电阻Rx的阻值．
（2）由两节新干电池串联组成的电源两端电压大约是 3 V．
（3）闭合开关前，应将变阻器滑片放在其最端 右 （选填“左”或“右”），闭合开关后，发现两个电表中只有一个电表有示数，初步检查确认，接线完好和两个电表无故障，则发生故障的元件应是 电阻Rx （选填“电源”、“电阻Rx”或“变阻器”）．
（4）排除故障后，经过多次测量得到的实验数据如表所示
数据序号
1
2
3
4
5
电压U/V
0.75
1.0
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.09
0.14
0.22
0.28
0.32
①为减小实验误差，小明依据多次测量取平均值的做法进行了如下运算
Rx=≈7.38Ω，由此得电阻Rx=7.38Ω．这样的算法是 不合理 （选填“合理”或“不合理”）的．
②小芳把表中的数据在坐标系中描点、连线，得到各图乙所示的U﹣I图象．由图可得电阻Rx= 7.5 Ω．
（5）由于没有电压表，小红设计了如图2甲所示的电路图，其中电阻R0=20Ω，电流表A1、A2为两个完全相同的电流表，连接好电路后，闭合开关，发现两个电流表指针均煸转了相同的角度，如图2乙所示，则通过电阻Rx′的电流是 1.6 A．Rx′= 5 Ω．
【分析】（1）本实验的实验原理是：Rx=；
（2）电池串联总电压等于两节电池电压之和；
（3）闭合开关前，应将变阻器滑片放在最大值处；电路接线完好，由电路特点和只有一个电表有示数分析判断故障原因；
（4）①为了减小测量的误差应取多次测量的平均值；
②由图象读出某次Rx两端电压和电流，由欧姆定律计算其阻值；
（5）由电路图知，R0和Rx′并联，A1测R0支路电流，A2测干路电流，根据并联电路的电流特点和两电流表指针偏转角度相同，确定电流表量程，并出其示数，由并联电路特点和欧姆定律计算Rx′的阻值．
【解答】解：
（1）伏安法测电阻的实验原理是：Rx=；
（2）一节干电池电压1.5V，且电池串联总电压等于两节电池电压之和．所以由两节新干电池串联组成的电源两端电压大约3V；
（3）为了保护电路，闭合开关前，应将变阻器滑片放在最大值右端；
由实物图可知，如果电源有故障电路断路，电表都没有示数；而接线完好，只能是Rx或变阻器断路，但变阻器断路则整个电路断路，电表都没有示数；若Rx断路，则电压表串联入电路中有示数，电流表示数几乎为0，符合题意；
（4）①为了减小测量的误差应取多次测量的平均值，应先计算每次测量的电阻，再取平均值，故小明的做法不合理；
②由图象知，通过Rx的电流与其两端电压成正比，当电压为3V时，通过的电流为0.4A，
所以Rx的阻值：Rx===7.5Ω；
（5）由电路图知，R0和Rx′并联，A1测R0支路电流，A2测干路电流，
由并联电路电流特点知，干路电流等于各支路电流之和，而两电流表指针偏转角度相同，
所以A2使用的是0﹣15V量程，A1使用的是0﹣0.6A量程，由乙图知A2示数为2A，A1示数为0.4A，
由欧姆定律和并联电路的电压特点知，Ux′=U0=I0R0=0.4A×20Ω=8V，
由并联电路电流特点知：Ix′=I﹣I0=2A﹣0.4A=1.6A，
所以Rx′===5Ω．
故答案为：（1）Rx=；（2）3；（3）右；电阻Rx；（4）①不合理；②7.5；（5）1.6；5．
【点评】本题是测电阻的实验，考查了实验原理、滑动变阻器的使用、电路故障的判断、电阻的计算和特殊方法测电阻的应用，都是实验中常考的问题，需掌握好．
18．（2016 永州）如图是“测量小灯泡电阻”的电路图：
（1）连接电流表时，应将电流表上标有“+”号的接线柱与导线 a 相连（选填“a”或“b”）；
（2）连接完电路后，闭合开关，观察到小灯泡不发光，电流表无示数，而电压表有示数且接近电源电压，则电路出现的故障可能是小灯泡 断路 （选填“短路”或“断路”）；
（3）实验中测得的数据如下表：
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
电流I/A
0.28
0.25
0.22
0.20
0.16
小灯泡的电阻R/Ω
8.9
8.0
6.8
5.0
3.1
分析实验数据，你认为导致同一个小灯泡在不同电压下电阻值不同的原因是灯丝的 温度 不同．
【分析】（1）电流表使用时应让电流从“+”接线柱流进，“﹣”接线柱流出；
（2）小灯泡不发光，电流表无示数，可能是电路发生断路，再由电压表有示数且接近电源电压，分析判断故障的原因；
（3）小灯泡灯丝电阻随两端电压的变化，比较不同电压下小灯泡的电阻值，电阻值随温度的升高而增大．
【解答】解：
（1）根据电流表的使用规则：让电流从“+”接线柱流进，“﹣”接线柱流出．由图知，应将电流表上标有“+”号的接线柱与导线a相连；
（2）由题知，闭合开关，小灯泡不发光，电流表无示数，可能是电路发生断路，电压表有示数且接近电源电压，说明电压表被串联入电路中，所以电路出现的故障可能是小灯泡断路造成的；
（3）由表格数据，灯泡两端电压越大，通过的电流也越大，由P=UI可知灯泡的实际功率越大，温度越高，电阻越大．
所以同一个小灯泡在不同电压下电阻值不同的原因是灯丝的温度不同．
故答案为：（1）a；（2）断路；（3）温度．
【点评】本题是测量小灯泡电阻的实验，考查了电流表的使用、电路故障的判断以及实验数据的分析，知道灯泡电阻受温度影响是解题的关键．
19．（2016 济宁）小希在测额定电压为2.5V的小灯泡电阻时，设计了如图甲所示的电路图．
（1）实验时，小希按电路图连接了电路，闭合开关，在调节滑动变阻器的过程中，发现电压表示数突然变大，电流表无示数，其可能的原因是： 灯泡L断路 ．排除故障后，小希通过实验测量了多组实验数据并画出了I﹣U图象，如图乙所示．
（2）小灯泡正常发光时的电阻为 10 Ω．
（3）选取图象中的三组数据，通过计算后发现电阻值相差较大，你对这一现象的解释是 灯泡灯丝的电阻跟温度有关 ．
【分析】（1）电压表示数突然变大说明电压表与电源之间是通路，电流表无示数，说明电路断路，即电压表并联部分断路；
（2）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据图象读出通过的电流，根据欧姆定律求出电阻；
（3）导体电阻跟导体长度、横截面积、材料、温度有关，从电阻的影响因素考虑．
【解答】解：（1）闭合开关，在调节滑动变阻器的过程中，发现电压表示数突然变大，电流表无示数，说明电压表并联部分断路，原因可能是灯泡L断路；
（2）小灯泡正常发光时的电压U=2.5V，由图象可知通过的电流I=0.25A，
由I=可得，此时灯泡的电阻R===10Ω；
（3）实验过程中，灯丝的长度、横截面积、材料都不变，电压不同，灯丝温度不同，电阻大小不同，所以灯泡灯丝的电阻跟温度有关．
故答案为：
（1）灯泡L断路；
（2）10；
（3）灯泡灯丝的电阻跟温度有关．
【点评】本题考查了电路故障的判断和欧姆定律的应用以及灯丝电阻与温度的关系，要注意灯泡正常发光时的电压和额定电压相等．
20．（2016 阜新）小明在做“用伏安法测量某定值电阻R的阻值”的实验中：
（1）请你按照图甲所示的电路图，以笔画线代替导线，将图乙小明未连接好的电路连接完整．
（2）实验前，为保护电路，滑动变阻器的滑片应置于 B 端（填“A”或“B”）．
（3）闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现电压表始终无示数，电流表有示数，其原因可能是 C （填符号）．
A．滑动变阻器断路
B．R断路
C．R短路
（4）排除故障后，当电压表的示数如图丙所示时，电流表的示数如图丁所示，则通过定值电阻的电流大小为 0.3 A，它的阻值是 9 Ω．
（5）通常情况下要进行多次测量并取平均值，其目的是为了 减小误差 ．
【分析】（1）滑动变阻器接入电路要一上一下连接；
（2）为保护电路，滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处；
（3）电路有电流，说明是通路，电压表没示数说明电压表被短路及R被短路；
（4）正确读数利用欧姆定律求值；
（5）定值电阻多次测量求平均值是为了减小误差．
【解答】解：（1）滑动变阻器接入电路时要用“一上一下”的接法，如图所示：
（2）实验前，为保护电路，应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大处，结合实物图可知，滑片应滑到B端；
（3）闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，电流表有示数说明电路是通路，发现电压表始终无示数，即R两端无电压，说明R被短路，故选C；
（4）电流表量程为0～0.6A，指针指在0.3A，故电流为0.3A，
电压表量程为0～3V，分度值为0.1V，则电压表的示数：2+0.1×7=2.7V，
则定值电阻的阻值：R===9Ω；
（5）要多次测量定值电阻的阻值并取平均值，其目的是为了减小误差．
故答案为：（1）如上图所示；（2）B；（3）C；（4）0.3，9；（5）减小误差．
【点评】用伏安法测电阻的实验，是初中物理非常重要的一个实验，也是中考常考的内容，学生要熟练掌握．
21．（2016 丽水）小科同学用如图甲电路测导体电阻Rx：
（1）请用笔画线代替两根导线，将电路连接完整（导线不能交叉）；
（2）规范连接电路后闭合开关，调节滑动变阻器进行多次测量，并记录数据如表，请根据图乙把表中所缺数据填写完整．
实验序号
电压/V
电流/A
1
1.5
0.16
2
2.0
0.2
3
2.5
0.24
（3）小科同学根据上表求出电压的平均值和电流的平均值，再运用欧姆定律求出电阻的平均值．请判断该方法是否可行，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 ．
【分析】（1）根据电源的电压确定电压表的量程且与电阻并联；
（2）根据电流表的量程和分度值读出电流表的示数；
（3）欧姆定律使用时，电压和电流、电阻是对同一导体和同一时刻成立，否则不成立．
【解答】解：（1）一个干电池的电压为1.5V，则图中电池组的电压为3V，所以电压表的量程选0～3V，且与待测电阻并联，如下图所示：
（2）图乙电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.2A；
（3）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，故小科的方法不可行．
故答案为：
（1）如上图所示；
（2）0.2；
（3）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．
【点评】本题考查了电压表正确使用和电流表的读数以及欧姆定律的使用条件，会根据电源的电压确定电压表的量程和知道欧姆定律成立的条件是关键．
22．（2016 日照）图甲为测量电阻阻值的电路图．实验仪器如下：两节干电池、阻值约为5Ω的待测电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线等．
（1）请根据电路图，将图乙中实物连接完整．
（2）如果要求当滑动变阻器的滑片自左向右滑动时，加在待测电阻两端的电压增大，在实物图中需将滑动变阻器的两个端点连在电路中，这两个端点是 BC（或BD） （从A、B、C、D中选取）．
（3）实验过程中获得的数据如下表：
序号
1
2
3
4
5
电压U/V
0.6
1.2
1.8
2.4
3.0
电流I/A
0.12
0.22
1.8
0.50
0.60
第三组的电流数据有误，应为0.36A，出现这一错误最可能的原因是： 使用小量程，按大量程读数了 ．
（4）表格中第1组合第5组数据分别是滑片位于滑动变阻器的两个端点时获得的．根据这两组数据可以求得滑动变阻器的总阻值为 20 Ω．
（5）根据串联电路电流和电压的特点，再加一把刻度尺，利用该电路可以探究“滑动变阻器接入电路部分的电阻阻值与接入电路部分的长度的关系”．这种观点是否可行？为什么？
答： 可行 ， 移动滑动变阻器滑片，改变接入电路中电阻值的大小，利用电压表和电流表读出电路中电流和滑动变阻器两端电压的大小，运用欧姆定律计算出滑动变阻器接入电路中电阻的大小；同时用刻度尺测量出滑动变阻器接入电路中电阻线的长度；多次测量可以探究滑动变阻器接入电路部分的电阻阻值与接入电路部分的长度的关系，并得出结论 ．
【分析】（1）两节干电池作为电源，电压表选择0～3V量程，根据欧姆定律计算出电路中最大电流，选择电流表的量程；
（2）滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，当滑动变阻器的滑片向右滑动时电压表的示数增大，则电路中电流增大，说明滑片右移时接入电路中的电阻变小，即滑动变阻器的右下方接线柱必须接入电路中；
（3）电阻一定时，电流与其两端电压成正比；
（4）当滑动变阻器滑片位于最小阻值处时，滑动变阻器接入电路中的阻值为0，电路中电流达到最大值，据此可以计算出定值电阻的阻值；当滑动变阻器滑片位于最大阻值处时，滑动变阻器与电阻串联接入电路，电路中电流达到最小值，据此可以计算出电路中的总电阻，最后计算出滑动变阻器的阻值；
（5）利用电压表和电流表读出电路中电流和滑动变阻器两端电压的大小，运用欧姆定律计算出滑动变阻器接入电路中电阻的大小，同时用刻度尺测量出滑动变阻器接入电路中电阻线的长度，多次测量得出结论．
【解答】解：（1）两节干电池的电压为3V，则电压表选择0～3V量程；电路中的最大电流为：I===0.6A，电流表选择0～0.6A量程；
（2）经分析可知，滑动变阻器的右下方接线柱与电阻相连，滑片向右滑动时，电流表的示数增大，电压表的示数增大，故选择两个端点是BC或BD；
（3）电阻一定时，电流与其两端电压成正比；由此可知，第三组实验数据错误，其原因是使用小量程，按大量程读数了；其读数应为：
=0.36A；
（4）当滑动变阻器滑片位于最小阻值处时，滑动变阻器接入电路中的阻值为0，电路中的电流达到最大值，为I1=0.60A，电源电压为3.0V，则定值电阻的阻值为：
R1==5Ω；
当滑动变阻器滑片位于最大阻值处时，滑动变阻器与电阻串联接入电路，电路中电流达到最小值，为I2=0.12A，则电路中的总电阻为：
R2==25Ω；
故滑动变阻器的阻值为：R′=R2﹣R1=25Ω﹣5Ω=20Ω；
（5）移动滑动变阻器滑片，改变接入电路中电阻值的大小，利用电压表和电流表读出电路中电流和滑动变阻器两端电压的大小，运用欧姆定律计算出滑动变阻器接入电路中电阻的大小；同时用刻度尺测量出滑动变阻器接入电路中电阻线的长度；多次测量可以探究滑动变阻器接入电路部分的电阻阻值与接入电路部分的长度的关系，并得出结论；此方法可行．
故答案为：（1）见上图；（2）使用小量程，按大量程读数了；（3）使用小量程，按大量程读数了；（4）20；（5）可行；移动滑动变阻器滑片，改变接入电路中电阻值的大小，利用电压表和电流表读出电路中电流和滑动变阻器两端电压的大小，运用欧姆定律计算出滑动变阻器接入电路中电阻的大小；同时用刻度尺测量出滑动变阻器接入电路中电阻线的长度；多次测量可以探究滑动变阻器接入电路部分的电阻阻值与接入电路部分的长度的关系，并得出结论．
【点评】本题综合考查了电压表、电流表和滑动变阻器的使用，实验数据的分析及计算，以及探究实验的设计，有一定的难度．
23．（2016 广州）（1）小明按图1连接实物、接通电路，电流表有示数，电压表示数为0.5V，当移动滑动变阻器滑片时，电压表示数不变，检查发现只有滑动变阻器接线出错，该错误是 滑动变阻器的下面两个接线柱连入了电路 ．
（2）按图1在图2中正确连接实物．
（3）正确连接后，小灯泡刚好发光时电压表、电流表的示数如图3所示，完成下表．
小灯泡的实验数据
发光情况
刚发光
较亮
很亮
U/V
2.00
3.00
I/A
0.30
0.38
P/W
0.60
1.14
R/Ω
6.67
7.89
（4）根据表中，归纳小灯泡电阻变化的规律． 灯泡两端的电压越高，灯越亮，灯泡的电阻越大 ．
【分析】（1）滑动变阻器不能改变连入电路中的电阻大小，且电压表示数较小，据此判断错误所在；
（2）注意电表的量程的选择及正负接线柱接法和变阻器接线柱的接法；
（3）认清两表的分度值读数，求出灯的电功率和电阻；
（4）根据表中数据归纳得出结论．
【解答】解：（1）当移动滑动变阻器滑片时，电压表示数不变，检查发现只有滑动变阻器接线出错，由于电压表示数只有0.5V，而电源电压为4.5V，所以该错误是：将滑动变阻器的下面两个接线柱连入了电路（滑动变阻器以最大阻值接入电路，其分得电压较大）；
（2）由图3知，两表均选用小量程，滑动变阻器滑片左边部分连入电路，对照电路图连接实物图，如图所示；
（3）两电表均选用小量程，电压表的分度值为0.1V，示数为1.00V；电流表的分度值为0.02A，示数为0.20A，此时小灯泡的功率：P=UI=1.0V×0.2A=0.20W，
小灯泡的电阻：R==5.00Ω；
（4）由表中数据可知：灯泡两端的电压越高，灯越亮，灯泡的电阻越大．
故答案为：（1）滑动变阻器的下面两个接线柱连入了电路；
（2）如右上图所示；
（3）如下表所示：
发光情况
刚发光
较亮
很亮
U/V
1.00
2.00
3.00
I/A
0.20
0.30
0.38
P/W
0.20
0.60
1.14
R/Ω
5.00
6.67
7.89
（4）灯泡两端的电压越高，灯越亮，灯泡的电阻越大．
【点评】本题测量小灯泡的电功率和电阻，考查电路的正确连接和根据数据分析归纳得出实验结论的能力．
24．（2016 资阳）小明欲测量一个阻值标识模糊的定值电阻，图甲所示是他设计的测量电路，图乙是未完成连接的实验电路．
（1）请你按照电路图，用笔画线代替导线，帮助小明把滑动变阻器和电压表正确连入图乙所示的实验电路．
（2）小明将电路连接正确后，闭合开关，调节变阻器的滑片，按照正确的操作测得数据如表所示．根据表中数据，第5次测量的电阻值R5= 10 Ω
实验序号
电压U（V）
电流I（A）
电阻R（Ω）
1
1.0
0.10
10.0
2
1.5
0.15
10.0
3
2.0
0.20
10.0
4
2.5
0.25
10.0
5
2.8
0.28
（3）图丙中已经把前4次测得的电压U和电流I的值对应点描出，请你在图丙中补描出第5次测量的电压U和电流I值对应的点A，并依据所描的点在图丙中作出该定值电阻的U﹣I图象．
【分析】（1）根据电路图连接实物图，可采用“电流流向法”，从电源的正极出发，按照电流的流向，先串电路元件最多的电路，再将相应并联的部分接入电路即可；
（2）由表格数据，根据欧姆定律计算第五次测量的电阻值；
（3）在图象中描出第5次测量的对应点，连线即可．
【解答】解：
（1）根据“电流流向法”，由电路图甲知，电流从电源正极出发，依次串联定值电阻、电流表、滑动变阻器、开关，回到电源负极，再将电压表并联在定值电阻两端，由实验数据知电压表示数小于3V，可14.4
欧姆定律的应用（4）
（实验探究2）
1．小雯设计了一个测量物体重力的“托盘秤”，如图甲是原理示意图，其中的托盘用来放置被测物体，OBA是可绕O点转动的杠杆，R1是压力传感器（其电阻值会随所受压力大小变化而变化，变化关系如下表），R0为定值电阻，V表为显示重力大小的仪表（实质是一个量程为0～3V的电压表）．已知OB：OA=l：2，R0=100Ω，电源电压恒为3V（忽略托盘、杠杆及压杆的重力）．
压力F/N
0
50
100
150
200
250
300
电阻R1/Ω
300
250
200
150
100
50
0
（1）托盘上没放物体时，压力传感器R1的电阻值是 Ω．
（2）当托盘上的压力增大时，压力表的示数 （填“减小”、“增大”或“不变”）．
（3）当托盘上放被测物体时，电压表的示数如图乙所示，则此时压力传感器R1上的电压是多少？被测物体的重力是多少？
2．化学电池内部的电解液有一定的电阻，这个电阻构成了电池内阻，与新电池相比，旧电池的电压其实并投有发生太大的变化，但它的内阻却变得很大，这就是为什么小灯泡接新电池时很亮，而接旧电池时灯泡几乎不亮的原因，对于旧电池，我们可以将它等效为一个电压恒定不变的新电池与一个定值电阻r串联，如图乙所示，为了探究某一电池的电压和内阻，小明设计了如下的实验：
（1）如果电路中电流表和电压表的读数如图丙所示，用电流表的读数为 A，电压表的读数为 V，滑动变阻器接入电路部分的电阻与灯泡电阻之和为 Ω．
（2）通过调节滑动变阻器改变电路的电阻，小明获得了多组U和I的数据，下列描述U和I的关系的图线如图丁正确的是 ．
（3）设计一个测量旧电池内阻r的实验电路图，可用器材有：两个阻值不同的定值电阻R1和R2，一个电流表，开关和导线若干．待测旧电池图中已经给出．
3．金属的电阻R随温度t（单位：℃）变化的关系为R=R0（1+αt），式中α为电阻温度系数，要测量某金属的电阻温度系数，实验器材有：恒流电源（能输出恒定电流，且电流可调刻度）、量程100mV的电压表、待测金属电阻R、保温容器（带温度计）、开关和导线等，实验电路图如图所示，实验步骤为：①正确连接电路，在保温容器中注入适量冷水，接通电源，调节并记录电源输出的电流值；②在保温容器中添加适量热水，待温度稳定后，闭合开关，记录电压表和温度计的示数，断开开关；③重复第②步操作若干次，测得多组数据；④算出该金属电阻在不同温度下的阻值R；⑤再绘出R﹣t关系图线如图乙所示，请回答下列问题：
（1）根据图丙可知，电阻R0= Ω；
（2）若电源输出的电流恒为0.5mA，某次操作中电压表的示数如图乙所示，电压表的示数为 mV，则此种情况下该金属电阻的阻值为 Ω．
（3）该金属的电阻温度系数α= ℃﹣1．
4．图甲是某电子秤的原理图，R1是调零电阻，R2是一根长10cm的均匀电阻丝，托盘与弹簧相连，滑片P固定在弹簧上端并能随弹簧的伸缩上下移动．空盘时，滑片P位于R2的最上端，称量最大值时，滑片P位于R2的最下端．R2最大阻值为40Ω，电源电压为3V．滑片P与弹簧的电阻不计．已知该弹簧压缩的长度△L与所受压力F的关系如图乙所示．g=10N/kg．
（1）图甲中的“质量表”用 表改装而成；
（2）空盘时，闭合开关S，电路电流为0.3A，此时R1接入电路的阻值为 Ω；
（3）该电子秤可称量的最大质量为 kg，此时电路消耗的总功率为 W；
（4）若长期使用导致电源电压减小，为校零，应将R1接的滑片向 移动．
5．物理学中常用磁感线来形象地描述磁场，用磁感应强度（用字母B
表示）来描述磁场的强弱，它的国际单位是特斯拉（符号是T
），磁感应强度B越大表明磁场越强；B=0表明没有磁场．有一种电阻，它的大小随磁场强弱的变化而变化，这种电阻叫做磁敏电阻．如图1所示是某磁敏电阻R的阻值随磁感应强度B
变化的图象．为了研究某磁敏电阻R的性质，设计了如图2所示的电路进行实验，请解答下列问题：
（1）只闭合S1，通电螺线管的左端为 极；闭合S1和S2，移动两个滑动变阻器的滑片，当电流表示数为0.04A时，电压表的示数为6V，由图象可得，此时该磁敏电阻所在位置的磁感应强度 T；
（2）实验中通过改变滑动变阻器R1连入电路的阻值来改变磁敏电阻所在位置的磁感应强度，从而影响电流表的示数．若让滑动变阻器R1的滑片P向右移动，此时电流表的示数将 ．（选填“变大”、“变小”或“不变”）．
6．小明利用电压表和阻值为R0的定值电阻，测量额定电压为2.5V的小灯泡L正常发光时的电阻R1，他选择了满足实验要求的实验器材，并连接了部分实验电路，如图所示．
（1）为了测量出L的阻值RL，请只添加一条导线完成如图所示的实验电路的连接．
（2）小明的实验步骤：
①断开开关S3、闭合开关S1、S2，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表示数为2.5V；
②保持滑动变阻器的滑片位置不变，断开开关S2，闭合开关S3，记录电压表的示数为U．
请用已知量及所测物理量表示出RL= ．
7．小伟是一个科学迷，在课余时间他利用一个规格为“22V
0.01A”的发光二极管设计了如图甲所示的电路．晚间关闭照明灯L后，利用二极管D发出的光指示开关所在的位置．S为单刀双掷开关、R为限流电阻．
（1）关闭照明灯后，为使二极管D正常工作，限流电阻R的阻值为 Ω；
（2）从安全用电考虑，该电路存在安全隐患，应将单刀双掷开关S接在照明灯L与 间；
（3）不管照明灯关闭还是打开，该电路都要消耗电能．为节约电能，可以再接入一个光控开关（光照弱时会自动闭合，光照强时自动断开），你认为应将光控开关接在图乙中的a、b、c三处的 处．
8．某科技创新小组制作了一个直接测量电阻阻值的仪器，成为欧姆表，连接的电路如图，制作步骤如下：
（1）在A与B之间连接导线，调节滑动变阻器R1，使电流表示数为0.6A（即满量程），不计这一段导线的电阻（认为此时AB间电阻为0），把电流表的“0.6A”刻度线标为“0Ω”；
（2）保持滑动变阻器R1不变，当在AB之间接一阻值为80Ω电阻时，电流表示数为0.3A．此时滑动变阻器R1的有效阻值为 Ω，把“80Ω”数值标在电流表刻度“0.3A”处；
（3）据此原理，通过计算可把电流表刻度改为相应的电阻值，则在电流表刻度为“0.4A”处应标的电阻值是 Ω；
（4）用此欧姆表能直接测量接入AB问导体的电阻阻值．请写出按此方法制成的欧姆表刻度与电流表刻度的不同点： ．
9．超声波加湿器通电工作时，雾化片产生每秒170万次的高频率振动，将水抛离水面雾化成大量1μm～5μm的超微粒子（水雾），吹散到空气中使空气湿润，改变空气的湿度．图1所示是某型号超声波加湿器，下表为其部分技术参数，其中额定加湿量是指加湿器正常工作1h雾化水的体积；循环风量是指加湿器正常工作1h通过风扇的空气体积；加湿效率是指实际加湿量和实际输入功率的比值．
型号
XXX
额定加湿量
15L/h
额定电压
220V
额定输入功率
500W
水箱容量
25L
循环风量
2000m3/h
加湿效率
≥1.2×10﹣2L/（h W）
轮子与地面接触的总面积
6.0×10﹣4m2
净重
95kg
﹣﹣﹣
（1）加湿器正常工作0.5h通过风扇的空气质量和消耗的电能各为多少？（空气密度ρ=1.29kg/m3）
（2）当加满水时，加湿器对水平地面的压强为多少？（g取10N/kg）
（3）利用湿敏电阻可实现对环境湿度的精确测量．如图2所示，电源电压为24V，定值电阻R的阻值为120Ω，电流表的量程为0～100mA，电压表的量程为0～15V，湿敏电阻的阻值R0随湿度RH变化的关系图线如图3所示．该电路能够测量的湿度范围是多少？
（4）如果将电压表盘的相关刻度值转化为对应的湿度值，制成一个简易湿度计，该湿度计的刻度值分布是 （选填“均匀”或“不均匀”）的，请说明理由 ．
10．在课外活动中，同学们设计了一种物品自动筛选器，可将质量小于一定标准的物品自动剔除，其原理如图1所示：放在水平轻质传送带上的物品，经过装有压敏电阻R的检测区时，使R的阻值发生变化，其阻值随压力变化的关系如图2所示．已知电源电压为12V，R0为定值电阻，当电路中电压表示数小于2.4V时，机械装罝启动，将质量不达标的物品推出传送带，实现自动筛选功能．g取10N/kg．试问：
（1）当物品随传送带匀速运动时，物品 （选填“受”或“不受”）摩擦力．
（2）当检测区上没有物品时，电压表的示数为2V，R0的阻值为 Ω．
（3）该装置能够剔除物品的最小质量是
kg．
（4）电路中的电池使用一段时间后，电源电压会降低，能通过检测区物品的最小质量将 （选填“增大”或“减小“）．
11．小明用如图1所示的电路，探究电源暗箱（图中虚线框所示）中电阻R0的阻值．
（1）开关闭合前，滑动变阻器的滑片应置于 （选填“a”或“b”）端．
（2）当电压表的示数为15V的时候，电流表的示数为2.5A，则此时滑动变阻器连入电路中的电阻R= Ω，其消耗的功率P= W．
（3）根据实验所测的几组数据．小明在方格纸上画出了滑动变阻器消耗的功率P随其连入电路中的阻值R的变化图线（图2），由图线可知：当滑动变阻器消耗的功率P最大时，电路中电流为 A，此时滑动变阻器的电阻R （选填“＞”“＜”或“=”）电源暗箱中的电阻R0．
12．实验室中的电压表一般是由小量程的电流计G与某一电阻串联后改装而成，如图甲所示，在测量中电压表的示数即为其两端的电压．
（1）在图甲的电路中，若电流计的满偏电流Ig=1mA，线圈电阻Rg=100Ω，把它改装成满偏电压U=10V的电压表，则需要串联的电阻R0为多少？
（2）若将另一量程的电压表接入如图乙所示电路电源电压保持不变，电源内阻不计，闭合开关后，调节电阻R′的阻值为3000Ω时，电压表示数为4V；调节电阻R′的阻值为6000Ω时，电压表示数为3V，求电压表的内部电阻Rv和电源的电压；
（3）一般情况下，当电压表和一个阻值较小的用电器串联在电源两端时，电压表的示数都非常接近电源电压，请根据图乙的电路通过理论推导解释上述现象．
13．我区某校九年级物理学习小组在实验室做“测量定值电阻阻值”的实验，实验电路如图所示．
（1）请用笔画线代替导线，将图中实物连接完整；
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应移到 端（选填“A”或“B”）；
（3）小组同学在连线时，不小心将线连错了，开关闭合后，移动滑动变阻器的滑片P时，发现电流表示数变大，电压表示数却变小，产生这一现象的原因是 ．
（4）纠正错误后，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为3V时，电流表的示数如图所示，则该定值电阻阻值为 Ω．他们认为这个结果就是定值电阻的准确阻值，后来物理老师告诉他们这是不合理的，理由是 ．
（5）小组同学做完该实验后，又思考该电路还能用来研究 ．（写出一条即可）
14．在“测量小灯泡正常发光时的电阻”的实验中，小刚同学用一个电压表、一个电流表、一个开关、一个滑动变阻器、电压为4.5V的电源和额定电压为3.8V的小灯泡，设计了如图甲所示的电路．
（1）请你用笔画线代替导线，按照图甲所示电路，帮小刚将图乙中缺少的两根导线补充连接完整．
（2）连接电路时开关应 ，滑片P应位于最 端（选填“左”或者“右”）．
（3）连好电路闭合开关，发现小灯不亮，电压表有示数、电流表无示数，则故障可能是 ．
（4）正确连接好电路后，闭合开关，调节滑动变阻器，当小灯泡正常发光时，电流表指针如图丙所示，此灯泡的额定功率为 ．
（5）小刚想在上述实验的基础上，进一步研究“一段电路中的电流跟电路两端电压的关系”，获得多组灯泡两端电压和电流的数据之后，发现电流与电压不成正比，请指出他的实验方法的不合理之处 ．
（6）下列图丁中有关此小灯泡功率P与U2或P与I2的图象可能正确的是
15．电动轮椅为残障人士出行提供了方便．某型号的电动轮椅质量为20kg，轮子与地面的总接触面积为20cm2．其工作原理如图所示，操纵杆可以同时控制S1和S2两个开关．向前推操纵杆时轮椅前进且能调速，向后拉操纵杆时轮椅以恒定速度后退．已知蓄电池电压为24V，定值电阻R2=20Ω，R1为滑动变阻器．
（1）分别将S1和S2同时接触对应点 （选填“1”或“2”）时．轮椅前进；当轮椅后退时，电流表示数 （选填“大于”、“小于”或“等于”）1.2A．
（2）求轮椅静止在水平地面上时对地面的压强．
（3）体重600N的人坐在轮椅上向后拉操纵杆，匀速后退过程中轮椅受到的阻力是总重的0.01倍，求后退5m阻力做功的大小．
16．如图甲所示，某恒温箱的加热电路由交流电源、电热丝等组成，其电路通断由控制电路控制，控制电路由电磁继电器．热敏电阻R1（安装在恒温箱内）、可变电阻器R2、低压电源、开关等组成，R1的阻值随温度变化的关系如图乙所示，调节可变电阻器使得R2=110Ω，闭合开关，当恒温箱内温度升高到50℃时，由于电磁继电器的作用，加热电路被断开，电池继电器的线圈电阻忽略不计，请回答：
（1）电磁继电器中电磁铁上端是 极．（填“N”或“S”）
（2）恒温箱内温度不断升高时，电磁铁的磁性变 ，加热电路会因此被 （填“接通”或“断开”）
（3）调节可变电阻器使得R2′=170Ω，恒温箱内温度升高到多少摄氏度时，加热电路被断开．
（4）整个装置在设计上有何不足之处 ．
17．科学小组设计了一个给工作镀膜的电路模型，通过改装电压表来观察和控制工件放入镀膜中的深度．如图，电源电压恒定，R0为定值电阻，在压敏电阻RX上放有托盘，托盘上放有容器（不计托盘和容器的质量），容器内装有40N
的水．闭合开关，用轻质杠杆连接不吸水的圆柱体工件，将工件两次浸入水中（均未浸没且不触底，水未溢出），第一次工件下表面距水面
2cm，电压表示数为
6V，杆的作用力为
10N；第二次工件下表面距水面6cm，电压表示数为4V，杆的作用力为6N．压敏电阻上表面的受力面积为20cm2，其电阻值RX随压力F的变化关系如表．
g取
10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3，求：
F/N
42
44
46
48
…
62
64
RX/Ω
28
22
18
16
…
9
8
（1）工件未浸入水中时，压敏电阻所受的压强．
（2）工件下表面距水面
2cm时，其下表面所受水的压强．
（3）为使工件浸入镀膜液中的深度越深（未浸没），电压表的示数越大，从而控制镀膜情况，你认为应该怎样利用现有元件改进电路？
（4）在原设计电路中，如果工件两次浸入水中压敏电阻所受压强的变化大于6000Pa，求该电路的电源电压．
18．如图甲所示的电路中，电阻R1的阻值为20Ω，R2为滑动变阻器，其规格能够满足电路要求．电流表A、A1的表盘均如图乙所示，电源电压为12V，且保持不变．闭合开关S，在保持电路元件正常使用的情况下，求：
（1）电流表A1的示数；
（2）电路中的最大电功率为多少？此时通过R2的电流I2是多少？
（3）若R2为一个规格为“30Ω
2A”的滑动变阻器，电流表A的示数变化的最大值△I是多少？
（4）联系家庭电路，并结合以上计算结果，类比说一说对合理使用家用电器的启示．
19．实验室有一个电学黑箱，其外形如图1所示，箱体外有四个接线柱，箱盖上有一个塑料滑块．小明请同组的同学一起探究其内部结构，实验室老师提醒他们，内部元件只有一个滑动变阻器和两个定值电阻．滑动变组器只有两个接线柱接入电路．
经过讨论，全组的意见是：先制作一个探测器，把这个探测器分别与黑箱外的接线柱相连．再根据测出的数据，推测内部的连接情况．
（1）甲组的小李组装了探测器，如图2所示，其中电源电压为3V，电流表量程为0﹣0.6A，对于其中阻值为5Ω的电阻R．你认为它的作用是 ．
同学们把探测器的E、F端分別与黑箱的接线柱连接，闭合开关，移动滑块，记下的数据如表：
测试次数
与E、F连接的接线柱
电流表示数/A
第1次
A、B
0.25～0.5
第2次
A、C
0.12～0.2
第3次
A、D
0.15～0.3
第4次
B、C
0.2
第5次
B、D
0.3
第6次
C、D
0.15
（2）在前三次测试中，只有一次未将滑动变阻器调到阻值最大、最小位置．是第 次．
（3）滑动变阻器的最大阻值为 ；
（4）请在图3中作出箱内各元件连接电路图，并在定值电阻旁标明其阻值．
20．小华做测量电阻的实验，电源电压为6V，滑动变阻器标有“20Ω
1A”字样．
（1）在图甲中用笔画线代替导线将实验电路连接完整．
（2）闭合开关前应将滑动变阻的滑片移动 端．
（3）闭合开关后，电压表示数如图乙所示．为准确测量这一电压，接下来小华应进行的操作是 ．
（4）实验中，滑片置于某位置时，电压表示数突然变为0，而电流表示数不变，产生这一现象的原因是 ．
（5）如表五组数据中有一组数据不是本实验中测得的，它是第 （填写表格中表示序号的数字）组，你判断的依据是 ．
序号
1
2
3
4
5
U/V
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
I/A
0.10
0.19
0.30
0.40
0.51
21．小明同学探究小灯泡的电阻是否固定不变的实验中，电路图如图所示，灯丝的电阻约为10Ω，小灯泡的、额定电压为2.5V，电源电压恒为4V
（1）请你用笔画线代替导线，按乙图的电路图把甲图中的实物图电路连接完整，使滑片P向右端移动时灯的亮度变暗．
（2）闭合开关前，滑动变阻器连入电路的阻值为最大值的作用是 ．
（3）当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图丙所示，灯的额定电流为 A，此时灯丝的电阻为 Ω（保留一位小数）．
（4）调节滑片，记录电压表和电流表一系列读数，在丁图中绘制了小灯泡的U﹣I图线后，小明用一个定值电阻更换小灯泡，进行正确操作，记录电流表和电压表的一系列读数，在图丁中绘制定值电阻的U﹣I图象．在丁图中，能反映小灯泡电阻的图象是 （选填“a”或者“b”），由此可见，小灯泡的电阻与灯丝的 有关．
22．金属铂的电阻对温度变化很灵敏，可以制成电阻温度计，小明找来铂丝电阻Rt，将其置于装有液体的烧杯内，通过外界改变液体的温度，用如图甲所示的电路测量其电阻值与温度的关系．
（1）图甲是小明开始时连接的电路，其中存在一处连接错误，请你在错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线在原图上画出正确的是接法．
（2）开关闭合前，滑动变阻器的滑片应移至 （A/B）端．
（3）下列液体，适合加在烧杯中的是 ．
A．自来水
B．煤油
C．食盐溶液
D．酱油
（4）小明测出铂丝电阻阻值与温度的关系如表，其中温度计示数为20℃时，电压表、电流表示数如图乙所示，此时Rt阻值为 Ω．
温度t（℃）
100
80
60
40
20
0
电阻Rt（Ω）
150
130
110
90
50
（5）请在图丙中作出铂丝电阻Rt的阻值与温度的关系图象．
（6）小明从实验室找来了一个直流恒流电源，如图丁所示，调节旋钮可以选择不同的输出电流，正常工作时，其输出电流不随外部条件的变化而变化，请利用该恒流源以及甲图中某一电表、开关、导线和该铂丝电阻设计一个简易电阻温度计，并在方框中画出原理图，
（7）根据你在丙图中所画的Rt﹣t图象，当恒流源的输出电流为0.15A，你设计的温度计所能测量的最高温度为 ℃，如果要提高该温度计所能测量的最高温度值，请你提出一种简便的方法： ．
23．热敏电阻的阻值会随温度的改变而改变．小明同学用图甲所示的电路来探究热敏电阻RT的阻值与温度的关系．已知M为控温器，电源电压恒为12V，R为电阻箱（一种可以改变并读出阻值的变阻器）．
（1）在控温器中应该加入下列哪种液体？ ．（选填“自来水”或“煤油”）
（2）当控温器中液体温度为80℃，电阻箱阻值为100Ω时，电流表的示数为0.1A．则该温度下热敏电阻的阻值为 Ω．
（3）依次改变控温器中的液体温度，同时改变电阻箱的阻值，使电流表的示数始终保持在0.1安．通过计算得到相关数据记录如下．从表中可以看出，在一定温度范围内，该热敏电阻的阻值随温度的升高而 ．
温度t（℃）
70
60
50
40
30
20
10
…
电阻RT（Ω）
22
28
35
44
56
73
94
…
（4）在科技创新活动中，小明用该热敏电阻和电压表制成了一支指针式温度计（图略）．它可以直接在电压表刻度盘上读出相应温度．若电压表的读数会随温度的升高而增大，则应在原理图乙中 两端接入一电压表．（选填“ab”、“bc”或“ac”）
24．为反对浪费，响应“光盘行动”，小明为自助餐厅的餐桌设计了“光盘仪”．餐盘放在载盘台上，若盘内剩余食物的质量达到或超过规定位，人一旦离开餐桌，提示器就会发出提示音，其原理图如图所示．电源电压3V不变．提示器的电阻R0恒为50Ω，传感器R1的阻值随载盘台所载质量变化的关系如表所示．开关S闭合后，问：
载盘台所载质量m/g
100
110
120
130
140
150
160
…
传感器R1/Ω
200
190
180
170
160
150
140
…
（1）根据表中数据，当载盘台所载质量是100g时，R1的阻值是多少？电路中的电流是多少？
（2）在第（1）问的基础上，通电5s，电流通过R1产生的热量是多少？
（3）当电路中的电流达到0.03A时，提示器会发出提示音，若空餐盘质量为100g，此时盘内剩余食物的质量是多少？
25．图甲是一个电子拉力计原理图．硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起（P与R1间的摩擦不计）．电压表量程为0～3V，a、b是一根长为6cm的均匀电阻丝，阻值R1=30Ω，电源电压U=6V．
（1）要保证电压表能正常工作，电路中R0至少应为 ．
（2）当拉环不受拉力时，滑片P处于a端，闭合开关后电压表的示数是多少？
（3）已知该弹簧伸长的长度△L与所受拉力F间的关系如图乙所示，若R0=45Ω，通过计算说明，开关S闭合后，当电压表指针指在0.8V处，作用在拉环上水平向右的拉力为多大？此拉力器的量程为多少？
26．随着人们生活水平不断提高，私家车已日益普及．如图甲是一种测量小汽车油箱内油量的装置原理图，它主要由电源、压敏电阻R（电阻随所受压力的变化而变化）、油量表（实质上电流表）等组成电路．压敏电阻R在一定范围内的阻值与所受压力的关系如图乙所示，油箱位于压敏电阻上方，电源电压为12V．问：
（1）末放油箱时，电路中的电流是多少？
（2）压敏电阻表面能承受的最大压力是500N，该油量表（电流表）的量程是多少？
（3）若油箱的质量为6.5kg，当油量表（电流表）的示数为0.06A时，则油箱内汽油的重力是多少？（g取10N/kg）
27．图甲是某款电热水龙头，即开即热、冷热兼用．图乙是它的原理电路．R1、R2为电热丝，通过旋转手柄带动开关S接通对应的电路，从而实现冷水、温水、热水之间切换．有关参数如下表．不考虑温度对电阻丝的影响，请回答下列问题：
（1）开关置于2时，水龙头放出的水是 （选填“冷”、“温”或“热”）水．此时电路中的电流时多大？
（2）R2的电阻是多大？
额定电压
220V
额定功率
温水
2200W
热水
3000W
28．在图1所示的电路中，电阻R1的阻值为5欧，滑动变阻器上标有“20Ω
2Α”字样．现有电压为6伏的电源一个，表盘如图2（a）、（b）所示的电流表、电压表各一个．
①若在AB间接入电源，CD间接入电压表，闭合电键后，电压表示数为2伏，求通过电阻R1的电流I1和此时变阻器R2连入电路的阻值．
②请选择一个电表，将电源和选择的电表接入AB、CD间，要求移动变阻器的滑片P时通过变阻器的电流变化量△I最大．
（a）写出选择的电表及电表接入的位置．
（b）求出通过变阻器的电流变化量的最大值△I最大．
29．在如图所示的电路中，电源电压为18V保持不变，电阻R1的阻值为10Ω．闭合开关S后．电流表A的示数如图（a）所示
（1）求电阻R1两端的电压U1．
（2）求此时滑动变阻器R2连入电路的阻值．
（3）现有标有“20Ω2A”、“50Ω1A”字样的滑动变阻器可供选择．有一个表盘如图2（b）所示的电压表可接入电路．当选用标有 字样的变阻器替换R2，并把电压表接入 两点间时（选填“AB”，“CD”，“AB或CD”），在移动变阻器滑片P的过程中电压表示数的变化量△U最大．求电压表示数的最大变化量△U最大．
30．阅读短文，回答问题：水漫探测器
如图甲所示的水浸探测器应用电极浸水阻值变化的原理来进行积水探测，它可用于如游泳池、水箱等储水设备及其他如地下室、仓库、太阳能热水器回水管口处等需要知道漏水或溢水的地方．根据积水情况自动报警或控制水泵抽水，探测器的主要部件是检测金属网．
某同学将高为3h检测金属网竖立在容器中，设计如图乙所示电路探究“检测金属网在电路中作用”，将ab接入图乙电路时电流表无示数，向容器中逐渐加入雨水．记录检测网浸入雨水中的深度与电流表的示数，实验数据记录在表中．
检测网浸入雨水中的深度H
h
2h
3h
电流表的示数I/A
0.16
0.25
0.32
（1）分析实验数据可知，雨水是 （导体/绝缘体）；
（2）检测网浸入雨水中越深，可以理解为检测网两电极间有更多的电阻 （串联/并联）；
（3）下列说法中不正确的是 ；
A．电路工作时，a处电流与b处电流相等
B．检测网浸入雨水中越深，ab间电阻越大
C．检测网浸入雨水中越深，ab两端电压越小
D．检测网浸入雨水中越深，电阻R的功率越大
（4）利用表中数据在图丙坐标系中作出检测网浸入水中的深度与电流关系的图象；
（5）图丁是某同学设计的地下室自动排涝装置的电路．在积水达到一定深度时，电动机启动抽水．图中 （A/B）代表的是水浸探测器．
参考答案与解析
1．小雯设计了一个测量物体重力的“托盘秤”，如图甲是原理示意图，其中的托盘用来放置被测物体，OBA是可绕O点转动的杠杆，R1是压力传感器（其电阻值会随所受压力大小变化而变化，变化关系如下表），R0为定值电阻，V表为显示重力大小的仪表（实质是一个量程为0～3V的电压表）．已知OB：OA=l：2，R0=100Ω，电源电压恒为3V（忽略托盘、杠杆及压杆的重力）．
压力F/N
0
50
100
150
200
250
300
电阻R1/Ω
300
250
200
150
100
50
0
（1）托盘上没放物体时，压力传感器R1的电阻值是 300 Ω．
（2）当托盘上的压力增大时，压力表的示数 增大 （填“减小”、“增大”或“不变”）．
（3）当托盘上放被测物体时，电压表的示数如图乙所示，则此时压力传感器R1上的电压是多少？被测物体的重力是多少？
【分析】（1）忽略托盘、杠杆及压杆的重力，托盘上没放物体时，压力传感器受到的压力为零，由表格数据可知压力传感器的阻值；
（2）杠杆的动力臂和阻力臂不变，当托盘上的压力增大时，根据杠杆的平衡条件可知压敏电阻受到的压力变化，根据表格数据可知压敏电阻阻值的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和电压表示数的变化；
（3）根据图乙电压表的量程和分度值读出示数，根据串联电路的电压特点求出此时压力传感器R1上的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出．
【解答】解：（1）忽略托盘、杠杆及压杆的重力，托盘上没放物体时，压力传感器受到的压力为零，
由表格数据可知，压力传感器的阻值为300Ω；
（2）杠杆的动力臂和阻力臂不变，当托盘上的压力增大时，
由F1L1=F2L2可知，当托盘上的压力增大时，压敏电阻受到的压力增大，
由表格数据可知，压力增大时，压敏电阻受到的压力减小，电路中的总电阻减小，
由I=可知，电路中的电流增大，
由U=IR可知，R0两端的电压增大，即电压表的示数增大；
（3）由图乙可知，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为U0=2V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，此时压力传感器R1上的电压：
U1=U﹣U0=3V﹣2V=1V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的电流：
I==，即=，
解得：R1=50Ω，
由表格数据可知，压敏电阻受到的压力F=250N，
因水平面上物体的压力和自身的重力相等，
所以，由F1L1=F2L2可得：
F OA=G OB，
则被测物体的重力：
G=F=2×250N=500N．
答：（1）300；
（2）增大；
（3）此时压力传感器R1上的电压是1V，被测物体的重力是500N．
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、杠杆平衡条件的应用，从表格中获取有用的信息是关键．
2．化学电池内部的电解液有一定的电阻，这个电阻构成了电池内阻，与新电池相比，旧电池的电压其实并投有发生太大的变化，但它的内阻却变得很大，这就是为什么小灯泡接新电池时很亮，而接旧电池时灯泡几乎不亮的原因，对于旧电池，我们可以将它等效为一个电压恒定不变的新电池与一个定值电阻r串联，如图乙所示，为了探究某一电池的电压和内阻，小明设计了如下的实验：
（1）如果电路中电流表和电压表的读数如图丙所示，用电流表的读数为 0.4 A，电压表的读数为 2.4 V，滑动变阻器接入电路部分的电阻与灯泡电阻之和为 6 Ω．
（2）通过调节滑动变阻器改变电路的电阻，小明获得了多组U和I的数据，下列描述U和I的关系的图线如图丁正确的是 D ．
（3）设计一个测量旧电池内阻r的实验电路图，可用器材有：两个阻值不同的定值电阻R1和R2，一个电流表，开关和导线若干．待测旧电池图中已经给出．
【分析】（1）首先要弄清楚电流表和电压表的量程和分度值，再去读数；根据公式R=求出其电阻值．
（2）根据图乙可以看出，滑动变阻器和灯泡串联后再与电池内阻串联组成串联电路，起分压作用．根据公式U=Ir可知，当电流越大时，电池内阻分担的电压越大，那么灯泡和滑动变阻器分担的电压就会越小．
（3）器材中只有一个电流表，所以应该为并联电路，根据电源电压不变来设计电路测量电池内阻．
【解答】解：（1）电流表接的量程是0.6A，分度值为0.02A，此时电流表的示数为0.4A；
电压表用的是0～3V量程，其分度值为0.1V，故其读数为2V+0.4V=2.4V；
滑动变阻器接入电路部分的电阻与灯泡电阻之和为R===6Ω；
（2）根据公式U=Ir可知，电池的内阻r一定，当电流I增大时，电池内阻分担的电压会增大，总电压一定，所以灯泡和滑动变阻器分担的电压就会随着电流的增大而减小．只有图象D符合题意；
（3）器材中只有一个电流表，所以应该为并联电路，根据电源电压不变来设计电路如下图：
故答案为：（1）0.4；2.4；6；（2）D；（3）见上图．
【点评】此题考查的知识点比较多，有电路图的设计、电流表和电压表的读数以及串联电路的分压作用等知识点．属于中考的常见题型，难度不是很大．
3．金属的电阻R随温度t（单位：℃）变化的关系为R=R0（1+αt），式中α为电阻温度系数，要测量某金属的电阻温度系数，实验器材有：恒流电源（能输出恒定电流，且电流可调刻度）、量程100mV的电压表、待测金属电阻R、保温容器（带温度计）、开关和导线等，实验电路图如图所示，实验步骤为：①正确连接电路，在保温容器中注入适量冷水，接通电源，调节并记录电源输出的电流值；②在保温容器中添加适量热水，待温度稳定后，闭合开关，记录电压表和温度计的示数，断开开关；③重复第②步操作若干次，测得多组数据；④算出该金属电阻在不同温度下的阻值R；⑤再绘出R﹣t关系图线如图乙所示，请回答下列问题：
（1）根据图丙可知，电阻R0= 100 Ω；
（2）若电源输出的电流恒为0.5mA，某次操作中电压表的示数如图乙所示，电压表的示数为 64 mV，则此种情况下该金属电阻的阻值为 128 Ω．
（3）该金属的电阻温度系数α= 4×10﹣3 ℃﹣1．
【分析】（1）由图象可知，当t=0℃时R的阻值，然后代入表达式求出R0的阻值；
（2）根据电压表的分度值读出示数，根据欧姆定律求出此种情况下该金属电阻的阻值；
（3）读出任意一种电阻与温度值，代入表达式求出该金属的电阻温度系数．
【解答】解：（1）由图象可知，当t=0℃时，R=100Ω，代入R=R0（1+αt）得，R0=100Ω；
（2）由图乙可知，电压表的分度值为1mV，其示数为64mV，
由I=可得，得此时的电阻：
R===128Ω；
（3）由图乙可知，当t=50℃，R=120Ω，代入公式R=R0（1+αt）得，
α===4×10﹣3℃﹣1．
故答案为：（1）100；（2）64；128；（3）4×10﹣3．
【点评】本题考查了欧姆定律的应用，其中正确理解金属的电阻R随温度t变化的关系为R=R0（1+αt）是解题的关键．
4．图甲是某电子秤的原理图，R1是调零电阻，R2是一根长10cm的均匀电阻丝，托盘与弹簧相连，滑片P固定在弹簧上端并能随弹簧的伸缩上下移动．空盘时，滑片P位于R2的最上端，称量最大值时，滑片P位于R2的最下端．R2最大阻值为40Ω，电源电压为3V．滑片P与弹簧的电阻不计．已知该弹簧压缩的长度△L与所受压力F的关系如图乙所示．g=10N/kg．
（1）图甲中的“质量表”用 电流 表改装而成；
（2）空盘时，闭合开关S，电路电流为0.3A，此时R1接入电路的阻值为 10 Ω；
（3）该电子秤可称量的最大质量为 2.5 kg，此时电路消耗的总功率为 0.18 W；
（4）若长期使用导致电源电压减小，为校零，应将R1接的滑片向 左 移动．
【分析】（1）根据电表的正确使用：电流表与被测电路元件串联、电压表与被测电路元件并联，判断质量表的类型；
（2）空盘时，电路为R1的简单电路，根据欧姆定律求出R1的阻值；
（3）由R2的长度知，称量物体质量最大时，滑片P位于R2的最下端，弹簧长度变化等于R2连入长度变化，由图象计算物体的最大质量；
称量最大质量时，电阻R0与R的最大阻值串联，根据P=求出电路消耗的总功率；
（4）根据串联电路的分压原理分析解答R1接入电路的电阻变化情况，从而确定滑片移动的方向．
【解答】解：（1）由甲图可知，质量表串联在电路中，所以是由电流表改装的；
（2）空盘时，滑片P位于R2的最上端，闭合开关S，电路为R1的简单电路，
由欧姆定律可得：R1===10Ω；
（3）由题知，R2是一根长10cm的均匀电阻丝，称量物体质量最大时，滑片P位于R2的最下端，弹簧压缩长度量等于电阻丝R2的长度，即△L=10cm，
由图象知，此时受到的压力为25N，所以物体的最大质量：m====2.5kg；
称量最大质量时，滑片P位于R2的最下端，电阻R1与R2的最大阻值串联，串联电路中总电阻等于各分电阻之和，电路消耗的总功率：
P===0.18W；
（4）电源电压减小，若空盘时R1滑片位置不变，由I=可知，电路中电流变小；为能校零，即空盘时电流表示数与原来显示值相同，根据I=可知，应使R1接入电路的电阻减小，即滑片左移．
故答案为：（1）电流；（2）10；（3）2.5；0.18；（4）左．
【点评】本题考查了电表的正确使用和电路中定值电阻的作用以及串联电路的特点、欧姆定律、电功率公式的应用，关键是正确分析电路状态，能从图象中获取有用信息．理论联系实际是一道好题．
5．物理学中常用磁感线来形象地描述磁场，用磁感应强度（用字母B
表示）来描述磁场的强弱，它的国际单位是特斯拉（符号是T
），磁感应强度B越大表明磁场越强；B=0表明没有磁场．有一种电阻，它的大小随磁场强弱的变化而变化，这种电阻叫做磁敏电阻．如图1所示是某磁敏电阻R的阻值随磁感应强度B
变化的图象．为了研究某磁敏电阻R的性质，设计了如图2所示的电路进行实验，请解答下列问题：
（1）只闭合S1，通电螺线管的左端为 S（或南） 极；闭合S1和S2，移动两个滑动变阻器的滑片，当电流表示数为0.04A时，电压表的示数为6V，由图象可得，此时该磁敏电阻所在位置的磁感应强度 0.3 T；
（2）实验中通过改变滑动变阻器R1连入电路的阻值来改变磁敏电阻所在位置的磁感应强度，从而影响电流表的示数．若让滑动变阻器R1的滑片P向右移动，此时电流表的示数将 变大 ．（选填“变大”、“变小”或“不变”）．
【分析】（1）利用安培定则判断通电螺线管的磁极；已知磁敏电阻两端电压和通过的电流，根据欧姆定律求出磁敏电阻的阻值，再根据图象读出此时该磁敏电阻所在位置的磁感应强度；
（2）滑动变阻器R1的滑片P向右移动时，接入电路中的电阻变大，根据欧姆定律可知电路中电流的变化，进一步可知通电螺旋线管磁性的变化，根据图1可知磁敏电阻的阻值变化，根据欧姆定律可知电流表示数的变化．
【解答】解：（1）闭合开关S1时，螺线管产生磁性，由安培定则知：左端为S（或南）极；
当电流表示数为0.04A时，电压表的示数为6V，
由I=可得，磁敏电阻的阻值：
R===150Ω，
由图象知，此时的磁感应强度为0.3T；
（2）滑动变阻器R1的滑片P向右移动时，接入电路中的电阻变大，甲电路的总电阻变大，
由I=可知，甲电路的电流变小，通电螺线管线圈匝数一定时，通电螺旋线管的磁性减弱，
由图1可知，R的阻值变小，乙电路图的总电阻变小，
由I=可知，电路中的电流变大，即此时电流表的示数将变大．
故答案为：（1）S（或南）；0.3；（2）变大．
【点评】本题是一道电与磁知识综合应用的创新题，题目形式、考查角度、考查方式新颖，注意了与高中知识的合理衔接，值得重点掌握．
6．小明利用电压表和阻值为R0的定值电阻，测量额定电压为2.5V的小灯泡L正常发光时的电阻R1，他选择了满足实验要求的实验器材，并连接了部分实验电路，如图所示．
（1）为了测量出L的阻值RL，请只添加一条导线完成如图所示的实验电路的连接．
（2）小明的实验步骤：
①断开开关S3、闭合开关S1、S2，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表示数为2.5V；
②保持滑动变阻器的滑片位置不变，断开开关S2，闭合开关S3，记录电压表的示数为U．
请用已知量及所测物理量表示出RL= ．
【分析】（1）当灯泡电压等于额定电压时，灯泡正常发光，要测灯泡正常发光时的电阻，首先知道应用电压表测灯泡两端的电压、用电流表测灯泡中的电流，由图可知：只有电压表，没有电流表，则要借助已知定值电阻求得灯泡的电流，那么为了让灯泡和定值电阻的电流相同，则应采取串联的方式，电压表应先测量灯泡两端的电压，使灯泡两端的实际电压为额定电压值，然后再直接或间接测出定值电阻的两端的电压，据此分析完成实验电路．
（2）因为要测灯泡正常发光时的电阻，则实验时首先应让灯泡电压等于额定电压时，即应让电压表先测灯泡两端的电压且移动滑动变阻器的滑片P使电压表的示数等于灯泡的额定电压．然后在保持滑动变阻器的滑片位置不变的条件下，再用电压表测出定值电阻两端的电压．最后可根据欧姆定律和串联电路的特点求出RL的表达式．
【解答】解：（1）使开关S2的左接线柱与开关S3的左接线柱相连，如下图所示：
（2）①断开开关S2，闭合开关S1、S3，移动滑动变阻器的滑片P，为了使灯泡两端的实际电压为额定电压值，所以使电压表的示数为2.5V；保持滑动变阻器的滑片位置不变，断开开关S3，闭合开关S2，记录电压表的示数为U；
②由于灯泡和定值电阻串联，
所以定值电阻两端的电压为：U0=U﹣U额，
由于电路中的电流为I==
所以RL===．
故答案为：（2）．
【点评】（1）本题考查在没有电流表，利用电压表和定值电阻以及其他元件测量电阻的阻值时实验的测量方法，一般是设计成串联电路，找电流相等列等式求出被测电阻．
（2）明确此题的实验原理、试验方法；就能了解测量灯泡正常发光时的电阻时，应先调节滑动变阻器，使灯泡电压达到额定电压；保持滑动变阻器不变，用电压表测出定值电阻两端的电压，由欧姆定律求出流过电路的电流，最后由欧姆定律求出灯泡的电阻．
7．小伟是一个科学迷，在课余时间他利用一个规格为“22V
0.01A”的发光二极管设计了如图甲所示的电路．晚间关闭照明灯L后，利用二极管D发出的光指示开关所在的位置．S为单刀双掷开关、R为限流电阻．
（1）关闭照明灯后，为使二极管D正常工作，限流电阻R的阻值为 21780 Ω；
（2）从安全用电考虑，该电路存在安全隐患，应将单刀双掷开关S接在照明灯L与 火线 间；
（3）不管照明灯关闭还是打开，该电路都要消耗电能．为节约电能，可以再接入一个光控开关（光照弱时会自动闭合，光照强时自动断开），你认为应将光控开关接在图乙中的a、b、c三处的 b 处．
【分析】（1）二极管D正常工作时的电压和额定电压相等，根据串联电路的电压特点求出R0两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出R的阻值；
（2）开关控制灯泡时，火线首先进入开关，然后进入灯泡，零线直接进入灯泡，这样灯泡既能工作，在灯泡损坏时，断开开关，切断火线，更换灯泡更安全；
（3）从安全用电考虑，断开开关，切断火线，更换灯泡更安全，则光控开关应接在火线和灯泡之间．
【解答】解：（1）二极管D正常工作时，D与R串联，
由串联电路中总电压等于各电阻两端电压之和可知：
定值电阻R两端的电压UR=U﹣UD=220V﹣2.2V=217.8V，
由串联电路中各处的电流相等可知，电路中的电流I=ID=0.01A，
由I=可得，定值电阻R===21780Ω；
（2）由图可知：单刀双掷开关S在照明灯L与零线之间，从安全用电考虑，开关控制灯泡时，火线首先进入开关，然后进入灯泡，所以应将单刀双掷开关S接在照明灯L与火线间；
（3）不管照明灯关闭还是打开，该电路消粍电能的是二极管D和限流电阻R．为了节约电能，光照弱时自动闭合，光照强时自动断开二极管D和限流电阻R电路，所以，光控开关应接在二极管D和限流电阻R的支路上，即b处．
故答案为：（1）21780；（2）火线；（3）b．
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的灵活应用，要注意用电器正常工作时的电压和额定电压相等．同时考查了灯泡和开关的连接，关键是知道两只单刀双掷开关的连接是串联和安全用电的原则．
8．某科技创新小组制作了一个直接测量电阻阻值的仪器，成为欧姆表，连接的电路如图，制作步骤如下：
（1）在A与B之间连接导线，调节滑动变阻器R1，使电流表示数为0.6A（即满量程），不计这一段导线的电阻（认为此时AB间电阻为0），把电流表的“0.6A”刻度线标为“0Ω”；
（2）保持滑动变阻器R1不变，当在AB之间接一阻值为80Ω电阻时，电流表示数为0.3A．此时滑动变阻器R1的有效阻值为 80 Ω，把“80Ω”数值标在电流表刻度“0.3A”处；
（3）据此原理，通过计算可把电流表刻度改为相应的电阻值，则在电流表刻度为“0.4A”处应标的电阻值是 40 Ω；
（4）用此欧姆表能直接测量接入AB问导体的电阻阻值．请写出按此方法制成的欧姆表刻度与电流表刻度的不同点： 欧姆表零刻度线在右端，欧姆表刻度线不均匀 ．
【分析】（2）根据欧姆定律及电流表示数列方程，然后解方程组求出电源电压、滑动变阻器的有效值．
（3）根据电流表示数，由欧姆定律得出等式求出电阻阻值．
（4）根据题意及欧姆定律分析电流表刻度特点．
【解答】解：（2）设电源电压是U，由I=可得，电路中的电流：
I1=，即：0.6A=﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，
I2=，即：0.3A=﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，
由①②解得：U=48V，R1=80Ω；
（3）当电流I3=0.4A时，
I3===0.4A，
解得：R′=40Ω；
（4）由题意知，欧姆表的零刻度线在最右端，而电流表零刻度线在最左端；
流过欧姆表的电流I=，则R=﹣R1，
由此可见：R与I不成正比，欧姆表刻度线不均匀．
故答案为：
（2）80；
（3）40；
（4）欧姆表零刻度线在右端，欧姆表刻度线不均匀．
【点评】本题考查了求电阻、分析欧姆表刻度线的特点等问题，认真审题、熟练应用串联电路的特点和欧姆定律即可正确解题．
9．超声波加湿器通电工作时，雾化片产生每秒170万次的高频率振动，将水抛离水面雾化成大量1μm～5μm的超微粒子（水雾），吹散到空气中使空气湿润，改变空气的湿度．图1所示是某型号超声波加湿器，下表为其部分技术参数，其中额定加湿量是指加湿器正常工作1h雾化水的体积；循环风量是指加湿器正常工作1h通过风扇的空气体积；加湿效率是指实际加湿量和实际输入功率的比值．
型号
XXX
额定加湿量
15L/h
额定电压
220V
额定输入功率
500W
水箱容量
25L
循环风量
2000m3/h
加湿效率
≥1.2×10﹣2L/（h W）
轮子与地面接触的总面积
6.0×10﹣4m2
净重
95kg
﹣﹣﹣
（1）加湿器正常工作0.5h通过风扇的空气质量和消耗的电能各为多少？（空气密度ρ=1.29kg/m3）
（2）当加满水时，加湿器对水平地面的压强为多少？（g取10N/kg）
（3）利用湿敏电阻可实现对环境湿度的精确测量．如图2所示，电源电压为24V，定值电阻R的阻值为120Ω，电流表的量程为0～100mA，电压表的量程为0～15V，湿敏电阻的阻值R0随湿度RH变化的关系图线如图3所示．该电路能够测量的湿度范围是多少？
（4）如果将电压表盘的相关刻度值转化为对应的湿度值，制成一个简易湿度计，该湿度计的刻度值分布是 不均匀 （选填“均匀”或“不均匀”）的，请说明理由 由UV=U﹣IR=U﹣R可知，电压表示数与R0不成正比，所以不均匀 ．
【分析】（1）知道空气密度和体积，利用m=ρV求出空气的质量；根据W=Pt求出消耗的电能；
（2）根据密度公式求出水的质量，加湿器对水平地面的压力等于水和加湿器的重力之和，根据p=求出加湿器对水平地面的压强；
（3）当电路中的电流最大时湿敏电阻的阻值最小，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出湿敏电阻的阻值，然后根据图象读出对应的湿度；当电压表的示数最大时湿敏电阻的阻值最大，根据串联电路的电压特点求出R两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出湿敏电阻的阻值，由图丙可知此时环境湿度，得出该电路能够测量的湿度范围；
（4）根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电压表的示数，然后判断该湿度计的刻度值分布是否均匀．
【解答】解：（1）由表中数据得出，加湿器正常工作1h通过风扇的空气体积为2000m3，
由ρ=可得，加湿器正常工作0.5h通过风扇的空气质量：
m=ρV=1.29kg/m3×2000m3/h×0.5h=1290kg，
由P=可得，消耗的电能：
W=Pt=500W×0.5×3600s=9×105J；
（2）加满水时，水的质量：
m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×25×10﹣3m3=25kg，
加湿器对水平地面的压力：
F=G总=（m水+m加热器）g=（25kg+95kg）×10N/kg=1200N，
加湿器对水平地面的压强：
p===2×106Pa；
（3）电路最大电流I大=100mA=0.1A，由I=可得，电路中的总电阻：
R总===240Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，湿敏电阻的阻值：
R0=R总﹣R=240Ω﹣120Ω=120Ω，
由图丙可知，环境湿度为30%；
当电压表的示数U0大=15V时，R两端的电压：
UR=U﹣U0大=24V﹣15V=9V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，I==，即=，
解得：R0′=200Ω，
由图丙所示可知，此时的湿度为90%；
所以，该电路能够测量的湿度范围是30%～90%；
（4）电压表示数：UV=U﹣IR=U﹣R，电压表示数与R0不成正比，湿度计的刻度值分布不均匀的．
答：（1）加湿器正常工作0.5h通过风扇的空气质量为1290kg，消耗的电能为9×105J；
（2）当加满水时，加湿器对水平地面的压强为2×106Pa；
（3）该电路能够测量的湿度范围是30%～90%；
（4）不均匀；由UV=U﹣IR=U﹣R可知，电压表示数与R0不成正比，所以不均匀．
【点评】本题是一道信息给予题，认真审题、根据题意获取所需信息，应用密度公式、电功公式、压强公式、串联电路特点与欧姆定律即可正确解题．
10．在课外活动中，同学们设计了一种物品自动筛选器，可将质量小于一定标准的物品自动剔除，其原理如图1所示：放在水平轻质传送带上的物品，经过装有压敏电阻R的检测区时，使R的阻值发生变化，其阻值随压力变化的关系如图2所示．已知电源电压为12V，R0为定值电阻，当电路中电压表示数小于2.4V时，机械装罝启动，将质量不达标的物品推出传送带，实现自动筛选功能．g取10N/kg．试问：
（1）当物品随传送带匀速运动时，物品 不受 （选填“受”或“不受”）摩擦力．
（2）当检测区上没有物品时，电压表的示数为2V，R0的阻值为 20 Ω．
（3）该装置能够剔除物品的最小质量是 1
kg．
（4）电路中的电池使用一段时间后，电源电压会降低，能通过检测区物品的最小质量将 增大 （选填“增大”或“减小“）．
【分析】（1）根据摩擦力产生的条件进行分析；
（2）根据图象可知不放物品时电阻R的阻值，根据串联电路的电压特点求出R两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出R0的阻值；
（3）根据串联电路的电压特点求出电压表示数为2.4V时压敏电阻R两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出压敏电阻的阻值，根据图2可知压力的大小，根据水平面上物体的压力和自身的重力相等以及G=mg求出该装置能够剔除物品的最小质量；
（4）电源电压越小，在其它相同情况下，电路中电流会偏小，R0两端电压会偏小，所以要使R0两端的电压不变，应使R的阻值更小，根据图象分析压力大小，得出质量大小．
【解答】解：（1）当物品随传送带匀速运动时，物体与传送带之间没有相对运动的趋势，所以物品不受摩擦力作用；
（2）由图2可知，当检测区没有物品时，R=100Ω，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R两端的电压：
UR=U﹣U0=12V﹣2V=10V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的电流：
I==，即=，
解得：R0=20Ω；
（3）当电压表示数U0′=2.4V时，压敏电阻R两端的电压：
UR′=U﹣U0′=12V﹣2.4V=9.6V，
此时电路中的电流：
I′==，即=，
解得：R′=80Ω，
由图2可知，压敏电阻受到的压力F=10N，
因水平面上物体的压力和自身的重力相等，
所以，由G=mg可得，该装置能够剔除物品的最小质量：
m====1kg；
（4）电源电压降低，会使电压表的示数变低，根据题目对电压表的示数要求，要使电压表的示数仍等于2.4V，电阻R对应的阻值会比原来更小，则所受压力更大，物体的质量更大．
故答案为：（1）不受；（2）20；（3）1；（4）增大．
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是能够从图象中得出相关的信息．
11．小明用如图1所示的电路，探究电源暗箱（图中虚线框所示）中电阻R0的阻值．
（1）开关闭合前，滑动变阻器的滑片应置于 b （选填“a”或“b”）端．
（2）当电压表的示数为15V的时候，电流表的示数为2.5A，则此时滑动变阻器连入电路中的电阻R= 6 Ω，其消耗的功率P= 37.5 W．
（3）根据实验所测的几组数据．小明在方格纸上画出了滑动变阻器消耗的功率P随其连入电路中的阻值R的变化图线（图2），由图线可知：当滑动变阻器消耗的功率P最大时，电路中电流为 2 A，此时滑动变阻器的电阻R = （选填“＞”“＜”或“=”）电源暗箱中的电阻R0．
【分析】（1）根据滑动变阻器要起的保护作用选择，
（2）知道滑动变阻器两端的电压和通过的电流，利用欧姆定律和功率公式求R和P，
（3）由P﹣R图象可知，电功率最大时的连入阻值利用P=I2R求出功率P最大时的电路中电流I，结合P=I2R分析判断电功率最大时的连入阻值的阻值R′与RO的关系．
【解答】解：（1）电路中连入滑动变阻器的作用之一是起保护作用，闭合开关前连入电阻要最大，所以滑片P应置于b端；
（2）由I=得电阻：
R===6Ω；
功率P=URI=15V×2.5A=37.5W；
（3）由P﹣R图象可知，电功率最大时的连入阻值R′=10Ω，
由P最大=I′2R′可得：
电流I′===2A；
由于滑动变阻器的电阻R与电源暗箱中的电阻R0串联．
则变阻器的功率P=I′2R′=（）2R′==，
所以，当R′=R0时，变阻器的功率最大．
故答案为：（1）b；（2）6；37.5；（3）2；=．
【点评】由P﹣R图象可得电功率最大时的连入阻值是关键，接在同一电源上，U相同，联立方程求解．第三问解答过程太繁琐．由曲线图得滑动变阻器消耗最大功率时对应的阻值为10欧姆，可求出此时滑动变阻器两端电压和经过它的电流．结合变阻器的功率P=分析P的最大值即可判断R′与R0的关系．
12．实验室中的电压表一般是由小量程的电流计G与某一电阻串联后改装而成，如图甲所示，在测量中电压表的示数即为其两端的电压．
（1）在图甲的电路中，若电流计的满偏电流Ig=1mA，线圈电阻Rg=100Ω，把它改装成满偏电压U=10V的电压表，则需要串联的电阻R0为多少？
（2）若将另一量程的电压表接入如图乙所示电路电源电压保持不变，电源内阻不计，闭合开关后，调节电阻R′的阻值为3000Ω时，电压表示数为4V；调节电阻R′的阻值为6000Ω时，电压表示数为3V，求电压表的内部电阻Rv和电源的电压；
（3）一般情况下，当电压表和一个阻值较小的用电器串联在电源两端时，电压表的示数都非常接近电源电压，请根据图乙的电路通过理论推导解释上述现象．
【分析】（1）根据欧姆定律求出总电阻，再求出串联电阻的阻值；
（2）由电路图可知，电压表的内阻与电阻箱串联，电压表的示数为电压表内阻两端的电压，根据串联电路的电压特点得出两次的等式，联立方程即可求出该电压表的内部电阻Rv和电源电压；
（3）电压表和一个阻值较小的用电器串联在电源两端时，根据串联电路的分压特点表示出电压表的示数，根据电阻之间的关系进行推导．
【解答】解：（1）电路中电流I=1mA=0.001A，
根据欧姆定律可得：
总电阻R===104Ω，
需要串联的电阻R0=R﹣Rg=104Ω﹣100Ω=9900Ω；
（2）由电路图可知，电压表的内阻RV与电阻箱R′串联，电压表的示数为电压表内阻两端的电压，
因串联电路中电阻两端的电压与电阻的阻值成正比，
所以，
=，
即=，
=，
联立等式可得：U=6V，RV=6000Ω；
（3）当电压表和一个阻值较小的用电器串联在电源两端时，设用电器的电阻为R″，
根据串联电路的分压特点可得：
=，
因RV远大于R″，
所以，UV远大于U″，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，UV≈U．
答：（1）需要串联的电阻R0为9900Ω；
（2）该电压表的内部电阻为6000Ω；电源的电压为6V；
（3）理论推导过程如上所示．
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的灵活应用，关键是利用好串联电路的分压特点和电压表的内阻远大于用电器的电阻这一条件．
13．我区某校九年级物理学习小组在实验室做“测量定值电阻阻值”的实验，实验电路如图所示．
（1）请用笔画线代替导线，将图中实物连接完整；
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应移到 B 端（选填“A”或“B”）；
（3）小组同学在连线时，不小心将线连错了，开关闭合后，移动滑动变阻器的滑片P时，发现电流表示数变大，电压表示数却变小，产生这一现象的原因是 电压表与滑动变阻器并联了 ．
（4）纠正错误后，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为3V时，电流表的示数如图所示，则该定值电阻阻值为 10 Ω．他们认为这个结果就是定值电阻的准确阻值，后来物理老师告诉他们这是不合理的，理由是 不合理，没有多次测量取平均值 ．
（5）小组同学做完该实验后，又思考该电路还能用来研究 电流与电压的关系（或测量电阻的功率） ．（写出一条即可）
【分析】（1）根据滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中；
（2）闭合开关前，为防止电路中电流过大烧坏电路元件，滑动变阻器处于最大阻值处；
（3）电流表示数变大，根据欧姆定律可知定值电阻两端的电压变大，根据串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端的电压，据此判断实验现象的原因；
（4）根据电流表的量程和分度值读出电流表的示数，根据欧姆定律的变形公式求出定值电阻的阻值；
一次测量存在较大的误差，为了使测量值更接近于真实值，应进行多次测量求平均值；
（5）电压表测出电阻两端的电压，电流表测出通过电阻的电流，根据P=UI可知此电路图还可以测量电阻的功率；
本实验中电阻的阻值不变，还可以用来探究电流与电压之间的关系．
【解答】解：（1）滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，只要把开关的右接线柱与任意一上方接线柱连接即可，如图所示：
（2）闭合开关前，为了保护电路，滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处，滑动变阻器接的是下面左边的A接线柱，故滑动变阻器的滑片移到B端；
（3）连线时，不小心将线接错了，闭合开关后，移动滑动变阻器滑片P，电流表示数变大，电路中电流变大，根据欧姆定律可知，定值电阻两端的电压变大；
根据串联电路总电压等于各分电压之和可知，滑动变阻器两端的电压减小，故产生这一现象的原因是电压表并联在滑动变阻器两端．
（4）电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，所以电流表的示数为0.3A，
由I=得，定值电阻的阻值：
R===10Ω．
仅做一次测量，测量误差较大，所以将这个结果作为定值电阻的准确阻值不合理；
应移动滑动变阻器滑片，改变被测电阻两端的电压，进行多次测量求平均值，减小误差．
（5）该电路还是用来研究电流与电压的关系，测量电阻的功率．
故答案为：（1）见上图；
（2）B；
（3）电压表与滑动变阻器并联了；
（4）10；不合理，没有多次测量取平均值；
（5）电流与电压的关系（或测量电阻的功率）．
【点评】本题考查了滑动变阻器的连接和使用、电流表的读数、欧姆定律的应用和实验中多次测量的目的等，关键是学生对伏安法测电阻实验的理解和掌握，属于电学实验的常考内容，应牢固掌握．
14．在“测量小灯泡正常发光时的电阻”的实验中，小刚同学用一个电压表、一个电流表、一个开关、一个滑动变阻器、电压为4.5V的电源和额定电压为3.8V的小灯泡，设计了如图甲所示的电路．
（1）请你用笔画线代替导线，按照图甲所示电路，帮小刚将图乙中缺少的两根导线补充连接完整．
（2）连接电路时开关应 断开 ，滑片P应位于最 右 端（选填“左”或者“右”）．
（3）连好电路闭合开关，发现小灯不亮，电压表有示数、电流表无示数，则故障可能是 小灯泡断路 ．
（4）正确连接好电路后，闭合开关，调节滑动变阻器，当小灯泡正常发光时，电流表指针如图丙所示，此灯泡的额定功率为 1.14W ．
（5）小刚想在上述实验的基础上，进一步研究“一段电路中的电流跟电路两端电压的关系”，获得多组灯泡两端电压和电流的数据之后，发现电流与电压不成正比，请指出他的实验方法的不合理之处 无法控制小灯泡电阻不变 ．
（6）下列图丁中有关此小灯泡功率P与U2或P与I2的图象可能正确的是 B
【分析】（1）本实验中滑动变阻器应一上一下串联入电路中，电压表与灯泡并联，根据灯泡的额定电压确定其量程；
（2）连接电路时开关应断开，滑动变阻器的滑片应位于最大值处；
（3）电压表有示数说明电压表两接线柱与电源之间是通路，灯泡不亮、电流表无示数说明电路断路，由此分析故障原因；
（4）根据电流表的量程和分度值读出通过未知电阻的电流，由P=UI计算额定功率；
（5）研究“一段电路中的电流跟电路两端电压的关系”时，应控制电阻的阻值不变，而灯泡的电阻会随温度的变化而变化；
（6）根据公式P=I2R分析P与I2的图象，根据公式P=分析P与U2的图象．其中电阻R随温度的升高而增大．
【解答】解：
（1）由图甲知，滑动变阻器应一上一下串联入电路中，且滑片右滑阻值变大，所以应将左下接线柱接入电路中；电压表与灯泡并联，因为灯泡额定电压为3.8V，所以电压表应使用0﹣15V量程，实物连接如图所示：
；
（2）为了保护电路，连接电路时开关应断开，由图知，闭合开关时，应将滑动变阻器的滑片置于最大值右端；
（3）灯泡不亮，电流表无示数，说明电路中有断路，电压表有示数说明电压表两接线柱与电源之间是通路，说明电压表并联部分断路，即小灯泡可能断路了；
（4）由丙图知，电流表使用的是0﹣0.6A量程，分度值0.02A，所以灯泡正常发光时的电流为0.3A，
所以灯泡的额定功率为：P=UI=3.8V×0.3A=1.14W；
（5）灯泡的电阻与温度有关，研究“一段电路中的电流跟电路两端电压的关系”时，无法控制小灯泡电阻不变，故得不出电流与电压成正比的结论；
（6）A、B、在P﹣U2图象中，图象上某点与原点连线的斜率为电阻倒数，因随温度的升高R增大因而应减小，故A错误，B正确；
C、D、由P=I2R=可知，在P﹣I2图象中图象上某点与原点连线的斜率为电阻R，而电阻R又随温度的升高而增大，故CD错误．
故答案为：（1）见上图；（2）断开；右；（3）小灯泡断路；（4）1.14W；（5）无法控制小灯泡电阻不变；（6）B．
【点评】本题考查了实物图的连接、电路故障的判断、电流表的读数以及电功率的简单计算等．知道探究电流与电压关系时应控制电阻的阻值不变和知道灯泡的电阻与温度有关；注意学会从数学函数的角度分析物理图象问题，并区分曲线上某点与原点连线的斜率和曲线的切线的斜率含义的不同．
15．（2016 云南）电动轮椅为残障人士出行提供了方便．某型号的电动轮椅质量为20kg，轮子与地面的总接触面积为20cm2．其工作原理如图所示，操纵杆可以同时控制S1和S2两个开关．向前推操纵杆时轮椅前进且能调速，向后拉操纵杆时轮椅以恒定速度后退．已知蓄电池电压为24V，定值电阻R2=20Ω，R1为滑动变阻器．
（1）分别将S1和S2同时接触对应点 1 （选填“1”或“2”）时．轮椅前进；当轮椅后退时，电流表示数 小于 （选填“大于”、“小于”或“等于”）1.2A．
（2）求轮椅静止在水平地面上时对地面的压强．
（3）体重600N的人坐在轮椅上向后拉操纵杆，匀速后退过程中轮椅受到的阻力是总重的0.01倍，求后退5m阻力做功的大小．
【分析】该题为一道欧姆定律、电动机使用、固体压强以及功的综合运算题．要解决这道题首先要看明白电路图，并且还要理解电动机的转动方向与电流方向有关；当轮椅后退时，R2与电动机串联，所以电流小于1.2A；求轮椅静止在水平地面时的压强，先求出压力，此时压力等于重力，利用压强定义式即可；求出阻力以后，直接利用求功的公式求出所做的功．
【解答】解：
（1）因为轮椅向前运动时能调速，说明可以改变通过电动机的电流，所以电动机与滑动变阻器串联，故前进时将S1和S2同时接触对应点1．
若只有R2工作时，电路中的电流：I===1.2A，
当轮椅后退时，R2与电动机串联，R2两端的电压变小，所以当轮椅后退时，电路中的电流小于1.2A，即电流表示数小于1.2A．
（2）轮椅的重力：G=mg=20kg×10N/kg=200N，
水平地面受到的压力：F=G=200N，
轮椅静止在水平地面上时对地面的压强：
p===1×105Pa
（3）阻力所做的功：W=fs=0.01G总×s=0.01×（200N+600N）×5m=40J
答：
（1）分别将S1和S2同时接触对应点1时，轮椅前进；当轮椅后退时，电流表示数小于1.2A．
（2）轮椅静止在水平地面上时对地面的压强是1×105Pa；
（3）体重600N的人坐在轮椅上向后拉操纵杆，匀速后退过程中轮椅受到的阻力是总重的0.01倍，后退5m阻力做功的大小为40J．
【点评】这道题是一道集电学力学电磁学于一体的综合题目，要求熟练掌握有关基本知识，基本公式概念，欧姆定律的应用．求电流时，电源电压除以R2和电动机电阻之和，所以电流小于1.2A．
16．（2016 莆田）如图甲所示，某恒温箱的加热电路由交流电源、电热丝等组成，其电路通断由控制电路控制，控制电路由电磁继电器．热敏电阻R1（安装在恒温箱内）、可变电阻器R2、低压电源、开关等组成，R1的阻值随温度变化的关系如图乙所示，调节可变电阻器使得R2=110Ω，闭合开关，当恒温箱内温度升高到50℃时，由于电磁继电器的作用，加热电路被断开，电池继电器的线圈电阻忽略不计，请回答：
（1）电磁继电器中电磁铁上端是 N 极．（填“N”或“S”）
（2）恒温箱内温度不断升高时，电磁铁的磁性变 强 ，加热电路会因此被 断开 （填“接通”或“断开”）
（3）调节可变电阻器使得R2′=170Ω，恒温箱内温度升高到多少摄氏度时，加热电路被断开．
（4）整个装置在设计上有何不足之处 电磁继电器频繁通断，整个装置的使用寿命因此受到影响 ．
【分析】（1）利用安培定则可以判断电磁铁的N、S极；
（2）根据图象知R1的阻值随温度变化的关系，由此分析甲图中控制电路中电阻变化，电流变化，由此判断电磁铁的磁性变化，从而知加热电路的工作状态；
（3）电磁铁的吸合电流不变，即吸合时电路的总电阻不变，先由恒温箱温度50℃时控制电路的总电阻，再由计算R2′=170Ω时R1的阻值，由图象可知此时恒温箱的温度；
（4）电磁继电器频率工作，这样会减小它的使用寿命．
【解答】解：
（1）根据安培定则，用右手握住螺线管，使四指指向线圈中电流的方向，则大拇指所指的上端为电磁铁的N极；
（2）由图甲知，控制电路中，R1、R2和电磁铁串联在电路，
由图象乙知，R1的阻值随温度升高而减小，所以恒温箱内温度不断升高时，R1的阻值减小，控制电路中总电阻变小，由欧姆定律知控制电路中电流变大，所以电磁铁的磁性变强，电磁铁吸下衔铁，加热电路会断开；
（3）由图象知，当恒温箱温度升高到50℃时，R1=90Ω，
由串联电路特点知此时控制电路的总电阻：
R总=R1+R2=90Ω+110Ω=200Ω，
因为控制电路中电磁铁吸合电流是相同的，即电路的总电阻不变，当R2′=170Ω时，
R1′=R总﹣R2′=200Ω﹣170Ω=30Ω，
由图象知，此时恒温箱内的温度为130℃，即恒温箱内温度升高到130℃时，加热电路被断开；
（4）由题知，每次工作时，恒温箱控制的只是一个固定的温度值，使用过程中，恒温箱内温度只允许在这个值附近．电磁继电器频繁通断，整个装置的使用寿命因此受到影响．
故答案为：（1）N；（2）强；断开；（3）R2′=170Ω，恒温箱内温度升高到130℃时，加热电路被断开；（4）电磁继电器频繁通断，整个装置的使用寿命因此受到影响．
【点评】本题考查了安培定则的应用、串联电路特点和欧姆定律的应用，关键是从图象中获取有用的信息．本题体现的物理在实际生活中的应用，是一道好题．
17．（2016 长沙）科学小组设计了一个给工作镀膜的电路模型，通过改装电压表来观察和控制工件放入镀膜中的深度．如图，电源电压恒定，R0为定值电阻，在压敏电阻RX上放有托盘，托盘上放有容器（不计托盘和容器的质量），容器内装有40N
的水．闭合开关，用轻质杠杆连接不吸水的圆柱体工件，将工件两次浸入水中（均未浸没且不触底，水未溢出），第一次工件下表面距水面
2cm，电压表示数为
6V，杆的作用力为
10N；第二次工件下表面距水面6cm，电压表示数为4V，杆的作用力为6N．压敏电阻上表面的受力面积为20cm2，其电阻值RX随压力F的变化关系如表．
g取
10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3，求：
F/N
42
44
46
48
…
62
64
RX/Ω
28
22
18
16
…
9
8
（1）工件未浸入水中时，压敏电阻所受的压强．
（2）工件下表面距水面
2cm时，其下表面所受水的压强．
（3）为使工件浸入镀膜液中的深度越深（未浸没），电压表的示数越大，从而控制镀膜情况，你认为应该怎样利用现有元件改进电路？
（4）在原设计电路中，如果工件两次浸入水中压敏电阻所受压强的变化大于6000Pa，求该电路的电源电压．
【分析】（1）不计托盘和容器的质量，压敏电阻受到的压力和水的重力相等，根据p=求出压敏电阻所受的压强：
（2）知道工件下表面所处的深度，根据p=ρgh求出下表面所受水的压强；
（3）由题意可知，工件下表面距水面2cm到6cm时，电压表示数从6V变为4V，即电压表所测Rx两端的电压越小，电源的电压不变，根据串联电路的电压特点可知R0两端的电压变化，据此进行解答；
（4）工件下表面距水面2cm到6cm时，把工件和水看做整体受力分析求出容器受到的支持力，根据压敏电阻受到的压力与工件和水受到的支持力是一对相互作用力求出压敏电阻所受压力的变化量，根据p=求出压敏电阻所受压力的变化量，判断出符合题意的情况；根据称重法表示出工件受到的浮力，根据阿基米德原理表示出受到的浮力，联立等式求出工件的底面积，进一步求出工件受到的浮力，因工件受到的浮力和工件对水的压力是一对相互作用力，容器对压敏电阻的压力等于水的重力和浮力之和，由表格数据可知对应压敏的电阻值，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出两种情况下电路中的电流，根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压，利用电源的电压不变得出等式即可求出R0的阻值，进一步求出电源的电压．
【解答】解：（1）不计托盘和容器的质量，压敏电阻受到的压力：
F=G=40N，
压敏电阻所受的压强：
p===2×104Pa；
（2）工件下表面所受水的压强：
p′=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣2m=200Pa；
（3）由题意可知，工件下表面距水面2cm到6cm时，电压表示数从6V变为4V，即电压表所测Rx两端的电压越小，
因电源的电压不变，且电源的电压不变，
所以，R0两端的电压越大，
故使工件浸入镀膜液中的深度越深（未浸没），电压表的示数越大，电压表应并联在R0的两端；
（4）工件下表面距水面2cm到6cm时，
a、设两次杆的作用力都是拉力，
把工件和液体看做整体，受到竖直向上的支持力、拉力，竖直向下的工件和水的重力，
由力的平衡条件可得，两种情况下有：
F支持+F拉=G水+G工件﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
F支持′+F拉′=G水+G工件﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
②﹣①可得：
F支持′﹣F支持=F拉﹣F拉′=10N﹣6N=4N，
因压敏电阻受到的压力与工件和液体受到的支持力是一对相互作用力，
所以，压敏电阻所受压力的变化：
△F=F支持′﹣F支持=4N，
压敏电阻所受压力的变化量：
△p===2000Pa＜6000Pa，此种情况不符合题意；
b、设两次杆的作用力都是压力，
把工件和液体看做整体，受到竖直向上的支持力，竖直向下的工件和水的重力以及杆的压力，
由力的平衡条件可得，两种情况下有：
F支持=F拉+G水+G工件﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
F支持′=F拉′+G水+G工件﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④
③﹣④可得：
F支持﹣F支持′=F拉﹣F拉′=10N﹣6N=4N，
则压敏电阻所受压力的变化：
△F=F支持′﹣F支持=4N，
压敏电阻所受压力的变化量：
△p===2000Pa＜6000Pa，此种情况不符合题意
C、工件下表面距水面2cm到6cm时，排开水的体积变大，受到的浮力变大，
所以，杆上力开始为拉力，后为压力，
杆的作用力向上时，工件和容器受到竖直向上的支持力、拉力，竖直向下的工件和水的重力，
由力的平衡条件可得，受到的支持力：
F支持+F拉=G水+G工件﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑤
杆的作用力向下时，工件和容器受到竖直向上支持力，竖直向下的工件和水的重力、向下的压力，
由力的平衡条件可得，受到的支持力：
F支持′=G水+G工件+F拉′﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑥
由⑥﹣⑤可得：
F支持′﹣F支持=F拉′+F拉=6N+10N=16N，
则压敏电阻所受压力的变化：
△F=F支持′﹣F支持=16N，
压敏电阻所受压力的变化量：
△p===8000Pa＞6000Pa，满足要求，
当第一次工件下表面距水面h1=2cm=0.02m时，工件受到的浮力：
F浮=G﹣F拉，
由阿基米德原理可得：
F浮=ρ水gV排=ρ水gS工件h1，即ρ水gS工件h1=G﹣F拉﹣﹣﹣⑦
第二次工件下表面距水面h2=6cm=0.06m，工件受到的浮力：
F浮′=G+F拉′=G+6N，
由阿基米德原理可得：
F浮′=ρ水gV排′=ρ水gS工件h2，即ρ水gS工件h2=G+F拉′﹣﹣﹣⑧
⑧﹣⑦可得：
S工件===0.04m2，
则F浮=ρ水gV排=ρ水gS工件h1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m2×0.02m=8N，
F浮′=ρ水gV排′=ρ水gS工件h2=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m2×0.06m=24N，
因工件受到的浮力和工件对水的压力是一对相互作用力，
所以，容器对压敏电阻的压力分别为：
F1=G水+F浮=40N+8N=48N，F2=G水+F浮′=40N+24N=64N，
由表格数据可知，对应压敏的电阻分别为R1=16Ω，R2=8Ω，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的电流分别为：
I1===0.375A，I2===0.5A，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，且电源的电压不变，
所以，电源的电压：
U=I1（R1+R0）=I2（R2+R0），即0.375A×（16Ω+R0）=0.5A×（8Ω+R0），
解得：R0=16Ω，
电源的电压U=I1（R1+R0）=0.375A×（16Ω+16Ω）=12V．
答：（1）工件未浸入水中时，压敏电阻所受的压强为2×104Pa；
（2）工件下表面距水面
2cm时，其下表面所受水的压强为200Pa；
（3）将电压改接到与R0并联．
（4）该电路的电源电压为12V．
【点评】本题考查了液体压强公式和固体压强公式、阿基米德原理、称重法求浮力公式、串联电路的特点以及欧姆定律的应用，判断出两次杆作用力的方向和求出两次工件受到的浮力是关键．
18．（2016 海南）如图甲所示的电路中，电阻R1的阻值为20Ω，R2为滑动变阻器，其规格能够满足电路要求．电流表A、A1的表盘均如图乙所示，电源电压为12V，且保持不变．闭合开关S，在保持电路元件正常使用的情况下，求：
（1）电流表A1的示数；
（2）电路中的最大电功率为多少？此时通过R2的电流I2是多少？
（3）若R2为一个规格为“30Ω
2A”的滑动变阻器，电流表A的示数变化的最大值△I是多少？
（4）联系家庭电路，并结合以上计算结果，类比说一说对合理使用家用电器的启示．
【分析】由电路图可知，R1与R2并联，电流表A1测R1支路的电流，电流表A2测干路电流．
（1）根据欧姆定律即可求出电流表A1的示数；
（2）根据电流表A的量程确定出电路中的最大电流即可利用P=UI求出最大功率；利用并联电路的电流特点求出通过R2的电流；
（3）若R2为一个规格为“30Ω
2A”的滑动变阻器，移动滑片时通过R1的电流不变，根据滑动变阻器的最大电阻值即可求出电流表A的最小值，根据电流表的量程即得出电流表的最大值，最后即可求出示数变化的最大值△I；
（4）根据电流表A的示数变化即可得出使用家用电器的启示．
【解答】解：由电路图可知，R1与R2并联，电流表A1测R1支路的电流，电流表A测干路电流．
（1）电流表A1的示数I1===0.6A；
（2）由图乙可知：电路中的最大电流为电流表A使用3A的量程时，则电路中的最大电流为3A，
最大功率P=UI=12V×3A=36W；
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，则通过R2的电流：
I2=I﹣I1=3A﹣0.6A=2.4A；
（3）若R2为一个规格为“30Ω
2A”的滑动变阻器，由于R1支路的电流不变，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，干路电流最小，
则I2最小===0.4A，
所以，电流表A的最小示数I最小=I1+I2最小=0.6A+0.4A=1A，
由变阻器的规格可知，通过R2的最大电流为2A，所以
电流表A的示数最大为
I最大=0.6A+2A=2.6A
△I=I最大﹣I最小=2.6A﹣1A=1.6A；
（4）由于并联电路中干路电流等于各支路电流之和，当支路电阻越小干路电流越大，所以为保护电路，使用家用电器时注意额定功率，不能使干路电流超过规定值．
答：（1）电流表A1的示数为0.6A；
（2）电路中的最大电功率为36W，通过R2的电流I2是2.4A；
（3）若R2为一个规格为“30Ω
2A”的滑动变阻器，电流表A的示数变化的最大值△I是1.6A；
（4）使用家用电器时注意额定功率，不能使干路电流超过规定值．
【点评】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、电功公式的应用，关键是滑动变阻器消耗最大和最小功率的判断．
19．（2016 成都）实验室有一个电学黑箱，其外形如图1所示，箱体外有四个接线柱，箱盖上有一个塑料滑块．小明请同组的同学一起探究其内部结构，实验室老师提醒他们，内部元件只有一个滑动变阻器和两个定值电阻．滑动变组器只有两个接线柱接入电路．
经过讨论，全组的意见是：先制作一个探测器，把这个探测器分别与黑箱外的接线柱相连．再根据测出的数据，推测内部的连接情况．
（1）甲组的小李组装了探测器，如图2所示，其中电源电压为3V，电流表量程为0﹣0.6A，对于其中阻值为5Ω的电阻R．你认为它的作用是 保护电路，防止电流过大，烧坏电流表和电源 ．
同学们把探测器的E、F端分別与黑箱的接线柱连接，闭合开关，移动滑块，记下的数据如表：
测试次数
与E、F连接的接线柱
电流表示数/A
第1次
A、B
0.25～0.5
第2次
A、C
0.12～0.2
第3次
A、D
0.15～0.3
第4次
B、C
0.2
第5次
B、D
0.3
第6次
C、D
0.15
（2）在前三次测试中，只有一次未将滑动变阻器调到阻值最大、最小位置．是第 1 次．
（3）滑动变阻器的最大阻值为 10Ω ；
（4）请在图3中作出箱内各元件连接电路图，并在定值电阻旁标明其阻值．
【分析】（1）如果没有电阻R的话，探测器有被短路的可能，据此进行解答；
（2）由表格数据可知，BC、BD、CD间的电流是定值，则它们之间的电阻是定值电阻，根据电阻的串联和欧姆定律分别求出它们之间的电阻，根据电阻判断定值电阻的阻值和连接；由表格数据可知，AB、AC、AD间电流是变化的，则它们之间有滑动变阻器，当滑动变阻器接入电路中的电阻为零电路中的电流最大，根据电阻的串联和欧姆定律求出两电阻接入电路中时电路中的最大电流，然后确定两者的位置，再根据欧姆定律求出AB间电流最大时的阻值确定AB间的连接方式，进一步确定未将滑动变阻器调到阻值最大、最小位置；综上分析确定电路连接方式．
【解答】解：（1）如果没有电阻R的话，探测器有被短路的可能，烧坏电流表和电源，故R的作用是保护电路，防止电流过大，烧坏电流表和电源；
（2）由表格数据可知，BC、BD、CD间的电流是定值，则它们之间的电阻是定值电阻，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，由I=可得，BC、BD、CD间的电阻值分别为：
RBC=﹣R=﹣5Ω=10Ω，RBD=﹣R=﹣5Ω=5Ω，RCD=﹣R=﹣5Ω=15Ω，
因RCD=RBC+RBD，
所以，BC间为一定值电阻阻值为10Ω，BD间为一定值电阻阻值为5Ω，CD间为两电阻串联，
由表格数据可知，AB、AC、AD间电流是变化的，则它们之间有滑动变阻器，
当滑动变阻器接入电路中的电阻为零，10Ω的定值电阻R1和5Ω的定值电阻R2分别接入电路中时电路中的最大电流分别为：
I1===0.2A，I2===0.3A，
结合表格数据可知，AC间滑动变阻器与10Ω的定值电阻串联，AD间滑动变阻器与5Ω的定值电阻串联，
因AB间电流最大时的阻值RAB=﹣R=﹣5Ω=1Ω，小于两定值电阻的阻值，
所以，AB间只有滑动变阻器，且未将滑动变阻器调到阻值最大、最小位置；
由第二次数据可知，电路中的电流最小为IAC′=0.12A，则滑动变阻器的最大阻值：
R滑=﹣R﹣R1=﹣5Ω﹣10Ω=10Ω；
综上可知，AB之间只有滑动变阻器，AC间10Ω的定值电阻与滑动变阻器串联，AD间5Ω的定值电阻与滑动变阻器串联，BC间只有10Ω的定值电阻，BD间只有5Ω的定值电阻，CD间5Ω和10Ω的定值电阻串联，电路图如下图所示：
故答案为：
（1）保护电路，防止电流过大，烧坏电流表和电源；
（2）1；
（3）10Ω；
（4）如上图所示．
【点评】本题考查了黑匣子问题，涉及到串联电路的特点和欧姆定律的应用以及探测器串联定值电阻的作用，分析表格数据得出连接方式和位置是本题的关键．
20．（2016 盐城）小华做测量电阻的实验，电源电压为6V，滑动变阻器标有“20Ω
1A”字样．
（1）在图甲中用笔画线代替导线将实验电路连接完整．
（2）闭合开关前应将滑动变阻的滑片移动 左 端．
（3）闭合开关后，电压表示数如图乙所示．为准确测量这一电压，接下来小华应进行的操作是 换接电压表的小量程 ．
（4）实验中，滑片置于某位置时，电压表示数突然变为0，而电流表示数不变，产生这一现象的原因是 电压表所在的支路断路 ．
（5）如表五组数据中有一组数据不是本实验中测得的，它是第 1 （填写表格中表示序号的数字）组，你判断的依据是 定值电阻两端的电压最小为2V ．
序号
1
2
3
4
5
U/V
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
I/A
0.10
0.19
0.30
0.40
0.51
【分析】（1）注意电压表正负接线柱和滑动变阻器接线柱的接线法；
（2）应将滑动变阻器最大阻值连入电路中；
（3）为提高测量的准确程度，电压表选用小量程；
（4）电流表示数不变，说明电路中的总电阻不变，电压表示数为0，则说明电压表所在支路断路；
（5）求出定值电阻的大约值，根据分压原理，得出电压表的最小读数．
【解答】解：（1）将电压表并联在定值电阻两端，将滑动变阻连入电路，如图所示：
（2）闭合开关前，滑动变阻器右边电阻丝连入电路，应将滑动变阻的滑片移动最左端；
（3）由图乙知，电压表大量程分度值为0.5V，示数为2V＜3V，为提高测量的准确程度，选用电压表的小量程；
（4）实验中，滑片置于某位置时，电流表示数不变，说明电路是通路，电路中的总电阻不变，电压表示数突然变为0，说明电压表所在的支路断路；
（5）由表中数据，根据欧姆定律，定值电阻R≈==10Ω，根据分压原理，当滑动变阻器的最大电阻连入电路中时，电压表示数最小，定值电阻两端的最小电压U最小=×U=×6V=2V＞1V，所以第1组数据不是本实验中测得的．
故答案为：（1）如上图所示；
（2）左；
（3）换接电压表的小量程；
（4）电压表所在的支路断路；
（5）定值电阻两端的电压最小为2V．
【点评】本题测量定值电阻的大小，考查电路的连接、对操作的评估与改进、故障的分析与判断，最后一问考查了学生运用已有知识灵活解决实际问题的能力，有一定难度．
21．（2016 巴中）小明同学探究小灯泡的电阻是否固定不变的实验中，电路图如图所示，灯丝的电阻约为10Ω，小灯泡的、额定电压为2.5V，电源电压恒为4V
（1）请你用笔画线代替导线，按乙图的电路图把甲图中的实物图电路连接完整，使滑片P向右端移动时灯的亮度变暗．
（2）闭合开关前，滑动变阻器连入电路的阻值为最大值的作用是 保护电路 ．
（3）当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图丙所示，灯的额定电流为 0.26 A，此时灯丝的电阻为 9.6 Ω（保留一位小数）．
（4）调节滑片，记录电压表和电流表一系列读数，在丁图中绘制了小灯泡的U﹣I图线后，小明用一个定值电阻更换小灯泡，进行正确操作，记录电流表和电压表的一系列读数，在图丁中绘制定值电阻的U﹣I图象．在丁图中，能反映小灯泡电阻的图象是 b （选填“a”或者“b”），由此可见，小灯泡的电阻与灯丝的 温度 有关．
【分析】（1）由图乙知，本实验中滑动变阻器应一上一下串联入电路中，电压表测灯泡两端电压，由此补充实物连接；
（2）闭合开关前，滑片在阻值最大处使电路中的电流最小，起保护电路的作用；
（3）根据电流表的量程和分度值读出其正常工作的电流，由R=UI计算其电阻；
（4）定值电阻电流与电压成正比，由此分析知灯泡的电流与电压关系图象；灯泡电阻与温度有关．
【解答】解：
（1）由图乙可知，滑动变阻器应一上一下串联入电路中，滑片P向右端移动时灯的亮度变暗，所以滑动变阻器解左下接线柱；电压表应与灯泡并联测其两端电压，因为灯泡额定电压2.5V，所以电压表使用0﹣3V量程，如图所示：
（2）闭合开关前，滑片在阻值最大处使电路中的电流最小，起保护电路的作用；
（3）由图丙可知，电流表的量程0﹣0.6A，分度值0.02A，灯泡正常工作时的电流为0.26A，小灯泡的电阻R===9.6Ω；
（4）由图知，a是一条直线，说明电流与电压成正比，电压与电流比值一定，所以它是定值电阻阻值的电流与电压关系图象；
那么灯泡电流与电压图线是b，是一条曲线，并且电流增大的程度小于电压，说明其电阻是变化的，并且随电压的增大而增大，原因是电压越高，灯泡越亮，温度越高，电阻越大．
故答案为：（1）见上图；（2）保护电路；（3）0.26；9.6；（4）b；温度．
【点评】本题考查了实物电路的连接、滑动变阻器的作用、电表读数、电阻的计算以及图象的认识和理解，电阻与温度的关系，综合性较强，有代表性．
22．（2016 常州）金属铂的电阻对温度变化很灵敏，可以制成电阻温度计，小明找来铂丝电阻Rt，将其置于装有液体的烧杯内，通过外界改变液体的温度，用如图甲所示的电路测量其电阻值与温度的关系．
（1）图甲是小明开始时连接的电路，其中存在一处连接错误，请你在错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线在原图上画出正确的是接法．
（2）开关闭合前，滑动变阻器的滑片应移至 B （A/B）端．
（3）下列液体，适合加在烧杯中的是 B ．
A．自来水
B．煤油
C．食盐溶液
D．酱油
（4）小明测出铂丝电阻阻值与温度的关系如表，其中温度计示数为20℃时，电压表、电流表示数如图乙所示，此时Rt阻值为 70 Ω．
温度t（℃）
100
80
60
40
20
0
电阻Rt（Ω）
150
130
110
90
70
50
（5）请在图丙中作出铂丝电阻Rt的阻值与温度的关系图象．
（6）小明从实验室找来了一个直流恒流电源，如图丁所示，调节旋钮可以选择不同的输出电流，正常工作时，其输出电流不随外部条件的变化
