课件60张PPT。第18讲 欧姆定律一、通过实验来验证欧姆定律
二、能用伏安法测电阻
三、掌握串、并联电路的特点及应用
四、能对电路进行综合分析与计算
五、掌握电路故障的分析判断方法
六、掌握滑动变阻器滑片的移动引起电表示数变化验证欧姆定律 1．研究对象：欧姆定律研究导体中的电流与导体的电阻、导体两端电压的关系。
2．研究方法：探究电流与电阻关系，控制电压大小相等；探究电流与电压关系，控制电阻大小不变。
3．电路图：4．滑动变阻器的作用：除保护电路外，都与实验目的有关。
(1)电流与电压的关系：_______________________________；
(2)电流与电阻的关系：_______________________________。
【注意】探究电流与电阻关系时，当换用较大电阻继续实验时，应向阻值较大处移动滑片以控制电阻两端电压不变。
5．注意事项：(1)连接电路时，开关必须________，滑动变阻器滑片移到___________________。
(2)测量时，不要超过电压表、电流表的量程。
6．内容：通过导体中的电流，跟这段导体两端的________成正比，跟这段导体的__________成反比。
7．表达式：___________。改变电阻两端的电压控制电阻两端的电压保持不变断开阻值最大处电压电阻I＝U/R1．(2016，南平)小明用如图所示的电路探究“电流与电阻的关系”。器材如下：电压为3V的电源，标有“20Ω 2A”字样的滑动变阻器，阻值为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻各一个，电流表、电压表、开关和导线。
(1)小明把5Ω的电阻接入电路，变阻器的滑片P移到阻值最大处，闭合开关S，发现电流表有示数而电压表无示数，则电路的故障可能是___________(写出一种)。排除故障后，闭合开关，调节滑片P到适当位置，记录电流表的示数。R短路(2)断开开关S，小明用10Ω的电阻替换5Ω的电阻，马上闭合开关S，为了保持电压表的示数不变，应将滑片P从原位置向____(选填“A”或“B”)端移动。但老师指出此操作有缺漏，你认为应补充的操作是______________________________________________________________________________________________________________________。
(3)实验数据如表所示，可得出结论：当电压一定时，通过导体中的电流与电阻成____比。B先将滑动变阻器的滑片P移到最大阻值处，再闭合开关，移动滑片P使电压表的示数为原来电压值反(4)实验结束后，利用现有器材还可进行的探究实验有：_______________________。(写出一条即可)伏安法测电阻2．为探究“电流与电压的关系”，小明设计了如图甲所示的电路图。(1)连接电路时，开关应处于_________状态，滑动变阻器的滑片P应置于其阻值最____(选填“大”或“小”)处。
(2)连接好电路，闭合开关后，他发现电流表示数为零，而电压表示数较大，其原因可能是____(选填序号)。
A．电阻R开路 B．电阻R短路
C．电压表开路 D．电流表开路断开大A(3)排除故障后，小明调节滑片P，当电流表指针在如图乙所示位置时，其示数为_______A。
(4)小明继续调节滑片P，得到了多组电流和电压的数据，分析数据他得出了“电流与电压成正比”这一没有前提条件的结论，请你为他补充这个条件：________________。
【解析】 (1)实验前，应断开开关，将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处；(2)闭合开关，电压表示数较大而电流表示数为零，说明在电压表两接线柱之间的电路是开路，其原因可能是电阻R开路，故A正确；(3)根据图乙可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.5A；(4)电阻一定时，电流与电压成正比。0.5电阻一定时伏安法测电阻 1．原理：____________
2．电路图：R＝U/I3．滑动变阻器的作用：____________________________________。保护电路和多次测量，减小误差3．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，并记录数据如下表，请根据图乙把表中所缺数据填写完整。0.2(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U和I是指同一导体、同一时刻的电压和电流4．某同学用如图甲所示的实验装置测小灯泡的电阻。(1)请你帮他用笔画线代替导线连接实物电路，导线不允许交叉。
(2)该同学连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表的指针几乎不偏转，电压表有示数，接近电源电压，你认为该电路故障可能是_________________。灯泡断路(3)该同学排除电路故障后，完成实验并将实验数据绘制成图像，如图乙所示，当小灯泡两端的电压为2.0 V时，小灯泡的电阻为____Ω。
(4)该同学提出在测定值电阻的实验中，绘制的图像是一条直线，而本实验得到的是曲线，你认为原因可能是_________________________________________。5灯泡的电阻随温度的升高而增大串、并联电路的特点及应用 1．串、并联电路的特点：(1)把几个导体串联起来，相当于增加了导体的________，所以导体串联后的总电阻比任何一个串联导体的电阻都____。
(2)把几个导体并联起来，相当于增加了导体的____________，所以导体并联后的总电阻比任何一个并联导体的电阻都____。
2．串联电路的分压原则：电压与电阻成________。
3．并联电路的分流原则：电流与电阻成________。长度大横截面积小正比反比5．甲图为研究并联电路电流规律的实验电路图。(1)若要测量干路电流，则电流表应串联在甲图中的____(选填“A”“B”或“C”)处。
(2)若要测量A处的电流，连好电路闭合开关前，发现电流表指针位置如图乙所示。调整正确后闭合开关，发现指针又偏向图乙位置，其原因是___________________________________。C电流表正负接线柱接反了(3)纠正(2)中错误后，测出A、B、C三处的电流值如表所示。由此得出结论：并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，且各支路的电流相等。这个实验在设计方案上还存在的不足之处是__________________________________________________________________________________(写出一条)。选两个规格相同的小灯泡太特殊；只测量了一次就得出结论不具有普遍性【解析】 (1)电流表测电流时，应与被测电路串联；要测量并联电路中干路的电流，图中A、B、C三点中，C点在干路上，A、B两点都在支路上，因此将C点断开接入电流表。(2)由图乙所示的电流表可知，电流表指针反向偏转，是由于电流表正负接线柱接反了。6．在“研究串联电路电压特点”的实验中，某同学进行了如下探究。记录表 【实验步骤】
①连接好如图所示电路，闭合开关观察两灯发光情况；
②分别用电压表测灯L1、L2和电源两端电压，并将读数记录在表内。
请你用笔画线代替导线，将电压表接入电路中，测出电源电压。
【得出结论】比较表中数据可知：串联电路的总电压等于各分电压之和。【反思交流】要使上述结论更具普遍性，同学们讨论了以下三种方案：
方案甲：反复断开、闭合开关，测出各电压值；
方案乙：更换不同规格的灯泡，测出各电压值；
方案丙：增加电池节数，测出各电压值。
以上三种方案，你认为不可行的是___________。
【解析】 (1)电源有三节干电池，电压为4.5 V，所以电压表选择0～15 V的量程，电压表并联在电源两端；(2)方案乙和方案丙：换用不同规格的小灯泡，或者增加电池的节数，改变电源电压，测出电源电压和灯泡L1、L2两端的电压，可以得到串联电路电压关系的普遍性规律；而方案甲中反复断开、闭合开关，测出电压值，得出的结论不具备普遍性，不可行。方案甲对电路进行综合分析与计算 利用欧姆定律计算时注意以下几点：
1．同体性：定律中的电压、电流、电阻是对同一段导体而言；
2．同时性：定律中的电压、电流、电阻必须是同一时刻的数值；
3．统一性：定律中的电压、电流、电阻的单位必须是统一的。7．如图是已连接的一部分电路图，R1＝5Ω，R2＝20Ω。表中的结果与ab间、ac间、bc间的连接情况相符合的是( )C【解析】A项中电阻R1和新接的电流表被短路，电路中只剩下电阻R2和原来的电流表，所以电流表的示数是0.1 A，故A项错误；B项中两个电阻并联，电路消耗总功率为1 W，故B项错误；C项中两个电阻串联，电阻R1两端的电压为0.4 V，R2两端的电压为1.6 V，故C项正确；D项中R1断路，电压表被短路，电压表示数为0，故D项错误。故选C。8．(2016，六盘水)如图所示，甲为电路的连接情况，R1＝20Ω，R2为滑动变阻器，乙为R3的I－U图像，电源电压保持不变。当S1闭合，S2断开时，若滑片P在a端，则电流表示数为0.6 A；若滑片P在b端，则电压表示数为8 V。求：(1)电源电压；
(2)滑动变阻器R2的最大阻值；
(3)当S1、S2均闭合，且滑片P在a端时，求电流表的示数。电路故障的分析判断 1．电路连接错误：连接电路时开关没有断开；滑动变阻器的滑片没有处于阻值最大处。
2．电表连接错误：
(1)量程选择过大，指针偏转角度太小，测量误差较大；
(2)量程选择过小，损坏电表；
(3)正负接线柱接反，指针反向偏转；
(4)电流表并联接入电路，引起短路；
(5)电压表串联接入电路，引起断路，电压表示数接近电源电压；
(6)用电器短路：用电器不能工作，电路电流过大；
(7)用电器断路：电路中电流为0。3．如图所示，当灯泡L1、L2分别出现断路和短路时，灯L1、L2的发光情况如何？电表读数有何特点？不亮 不亮 0 U总 不亮 不亮 0 0 不亮 亮 有 0 亮 不亮 有 U总 9．在如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S后，灯L不发光，电压表指针有明显偏转。若此电路中只有一处故障，则对于电路故障的判断，下列说法不正确的是( )
A．灯L短路 B．灯L断路
C．滑动变阻器R2断路 D．定值电阻R1断路
【解析】A.如果灯泡短路，闭合开关不会发光，电压表测量电源电压，指针偏转，此选项正确，不符合题意；B.如果灯泡断路，整个电路断路，灯泡不亮，电压表指针不偏转，此选项错误，符合题意；C.如果滑动变阻器断路，灯泡中无电流通过，不能发光；电压表测量电源电压，指针偏转，此选项正确，不符合题意；D.如果定值电阻断路，灯泡中无电流通过，不能发光；电压表测量电源电压，指针偏转，此选项正确，不符合题意。B10．如图所示的电路中，电源电压保持不变。当开关S闭合后，只有一个电表的示数发生变化；若电路中只有一处故障，且只发生在电阻R或小灯泡L上，则( )
A．电流表A的示数发生变化，电阻R断路
B．电压表V的示数发生变化，小灯泡L短路
C．电压表V的示数发生变化，小灯泡L断路
D．电流表A的示数发生变化，电阻R短路
【解析】开关断开时，电压表和电流表示数均为零。(1)电流表示数发生变化，说明电路为通路，因此L短路或R短路；电压表示数不变，即示数为零，则故障一定为L短路。(2)电压表示数发生变化，说明电压表与电源相连，因此L断路或R短路；电流表示数不变，即示数为零，则故障一定为L断路。故选C。 C滑动变阻器滑片移动引起电表示数变化 1．原理：通过改变连入电阻丝的___________来改变电阻，从而改变通过的电流。
2．滑动变阻器的滑片左右移动时，电表读数及灯的明暗变化：有效长度变小 变亮 变大 变大 变小 变大 变暗 变小 变小 变大 11．如图电路中，电源电压保持不变，当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P向右移动时，电流表和电压表的示数变化情况分别为( )
A．电流表的示数变小，电压表的示数变大
B．电流表的示数变大，电压表的示数变小
C．电流表的示数变小，电压表的示数不变
D．电流表的示数变小，电压表的示数变小
【解析】由电路图知，电压表测电源电压且电源电压不变，则电压表的示数不变；当滑动变阻器的滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，由于R1和R2并联，则电路总电阻变大，又因为电源电压不变，由I＝U/R得，干路电流变小，而电流表测干路电流，则电流表示数变小。故选C。 C12．(2016，十堰)如图所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时( )
A．电压表V2示数与电流表A示数比值变大
B．电压表V1示数与电流表A示数比值变小
C．电流表A示数变大，电压表V1示数变大
D．电流表A示数变大，电压表V2示数变大 CD 2．如图电路中，电源电压不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S，移动滑片P，多次记录电压表示数U和对应的电流表示数I，则绘出的U－I关系图像正确的是( )A3．如图所示，电源电压不变，闭合开关S，向下移动滑片P，以下说法中正确的是( )
A．灯泡L变亮
B．电压表V1的示数变大
C．电流表A的示数变大
D．电压表V2的示数变小 B4．(2017，预测)在如图所示的电路中，闭合开关S，电路正常工作。一段时间后灯L熄灭，一个电表的示数变大，另一个电表的示数变小。将两用电器位置互换后再次闭合开关S，两个电表指针均发生明显偏转。若电路中只有一处故障，且只发生在灯L或电阻R上，则( )
A．灯L短路
B．灯L断路
C．电阻R断路
D．电阻R短路 A5．(2016，宁夏)小明对中考体育测试使用的身高测量仪感兴趣，为了了解它的测量原理，他尝试设计了如图所示的四个电路，其中能够实现身高越高、电压表示数越大的电路是( )B6．如图所示，是某同学用“伏安法”测量定值电阻R(阻值未知)实验电路图。如果电流表的内阻为RA，示数为I；电压表的内阻为RV，示数为U，则通过待测电阻R的电流为________________，待测电阻R的阻值为______________。7．如图是甲、乙两导体的电流与电压的关系图像，由图可知，甲的电阻是____Ω。若将甲和乙并联接在电路中，通过它们的电流之比I甲∶I乙＝_________。102∶18．如图甲所示的电路中，电源电压不变，R0为定值电阻，R为电阻箱。闭合开关S后，调节电阻箱R的阻值，得到电压表示数U与电阻箱阻值R的变化关系如图乙所示，则可求出电源电压为____V，R0的阻值为____Ω。1210甲 乙 9．物理兴趣小组的同学们在探究“电流与电阻的关系”的实验中，设计了如图所示的电路。已知电源电压为4.5 V保持不变，所给的定值电阻的阻值分别为10Ω、20 Ω、30 Ω、40 Ω，不同的定值电阻两端的控制电压恒为2.5 V。(1)在连接电路的过程中，开关应处于_______状态。
(2)他们在电路连接好后，闭合开关，发现电压表无示数，电流表有明显示数，且电路中只有一处故障，则故障原因可能是__________。
(3)实验中，他们将10 Ω的定值电阻换成20 Ω的定值电阻后，同时应将滑动变阻器R2的滑片P向____(选填“A”或“B”)端移动到适当位置。
(4)为了使所给的四个定值电阻都能进行实验，滑动变阻器R2的最大阻值至少应为____Ω。断开R1短路B3210．如图所示的电路中，电源电压不变，电阻R1的阻值为20 Ω。当断开开关S1和S2，闭合开关S3时，电流表的示数为0.50 A；当断开开关S2，闭合开关S1、S3时，电流表的示数为0.90 A。求：
(1)电阻R2的阻值；
(2)断开开关S1和S3，闭合开关S2时，加在电阻R1两端的电压。 1．某学习小组在一次实验探究中利用电压表和电流表测得了多组数据，记录如下表。请根据表中给出的数据，分析判断出他们实验时的电路可能是图中的( )C2．(2016，黄石)如图所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，电路正常工作，过了一会儿，灯L变亮，两只电表中只有一只电表示数变大。则下列判断正确的是( )
A．R0短路，电流表示数变大
B．R1断路，电压表示数变大
C．R1断路，电流表示数变大
D．R0短路，电压表示数变大 B3．小明在医院看到一种输液警报器(如图甲)，当管内药液流完时，电铃发声，报警器内部有一可变电阻，当输液管内有液体时，电阻大，无液体时，电阻小，电路如图乙所示，则当闭合开关报警器工作时，分析正确的是( )
A．输完药液时，电流表示数变小
B．输完药液时，电压表示数变小
C．输完药液时，电铃响的原因是其两端电压变大，电铃正常工作
D．未输完药液时，电铃不响是因为没有电流通过 C4．(2016，营口)(多选)如图所示，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压为6 V且保持不变，闭合开关S后，滑片P从b端移动到a端的过程中，电压表示数U与电流表示数I关系图像如图所示，下列判断正确的是( )
A．R1的电阻为10 Ω
B．滑动变阻器的最大电阻为20 Ω
C．电路消耗的最小功率为1 W
D．电路消耗的最大功率为3.6 W ABD5．(2017，预测)同学们为敬老院的老人买了一辆电动轮椅，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24 V，定值电阻R2为20 Ω，R1为滑动变阻器。下列对电路的判断正确的是( )
A．S1接触点1，S2接触点2时，轮椅前进
B．S1和S2都接触点1时，轮椅后退
C．轮椅后退时电路中的电流小于1.2 A
D．轮椅后退时电路中的电流为1.2 ACB 10 2∶1 2 8．如图所示电路，闭合开关S，当滑动变阻器滑片向右移动时，电流表示数________，电压表示数________(以上两空均选填“变大”“变小”或“不变”)，小灯泡亮度________(选填“变亮”“变暗”或“不变”)。变小不变不变9．(2017，预测)如图甲所示是测量定值电阻Rx阻值的实验电路，器材可以满足实验要求。(1)同学们按照电路图正确连接电路后，闭合开关，改变电阻Rx两端的电压进行了三次测量，其中第二次实验中电流表的示数如图乙所示，请将表格中的实验数据补充完整。0.50(或0.5)3.20(或3.2)3.18(2)同学们又设计了两种测量方案，方案中定值电阻的阻值为R0。
①方案一：闭合开关S，如果电压表V1和V2的读数分别为U1和U2，则电阻Rx的阻值表达式为Rx＝____________。
②方案二：电路中Rx≠R0，将S接到a，读出电流表的示数I1；再将S接到b，读出电流表的I2；由I1R0＝I2Rx可得Rx＝I1R0/I2。请判断结果是否正确并简要说明理由：___________________________________________
__________________________________________________________。U2R0/U1 该方案不正确，滑动变阻器接入电路的阻值不为0时，两种情况下Rx和R0两端的电压不相等10．如图甲所示，电源电压U＝6 V，S为单刀双掷开关，小灯泡L的电阻RL＝10 Ω，R为某种压敏电阻，其阻值R与压力F成反比关系(如图乙所示)，R的正上方装有一电磁铁P，其线圈电阻不计。(g取10 N/kg)
(1)在R上水平放置质量为1 kg的铁制品，开关接a，通过小灯泡的电流为多少安？小灯泡两端的电压为多少伏？
(2)在R上水平放置质量为2 kg的铁制品，开关接b，电压表稳定后的示数为4 V，则此时压敏电阻的阻值为多少欧？电磁铁P对铁制品的吸引力为多少牛？备考集训18 欧姆定律
1．根据欧姆定律，下列说法中正确的是(C)
A．通过导体的电流越大，这段导体的电阻就越小
B．导体两端的电压越大，这段导体的电阻就越大
C．通过导体的电流跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比
D．导体两端的电压为零时，电阻值也为零
2．如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，R是定值电阻，Rt是一个由半导体材料制成的热敏电阻，其阻值随温度变化曲线如图乙所示。则下列说法不正确的是(A)
A．温度升高时，电流表示数减小
B．温度降低时，电路消耗的总功率减小
C．电流表可以改装成温度计
D．电压表可以改装成温度计
3. 如图所示的电路中，电源电压不变，当开关S闭合，甲、乙两表都为电压表时，两表的示数之比U甲∶U乙＝5∶3；当开关S断开，甲、乙两表都为电流表时，两表的示数之比I甲∶I乙是(A)
A．2∶5 B．3∶5
C．2∶3 D．5∶2
,第3题图) ,第4题图)
4．在如图所示的实验电路中，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片后，发现电流表、电压表均有示数，小灯泡不亮。则故障原因是(B)
A．L断路 B．L短路
C．R断路 D．R短路
5．如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器滑片P向左移动，下列说法中正确的是(C)
A．电压表示数不变，电流表A1的示数变大
B．电压表示数变大，电流表A1的示数变大
C．电流表A1的示数和电流表A2的示数同时变小
D．电流表A1的示数和电流表A2的示数同时变大
,第5题图) ,第6题图)
6．在如图所示的电路中，电阻R1＝6 Ω，R2＝8 Ω，电源电压及定值电阻R的阻值未知。当开关S接位置1时，电流表的示数为0.4 A，则此时R1两端的电压是__2.4__V；当开关S接位置2时，电流表的示数将大于__0.3__A且小于0.4 A。
7．海右中学到产品质量监督部门参加社会实践活动，碰到技术员正在处理一批假冒的“名牌”小灯泡。小明被安排用如图所示的器材检测这些小灯泡的质量是否合格。小明一看，检测器材跟平时在学校做实验用的器材差不多；再看那些小灯泡，做工明显粗糙，尽管标注的有点模糊，但依稀还能辨认出“2.5 V 0.3 A”字样。
(1)如图已画出了小明连接检测小灯泡的实物电路的一部分，请用笔画线代替导线帮小明完成该实物电路的连接。
(2)小明连接好检测电路后，对其中一只小灯泡进行检测，得到了表中的检测数据。由这些数据可以看出：小灯泡在标注电压下工作时，通过它的实际电流比标注电流要__大___。
电压/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
2.7
电流/A
0.22
0.25
0.28
0.30
0.32
亮度
微亮→较亮→亮→很亮
烧坏
(3)如果小灯泡生产厂家制作灯丝的原材料质量是合格的，则造成这一问题的根本原因是__灯丝的长度变短，电阻变小__。
8．小明利用如图甲所示的电路做“探究电压一定时电流与电阻的关系”的实验。已知电源电压为3 V且保持不变，滑动变阻器电阻丝的阻值与其长度成正比，部分实验装置已经接好，如图乙所示。
(1)完成图乙未连接完整的实物图。
(2)如图乙，小明先将R1的滑片移至最左端，调节R2使电压表示数为2 V，记录电流表的示数；之后将R1的滑片向右移动，依次使滑动变阻器接入电路的长度为滑动变阻器总长度的3/4、1/2、1/4，每次移动R1的滑片后，应向__左__(填“左”或“右”)移动R2的滑片，使电压表示数为2 V，并记录各次移动后电流表示数。
(3)根据实验数据，小明绘制了电流表的示数I与R1接入电路的长度L的图像如图丙，根据该图像的变化趋势__能__(填“能”或“不能”)得到电压一定时电流与电阻成反比的结论。
9．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，其原理如图甲所示：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F变化的关系如图乙所示。已知电源电压为12 V，R0为定值电阻，当电路中电压表示数小于2.4 V时，机械装置启动，将质量不达标的物品推出传送带，实现自动筛选功能。g取10 N/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2 V，R0的阻值为多少？
(3)当压敏电阻的电功率最大时，电路中的电流为多少？此时在检测区上物品的质量是多少？
(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”)。
解：(2)当检测区上没有物品时，由图可知，R＝100 Ω，
R两端的电压UR＝U－U0＝12 V－2 V＝10 V，
电路中的电流I＝＝＝0.1 A，
则R0＝＝＝20 Ω；
(3)R的电功率P＝(U－U0)I＝(U－IR0)I＝12I－20I2＝－20(I－0.3)2＋1.8，
可知当I＝0.3 A时，P有最大值；
此时电压表的示数U0＝IR0＝0.3 A×20 Ω＝6 V；
则R＝＝＝20 Ω；
由图可知，对应压力F＝40 N，
则物品的质量m＝＝＝＝4 kg。
10．小华同学为探究水流对不同形状物体的冲击力，设计了一个实验装置，如图甲所示。电源电压保持3 V不变，电流表量程为0～1 A，电阻不计，粗细均匀的电阻丝MN全长12 cm，总电阻为9 Ω，它的阻值与其接入电路的长度成正比。水平光滑杆AB上套有弹簧，弹簧弹力与其伸长量x的关系如图乙所示，弹簧左端固定，右端连接有滑块，滑块与滑片P、物体Q通过硬杆相连。滑片与电阻丝始终保持良好接触。水流冲击力为零时，滑片P刚好与电阻丝左端相接触，此时电流表满偏。测量时，滑块稳定后，小华通过电流表示数可计算出物体受到的水流冲击力大小。
(1)电阻R0的阻值为多少？
(2)当电流表读数为0.5 A时，物体所受的冲击力大小为多少？
解：(1)电流表满偏时，电流I＝1 A, R0＝U/I＝3 V/1 A＝3 Ω；
(2)电流为I′＝0.5 A时，电阻丝电阻R＝U/I′－R0＝3 V/0.5 A－3 Ω＝3 Ω，因为粗细均匀的电阻丝MN全长12 cm，总电阻为9 Ω，它的阻值与其接入电路的长度成正比，所以接入电路的长度为4 cm，由图知：F＝Kx，有K＝4 N/cm，当x＝4 cm时，物体所受的冲击力F＝4 N/cm×4 cm＝16 N。
