4.6电流与电压、电阻的关系 学案（含答案）

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第6节 欧姆定律
〖要点整理〗
1.电流跟电压、电阻的关系。
⑴电阻一定时，电流跟电压成正比。注意：不能反过来说，因果关系不能颠倒。
⑵电压一定时，电流跟电阻成反比。注意：不能说在电压不变时，导体的电阻与通过它的电流成反比，因为电阻是导体本身的一种性质，与导体中是否有电流通过无关。
2.探究过程-⑴电阻一定，导体中电流跟导体两端电压的关系
器材 电源、导线、开关、定值电阻、 、 、
装置图 按照电路图 连接实物图：
方法 与 步骤 1.按照电路图连接好电路。2.用电压表测出定值电阻两端的电压，用电流表测出通过的电流。3.移动 ，改变电阻上的电压和电流，记下电阻在不同状态下的电流和电压填入表格中。4.分析实验数据，得出电阻上电流跟电压的关系。
方法 实验中运用了 法。
表格与结论 R1=5 Ω U/V123 I/A0.20.40.6结论一： 。
⑵在电压一定时，导体中的电流与导体电阻的关系
器材 电源、导线、开关、5Ω、10Ω 、15Ω的电阻各一个、电流表、电压表、 滑动变阻器
装置图 按照电路图 连接实物图：
方法与步骤 1.按设计好的电路图正确连接实验电路； 2.将5Ω的定值电阻接入电路，合上开关，读出电压表和电流表的读数。 3.分别将10Ω 、15Ω的电阻接入电路中，调节 ，保持 不变，记下对应的电流值。4.分析实验数据，得出电流跟电阻的关系。
方法 控制变量法
表格与结论 R/Ω 5 10 15I/A0.60.3 0.2 U= V结论二： 。

3.欧姆定律：导体中的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比。
⑴欧姆定律公式：
U为导体两端的电压，单位为伏（V）；I为通过导体的电流，单位为安（A）；R为导体的电阻，单位为欧（Ω）。
【注意】应用欧姆定律的公式进行计算时，一定要统一到国际制单位后再进行计算。欧姆定律公式中的各个物理量具有同一性，即I,U,R是对同一段导体、同一时刻而言的。
⑵欧姆定律公式的变形：，
应用欧姆定律公式以及两个变形式进行解题时，只要知道I,U,R三个量中的两个，就可以求出第三个未知物理量。在计算和理解问题的过程中千万注意，物理量的计算不同于数学上的计算，必须用对应的物理量单位才有意义，避免将物理问题数学化，应理解每个量的物理意义。
●公式的物理意义
⑴欧姆定律的公式表示，加在导体两端的电压增大几倍，导体中的电流就随着增大几倍。当导体两端的电压保持不变时，导体的电阻增大几倍，导体中的电流就减为原来的几分之一。
⑵导出式U=IR表示导体两端的电压等于通过它的电流与其电阻的乘积。
⑶导出式表示导体的电阻在数值上等于加在导体两端的电压与其通过的电流的比值，由于同一导体的电阻一定（导体本身的性质），因此不能说成“导体的电阻与它两端的电压成正比，与通过它的电流成反比”。
●运用欧姆定律公式解题技巧
解题时，为了便于分析问题，应先根据题意，画出电路图，并在图中标明已知物理量的符号、数值及未知物理量的符号，公式中的三个物理量的单位均使用国际（制）单位。
4.电阻的测量—伏安法测电阻:
（1）实验原理：根据欧姆定律的变形公式，测出两端的电压和通过的电流，就可以求出它的电阻，这种测量电阻的方法叫伏安法。

（2）实验器材：电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器、小灯泡和导线等。
（3）实验电路图如图。　　　　
（4）滑动变阻器的作用：改变流过电路的电流或改变小灯泡两端的电压及保护电路。
（5）实验过程中应注意事项：
　　A．连接电路时开关应断开。
　　B．电路连好，开关闭合前，应使滑片位于变阻器的最大值处，目的是保护电路。
　　C．本实验要测量多次，达到减小实验误差的目的。
　　D．实验完毕后，规整器材。
　　E．要注意电表量程的选择。
　　F．每个小灯泡的金属灯口上都标着它的额定电压，接通电源后通过变阻器把电压调到额定电压，测量时从额定电压开始逐次降低。
〖例题解析〗
〖例题1〗如图，两个电阻R1和R2的阻值都是10Ω，开关闭合后。电压表的示数是4.5V，则电流表A1的示数是______A，电流表A2的示数是______A。
分析与解答：从图可看出，此题是一个并联电路。电流表A1在干路中，测量电路的总电流。电流表A2在R2支路中，测量通过R2的电流，电压表测电源电压。根据欧姆定律可求得通过R1的电流和通过R2的电流均为0.45A。故干路中的电流为0.9A。

〖例题2〗如图所示，电阻R1的阻值为10Ω，闭合开关S，电流表A1的示数为0.3A，电流表A的示数为0.5A,求：
（1）通过电阻R2的电流； （2）电源电压； （3）电阻R2的阻值。
解析：由图知R1、R2并联，A1测R1的电流，A测干路的电流，由并联电路特点和欧姆定律可知。
（1）I2=I-I1 （2）U=U1=I1R1　 （3）R2=U/I2
解：（1）I2=I-I1=0.5A-0.3A=0.2A；
　　（2）U=I1R1=0.3A×10Ω=3V；
　　（3）R2=U/I2=3V/0.2A=15Ω。
〖例题3〗学习了欧姆定律之后，老师请同学设计一个测未知电阻Rx的电路，其中一个同学设计的电路如图所示，R0为已知阻值的电阻，当S闭合，S1断开时，电流表读数为I；当S、S1都闭合时，电流表读数为I1。
（1）请写出Rx的表达式。
（2）请任选器材，设计一种不同于该组同学设计的测量电路，画出电路图。
（3）比较两个电路图，说一说你设计的电路图的优缺点。
解析：
　　（1）由题意得电源电压U=IR0，当S,S1都闭合时，Rx与R0并联，通过Rx的电流为I1-I，因此
。
　　（2）该电路图只能测一次Rx的值，并且没有对电路加以保护，可以选用伏安法测电阻。
答案：
　　（1）
　　（2）如图：　　　　　　　　
　　（3）有滑动变阻器保护电路；并且可以多测几次取平均值。
　　总结升华：
　　伏安法测电阻的原理是欧姆定律，不论用哪种特殊的方法测未知电阻，都要测出或算出未知电阻两端的电压Ux。测出或算出通过未知电阻的电流Ix，再由公式算出待测电阻Rx的值。
〖巩固基础〗
1.在如图所示的电路中，当开关S闭合后，电阻R1、R 2是_____联的，电流表A1测量的是通过_____的电流；电流表A2测的是通过______的电流；电压表V测量的是_______两端的电压。
第1题 第2题 第3题 第4题 第5题
2.如图所示电路中，三盏灯之间是_________联的，若通过灯L1、L2、L3的电流分别为I1、I2、I3，则电流表A1的示数I1′=_________，电流表A2的示数I2′=_________。
3.如图所示，电灯正常发光，圆圈a、b、c表示三只电表，下列判断正确的是（ ）
A.a、b为电流表，c为电压表 B.a、c为电流表，b为电压表
C.a为电流表，b、c为电压表 D.b为电流表，a、c为电压表
4.如图所示，电压表V1的示数为6V，电压表V2的示数为3.8V，那么，小灯泡L3两端的电压为（　　）
A.1.9V B.2.2V C.3.8V D.9.8V
5.如图所示的电路，当开关S闭合时，下列判断正确的是（　　）
A.只有电流表被烧坏 B.只有灯L1被烧坏
C.电流表、电源都会被烧坏 D.灯L1不亮，L2亮，电源表不会被烧坏
6.在做电学实验时，某同学误将电压表与电灯串联接在电路中，这样做的后果是（ ）
A.可能烧坏电源 B.可能烧坏电灯 C.可能烧坏电压表 D.什么也不烧坏，但电灯不发光
7.如图所示的电路中，a、b表示电源或灯泡，用电压表和电流表分别测灯泡两端电压和通过灯的电流，当开关S闭合后，两表指针偏转均正常，则下列判断正确的是（ ）
A.a是电源，右端是电源正极 B.a是电源，左端是电源正极
C.b是电源，右端是电源正极 D.b是电源，左端是电源正极



第7题 第8题 第9题 第10题
8.如图所示电路，当S闭合时，电压表V1示数为7.5V，电压表V2的示数为9V，若电源电压为12V，则L2两端电压为（ ）
A.4.5V B.7.75V C.3V D.2V
9.如图所示电路中，开关断开后，以下说法不正确的是（ ）
A.电路中没有电流 B.电灯两端电压为零 C.电池两端电压为零 D.电灯不亮
10.如图所示电路通电时，若闭合开关S，闭合后电压表示数跟原来相比将（ ）
A.不变 B.增大 C.减小 D.无法确定
11.[2015福州]图中，能正确描述电阻一定时，电流随电压变化的图像是（ ）



答案：A

12.[2015怀化]一个阻值为20Ω的电阻，测得通过它的电流为5 A，那么此时加在这个电阻两端的电压是( )
A.4V B.10V C.0.25V D.100V
13.[2015大庆]根据欧姆定律，下列说法中正确的是( )
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
14.[2015陕西]图甲是小强“探究通过导体的电流与电阻关系”的实验电路（电源电压保持不变），图乙是他依据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像，由图像可知R两端的电压为_______V；当R的电阻由10Ω更换为15Ω时，闭合开关后，为使R两端的电压______（选填“改变”或“不变”），滑动变阻器的滑片应向_______（选填“a”或“b”）端滑动。
15.[2015南宁]如图是探究“电流与电阻关系”的电路图。将5Ω的定值电阻接入图中A、B两点间，正确操作后，电流表的示数为0.40A。接下来的操作是：断开开关，将5Ω的定值电阻更换为10Ω的定值电阻，然后闭合开关，再将滑动变阻器的滑片P向______（选填“左”或“右”）移动，使电压表的示数为____V时，读出电流表的示数。


第14题 第15题 第16题 第17题
16.[2015泰州]如图所示的电路，电源电压不变，闭合开关，滑动变阻器的滑片向右移动的过程中，电流表与电压表示数变化的情况分别是（ ）
A.变小、不变 B.变大、变小 C.变大、变大 D.变大、不变
答案：D
17.[2015淮安]如图所示，闭合开关，滑动变阻器滑片向左移动过程中（ ）
A.电压表示数变小，电流表示数变大 B.电压表示数变大，电流表示数变小
C.电压表示数与电流表示数的比值不变 D.电压表示数与电流表示数的乘积不变
18.[2015绥化]如图所示，电源电压保持不变，R为定值电阻，R＇为滑动变阻器。开关闭合后，逐渐向右调节滑动变阻器的滑片P，则下列说法正确的是（ ）
A.电流表示数变大 B.电流表示数不变 C.电压表示数变大 D.电压表示数变小




第18题 第19题 第20题
19.[2016贵州]我国刑法规定，驾驶员醉酒后驾车要负刑事责任。为了打击酒驾行为，交警常用酒精浓度监测仪对驾驶人员进行酒精测试，如图甲所示是一款酒精浓度监测仪的简化电路图，其电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为酒精气体浓度传感器（气敏电阻），R的阻值与酒精浓度的关系如图乙所示。当接通电源时，下列说法正确的是（ ）
A.当酒精浓度减小时，R的阻值减少
B.当酒精浓度增大时，电压表的示数与电流表的示数的比值变大
C.当酒精浓度增大时，电压表的示数变大
D.当酒精浓度增大时，电流表的示数变小
20.[2016泰州]如图所示，电源电压不变，闭合开关后，下列关于电压表示数变化的说法正确的是（ ）
A.滑片P向右移动，V1表示数变大，V2表示数不变 B.滑片P向右移动，V1表示数变小，V2表示数变大
C.滑片P向左移动，V1表示数变小，V2表示数变大 D.滑片P向左移动，V1表示数变大，V2表示数不变




第21题 第22题 第23题
21.[2016天水]如图1所示是电阻甲和乙的I﹣U图象，下列说法正确的是（ ）
A.电阻乙为定值电阻 B.当电阻甲两端电压为2V时，R甲=0.4Ω
C.如图2所示，当开关闭合，电路电流为0.2A时，电路总电阻是15Ω
D.如图3所示，当开关闭合，电源电压为2V时，电路总电流为0.4A
22.[2016天水]如图所示的电路，电源电压恒定不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P自右向左移动的过程中，电压表示数将　 　，电流表示数将　 　（均选填“变大”、“不变”或“变小”）。
23.[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。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。
24.[2015铜仁]某实验小组准备探究电流与电压的关系。
⑴请你在虚线框内帮他们设计出相应的电路图；
⑵请根据你设计的电路图连接实物电路。



⑶连接好实验电路后，在开关闭合前，滑动变阻器的滑片应置于 处。
⑷经检查电路无误，闭合开关，通过调节滑动变阻器，电流表的示数如图所示，则电流为 A。
⑸经多次调节滑动变阻器，该小组得到相应的数据如下表：
R=5Ω
序号 1 2 3 4 5
电压U/V 1.5 1.8 2.1 2.4 2.7
电流I/A 0.30 0.36 0.42 0.48 0.54
请你对上表中的实验数据进行分析，得出的结论是： 。
25.[2016益阳]用如图甲所示的实验电路探究“电流与电阻的关系”，请解答下列问题：
⑴请你用笔划线代替导线，将图甲中实验电路连接完整（导线不能交叉）；
⑵小明接入5Ω的电阻，移动变阻器滑片，使电压表示数达到某值时，电流表示数如图乙所示，则此时电路中的电流为　 　A。
⑶换成10Ω的电阻，为保持电压后表示数不变，滑动变阻器的滑片应向　 　端（选填“A”或“B”）移动；
⑷小红在做此实验时，实验数据记录如下表，分析表中数据不能得出“电流大小与电阻大小成反比”的结论，原因是　 　。





26.[2016杭州]现有一个电压表，若干导线、两节干电池和一个开关，请你设计一个实验来判断两段材料不同，长度、横截面积都相同的甲、乙合金丝电阻的大小。
⑴画出实验电路图。
⑵说明实验的步骤以及需要测量的物理量。
⑶小金认为，根据上述操作即可判断这两种材料导电性能的强弱，你认为小金得出结论的依据是什么？（不考虑温度对电阻的影响）
27.[2015吉林]如图所示，把10Ω的电阻R1和15Ω的电阻R2并联起来。闭合开关S后，电流表的示数为0.2A。求：（1）电源电压；（2）通过电阻R1的电流。

28.[2016江西]如图甲所示，在2015年某工厂要研发一种新型材料，要求对该材料的承受的撞击力进行测试。在测试时将材料样品（不计质量）平放在压力传感器上，闭合开关s，由静止自由释放重物，经撞击后样品材料仍完好无损。从重物开始下落到撞击样品的这个过程中，电流表的示数I随时间t变化的图象如图乙所示，压力传感器的电阻R随压力F变化的图象如图丙所示。电源的电压=24V，定值电阻R0=10Ω。求：
⑴在重物下落的过程中，压力传感器的电阻是多少？
⑵在撞击过程中，样品受到的最大撞击力是多少？

〖提高能力〗
1.[2015宜宾]如图所示的四个电路中，电源电压保持不变，R0为已知阻值的定值电阻，则不可以测出未知电阻Rx阻值的电路是（ ）



2.[2016南宁]如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1=20Ω。闭合开关S，移动滑动变阻器R2的滑片P到中点c时，电流表的示数为0.4A；移动滑片P到最左端a时，电流表的示数为0.3A，则电源电压和滑动变阻器的最大阻值分别为（ ）
A.6V、20Ω B.12V、20Ω C.6V、30Ω D.12V、30Ω
第2题 第3题 第4题 第5题 第6题3.[2016株洲]在如图的电路中，电源电压保持不变，R为定值电阻。闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P从最右端移到中间某个位置，电压表和电流表的示数分别变化了△U和△I。下列分析正确的是（ ）
A.变大 B.变小 C.不变 D.先变小后变大
4.[2016随州]如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，下列分析正确的是（ ）
A.电流表A示数与电流表A2示数的差不变 B.电流表A1示数与电流表A2示数的和变大
C.电压表V示数与电流表A示数的比值变小 D.电压表V示数与电流表A2示数的乘积变大
5.[2016绵阳]小红测电阻Rx的阻值，设计的电路如图所示，电源电压保持不变，其中R0是0～200Ω的滑动变阻器，R是未知固定电阻。她把开关S掷于a时，电压表读数为2.5V，电流表读数为0.5A；再把开关S掷于b，并调节R0，得到电压表读数减小0.7V，电流表读数增加0.4A，最后小红得到Rx的阻值为（ ）
A.5Ω B.3Ω C.2Ω D.1.75Ω
6.[201达州]如图所示的电路中，电源电压不变，只闭合开关S1时，电压表V1与V2的示数之比为3：2，只闭合开关S2时，电压表V1与V2的示数之比为5：3，则R1与R2的电阻之比为（ ）
A.4：3 B.2：3 C.3：5 D.5：3
7.[2016聊城]如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中，R1、R2的I﹣U关系图象如图乙所示。则下列判断正确的是（ ）
A.图线A是电阻R1的I﹣U关系图象 B.电源电压为16V
C.R1的阻值是20Ω D.滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω
8.[2016南充]在如图示数的电路中，电源电压保持不变。开关S闭合后，滑片P在滑动变阻器R2的某两点之间滑动的过程中，电流表的示数变化范围是1A～2A，电压表的示数变化范围是4V～8V。则定值电阻R1= Ω，电源电压U= V。





第7题 第8题
9.[2015南京]小明利用图甲所示的电路探究“通过导体的电流与电阻的关系”，根据实验的数据绘出了I﹣图像，如图乙所示。分析图像可知，当导体的电阻为 Ω时，通过它的电流为0.2A；当电流分别为0.25A和0.5A时，接入电路的导体的电阻之比为 ；实验过程中，小明控制导体两端的电压为 V。




第9题 第10题 第11题
10.[2015攀枝花]甲、乙两地相距40km，在甲乙两地之间沿直线架设了两条输电线，已知输电线每千米的电阻为0.2Ω。现输电线某处发生短路，为确定短路位置，检修人员在甲地用电压表、电流表和电源接成如图所示的电路进行测量。当电压表的示数为3.0V时，电流表的示数为0.5A，则短路位置离甲地的距离为 m。
11.[2015泰安]在相距100km的甲、乙两地间沿直线架设两条输电线，输电线的电阻与其长度成正比。若输电线在某处发生了短路，为确定短路位置，在甲、乙两地的检修人员用输出电压相同且不变的电源和电流表做成如图所示的测量仪，并分别进行了如下测量：将测量仪连接ab时，电流表的示数为0.3A；将测量仪连接cd时，电流表的示数为1.2A。由此可判断短路位置离甲地的距离为 km。
12.[2015南通]探究“电流与电阻关系”的实验中，提供的器材有：电源（电压9V）、电流表、电压表、滑动变阻器R、电阻箱R0、开关及导线若干。
⑴小明连接的图甲电路中存在连线错误，只需改动一根导线，即可使连线正确。请在接错的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法。
⑵正确连接电路后闭合开关，在移动变阻器滑片P时，两电表示数突然都变为零，则电路故障可能为 。
A.R短路 B.滑片P接触不良 C.R0短路 D.R0断路
⑶排除故障后实验时，改变R0的阻值，测出对应的电流I。当R0的阻值变大时，为完成探究，应将滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动。
⑷将R0阻值换为50Ω，电流表示数如图乙，请在图丙坐标中补描该点并作出关系图线。






⑸连线时发现有一个错误数据点，反思产生原因，小明回忆是某次将R0的阻值由 Ω变换为错误数据点对应阻值时，未调节滑片P就读取电流而造成的。
13.[2015无锡]如图甲是某实验小组探究“电流与电压、电阻关系”的电路图，使用的实验器材有：电压为6V的电源、电流表、电压表各一个，开关一个，5Ω、10Ω、15Ω、30Ω的定值电阻各一个，规格为“20Ω、1A”的滑动变阻器一个，导线若干。




⑴探究电流与电压的关系时，所测得的几组电流、电压值如表1所示。在第2次实验中，电流表表的示数如图乙所示，则通过电阻的电流为____A。根据表1数据可得到结论：____________ 。
表1 表2

实验次数 1 2 3
电阻R/Ω 5 10 15
电流I/A 0.6 0.3 0.24

实验次数 1 2 3
电压U/V 1.0 1.5 2.0
电流I/A 0.2 0.4





⑵探究电流与电阻的关系时，所测得的几组电流、电压值如表2所示：
①由于操作不当，导致一组数据存在错误，请判断第____次实验的数据存在错误，产生错误的原因是___________，正确的数据应该是_____A。
②纠正错误以后，该小组用30Ω的电阻替换15Ω的电阻进行了第4次实验，发现实验无法进行下去，为完成第4次实验，同学们提出了下列解决方案，其中正确的是___________。
A.将电压表的量程换为0～15V B.换成电压为12V的电源
C.更换最大阻值大于或等于30Ω的滑动变阻器 D.可将定值电阻两端的电压调为1.5V
14.[2015重庆]小彬用如图甲所示的实验器材探究“电流与电阻的关系”。电源电压恒为3V，滑动变阻器上标有“20Ω、2A”字样，阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、50Ω的定值电阻各一个。






⑴请你用笔画线代替导线，把图甲所示的实验电路补充完整。
⑵小彬5Ω定值电阻接入电路后，闭合开关，发现电流表有示数而电压表无示数，则电路中的故障可能是 （写出一种）；排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数如图乙所示，此时电路中的电流为 A。
⑶将5Ω定值电阻换成10Ω定值电阻，闭合开关，为了保持 表的示数不变，应将滑动变阻器的滑片P向 （选填“A”或“B”）移动，记录此时各表的示数。
⑷将10Ω定值电阻换成20Ω定值电阻，重复步骤（3）。
实验次数 定值电阻(Ω） 电流表示数（A）
1 5
2 10 0.18
3 20 0.09
⑸实验记录的多组数据如上表所示。分析数据可得出结论：当电压一定时，通过导体中的电流与电阻成 比。
⑹实验结束后，小彬问老师在此实验中能否换用50Ω的定值电阻进行实验？老师指导小彬分析了不能更换的原因。你认为其原因是 。
15.[2015钦州]在探究“电流与电压的关系”的实验中，实验器材有：电源（电压恒为9V）、滑动变阻器、开关、电流表、电压表、10Ω电阻、5Ω电阻各一个，导线若干。
⑴如图是小明连接的实物电路图，要用电压表测量R1两端的电压，导线a、b、c中有一根连接错误，这根导线是 。
⑵电路连接正确后，闭合开关，滑动变阻器滑片P从A端滑到B端过程中，电压表的示数 （选填“变大”或“变小”）。
电阻R/Ω 10
电压U/V 3 4 5 6
电流I/A 0.3 0.4 0.5 0.6
⑶将变阻器的滑片从一端移动到另一端的过程中，电压表示数变化范围是3～6V，记录的几组实验数据如表所示。
①分析表中数据可得：电阻一定时，通过电阻的电流与其两端的电压 。
②根据表中数据计算可得，本实验所用的滑动变阻器电阻最大值为 Ω。
16.[2015成都]在自然灾害中输电线路容易出现故障，科技小组的同学通过实验探究来体验判断故障类型和位置的方法。他们用AB、CD两根长为L的长直电阻丝模拟输电线，在电阻丝的左右两侧可以安装检测电路，电阻丝单位长度的阻值为r。如图所示，在左侧安装检测电路，其中R0为保护电阻，右侧用导线连接。线路无故障时，电压表V1示数为U，电流表示数为I。

⑴若检测电路中电流表示数为0，电压表V1示数为U，表明输电线故障为 。
⑵若检测电路中电流表示数大于I，电压表V1示数为U，表明输电线可能出现短路或形成间隙电阻。如图所示，小组在AB、CD之间某处连接一根导线模拟输电线短路，或在另一处连接未知电阻Rx模拟输电线之间形成间隙电阻，在右侧连接电压表V2。若输电线短路，则电压表V2示数 ；若输电线之间形成间隙电阻，则电压表V2示数 。（选填“大于U”、“小于U”或“等于U”）



⑶在图中，若输电线的故障是短路，电流表的示数为I1，电压表V1的示数为U，则故障处与A端的距离为 （用r、I1、U、R0表示）
答案：（1）如图所示

（2）R1短路（或电压表断路、短路） 0.36（3）电压 A
（5）反（6）滑动变阻器阻值太小（或定值电阻阻值太大）
17.[2016鄂州]在图中，将电池、电流表、电压表三个元件符号正确填进电路的空白处，要求开关S闭合后：
(1)电流方向如图所示；
(2)移动滑动变阻器的滑片P，小灯L变亮时，电流表示数变大，电压表示数变小。
18.[2016茂名]如图所示，电源为两节新干电池，用笔画线代替导线，将图中元件连接成电路。要求：电压表测量灯泡两端的电压，当滑动变阻器的滑片向左移动时，灯泡变亮。










参考答案
〖巩固基础〗
1.并、R2、R1、并联电路的电压。2.并、I2+I3、I1+I2。3.A 4.B 5.C 6.D 7.D 8.A 9.C 10.B 11.A 12.D 13.C 14.3、不变、b。 15.右、2。16.D 17.C 18.D 19.C 20.D 21.C 22.变大、不变。
23.1、小于。
24.⑴ ；⑵ 。⑶最大阻值。⑷0.3。⑸电阻一定时，电流与电压成正比。
25.⑴图略；⑵0.28； ⑶B；⑷未控制电压不变。
26.⑴。
⑵以两节干电池为电源，用导线把两段材料不同，长度、横截面积都相同的甲、乙合金丝串联进电路，把开关并联在甲合金丝两端，把电压表并联在乙合金丝两端，闭合开关，读出电压表示数为U1，断开开关，读出电压表示数U2。
⑶甲合金丝两端的电压为U1﹣U2，乙合金丝两端的电压为U2；串联电路中，电流处处相等，根据欧姆定律导体电压之比等于电阻之比，即串联分压，比较U1﹣U2和U2的大小关系，即可比较两电阻的大小关系。
27.解：⑴并联电路中各支路两端的电压相等，U=I2R2=0.2A×15Ω=3V；
⑵通过电阻R1的电流：I1=U/R1=3V/10Ω=0.3A；
28.解：⑴由乙图知，I=U/R=0.2A,R总=U/I=24V/0.2A=120Ω，又R总=R0+R，R=R总- R0=110Ω；
⑵由甲图，Imax=1.2A, R总=U/I=24V/1.2A=20Ω, R=R总- R0=20Ω-10Ω=10Ω,由乙图可知F=600N。
〖提高能力〗
1.A 2.B 3.C 4.A 5.B 6.A 7.C 8.4、12。9.10、2:1、2。10.15。11.75。
12.⑴；⑵B；⑶A；⑷；⑸40。
13.⑴0.3、电阻一定时，电流与电压成正比；⑵①3、未调整滑动变阻器，控制电压不变、0.2；②C。
14.⑴请你用笔画线代替导线，把图甲所示的实验电路补充完整。⑵R短路或者电压表接触不良；0.36。
⑶电压、A。⑸反。⑹滑动变阻器的最大阻值过小，无法控制R的电压保持不变。
15.⑴c。⑵变小。⑶①成正比。②15。
16.⑴开路。⑵为0、小于U。⑶。
17.
18.




R

+





R

S

V















－ 3 15

A

2

















－ 0.6　3



B

A

D

C

P



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