专题训练7：电学基础、欧姆定律
一．选择题
1． 某同学在做“用滑动变阻器改变电流”的实验时，连接如图所示的电路，将滑动变阻器的滑片移动到最大阻值处，闭合开关S，发现小灯不亮，接下来的操作，在以下步骤中最合理的是( )
A．断开开关S，更换灯泡重新实验
B．断开开关S，增加电池的节数重新实验
C．断开开关S，拆掉导线重新连接电路
D．观察电流表的示数是否为零，判断电路是否断路
2． 如图所示的电路中，闭合开关S后，电压表V1的示数是2.5V，V2的示数是5V，电阻R1的电阻为10Ω，则关于该测量下列说法中( )
①电压表V的示数是7.5V
②电流表的示数为0.5A
③R1：R2＝2：1 ④R2＝20Ω
A．只有①④正确 B．只有②③正确
C．只有①③④正确 D．①②③④都正确
3． 甲、乙两地相距30km。在甲，乙两地之间沿直线架设了两条输电线，已知输电线的电阻与其长度成正比。现输电线在某处发生了短路，为确定短路位置。甲地检修员先用如图所示的测量仪接入AB时，电流表的示数为0.2A；乙地检修员后用相同的测量仪接入CD时，电流表的示数为0.3A．则短路位置离乙地( )
A．10 km B．12 km
C．15 km D．18 km
4． 对于“探究电流与电阻的关系”和“伏安法测量电阻”的这两个实验，下列说法不正确的是( )
A．它们都是采用控制变量的研究方法 B．它们的实验电路在教科书中是相同的
C．前者多次实验测量的目的是减少得出结论的偶然性
D．后者多次测量的目的是取电阻的平均值，减小误差
5． 高层建筑的墙体中有三根绞在一起的电线，可以用如图乙所示的“测量仪”把它们区分开。小华将A、B连在一起时，小明将“测量仪”连接在X、Z两端，灯泡发光。则此时可以确定同一根电线的是( )
A．A和X是同一根电线
B．B和Z是同一根电线
C．C和Y是同一根电线
D．此时还无法确定
6． 如图所示，电源电压恒定，甲、乙两杯中分别倒入相同质量分数的稀H2SO4，合上开关后，发现 V1、V2表读数U1、U2相同，小灯泡正常发光，下面说法正确的是( )
A．若将甲溶液中的两极靠近，会发现U2变小
B．若往乙溶液中滴入少量Ba(OH)2溶液，会发现U2变小
C．若往甲溶液中逐渐滴入Ba(OH)2溶液直到过量，小灯泡先变暗后变亮
D．溶液导电的原因是通电后稀H2SO4发生电离的缘故
7． 某同学利用如图甲所示的电路进行实验，电源电压恒为3V，更换5个定值电阻Rx，得到如图乙所示的图像。以下有关叙述正确的是( )
A．该同学研究的是电流和电压的关系
B．实验中电压表的示数保持0.5V不变
C．滑动变阻器阻值变化范围为1～5Ω
D．将Rx从5Ω换成10Ω后，应将滑片P向左移
8． 如图所示，是探究“电流与电阻的关系”实验电路图，电源电压保持3 V不变，滑动变阻器的规格是“10 Ω 1 A”。实验中，先在a、b两点间接入5 Ω的电阻，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为2 V，读出并记录下此时电流表的示数。接着需要更换a、b间的电阻再进行两次实验，为了保证实验的进行，应选择下列的哪两个电阻( )
A．10 Ω和40 Ω
B．20 Ω和30 Ω
C．10 Ω和20 Ω D．30 Ω和40 Ω
9． 如图甲所示，电源电压不变，闭合开关S，当变阻器R2的滑片P从b端滑到a端的过程中，电流表示数I与电压表示数U关系如图乙所示，则下列选项正确的是( )
①R1的阻值为10Ω
②变阻器R2的最大阻值为20Ω
③电源电压为3v
④电流表示数为0.2A时，R2的阻值为5Ω
A．R有①②正确 B．只有①③正确
C．只有①②④正确 D．都正确
10．如图所示，某电子线路板上有一个由三个电阻R1、R2和R3构成的局部电路。已知通过R1和R2的电流分别为4mA 和10mA，则通过R3的电流可能是( )
A．4mA
B．6mA
C．8mA
D．10mA
11． 如图所示电路中，电源电压恒定，定值电阻R1的阻值为20Ω．闭合开关后，将滑动变阻器R2的划片向右滑动一段距离，使变阻器R2阻值增加了10Ω．电流表示数减少了0.04A．则电压表示数的变化是( )
A．增加了0.4V
B．增加了0.8V
C．减少了0.4V
D．减少了0.8V
12．灯L1和灯L2连接在电压为6V的电源上(电路中无其他用电器，且电源电压保持不变，L1和L2电阻不随温度变化)，L1的电阻为20Ω，两灯均发光时，测得L2中的电流为0.2A，则下列判断正确的是( )
①L1和L2两端的电压之比可能是1：1 ②L1和L2的电阻之比可能是2：3
③L1和L2的电阻之比可能是2：1 ④L1和L2中的电流之比可能是1：1。
A．只有①和② B．只有③和④ C．只有①②③ D．①②③④均正确
13．利用伏安法测量电阻时，由于电表本身电阻的影响，造成测量结果有误差。现采用图所示电路，能较准确的测量Rx的阻值，已知A、B之间的电压U保持不变。当S接通a时，电圧表示数为9.6V，电流表示数为0.3A，当S接通b时，电压表示数为12V，电流表示数为0.25A，则待测电阻Rx的阻值为( )
A．32Ω B．40Ω
C．48Ω D．70Ω
14．如图，电源电压U＝2V不变，R＝4Ω，虚线框内所有电阻均未知。闭合开关，电流表示数为1A。如果用一个2Ω的定值电阻替换R，虚线框内的电阻均保持不变，则电流表示数将变为( )
A．2A
B．1.5A
C．1.2A
D．0.5A
15．如图甲所示电路，电源电压U0不变，初始时滑动变阻器的滑片P在最右端，但由于滑动变阻器某处发生断路，合上开关后滑片P向左滑过一段距离(x)后电流表才有读数，且电压表的读数U与x、电流表的读数I与x的关系如图乙所示，(设该滑动变阻器滑片P每滑动1cm的阻值变化均相等)，则下列说法错误的是( )
A．根据图象可知：断点位置在x等于5cm处
B．根据图象可知：电源电压U0等于1.5V
C．根据图象可知：电阻R等于1Ω
D．根据图象可知：该滑动变阻器的电阻丝没有断路时的总电阻值是9Ω
二．非选择题
16．小珍用如图所示的电路进行实验，R0为定值电阻，闭合开关S后，当滑片P在某两点之间滑动时，电流表的示数变化范围是0.5～2A，电压表的示数变化范围是4～10V，小珍通过推算，滑动变阻器划片P在某两点之间滑动时，其电阻变化范围_______，R0的阻值为_______。
第16题图 第17题图
17．如图甲所示的电路中，R2为滑动变阻器，R1、R3为定值电阻，电源两端电压保持恒定不变。改变滑片P的位置，两电压表的示数与电流表的示数对应关系的图象分别表示在图乙所示的坐标系中。则：
(1)当滑片移至a端时，对应的是图乙中的_______点；
(2)当滑片移至b端时，电路中的电流为_______A；
(3)R1的阻值为_______Ω； (4)电源的电压为_______V。
18．某学生为了测量一物体的质量mx，找到一个力电转换器，该转换器的输出电压正比于受压面的压力(比例系数为k)．如图所示，测量时先调节输入端的电压，使转换器空载时的输出电压为0；而后在其受压面上放一个物体，即可测得与物体的质量成正比的输出电压U．现有下列器材：力电转换器、质量为mo的砝码、电压表、滑动变阻器、干电池各一个、开关及导线若干、待测物体(可置于力电转换器的受压面上)，请完成对该物体质量的测量。为使力电转换器的输入电压可调，并且使电压的调节范围尽可能大，某同学设计了如图所示电路。
(1)实验步骤：①调节滑动变阻器，使输出电压为0 ②将砝码m0放在力电转换器上，记下输出电压U0③将待测物体mx放在转换器上，记下输出电压U1，该物体质量mx＝_____________。
(2)若去掉ab导线，能否达到设计要求？说明理由。答：_______(选填“能”或“不能”)达到设计要求，理由是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
19．为锻炼身体，小明利用物理知识设计了一个电子拉力计，图甲是原理图。
硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起(弹簧的电阻不计，P与R1间的摩擦不计)，定值电阻R0＝5Ω，ab是一根长为5cm的均匀电阻丝，阻值Rab＝25Ω，给电源电压U＝3.0V，电流表的量程为0～0.6A，当不拉拉环时，金属滑片P刚好处于a端。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。
(1)该拉力计能够测量的最大拉力是_______N。
(2)小明将电流表的表盘改为拉力计的表盘，当不拉拉环时，拉力计表盘上的零刻度应标在电流表表盘的_______A处。
(3)在图丙所示的电流表盘上标出拉力为400N时对应的刻度值。
(4)小红同学设计的拉力计电路如图丁所示。请你对比小明和小红的设计。并进行评价：__________________________________________。
20．如图所示，闭合开关S，滑动变阻器取四个不同的阻值，可以得出电流表和电压表的四组对应的值。这四组对应的值在图乙的U﹣I坐标中分别用a、b、c、d四个点表示(坐标原点表示的电压值和电流值均为0)．由这四个点做出的U﹣I图象为一条直线，延长直线交纵轴(U轴)于E点，交横轴于F点，若电源电压为U0，定值电阻的阻值为R0．据此分析：
(1)E点表示的电流表、电压表的示数分别为_______、________电路处在________状态。
(2)F点表示的电压表、电流表的示数分别为_______、________。此时电路处在________状态。
21．小明利用图甲电路研究电流与电压的关系，其中滑动变阻器最大阻值为500欧，定值电阻R0阻值为10欧，闭合开关，当滑片从最右端慢慢向左移动，发现最初电压表指针几乎不动，直到接近左端时电压表指针才开始有所偏转，继续左移，指针偏转角度迅速变大，即该滑动变阻器引起电压表示数发生明显变化的调节区域很小。本实验中，要使滑片每移动一段距离，都能引起电压表示数较为明显的变化，应选择怎样的滑动变阻器？小明用不同的电阻丝代替滑动变阻器，利用图乙进行如下实验：
①取3条长度都为100厘米的粗细均匀电阻丝A、B、C，阻值分别为1欧、20欧、400欧。
②将电阻丝A接入图乙电路，闭合开关，滑片P从最右端移到最左端，记录电压表示数U随滑片移动长度x变化的相关数据，多次测量。
③分别用电阻丝B、C代替A，重复步骤②。
④处理相关数据，获得“电压表示数U随移动长度x变化的关系”如图丙。
(1)图甲实验中，闭合开关，当滑动变阻器滑片处于最左端时，导线a与接线柱M处的连接意外断开，此时示数为零的电表是__________。
(2)分析图丙，实验过程中电压表示数变化范围与电阻丝阻值的关系是______________________________________________________________________。
(3)若利用图乙研究通过R0的电流与其两端电压的关系，在A、B、C三条电阻丝中，你认为选择哪一条电阻丝最合适并说明理由。________________________________________________________________________________________________________________________。
22．小明通过查阅资料了解到，航天科研人员采用如下方法进行检验“天宫二号”舱体的气密性将待检验的舱体M置于一个集气空腔N中，如图所示为了模拟飞船飞行时的环境，先对舱体M充入压强为1.0×105帕的空气，再把集气空腔N抽成真空(集气空腔N不漏气)。若舱体漏气，经过一段时间便会有气体从舱体M进入集气空腔N中，舱体M中的气压将减小，集气空腔N中的气压将增大，为了测量舱体M和集气空腔N中的气压，设计了如图所示的电路，其中RM，RN是两个完全相同的可变电阻，其电阻值会随气体压强大小发生变化，已知舱体舱门的面积是0.6米2，整个过程温度不变，电路中R0的阻值为10欧，电源电压恒为9伏，可变电阻RM、RN的阻值随气体压强变化关系如表格所示。
力敏电阻受到的气压
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
力敏电阻对应的电阻值
50
40
30
22
15
12
10
8
6
5
4
回答下列问题
(1)若舱体不漏气，当单刀双掷开关S接a时，电流表的示数为________(保留2位小数)。
(2)若舱体漏气，当开关S接b时，电压表的示数将________(填“逐渐变大”、“逐渐变小”“不变“)。
(3)在检验过程中的某一时刻，当开关S接a时，电压表的示数为4.5伏，当开关S接b时
电流表的示数为0.18安，此时舱门受到的内外压力差是多少牛？(列出计算过程)
24．问题解决﹣﹣制作电子拉力计：
现有如下器材：一个电压恒为3V的电源，一个阻值为40Ω的定值电R0，一个量程为0～3V的电压表，一个开关，若干导线，一根阻值为40Ω的均匀电阻丝R1，一个一端和金属滑片P固定在一起的浮球(P与R1间的摩擦不计)，它连入电路中的电阻值与油箱中油的体积关系图象如图乙所示。
(1)请利用上述器材制作测量油的体积的仪器，在图甲所示方框中画出设计的电路图。
(2)请推导出电压表示数与油箱中油的体积的关系式，并在图丙所示的电压表表盘上标出油的体积为0L，10L，40L时对应的刻度值。
25．阅读短文，回答问题：
力传感器
常见的一种力传感器由弹簧钢和应变片组成，其结构示意图如图甲所示。弹簧钢右端固定，在其上、下表面各贴一个相同的应变片。若在弹簧钢的自由端施加向下的作用力F，则弹簧钢发生弯曲，上应变片被拉伸，下应变片被压缩。
应变片采用半导体材料制成，其阻值与长度成正比。给上、下应变片提供相等且恒定不变的电流，上应变片两端电压为U1，下应变片两端电压为U2，传感器把这两个电压的差值U(U＝U1﹣U2)输出，用来反映力F的大小。
半导体应变片的阻值随温度会发生变化，其变化情况如图乙所示。为消除温度变化对测量精度的影响，需分别给上、下应变片串联一只合适的电阻，进行温度补偿。串联合适的电阻后，测量结果不再受温度影响。
(1)若向下力F越小，弹簧钢的弯曲程度越________(大/小)，传感器输出的电压U越________(大/小)。
(2)如果未进行温度补偿，自由端受到相同的力F作用，该传感器下应变片两端的电压U2冬天比夏天________(大/小)。
(3)进行温度补偿时，应给下应变片串联的电阻，最合适的是下图中的________。
(4)当F＝0时，由于弹簧钢具有重力，会导致传感器输出的电压不等于0，产生“零误差”，需进行矫正。你矫正“零误差”的方法是：________________________________________。
专题训练7：电学基础、欧姆定律
一．选择题
1． 某同学在做“用滑动变阻器改变电流”的实验时，连接如图所示的电路，将滑动变阻器的滑片移动到最大阻值处，闭合开关S，发现小灯不亮，接下来的操作，在以下步骤中最合理的是( )
A．断开开关S，更换灯泡重新实验
B．断开开关S，增加电池的节数重新实验
C．断开开关S，拆掉导线重新连接电路
D．观察电流表的示数是否为零，判断电路是否断路
2． 如图所示的电路中，闭合开关S后，电压表V1的示数是2.5V，V2的示数是5V，电阻R1的电阻为10Ω，则关于该测量下列说法中( )
①电压表V的示数是7.5V
②电流表的示数为0.5A
③R1：R2＝2：1
④R2＝20Ω
A．只有①④正确 B．只有②③正确
C．只有①③④正确 D．①②③④都正确
3． 甲、乙两地相距30km。在甲，乙两地之间沿直线架设了两条输电线，已知输电线的电阻与其长度成正比。现输电线在某处发生了短路，为确定短路位置。甲地检修员先用如图所示的测量仪接入AB时，电流表的示数为0.2A；乙地检修员后用相同的测量仪接入CD时，电流表的示数为0.3A．则短路位置离乙地( )
A．10 km B．12 km
C．15 km D．18 km
解析：由题知，甲乙两地相距30km，输电线的电阻与其长度成正比，
设每km输电线的电阻为R0，短路位置离乙地的距离为s，则短路位置离甲地的距离为30km﹣s，
则CD间的总电阻(两条输电线的总长度为2s)：Rcd＝2sR0，
同理可得，AB间的总电阻：Rab＝2(30km﹣s)R0，用如图所示的测量仪进行检测时，电源电压U不变，所以由欧姆定律得：U＝IabRab，U＝IcdRcd，因电源电压不变，所以可得IabRab＝IcdRcd，
代入数据有：0.2A×2(30km﹣s)R0＝0.3A×2sR0，解得：s＝12km。
答案：B
4． 对于“探究电流与电阻的关系”和“伏安法测量电阻”的这两个实验，下列说法不正确的是( )
A．它们都是采用控制变量的研究方法 B．它们的实验电路在教科书中是相同的
C．前者多次实验测量的目的是减少得出结论的偶然性
D．后者多次测量的目的是取电阻的平均值，减小误差
解析：在“探究电流跟电阻的关系”时需要采用控制变量法，而“伏安法测量电阻”时不需要利用控制变量法，A错误；这两个实验都需要测量出通过电阻的电流和其两端的电压，实验电路图都是相同的，B正确；探究电流跟电阻的关系实验，进行多次测量的目的是分析多组数据，得出电流跟电阻的关系，减少得出结论的偶然性，C正确；伏安法测电阻阻值实验，多次测量的目的是取电阻的平均值，减小误差，D正确。
答案：A
5． 高层建筑的墙体中有三根绞在一起的电线，可以用如图乙所示的“测量仪”把它们区分开。小华将A、B连在一起时，小明将“测量仪”连接在X、Z两端，灯泡发光。则此时可以确定同一根电线的是( )
A．A和X是同一根电线
B．B和Z是同一根电线
C．C和Y是同一根电线
D．此时还无法确定
解析：小华将A、B连在一起时，小明将“测量仪”连接在X、Z两端，灯泡发光，则ABXZ连通，由此可以确定剩下的C和Y是同一根电线的两端；即是同一根电线。
答案：C
6． 如图所示，电源电压恒定，甲、乙两杯中分别倒入相同质量分数的稀H2SO4，合上开关后，发现 V1、V2表读数U1、U2相同，小灯泡正常发光，下面说法正确的是( )
A．若将甲溶液中的两极靠近，会发现U2变小
B．若往乙溶液中滴入少量Ba(OH)2溶液，会发现U2变小
C．若往甲溶液中逐渐滴入Ba(OH)2溶液直到过量，小灯泡先变暗后变亮
D．溶液导电的原因是通电后稀H2SO4发生电离的缘故
7． 某同学利用如图甲所示的电路进行实验，电源电压恒为3V，更换5个定值电阻Rx，得到如图乙所示的图像。以下有关叙述正确的是( )
A．该同学研究的是电流和电压的关系
B．实验中电压表的示数保持0.5V不变
C．滑动变阻器阻值变化范围为1～5Ω
D．将Rx从5Ω换成10Ω后，应将滑片P向左移
解析：由图乙可知，实验中变量为电流和Rx，Rx两端电压为定值，所以该同学探究的是电流和电阻的关系。实验中电压表测Rx两端的电压，由图乙中任意点数值代入公式U＝IR可知，电压表的示数保持2.5V不变，故滑动变阻器两端的电压保持0.5V不变。当Rx为5Ω电阻时，电路中电流为0.5A，由欧姆定律可知此时滑动变阻器的阻值R＝＝＝1Ω；当Rx为25Ω时，电路中电流为0.1A，由欧姆定律可知此时滑动变阻器的阻值R＝＝＝5Ω，所以滑动变阻器阻值变化范围为1～5Ω。将Rx从5Ω换成10Ω，为保证电压表数值不变，由串联电路分压的特点可知，应增大滑动变阻器的阻值，由图甲可知，滑片P应向右移。
答案：C
8． 如图所示，是探究“电流与电阻的关系”实验电路图，电源电压保持3 V不变，滑动变阻器的规格是“10 Ω 1 A”。实验中，先在a、b两点间接入5 Ω的电阻，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为2 V，读出并记录下此时电流表的示数。接着需要更换a、b间的电阻再进行两次实验，为了保证实验的进行，应选择下列的哪两个电阻( )
A．10 Ω和40 Ω B．20 Ω和30 Ω
C．10 Ω和20 Ω D．30 Ω和40 Ω
解析：探究“电流与电阻的关系”实验中应控制电阻两端的电压即电压表的示数不变，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压：U滑=U-UR=3V-2V=1V，因串联电路中各处的电流相等，所以，根据欧姆定律可得：R滑：R=U滑：UR=1V：2V=1：2，当滑动变阻器接入电路中的电阻为10Ω时，定值电阻的最大阻值：Rmax=2R滑max=2×10Ω=20Ω，即定值电阻的最大阻值不能超过20Ω，结合选项可知，ABD不符合，C符合。
答案：C
9． 如图甲所示，电源电压不变，闭合开关S，当变阻器R2的滑片P从b端滑到a端的过程中，电流表示数I与电压表示数U关系如图乙所示，则下列选项正确的是( )
①R1的阻值为10Ω
②变阻器R2的最大阻值为20Ω
③电源电压为3v
④电流表示数为0.2A时，R2的阻值为5Ω
A．R有①②正确 B．只有①③正确
C．只有①②④正确 D．都正确
10．如图所示，某电子线路板上有一个由三个电阻R1、R2和R3构成的局部电路。已知通过R1和R2的电流分别为4mA 和10mA，则通过R3的电流可能是( )
A．4mA B．6mA
C．8mA D．10mA
解析：由图可知R1、R2、R3的连接方式有以下几种可能：
①R1和R2并联后，再和R3串联，此时流过R3的电流为I=4mA+10mA=14mA；
②R1和R3并联后，再和R2串联，此时流过R3的电流为I=10mA-4mA=6mA；
③R2和R3并联后，再和R1串联，此时R1的电流应该大于R2的电流，而题目R2中电流是10mA，这种情况是不存在的。故流过R3的电流可能是6mA或14mA。
答案：B
11． 如图所示电路中，电源电压恒定，定值电阻R1的阻值为20Ω．闭合开关后，将滑动变阻器R2的划片向右滑动一段距离，使变阻器R2阻值增加了10Ω．电流表示数减少了0.04A．则电压表示数的变化是( )
A．增加了0.4V
B．增加了0.8V
C．减少了0.4V
D．减少了0.8V
12．灯L1和灯L2连接在电压为6V的电源上(电路中无其他用电器，且电源电压保持不变，L1和L2电阻不随温度变化)，L1的电阻为20Ω，两灯均发光时，测得L2中的电流为0.2A，则下列判断正确的是( )
①L1和L2两端的电压之比可能是1：1 ②L1和L2的电阻之比可能是2：3
③L1和L2的电阻之比可能是2：1 ④L1和L2中的电流之比可能是1：1。
A．只有①和② B．只有③和④ C．只有①②③ D．①②③④均正确
13．利用伏安法测量电阻时，由于电表本身电阻的影响，造成测量结果有误差。现采用图所示电路，能较准确的测量Rx的阻值，已知A、B之间的电压U保持不变。当S接通a时，电圧表示数为9.6V，电流表示数为0.3A，当S接通b时，电压表示数为12V，电流表示数为0.25A，则待测电阻Rx的阻值为( )
A．32Ω B．40Ω
C．48Ω D．70Ω
解析：设电流表的内阻为RA，S接a时，电压表测Rx两端的电压，电流表测电路电流，
由串联电路的特点可得电源电压：U＝UX+UA＝UX+I1RA，
即：U＝9.6V+0.3A×RA﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
S接b时，电压表测Rx与电流表两端的总电压U，电流表测电路电流，
此时电压表示数为12V，则电源电压U＝12V，将U＝12V代入①式，解得RA＝8Ω；
由电阻的串联和欧姆定律可得：U＝I2(RX+RA)，
即：12V＝0.25A×(RX+8Ω)；解得：RX＝40Ω。
答案：B
14．如图，电源电压U＝2V不变，R＝4Ω，虚线框内所有电阻均未知。闭合开关，电流表示数为1A。如果用一个2Ω的定值电阻替换R，虚线框内的电阻均保持不变，则电流表示数将变为( )
A．2A
B．1.5A
C．1.2A
D．0.5A
15．如图甲所示电路，电源电压U0不变，初始时滑动变阻器的滑片P在最右端，但由于滑动变阻器某处发生断路，合上开关后滑片P向左滑过一段距离(x)后电流表才有读数，且电压表的读数U与x、电流表的读数I与x的关系如图乙所示，(设该滑动变阻器滑片P每滑动1cm的阻值变化均相等)，则下列说法错误的是( )
A．根据图象可知：断点位置在x等于5cm处
B．根据图象可知：电源电压U0等于1.5V
C．根据图象可知：电阻R等于1Ω
D．根据图象可知：该滑动变阻器的电阻丝没有断路时的总电阻值是9Ω
解析：由电路图可知，两电阻串联，电流表测电路中的电流，电压表测滑动变阻器两端的电压；
由图乙可知，当x＜5cm时，电压表示数保持1.5V不变，当x＞5cm时，电压表示数才发生变化，
所以，断点处离变阻器最右端5cm，电源电压U0＝1.5V．故A、B不符合题意；
当x＝5cm时，由乙、丙图可知，电压表示数U1＝1.35V，电流表示数I1＝0.15A，
因为串联电路中总电压等于各分电压之和，
可得此时电阻R两端的电压：UR＝U0﹣U1＝1.5V﹣1.35V＝0.15V，
由I＝可得，电阻R的阻值：R＝＝＝1Ω；故C不符合题意；
(3)当x＝5cm时，设滑动变阻器接入电路中的电阻为R1，R1＝＝＝9Ω，
R2＝＝＝4Ω，
故滑动变阻器滑动5cm电阻的改变量是△R＝R1﹣R2＝9Ω﹣4Ω＝5Ω，
所以从断点处滑片P向左滑动的过程中，该滑动变阻器滑片P每滑动1cm的阻值变化是1Ω；
该滑动变阻器没有断路时的总电阻值R总＝9Ω+5cm×1Ω/cm＝14Ω．故D符合题意。
答案：D
二．非选择题
16．小珍用如图所示的电路进行实验，R0为定值电阻，闭合开关S后，当滑片P在某两点之间滑动时，电流表的示数变化范围是0.5～2A，电压表的示数变化范围是4～10V，小珍通过推算，滑动变阻器划片P在某两点之间滑动时，其电阻变化范围 2﹣20Ω ，R0的阻值为 4Ω 。
解析：由电路图可知，滑动变阻器与定值电阻R0串联，电流表测电路电流，电压表测滑动变阻器两端电压；
(1)滑动变阻器接入电路阻值越大(小)，由电阻串联和欧姆定律，电路电流越小(大)，R0的电压越小(大)，由串联电路电压的规律，电压表示数越大(小)；
由于电流表的示数变化范围是0.5～2A，电压表的示数变化范围是4～10V，
17．如图甲所示的电路中，R2为滑动变阻器，R1、R3为定值电阻，电源两端电压保持恒定不变。改变滑片P的位置，两电压表的示数与电流表的示数对应关系的图象分别表示在图乙所示的坐标系中。则：
(1)当滑片移至a端时，对应的是图乙中的_______点；
(2)当滑片移至b端时，电路中的电流为_______A；
(3)R1的阻值为_______Ω；
(4)电源的电压为_______V。
解析：(1)由电路图可知，当滑片移至a端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为0，电路中的总电阻最小，由I＝可知，电路中的电流最大，由图象可知，对应的是图乙中的B点；
(2)当滑片移至b端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，由图象可知电路中的电流为1A；
(3)因串联电路中电阻越大分得的电压越大，
所以，当滑片移至b端时，R1两端的电压最小，图象中AB是R1的I﹣U图象，
此时U1＝1V，电路中的电流I＝1A，则R1＝＝＝1Ω；
(4)由图象可知，滑片位于a端时，V2的示数为3V，电路中的电流I′＝3A，
滑片位于b端时，V2′的示数为9V，电路中的电流I＝1A，
因串联电路中的总电压等于各分电压之和，且电源的电压不变，
所以，U＝UV2+I′R3＝UV2′+IR3，即3V+3A×R3＝9V+1A×R3，解得：R3＝3Ω，
电源的电压U＝UV2+I′R3＝3V+3A×3Ω＝12V。
答案：(1)B (2)1 (3)R1的阻值为1Ω (4)电源的电压为12V
18．某学生为了测量一物体的质量mx，找到一个力电转换器，该转换器的输出电压正比于受压面的压力(比例系数为k)．如图所示，测量时先调节输入端的电压，使转换器空载时的输出电压为0；而后在其受压面上放一个物体，即可测得与物体的质量成正比的输出电压U．现有下列器材：力电转换器、质量为mo的砝码、电压表、滑动变阻器、干电池各一个、开关及导线若干、待测物体(可置于力电转换器的受压面上)，请完成对该物体质量的测量。为使力电转换器的输入电压可调，并且使电压的调节范围尽可能大，某同学设计了如图所示电路。
(1)实验步骤：①调节滑动变阻器，使输出电压为0 ②将砝码m0放在力电转换器上，记下输出电压U0③将待测物体mx放在转换器上，记下输出电压U1，该物体质量mx＝ 。
(2)若去掉ab导线，能否达到设计要求？说明理由。答： 不能 (选填“能”或“不能”)达到设计要求，理由是 ab接入电路时，滑动变阻器的左侧与转换器并联，则力电转换器的输入电压最小可以为零，最大可以为电源电压，测量范围较大；而将ab撤去后，力电转换器与滑动变阻器串联，则根据串联的分压原理，转换器上的电压不会达到零；当滑动变阻器全部接入时电压最小，故使电压的范围变小，可能无法使转换器的输出为零 。
解析：(1)先调节滑动变阻器使输出电压为0，
当将砝码m0放在力电转换器上时，受到的压力为m0g，此时输出电压U0＝Km0g，则k＝；
当测物体mx放在转换器上时，受到的压力为mxg，
此时输出电压U1＝Kmxg＝mxg，解得：mx＝；
(2)ab接入电路时，滑动变阻器的左侧与转换器并联，则力电转换器的输入电压最小可以为零，最大可以为电源电压，测量范围较大；
而将ab撤去后，力电转换器与滑动变阻器串联，则根据串联的分压原理，转换器上的电压不会达到零；
当滑动变阻器全部接入时电压最小，故使电压的范围变小，可能无法使转换器的输出为零，达不到实验要求；
19．为锻炼身体，小明利用物理知识设计了一个电子拉力计，图甲是原理图。
硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起(弹簧的电阻不计，P与R1间的摩擦不计)，定值电阻R0＝5Ω，ab是一根长为5cm的均匀电阻丝，阻值Rab＝25Ω，给电源电压U＝3.0V，电流表的量程为0～0.6A，当不拉拉环时，金属滑片P刚好处于a端。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。
(1)该拉力计能够测量的最大拉力是 500 N。
(2)小明将电流表的表盘改为拉力计的表盘，当不拉拉环时，拉力计表盘上的零刻度应标在电流表表盘的 0.1 A处。
(3)在图丙所示的电流表盘上标出拉力为400N时对应的刻度值。
(4)小红同学设计的拉力计电路如图丁所示。请你对比小明和小红的设计。并进行评价： 小明的设计拉力计的刻度不均匀，小红的设计拉力计刻度均匀 。
20．如图所示，闭合开关S，滑动变阻器取四个不同的阻值，可以得出电流表和电压表的四组对应的值。这四组对应的值在图乙的U﹣I坐标中分别用a、b、c、d四个点表示(坐标原点表示的电压值和电流值均为0)．由这四个点做出的U﹣I图象为一条直线，延长直线交纵轴(U轴)于E点，交横轴于F点，若电源电压为U0，定值电阻的阻值为R0．据此分析：
(1)E点表示的电流表、电压表的示数分别为 0 、 U0 电路处在 断路 状态。
(2)F点表示的电压表、电流表的示数分别为 0 、 。此时电路处在 通路(电压表被短路) 状态。
解析：(1)由图象知横坐标表示的是滑动变阻器两端的电压，纵坐标表示的是电路中的电流。E点位于纵坐标轴上，此时电路的电流为零，即电流表的示数为零。由于电路是一个正确的电路，要使电路中电流为零，只能是开关S断开造成的。由于电路中的电流为零，所以以定值电阻R0两端的电压为零。即电源电压全部加在了滑动变阻器的两端，所以电压表的示数为电源电压U0。
(2)F点位于横坐标轴上，即电压表的示数为零，电路中的电流不等于零，说明电路是通路，即s闭合。由此可知，滑动变阻器没有接入电路，即滑片P位于滑动变阻器的最左端。此时只有R0接入电路，所以电路中的电流I＝
21．小明利用图甲电路研究电流与电压的关系，其中滑动变阻器最大阻值为500欧，定值电阻R0阻值为10欧，闭合开关，当滑片从最右端慢慢向左移动，发现最初电压表指针几乎不动，直到接近左端时电压表指针才开始有所偏转，继续左移，指针偏转角度迅速变大，即该滑动变阻器引起电压表示数发生明显变化的调节区域很小。本实验中，要使滑片每移动一段距离，都能引起电压表示数较为明显的变化，应选择怎样的滑动变阻器？小明用不同的电阻丝代替滑动变阻器，利用图乙进行如下实验：
①取3条长度都为100厘米的粗细均匀电阻丝A、B、C，阻值分别为1欧、20欧、400欧。
②将电阻丝A接入图乙电路，闭合开关，滑片P从最右端移到最左端，记录电压表示数U随滑片移动长度x变化的相关数据，多次测量。
③分别用电阻丝B、C代替A，重复步骤②。
④处理相关数据，获得“电压表示数U随移动长度x变化的关系”如图丙。
(1)图甲实验中，闭合开关，当滑动变阻器滑片处于最左端时，导线a与接线柱M处的连接意外断开，此时示数为零的电表是__________。
(2)分析图丙，实验过程中电压表示数变化范围与电阻丝阻值的关系是______________________________________________________________________。
(3)若利用图乙研究通过R0的电流与其两端电压的关系，在A、B、C三条电阻丝中，你认为选择哪一条电阻丝最合适并说明理由。________________________________________________________________________________________________________________________。
解析：(1)图甲中：电阻R0与滑动变阻器串联，电压表测量R0的两端的电压，电流表测量电路中电流；闭合开关，当滑动变阻器滑片处于最左端时，导线a与接线柱M处的连接意外断开，电路中只有R0与电流表串联在电源两端，则电流表由示数；电压表由于一个接线柱没有接通电路，所以没有示数。(2)图乙中，电阻R0与电阻丝A串联，电压表测量的两端的电压，由于串联电路中电阻的阻值越大，分得的电压越大；所以，当电阻丝阻值变大时，电阻丝两端的电压变大，电阻两端的电压变小，即电压表的示数变小；所以，电阻丝阻值越大时电压表示数变化范围越大。(3)由图丙可知：在A、B、C三条电阻丝中，电阻丝的滑片移动过程中，使用B电阻丝时，电压表示数始终能发生较明显的变化，且示数变化范围较大，故选择B电阻丝。
答案：(1)电压表 (2)电阻丝阻值越大时电压表示数变化范围越大(3)选择B电阻丝最合适；原因是电阻丝的滑片移动过程中，使用B电阻丝时，电压表示数始终能发生较明显的变化，且示数变化范围较大。
22．小明通过查阅资料了解到，航天科研人员采用如下方法进行检验“天宫二号”舱体的气密性将待检验的舱体M置于一个集气空腔N中，如图所示为了模拟飞船飞行时的环境，先对舱体M充入压强为1.0×105帕的空气，再把集气空腔N抽成真空(集气空腔N不漏气)。若舱体漏气，经过一段时间便会有气体从舱体M进入集气空腔N中，舱体M中的气压将减小，集气空腔N中的气压将增大，为了测量舱体M和集气空腔N中的气压，设计了如图所示的电路，其中RM，RN是两个完全相同的可变电阻，其电阻值会随气体压强大小发生变化，已知舱体舱门的面积是0.6米2，整个过程温度不变，电路中R0的阻值为10欧，电源电压恒为9伏，可变电阻RM、RN的阻值随气体压强变化关系如表格所示。
力敏电阻受到的气压
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
力敏电阻对应的电阻值
50
40
30
22
15
12
10
8
6
5
4
回答下列问题
(1)若舱体不漏气，当单刀双掷开关S接a时，电流表的示数为 0.64A (保留2位小数)
(2)若舱体漏气，当开关S接b时，电压表的示数将 逐渐变大 (填“逐渐变大”，“逐渐变小”“不变“)
(3)在检验过程中的某一时刻，当开关S接a时，电压表的示数为4.5伏，当开关S接b时
电流表的示数为0.18安，此时舱门受到的内外压力差是多少牛？(列出计算过程)
解析：(1)当单刀双掷开关S接a时，RM与R0串联，电流表测电路中的电流，
若舱体不漏气，M内气体的压强为1.0×105帕，由表格数据可知，RM＝4Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中电流表的示数：I＝＝≈0.64A；
(2)当开关S接b时，RN与R0串联，电流表测电路中的电流，电压表测R0两端的电压，
若舱体漏气，集气空腔N中的气压将增大，由表格数据可知，RN的阻值会逐渐减小，电路的总电阻逐渐减小，
由I＝可知，电路中的电流逐渐增大，
由U＝IR可知，R0两端的电压逐渐增大，即电压表的示数逐渐变大；
(3)当开关S接a时，RM与R0串联，电压表测R0两端的电压，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的电流：I1＝＝＝0.45A，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
答案：(1)0.64A (2)逐渐变大 (3)此时舱门受到的内外压力差是3×104N。
24．问题解决﹣﹣制作电子拉力计：
现有如下器材：一个电压恒为3V的电源，一个阻值为40Ω的定值电R0，一个量程为0～3V的电压表，一个开关，若干导线，一根阻值为40Ω的均匀电阻丝R1，一个一端和金属滑片P固定在一起的浮球(P与R1间的摩擦不计)，它连入电路中的电阻值与油箱中油的体积关系图象如图乙所示。
(1)请利用上述器材制作测量油的体积的仪器，在图甲所示方框中画出设计的电路图。
(2)请推导出电压表示数与油箱中油的体积的关系式，并在图丙所示的电压表表盘上标出油的体积为0L，10L，40L时对应的刻度值。
解析：(1)定值电阻R0、电流表、开关以及电阻丝R1串联连接；由图乙可知电压表的示数是随连入电路中的电阻值的减小油箱中油的体积变大，并且油的体积为0L时连入电路中的电阻值最大，由图甲可知：此时滑片P应在最下端，所以，变阻器滑片P上端的电阻连入电路；
由于此时电压表的示数最小，所以根据欧姆定律可知此时电路中电流最大，定值电阻R0的两端电压最小，所以电压表应并联在电阻R0两端；如下图所示：
(2)①根据图乙可知，当油的体积为0L时，电阻丝R1连入电路中的电阻值为40Ω，由于电阻丝R1的最大阻值为40Ω，所以R1全部连入电路；
由于R0＝40Ω，与R1的阻值相等，则根据串联电路分压特点可知：R0的两端电压U0＝U＝×3V＝1.5V；
②根据图乙可知，连入电路中的电阻值与油箱中油的体积关系成反比，当油的体积为10L时，电阻丝R1连入电路中的电阻值为35Ω，根据串联电路的特点和欧姆定律可知：
R0的两端电压U20＝×R0＝＝1.6V；
③根据图乙可知，当油的体积为40L时，电阻丝R1连入电路中的电阻值为20Ω，根据串联电路的特点和欧姆定律可知：
R0的两端电压U40＝×R0＝×40Ω＝2V；
指针在电压表刻度盘上的位置如下：
25．阅读短文，回答问题：
力传感器
常见的一种力传感器由弹簧钢和应变片组成，其结构示意图如图甲所示。弹簧钢右端固定，在其上、下表面各贴一个相同的应变片。若在弹簧钢的自由端施加向下的作用力F，则弹簧钢发生弯曲，上应变片被拉伸，下应变片被压缩。
应变片采用半导体材料制成，其阻值与长度成正比。给上、下应变片提供相等且恒定不变的电流，上应变片两端电压为U1，下应变片两端电压为U2，传感器把这两个电压的差值U(U＝U1﹣U2)输出，用来反映力F的大小。
半导体应变片的阻值随温度会发生变化，其变化情况如图乙所示。为消除温度变化对测量精度的影响，需分别给上、下应变片串联一只合适的电阻，进行温度补偿。串联合适的电阻后，测量结果不再受温度影响。
(1)若向下力F越小，弹簧钢的弯曲程度越 小 (大/小)，传感器输出的电压U越 小 (大/小)。
(2)如果未进行温度补偿，自由端受到相同的力F作用，该传感器下应变片两端的电压U2冬天比夏天 小 (大/小)。
(3)进行温度补偿时，应给下应变片串联的电阻，最合适的是下图中的 A 。
(4)当F＝0时，由于弹簧钢具有重力，会导致传感器输出的电压不等于0，产生“零误差”，需进行矫正。你矫正“零误差”的方法是： 给下应变片串联一个阻值适当的电阻，对仪器进行检测 。
解析：(1)若向下力F越小，弹簧钢的弯曲程度越小，传感器输出的电压U越小；
(2)冬天比夏天电阻增加的小，所以该传感器下应变片两端的电压U2冬天比夏天小；
(3)原半导体电阻随温度升高而增大，所以应补偿电阻随温度升高而减小，A选项电阻随温度的升高而减小，符合题意；故选：A；
(4)当F＝0时，由于弹簧钢具有重力，会导致传感器输出的电压不等于0，矫正“零误差”的方法是给下应变片串联一个阻值适当的电阻，对仪器进行检测。
