参考答案与试题解析
1-11 DDCCC CACCC A
二．填空题（共3小题）
12．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 。
13．两只定值电阻，甲标有“10Ω 1A”，乙标有“15Ω 0.6A”，把它们串联起来，电路中允许通过的最大电流为 0.6 A，两端允许加的最大电压为 15 V。
14．如图甲所示，电源电压恒定，导体电阻的阻值不随温度的变化而变化。某同学把不同的定值电阻分别接入ab之间，得到ab两端的电压与接入电阻大小的关系如图乙所示。当ab间只接入电阻R1时，电压表的示数U1如图丙所示；当ab间只接入电阻R2时，电压表的示数为3.6伏。则U1的示数是 6 伏，电源电压为 9 伏。
三．实验探究题（共5小题）
15．小红按图甲所示的电路探究电流跟电压的关系。
（1）根据图甲，将图乙中的实物电路连接完整。（变阻器滑片向右移动时，电流表的示数变小）
（2）正确连接电路后，闭合开关。①若发现电流表和电压表的示数都很大，这说明小华在实验操作上存在的问题是 没有将变阻器的最大电阻连入电路 ；②若电压表示数约为3V，但无论怎样移动变阻器滑片，电流表示数始终为0，则电路中出现的故障可能是 电阻断路 ；
（3）为了使上述实验结论更具有普遍性，你认为还应进行下列的哪一项操作？答： B 。
A．换用电压不同的电源再做实验
B．换用阻值不同的电阻再做实验
【解答】解：（1）变阻器滑片向右移动时，电流表的示数变小，即电阻变大，故滑片以左电阻丝连入电路中，电源电压为3V，故电压表选用小量程与电阻并联，如下所示：
（2）正确连接电路后，闭合开关：
①若发现电流表和电压表的示数都很大，这说明小华在实验操作上存在的问题是没有将变阻器的最大电阻连入电路；
②若电压表示数约为3V，但无论怎样移动变阻器滑片，电流表示数始终为0，则电路中出现的故障可能是电阻断路；
（3）研究探究电流跟电压的关系时，要控制电阻不变，为得出普遍性的规律，要换用阻值不同的电阻再做实验，选B。
故答案为：（1）如上；（2）没有将变阻器的最大电阻连入电路；电阻断路；（3）B。
16．小谢利用图甲所示的电路做“探究通过导体的电流与导体两端的电压、导体电阻的关系”的实验。
（1）图乙是未连接好的电路，请在图上用笔画线代替导线连接好电路。
（2）探究电流与电压的关系，应控制不变的量是 电阻 。开关S闭合后，将滑动阻器的滑片P从b端移至a端，电流表和电压表示数变化关系如图丙所示。实验时，电源电压保持3V不变，当滑片P位于a端时，电流表的示数为 0.6 A
（3）若实验时突然出现电流表示数增大，电压表示数变为零的现象，产生此故障的原因是 电阻R或电压表短路 。
（4）探究电流与电阻的关系的实验过程中，当A、B两点间的电阻R由5Ω更换为10Ω后，为了探究上述问题，他应该采取的正确操作是 C 。
A．保持滑动变阻器的滑片不动 B．将滑动变阻器的滑片适当向左移动
C．将滑动变阻器的滑片适当向右移动 D．适当增加电池的节数。
【解答】解：（1）变阻器按一上一下接入电路中与电阻串联，由图丙所示，电压表选用小量程与电阻并联，如下所示：
（2）探究电流与电压的关系，应控制不变的量是电阻。开关S闭合后，将滑动阻器的滑片P移至a端时，变阻器连入电路中的电阻为0，电压表测电源电压，最大为3V，由图知，此时电流表示数为0.6A；
（3）若实验时突然出现电流表示数增大，说明电路中电阻减小，电路仍为通路，因电压表示数变为零，产生此故障的原因是：电阻R或电压表短路。
（4）根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数保持不变，即选C。
故答案为：（1）如上所示；（2）电阻；0.6；（3）电阻R或电压表短路；（4）C。
17．小明利用图甲器材，探究电流与电阻的关系，其中电源电压为4伏且保持不变，实验用到的定值电阻有5欧、10欧、15欧、20欧、25欧。
（1）把图甲的实物图连接完整；
（2）在连接电路、闭合开关前，发现电流表指针位置如图乙所示，其原因是 电流表没有调零 ；
（3）实验中多次改变R的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，记下电流表的示数，得到电流I随电阻R变化的图象（如图丙），由图象可得出结论是 导体两端电压一定时，通过导体的电流和该导体的电阻成反比 ；
（4）实验中，小明在读取电流表示数后，断开开关，拆下阻值为5欧的电阻，改接阻值为10欧的电阻，接下来的操作为 把滑动变阻器的滑片移到最大阻值处，闭合开关，滑动变阻器的滑片往右移，使R两端电压为2.5V 。
【解答】解：（1）滑动变阻器“一上一下”的接，电流表与电阻串联，根据图丙知电流表的量程为0﹣0.6A，如下所示：
（2）在没有电流通过电流表时，若指针反向偏转，则说明电流表指针没有调零；
（3）电压表的示数保持不变即电阻两端的电压不变时，由图乙可知，通过电阻的电流I与电阻的阻值R的乘积为2.5V不变，
故可得结论：电压一定时，电流与电阻成反比；
（4）拆下阻值为5Ω的电阻改换成阻值为10Ω的电阻，把滑动变阻器的滑片移到最大阻值处，闭合开关，滑动变阻器的滑片往右移，使R两端电压为2.5V不变。
故答案为：（1）见上图；（2）电流表没有调零；（3）导体两端电压一定时，通过导体的电流和该导体的电阻成反比； （4）把滑动变阻器的滑片移到最大阻值处，闭合开关，滑动变阻器的滑片往右移，使R两端电压为2.5V。
18．图甲是用伏安法测未知电阻R的阻值的实验图。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中实物电路连接完整。
（2）闭合开关，将滑片P向左滑动时，此时电压表示数为2.4V，电流表示数如图乙所示，则未知电阻R＝ 8 Ω。
（3）若实验中只有一个电压表和一个已知电阻R0的定值电阻，小明设计了如图丙所示的电路，同样可以测量未知电阻Rx，请在空格内将实验步骤补充完整。
①闭合开关S、断开S1，读出电压表读数为U1；
②闭合开关S、S1；读出此时电压表读数为U2；
③请写出用测量值U1、U2、R0来表示Rx的表达式：Rx＝ 。
【解答】解：（1）变阻器应串联在电路中，可将导线一端接在变阻器上端，另一端接在变阻器的下端，电源电压为3V，电压表选用小量程与电阻并联，如图所示。
（2）读图可知，电流表的量程为0～0.6A，其分度值为0.02A，则电流表的示数为0.3A。
由I＝得，未知电阻的阻值：
R＝＝＝8Ω；
（3）实验步骤：
①闭合开关S、断开S1，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1；
②闭合开关S、S1，用电压表测出电源的电压U2；
③表达式的推导：
在步骤②中，电压表测电源电压，即电源电压为U2，
在步骤①中，R0、Rx串联，电压表测Rx两端的电压，即Rx两端的电压为U1，
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﹣Ux＝U2﹣U1，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，I＝＝，即＝，
解得：Rx＝。
故答案为：
（1）如上图所示；（2）8；（3）③。
19．小敏用图甲所示电路来测定某定值电阻的阻值
实验次数
U/v
I/A
R/Ω
1
2.0
0.20
10.0
2
2.5
3
2.9
0.28
10.4
（1）闭合开关前，要将滑动变阻器滑片滑到 A （选填“A”或“B”）端
（2）闭合开关后，发现只有一只电表的指针发生偏转，请结合图甲电路分析产生此现象的原因是 电压表和电流表的位置互换了 。
（3）排除故障后，进行三次实验，测得数据如上表。表中第二次实验的电流可从图乙中读取，根据这三次测得的数据求得此电阻的阻值为 10.3 欧（保留一位小数）
（4）下列实验电路图丙中，也能够得出定值电阻Rx阻值的电路有 ACD 。
【解答】解：（1）为了保护电路，闭合开关前滑片在阻值最大处即A端；
（2）由电路图知：电压表串联在电路中，电流表并联在电路中，由于电压表的电阻很大串联在电路中相当于断路，电路中没有电流，电流表示数为零
电压表与电源两端相连，有示数；
（3）图乙中电流表的量程为0﹣0.6A，分度值为0.02A，示数为0.24A，
此时的电阻R2＝＝≈10.4Ω；
三次的平均电阻为：R＝＝≈10.3Ω；
（4）A．两电阻串联，电压表测电源电压示数为U，电流表测量总电流示数为I，总电阻为，Rx的阻值为Rx＝﹣R0，故A可以测出Rx的阻值，故不A正确；
B、两电阻并联，电压表测电源电压示数为U，电流表测量R的电流示数为I，
已知R的电阻，根据U＝IR算出R两端的电压也就是电源电压，无法知电流，不能测出电阻，故B错误；
C、两电阻并联，上面的电流表测量干路的总电流示数I，下面的电流表测量电阻R的电流示数为I1，
已知R的电阻和电流，根据欧姆定律求出R的电压U＝I1R，Rx的电流Ix＝I﹣I1，则Rx＝＝，故C正确；
D、两电阻串联，分别利用电流表测出滑片位于最大阻值处和0Ω时电路中的电流分别为I1和I2，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Rx的阻值，故D正确。
故选ACD。
故答案为：（1）A；（2）电压表和电流表的位置互换了；（3）10.3；（4）ACD。
四．计算题（共4小题）
20．某研究性实验小组为了研究球形物体所受空气阻力（风力）的大小，设计了如图所示的实验，其中CD是一段水平放置的长为40cm的光滑均匀电阻丝，电阻丝阻值为20欧，一质量和电阻均不计的足够长的细长金属丝一端固定于O点，另一端悬挂小球P，无风时细金属丝处于竖直位置，恰与电阻丝在C点接触，OC长为20cm；当风从球右侧水平吹来时，细金属丝将偏离竖直方向与竖直方向成一夹角，与电阻丝相交于一点A（如图中虚线所示，细金属丝与电阻丝始终保持良好的导电接触），此时电压表有读数。已知电源电压为4V，电压表两接线柱分别与O点与C点相连，所用量程为3V，球P的重力为10N。
（1）当细金属丝与竖直方向夹角为45度角时，水平风力大小为多少？此时电压表示数为多少？
（2）利用该装置能够测量的水平风力大小在哪个范围？
（3）当风力大小不变，方向向下发生一定偏转时（偏转角度小于90度），电压表的示数将 变小 。（填“变大”、“变小”或“不变”）
【解答】解：（1）当细金属丝与竖直方向夹角θ＝45°时，对金属球受力分析如右图所示：
由平衡条件得：F＝F1sinθ，G＝F1cosθ，
即：F＝Gtanθ＝10N×1＝10N；
OP右侧部分电阻丝的长度：
l右＝lOC×tan45°＝20cm×1＝20cm，
OP右侧部分电阻丝的电阻：
R右＝×RCD＝×20Ω＝10Ω，
因电压表的内阻很大、在电路中相当于断路，
所以，风力变化时，电阻丝接入电路中的电阻不变，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的电流：
I＝＝＝0.2A，
此时电压表示数：
U右＝IR右＝0.2A×10Ω＝2V；
（2）当电压表的示数U右′＝3V时，所测风力风力最大，此时OP右侧部分电阻丝的电阻：
R右′＝＝＝15Ω，
OP右侧部分电阻丝的长度：
l右′＝lCD＝×40cm＝30cm，
细金属丝与竖直方向夹角：
tanθ′＝＝＝1.5，
则该装置能够测量的最大水平风力：
F′＝Gtanθ′＝10N×1.5＝15N，
所以，利用该装置能够测量的水平风力大小范围为0～15N；
（3）当风力大小不变，方向向下发生一定偏转时，
水平方向的分力变小，滑片右侧部分长度变短，电压表所测部分电阻变小，
由U＝IR可知，电压表的示数将变小。
答：（1）当金属丝与竖直方向夹角为45度角时，水平风力大小为10N，此时电压表的示数为2V；
（2）利用该装置能够测量的水平风力大小范围为0～15N；
（3）变小。
21．某水果自动筛选装置（如图1所示），它能将质量小于一定标准的水果自动剔除。其原理如下：传送带上的水果经过检测区间时，使下方压敏电阻R的阻值发生变化，AB间的电压也随之发生改变。当UAB＜3V时，机械装置启动，将质量不达标的小水果推出传送带，实现自动筛选功能。已知：电源电压为12V．R0＝20Ω，压敏电阻R的阻值随压力变化关系如图2所示。求：
（1）压力检测区间长0.2m，传送带传送水果速度为0.4m/s，机械装置对不达标的小水果的做出判断的时间最多为多少秒？（水果大小忽略不计）
（2）当检测点上没有水果时，电路中的电流是多大？
（3）该装置能够剔除质量小于多少千克的水果？
【解答】解：（1）由v＝得，判断的时间：
t＝＝＝0.5s；
（2）由图2可知，当检测点上没有水果时，R1＝100Ω，
根据串联电路中总电阻等于各分电阻之和和欧姆定律可得：
此时电路中的电流I＝＝＝0.1A；
（3）当U0＝3V时，电路中的电流：
I1＝I0＝＝＝0.15A，
根据串联电路中总电压等于各分电压之和可知压敏电阻两端的电压：
U1＝U﹣U0＝12V﹣3V＝9V，
由I＝得压敏电阻的阻值：
R1＝＝＝60Ω，
查图表得F＝G＝1N，
由G＝mg可得，水果的质量：
m＝＝＝0.1kg，
所以该装置能够剔除质量小于0.1kg的水果；
答：（1）机械装置对不达标的小水果的做出判断的时间最多为0.5s；
（2）当检测点上没有水果时，电路中的电流是0.1A；
（3）该装置能够剔除质量小于0.1千克的水果。
22．如图甲所示电路中，电源电压U0保持不变，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向左滑过一段距离后电流表才有读数，且电压表读数U与x、电流表读数I与x的关系如图乙、丙所示。
（1）根据图象可知：断点位置x等于 5 厘米处，电源电压U0等于 3 伏。
（2）定值电阻R2的阻值等于 1 欧。
（3）开关闭合，滑片P从断点处向左滑动的过程中，该滑动变阻器滑片P每滑动1厘米的阻值变化均相等，则该变阻器电阻丝如果没有断路，电路中最小电流应是多少？
【解答】解：
（1）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3V不变，则断点处离变阻器最右端5cm，电源电压为3.0V。
（2）当x＝5cm时，由乙、丙图可知，电压表示数U1＝2.7V，电流表示数I1＝0.3A，
因为串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R2两端的电压：U2＝U0﹣U1＝3V﹣2.7V＝0.3V，
由I＝可得，电阻R2的阻值：
R2＝＝＝1Ω。
（3）当x＝5cm时，设滑动变阻器接入电路中的电阻为R1，则
R1＝＝＝9Ω；
当x＝10cm时，电压表示数U1′＝2.4V，电流表示数I2＝0.6A，
设滑动变阻器接入电路中的电阻为R1′，U1′＝2.4V，
则R1′＝＝＝4Ω；
所以，从断点处滑片P向左滑动的过程中，移动了5cm，变阻器的阻值变化了5Ω，则该滑动变阻器滑片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：R1最大＝9Ω+5cm×1Ω/cm＝14Ω。
电路中最小电流：I小＝＝＝0.2A。
故答案为：（1）5；3；（2）1；
（3）若该滑动变阻器电阻丝没有断路时电路中最小电流是0.2A。
23．如图是小明自制电子秤的原理示意图。托盘、轻弹簧上端和金属滑片P固定一起。已知电阻R0＝5欧，电阻R1＝15欧，弹簧的电阻不计，电源电压U＝3.0伏，电压表的量程为0～3.0伏。
（1）电路设计：要使电子秤能正常工作。电路正确的连接是 将点“3”与点“2”连接 。
（2）故障排除：小明在正确完成电路连接后，闭合电键S，改变托盘中物体的质量，发现电压表有示数，但始终不变，发生故障的原因可能是 D 。
A．R0断路 B．R1短路
C．电压表短路 D．金属滑片P处断路
（3）刻度调试：①调零。在托盘中无物体时，使金属滑片P处于R1最上端，此时电压表的示数为零；②标度。当将1千克的物体放在托盘中，金属滑片P刚好指在距R1上端1/3处（如图），请计算回答“1千克”应标在电压表多少伏的位置上？
（4）继续改进：小明在标示电子秤刻度时，发现电子秤的刻度不均匀。请改变电路的连接，改进成一个能使刻度均匀（电压表读数随质量均匀变化）的电路（请在答题卷的图中完成符合要求的电路）。
【解答】解：（1）电路设计：要使电子秤能正常工作，应将引起滑动变阻器连入电路，从而改变电路中的电阻、引起电压表的示数变化，故应将点“3”与点“2”连接；
（2）发现电压表有示数，但始终不变，说明原因有：电路某处开路或短路，即R0短路或金属滑片P处断路时电压表测电源的电压示数不变，而R0断路、R1短路、电压表短路时电压表均无示数，所以发生故障的原因可能有金属滑片P处断路；
（3）当将1kg的物体放在托盘中，金属滑片P刚好指在距R1上端处时，连入电阻：
R＝×15Ω＝5Ω，
电路中的电流：
I＝＝＝0.3A，
R1两端的电压：
U1＝IR＝0.3A×5Ω＝1.5V；
（4）能使刻度均匀（电压表读数随质量均匀变化）的电路，由于R是变化的，则根据U＝IR可知应保持电路中的电流不变，所以应将滑动变阻器的电阻全部连入电路，电压表只测量滑动变阻器滑片的上部分电阻的电压；如图：
故答案为：（1）将点“3”与点“2”连接；（2）D；（3）“1千克”应标在电压表1.5伏的位置上；（4）如上图。
五．解答题（共13小题）
24．光敏电阻的阻值随光照射的强弱而改变。“光强”表示光的强弱程度的物理量，照射光越强，光强越大，光强符号用E表示，国际单位为坎德拉（cd）．实验测得光敏电阻的阻值R与光强E间的关系如图2所示，根据图象解答下列问题：
（1）光敏电阻的阻值随光强的增大而 减小 。
（2）将光敏电阻R、定值电阻R0、电流表、开关和电源连接成图所示电路。闭合开关，逐渐增大光敏电阻的光照强度，那么 ② 。（填正确答案的序号）
①电流表读数增大，光敏电阻电压也增大
②电流表读数增大，但光敏电阻电压减小
③电流表读数减小，但光敏电阻电压增大
④电流表读数减小，光敏电阻电压也减小
（3）在图1电路中，电源电压为6V，当光照强度为4.5cd时，电流表的读数为0.5A．试求：定值电阻R0的阻值。
【解答】解：
（1）由图2可知，光敏电阻的阻值随光强增大而减小；
（2）由图1可知，光敏电阻R与R0串联，电流表测电路中电流，
闭合开关，逐渐增大光敏电阻的光照强度，光敏电阻阻值减小，电路的总电阻减小，电源电压不变，所以电路中电流变大，由分压原理可知光敏电阻两端电压变小，故②正确；
（3）由图2可知，光照强度为4.5cd时R＝4Ω，
由欧姆定律可知R两端电压：
UR＝IR＝0.5A×4Ω＝2V，
由串联电路的电压特点知R0两端电压：
U0＝U﹣UR＝6V﹣2V＝4V，
串联电路中电流处处相等，
R0＝＝＝8Ω。
答：（1）减小；（2）②；（3）定值电阻R0的阻值为8Ω。
25．如图所示，黑匣子上有A、B、C三个接线柱，内部只有一个电压恒为6V的电源和两个定值电阻R1，R2（R1＞R2）．当电流表分别连接到接线柱AB，AC，BC时，电流表示数如下表所示：
实验序号
1
2
3
电流表位置
接AB之间
接AC之间
接BC之间
电流表示数/A
0.2
0
0.3
电路的总电阻/Ω
30
无法计算
20
（1）请将上表填写完整。
（2）下图所列的四个电路图，符合上述黑匣子内电路连接情况的有 ②④ （填数字序号）。
（3）R1和R2的阻值各为多少？
【解答】解：
（1）由I＝可得，电流表接AB之间时电路的总电阻：
RAB＝＝＝30Ω；
（2）由表格数据，RBC＝20Ω，则RAB＞RBC，
若AB之间R1与R2串联，BC之间只有一个电阻，且阻值为20Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，另一个电阻的阻值为30Ω﹣20Ω＝10Ω，
由R1＞R2可知，BC间的电阻为R1，故①不符合、②符合；
若AB之间只有一个电阻，由R1＞R2、RAB＞RBC可知，AB之间为R1，BC之间为R2，故③不符合、④符合；
（3）由（2）可知，②中R1的阻值为20Ω，R2的阻值为10Ω；
④中R1的阻值为30Ω，R2的阻值为20Ω。
答：（1）30；
（2）②④；
（3）②中R1的阻值为20Ω，R2的阻值为10Ω；④中R1的阻值为30Ω，R2的阻值为20Ω。
26．如图甲所示是一种家庭水箱水位测量装置示意图，电源电压18V保持不变，电压表量程0?15V，电流表量程0?3A，R0是阻值为10Ω的定值电阻，R1是长20cm、阻值为20Ω的电阻丝，滑片P把电阻丝与轻质弹簧的指针连在一起。圆柱体M长80cm，底面积为200cm2．当水位处于最高处时，M刚好浸没在水中，滑片P恰好在R1的最上端。轻质弹簧阻值不计，M全部露出水面前，弹簧的伸长长度△L始终与受到的拉力F成正比，如图乙所示。
（1）如要求电表指针偏转的幅度随水位的上升而增大，则选用电路中 电压 表的示数来显示水位变化。
（2）当水位处于最高处时，电压表的示数为多少？
（3）当水位下降，圆柱体露出水面部分的长度为50cm时，电流表示数为多少？（g取10N/kg）
【解答】解：（1）由图可知，变阻器与定值串联，电压有测变阻器的电压，电流表测电路中的电流，当水位上升时，变阻器连入电路中的电阻变大，根据电阻的串联和欧姆定律，此时电路中的电流变小，即电流表示数变小，根据U＝IR，定值电阻的电压变小，由串联电路电压的规律，电压表示数变大，因要求电表指针偏转的幅度随水位的上升而增大，故应选用电路中电压表的示数来显示水位变化；
（2）当水位处于最高处时，R1＝20Ω，根据电阻的串联和欧姆定律，电路中的电流：
I＝＝＝0.6A，
根据串联电路电流的规律和欧姆定律，变阻器的电压：
U变＝IR1＝0.6A×20Ω＝12V，即电压表的示数为12V；
（3）当水位下降，圆柱体露出水面部分的长度为50cm时，圆柱体受到的浮力减小，
△F浮＝ρgV排＝ρgSV露＝1.0×103kg/m3×10N/kg×200×10﹣4m2×50×10﹣2m＝100N，
弹簧对圆柱体增加的拉力：
△F＝△F浮＝100N，
由图象可知，此时弹簧测力计的伸长量增加10cm，即轻质弹簧指针从最高处下降10cm，
此时变阻器接入电路中的阻值：
R1′＝20Ω﹣×10cm＝10Ω，
电流表示数：
I′＝＝＝0.9A。
答：（1）如要求电表指针偏转的幅度随水位的上升而增大，则选用电路中电压表的示数来显示水位变化；
（2）当水位处于最高处时，电压表的示数为12V；
（3）当水位下降，圆柱体露出水面部分的长度为50cm时，电流表示数为0.9A。
27．为锻炼身体，小明利用所学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，a、b是一根长为5cm的均匀电阻丝，阻值R1＝25Ω，电源电压U＝3V，电流表的量程为 0～0.6A。
（1）小明在电路中连入R0的目的是 防止电流过大而烧坏电流表 。
（2）当拉环不受拉力时，滑片P处于a端，闭合开关后电流表的读数为 0.1 A。
（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。通过计算说明，开关S闭合后，当电流表指针指在0.3A处，作用在拉环上水平向右的拉力为多大？
【解答】解：（1）小明在电路中连入R0的目的是防止电流过大而烧坏电流表；
（2）当滑片P在a端时，R0与Rab串联，
I＝＝＝0.1A；
（3）当电流为0.3A时
I′＝＝＝0.3A；
∴变阻器连入电路中的电阻为：Rab′＝5Ω
连入电路中的电阻线长度：L′＝×5cm＝1cm，
则弹簧的伸长量：△L＝5cm﹣1cm＝4cm，
由图象可知拉力：F＝400N。
故答案为：（1）防止电流过大而烧坏电流表；
（2）0.1；
（3）作用在拉环上水平向右的拉力为400N。
28．如图是小明自制电子秤的原理示意图。托盘、轻弹簧上端和金属滑片P固定一起（弹簧的电阻不计）。
（1）电路设计：要使电子秤能正常工作。下列电路连接正确的是 C 。
A．点“1”与点“2”连接
B．点“1”与点“3”连接
C．点“2”与点“3”连接
（2）故障排除：小明在正确完成电路连接后。闭合电键S，改变托盘中物体的质量，发现电压表有示数。但始终不变，发生故障的原因可能是 D 。
A．R0断路 B．R1短路
C．电压表短路 D．金属滑片P处断路
（3）刻度调试：①调零。在托盘中无物体时，使金属滑片P处于Rl最上端。此时电压表的示散为零。②标度。每次向托盘中增加100克的砝码，在电压表指针所指位置的刻度盘上标出相应的质量值。
当将1千克的物体放在托盘中。金屑滑片P刚好指在距Rl上端处（如图），请计算回答“l千克”应标在电压表多少伏的位置上？（电阻R0＝5欧，电阻R1＝15欧，电源电压U＝3.0伏，电压表的量程为O～3.0伏）
（4）继续改进：小明在标示电子秤刻度时，发现电子秤的刻度与电压表的刻度有不同特点。请说出不同之处 电压表的刻度均匀、电子秤刻度不均匀 。于是，他又开始了新的研究。
【解答】解：（1）电路设计：要使电子秤能正常工作（质量大小变化时，引起连入电阻变化、电压表的示数变化），应将点“3”与点“2”连接；
（2）发现电压表有示数，但始终不变，说明原因有：电路某处开路或短路，即R0短路或金属滑片P处断路时电压表测电源的电压示数不变，而R0断路、R1短路、电压表短路时电压表均无示数，所以发生故障的原因可能有金属滑片P处断路；
（3）当将1kg的物体放在托盘中，金属滑片P刚好指在距R1上端处时，连入电阻：
R＝×15Ω＝5Ω，
电路中的电流：
I＝＝＝0.3A，
R1两端的电压：
U1＝IR＝0.3A×5Ω＝1.5V；
（4）由上题可知，R1两端的电压U1＝＝，即与U1与R1的关系不是成正比的，反映在刻度上是不均匀的，所以电子称刻度与电压表刻度（电压表的刻度是均匀的）不同的。
故答案为：
（1）C；
（2）D；
（3）“1千克”应标在电压表1.5伏的位置上；
（4）电压表的刻度均匀、电子秤刻度不均匀。
29．如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合电键S，滑动变阻器的滑片在某一位置时，电压表示数为12伏，电流表示数为1.2安。求：
（1）电阻R1的阻值；
（2）当滑动变阻器的滑片向右移动到另一位置，电压表示数变化2伏时的电流表示数I′；
（3）若把电压表改接在滑动变阻器R2的两端，当滑动变阻器的滑片在中点（即滑动变阻器连入电路中的阻值为滑动变阻器最大阻值的二分之一）和最右端时，电压表的示数分别为12伏和15伏，那么电源电压U和滑动变阻器的最大阻值R2max为多大？
【解答】已知：U1＝12V，I＝1.2A，△U1＝2V，UⅡ＝15V，UⅠ＝12V，
求：R1，I1′，U，R2max
解：（1）∵I＝；
∴R1＝＝＝10Ω；
（2）U1′＝U1﹣△U1＝12V﹣2V＝10V，
I1′＝＝＝1A；
（3）＝，﹣﹣﹣﹣﹣﹣①；
＝，﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
整理可得：＝；
代入数据：＝；
解得：U＝20V，
R2max＝＝＝30Ω。
答：（1）电阻R1的阻值为10Ω；
（2）当滑动变阻器的滑片向右移动到另一位置，电压表示数变化2伏时的电流表示数I′为1A；
（3）电源电压U为20V；滑动变阻器的最大阻值R2max为30Ω。
30．如图所示，当S闭合，甲、乙两表是电压表时，两表示数之比U甲：U乙＝5：3；当S断开，甲乙两表是电流表时，两表示数之比I甲：I乙＝ 2：5 。此时，R1与R2电阻之比是 2：3 。
【解答】解：（1）当S闭合，甲、乙两表是电压表时（如右图），两个电阻串联，电压表甲测总电压，电压表乙测量的是R2两端的电压，U：U2＝U甲：U乙＝5：3；
所以，U1：U2＝R1：R2＝2：3；
（2）当S断开，甲乙两表是电流表时（如左图），M为分流点，N为合流点，电流表甲测量的是R2中的电流，电流表乙测量的是干路的电流，
∵R1：R2＝2：3，∴I1：I2＝R2：R1＝3：2
I2：I＝I甲：I乙＝2：5
故答案为：2：5，2：3。
31．随着人们生活水平的不断提高，私家车已日益普及。如图是一种测量小气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（由电阻可忽略不计的电流表改装而成且量程足够大）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下表所示，油箱位于压敏电阻上方，电源电压为6V．问：
压力F/N
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
…
电阻R/Ω
300
280
260
240
？
200
180
160
140
120
…
（1）未放油箱时，电路中的电流是多少？
（2）请根据表格数据推测，当油箱和油总重为200N时，压敏电阻R的阻值是多少？
（3）若油箱的质量为6.5kg，当油量表示数为5.5×10﹣2m3时，电路中的电流是多少？
（ρ汽油＝0.7×103kg/m3，g取10N/kg）
【解答】解：（1）由表格数据可知，未放油箱时电阻R＝300Ω，由欧姆定律得。
答：电路中的电流是0.02A。
（2）由表格数据推测可知，压敏电阻R＝220Ω。
答：压敏电阻R的阻值是220Ω。
（3）由质量公式得m油＝ρ油×V油＝0.7×103kg/m3×5.5×10﹣2m3＝38.5kg，
F＝G总＝（m油+m箱）g＝（6.5kg+38.5kg）×10N/kg＝450N，
由表格可知压力为450N时，电阻R＝120Ω，
由欧姆定律得。
答：电路中的电流是0.05A。
32．小敏用如图甲所示的电路图，研究通过导体的电流与导体电阻的关系，电源电压恒为6V．改变电阻R的阻值，调节滑动变阻器滑片，保持R两端的电压不变，记下相应的4次实验的电流和电阻值，描绘在乙图中。
（1）实验过程中，移动变阻器滑片时，眼睛应注视 B （选填序号）；
A．变阻器滑片
B．电压表示数
C．电流表示数
（2）在丙图中，用笔画线代替导线，将电压表正确连入电路；
（3）实验中，他所选择的变阻器是 C （选填序号）；
A．10Ω 0.5A
B．20Ω 1A
C．50Ω 2A
（4）乙图中阴影部分面积表示的科学量是 电压 ；
（5）实验过程中，如果出现了电流表示数为0，电压表示数接近6V，电路发生的故障可能是 电阻R处有断路 。
【解答】解：（1）探究电压一定时，电流与电阻的关系时，在不断的改变定值电阻的同时，必须不断的移动滑动变阻器，使得电压表的示数是一个定值，故在移动滑片的同时，眼睛观察电压表的示数；
（2）通过电流与电阻的图象中可以看出保持电压表的示数是2V，故电压表接入电路中时，所选的量程应该是0～3V的，且并联在电阻两端；
（3）由图乙可以看出：当R′＝10Ω时，I＝0.2A；此时电阻R两端的电压为：UR＝IR′＝0.2A×10Ω＝2V。
由于保持电阻R两端的电压不变，则滑动变阻器两端的电压恒定为：UR′＝U﹣UR＝6V﹣2V＝4V；
若取电流I＝0.1A时，滑动变阻器接入电路的电阻为：R′＝＝＝40Ω；
因此滑动变阻器的最大阻值应大于40Ω，只有C符合条件。
（4）阴影部分为横、纵坐标的乘积，即阴影部分的面积为：S＝IR＝U，即测量的是电压；
（5）如果电路中出现电流表的示数为零，说明在电路中出现了断路，电压表有示数说明是电阻R处出现了断路。
故答案为：（1）B；
（2）如图；
（3）C；
（4）电压；
（5）电阻R处有断路。
33．利用电源、滑动变阻器和定值电阻R0（阻值已知）以及两个电流表A1、A2来测量未知电阻Rx的阻值。同学们设计了如图A、B、C三个电路。
（1）经过讨论，认为测量未知电阻Rx阻值的最佳方案为图 B 电路。
（2）根据所选电路图，请用笔画线代替导线完成实物连接图。
（3）小宇在某次实验中，测得电流表A1的示数为I1，A2的示数为I2，则待测电阻Rx＝ 。
（4）在某次测量中，小宇发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，两个电流表A1、A2的示数始终相等，即I1＝I2，由此判断出Rx处的故障是 断路 。
（5）本实验中滑动变阻器的作用是： 保护电路 和 改变电流 。
【解答】解：（1）A、不能直接或间接测量电压，无法求得RX。
B、知干路电流和R0支路的电流，可求出RX支路电流，
知R0的电阻和电流，求出R0的电压，根据各支路电压相等，求出RX的电压，
根据R＝，可求出RX的阻值，并且移动滑片能完成多次测量，求电阻平均值可减小误差。
C、不能直接或间接求出RX的电压，无法求得RX。
（2）电路电压和电流未知，都接大量程。电流从电压表和电流表正接线柱流入，从负接线柱流出。
滑动变阻器选择一上一下接线柱。
从电源正极开始，依次经开关、A2、A1、R0、滑动变阻器，到电源的负极。A2和A1之间的任意接线柱是分点，R0和滑动变阻器之间任意接线柱是合点，从分点经RX到合点。如图。
（3）IX＝I2﹣I1，所以，UX＝IXRX＝（I2﹣I1）RX，
又因为，U0＝I1R0，
UX＝U0，
所以，（I2﹣I1）RX＝I1R0，
所以，RX＝。
（4）移动滑片，A1与A2示数相等，RX支路电流为0，RX支路断路。
（5）闭合开关前，滑片处于最大阻值处，滑动变阻器在电路中起保护作用。
实验过程中，移动滑片可以改变RX的电流，能得到多组电压和电流值，完成多次测量，求平均值减小误差。
故答案为：（1）B；（2）如图；（3）（4）断路；（5）保护电路；改变电流。
34．如图甲所示电路，可变电阻R2的滑片P从左向右滑动过程中，电压表与电流表的示数呈图乙所示的规律。求：
（1）当电流表的示数为5A时，可变电阻R2接入电路的阻值。
（2）可变电阻R2接入电路的阻值变化范围。
（3）电源电压和电阻R1各是多大？
【解答】解：（1）由图乙可知，当电流表示数为5A时，I2＝5A，R2两端的电压U2＝10V
由公式I＝得，
R2接入电路的阻值：R2＝＝＝2Ω。
答：可变电阻R2接入电路的阻值为2Ω。
（2）当电流为2.5A时，R2两端电压为12.5V，
由公式I＝得，
则：R′2＝＝＝5Ω，
当电流为15A时，R2两端电压为0，
则：R2″＝＝＝0，
∴R2接入电路的阻值变化范围是：0～5Ω。
答：R2接入电路的阻值变化范围是：0～5Ω。
（3）当电流为2.5A时，有：
U＝U1+U2′＝2.5R1+12.5V，①
当电流为15A时，有：
U＝U1′+U2″＝15R1+0，②
①②两式联立求解可得：
R1＝1Ω，U＝15V。
答：电源电压为15V，电阻R1阻值为1Ω。
35．在图（a）所示的电路中，电源电压为18伏且保持不变，电阻R1的阻值为25欧，滑动变阻器R2上标有“100欧 1安”字样。闭合电键S后，电压表V1示数为12伏
①求：通过R1的电流I1。
②求：此时变阻器连入电路的阻值R2。
③若可改变电表的量程，移动滑动变阻器的滑片P，使两电表的指针偏离零刻度线的角度恰好相等，如图（b）所示，求：此时变阻器连入电路的阻值R2′。
【解答】解：①通过R1的电流：
I＝I2＝I1＝＝＝0.48A；
②此时变阻器两端的电压：
U2＝U﹣U1＝18V﹣12V＝6V，
连入电路的阻值R2．
R2＝＝＝12.5Ω；
③（a）当V1的量程为0～15V、V2的量程为0～3V时，
电表的指针偏离零刻度线的角度恰好相等，则
＝，所以R2′＝R1＝×25Ω＝5Ω；
（b）V1、V2的量程都为0～15V时。
电表的指针偏离零刻度线的角度恰好相等，则
U1＝U2，所以R2′＝R1＝25Ω。
答：①通过R1的电流为0.48A；
②此时变阻器连入电路的阻值为12.5Ω；
③若两电表的指针偏离零刻度线的角度恰好相等时，变阻器连入电路的阻值可能为5Ω、可能为25Ω。
36．科研人员为检验飞船舱门的密封性能设计了一个的电路如图甲：将待检验的飞船舱体M置于一个集气空腔N中。先对舱体M充入压强为1.0×105Pa的空气，集气空腔N为真空，利用RM、RN是两个完全相同的力敏电阻来测量舱体M和集气空腔N中的压强，力敏电阻RM、RN的阻值随气体压强变化的关系如表：
力敏电阻受到的
气压（×105Pa）
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（Ω）
50
40
30
22
15
12
10
8
6
5
4
已知舱体M的容积为V，集气空腔N真空部分的容积为4V，不计舱体M器壁的体积，整个过程温度不变。电路中R0的阻值为10Ω，电源电压恒为9V．请回答下列问题：
（1）当开关与b相连，如何从电压表的示数判断舱体M漏气，并说明理由 舱体M漏气时，集气空腔N的压强变大，RN的阻值变小，电路中的电流变大，电阻R0两端的电压变大，所以电压表示数变大 。
（2）若在检验过程中的某时刻，开关S接a，电压表为4.5V，则该时刻舱体M的气压为多少？
（3）实验表明，一定质量的气体在温度不变的情况下，压强随体积的变化如图乙所示。若空气从舱体M中逸出，经过一定的时间后，M、N中的压强相等，开关S接在b处，则此时通过R0的电流是多少？
【解答】解：
（1）由图甲知，S接b时，RN与R0串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流。
当舱体M漏气时，空气从舱体M中进入集气空腔N，集气空腔N中的压强变大；
由表格数据可知，力敏电阻RN的阻值变小，所以电路的总电阻变小；
根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，电阻R0两端的电压变大，即电流表和电压表的示数都变大。
（2）由图甲知，开关S接a时，RM与R0串联，电压表示数为4.5V，
由串联电路特点和欧姆定律可得，通过RM的电流：
IM＝I0＝＝＝0.45A，
所以此时RM连入电路的阻值为：
RM＝＝＝10Ω，
由表中数据知，此时舱体M的气压为0.6×105Pa；
（3）舱体M的容积为V，集气空腔N真空部分的容积为4V，若空气从舱体M中逸出，由题意和图象可知，当M、N中的气体压强相等时，气体的总体积变成原来的5倍，即5V，
由图乙图象知，M、N中的气压值均为0.2×105Pa；
查表可知，此时RM、RN的电阻值均为30Ω，
开关S接在b处，所以电路中的电流：
I′＝＝＝0.225A，
即通过R0的电流为0.225A。
答：（1）舱体M漏气时，集气空腔N的压强变大，RN的阻值变小，电路中的电流变大，电阻R0两端的电压变大，所以电压表示数变大；
（2）开关S接a，电压表为4.5V，则该时刻舱体M的气压为0.6×105Pa；
（3）若空气从舱体M中逸出，经过一定的时间后，M、N中的压强相等，开关S接在b处，则此时通过R0的电流是0.225A。
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八下 第四章 电学重点知识练习
一．选择题（共11小题）
1．关于导体的电阻，下列说法中正确的是（ ）
A．通过导体的电流是0A时，电阻为0Ω
B．导体电阻与它两端的电压成正比，与通过它的电流成反比
C．粗细相同的导线，长的导线电阻较大
D．同种材料制成的长短一样的两条导线，细的电阻较大
2．小科设计了一种测量温度的电路，如图甲所示，电源电压恒为12伏，R0＝5欧，Rt为热敏电阻，图乙表示其阻值随温度变化的图象，电流表量程为“0～0.6A”。下列对此电路分析正确的是（ ）
A．电流表零刻度对应的温度为0℃ B．该电路最高能测量的温度为100℃
C．该温度表表盘上的刻度是均匀的 D．若要提高测量的温度范围可适当增大R0的阻值
3．如图所示，电源电压不变，R1＝2Ω，R2＝3Ω，R3＝4Ω．下列说法错误的是（ ）
A．只闭合S，电流表A1、A2的示数比为1：1
B．只闭合S，电压表V1、V2的示数比为1：3
C．闭合S、S2，电压表V1、V2的示数比为5：11
D．闭合S、S1、S2，电流表A1、A2的示数比为3：5
4．在研究电流与电阻的关系时，电路如图所示。电源电压恒为3V，滑动变阻器上标有“15Ω 1A”字样。在a、b间先后接入不同阻值的定值电阻R，移动滑片P，使电压表示数为1.5V，读出电流表的示数。当20Ω的电阻接入a、b间时，电压表示数始终无法达到1.5V，此时电压表的示数（ ）
A．一定小于1.5V B．减小滑动变阻器的阻值就可能达到1.5V
C．一定大于1.5V D．增大接入电阻的阻值就可能达到1.5V
5．某同学利用如图甲所示的电路进行实验，电源电压恒为3伏，更换5个定值电阻Rx，得到如图乙所示的图象。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0.5伏不变
C．滑动变阻器阻值变化范围1欧～5欧 D．将Rx从5欧换成10欧后应将滑片P向左移
6．在如图的电路中，电源电压U保持不变，在甲、乙两处分别接入电压表，闭合开关S，测得U甲：U乙＝1：3；断开开关S，拆去电压表并在甲、乙两处分别接入电流表，此时I甲：I乙是（ ）
A．3：1 B．1：1 C．1：3 D．4：3
7．如图所示电路中，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关系图象正确的是（ ）
A． B．
C． D．
8．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
9．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14V
C．R1的阻值是20Ω D．滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω
10．某市体育中考中利用“坐位体前屈测试仪”对学生进行身体柔韧性测试。测试者向前推动滑块，滑块被推动的距离越大，仪器的示数就越大。小明同学设计了四种电路（如图）模拟测试，并要求电路中滑动变阻器的滑片向右滑动时，电表示数增大。其中符合要求的电路是（ ）
A． B．
C． D．
11．酒精测试仪可检测机动车驾驶员是否酒后驾车，如图是它的原理图。图中酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的增大而减小，R0为定值电阻。如果测试时电压表示数越大，表明（ ）
A．测试到的酒精气体浓度越大 B．传感器的电阻越大
C．测试到的酒精气体浓度越小 D．通过传感器的电流越小
二．填空题（共3小题）
12．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 。
13．两只定值电阻，甲标有“10Ω 1A”，乙标有“15Ω 0.6A”，把它们串联起来，电路中允许通过的最大电流为 A，两端允许加的最大电压为 V。
14．如图甲所示，电源电压恒定，导体电阻的阻值不随温度的变化而变化。某同学把不同的定值电阻分别接入ab之间，得到ab两端的电压与接入电阻大小的关系如图乙所示。当ab间只接入电阻R1时，电压表的示数U1如图丙所示；当ab间只接入电阻R2时，电压表的示数为3.6伏。则U1的示数是 伏，电源电压为 伏。
三．实验探究题（共5小题）
15．小红按图甲所示的电路探究电流跟电压的关系。
（1）根据图甲，将图乙中的实物电路连接完整。（变阻器滑片向右移动时，电流表的示数变小）
（2）正确连接电路后，闭合开关。①若发现电流表和电压表的示数都很大，这说明小华在实验操作上存在的问题是 ；②若电压表示数约为3V，但无论怎样移动变阻器滑片，电流表示数始终为0，则电路中出现的故障可能是 ；
（3）为了使上述实验结论更具有普遍性，你认为还应进行下列的哪一项操作？答： 。
A．换用电压不同的电源再做实验B．换用阻值不同的电阻再做实验
16．小谢利用图甲所示的电路做“探究通过导体的电流与导体两端的电压、导体电阻的关系”的实验。
（1）图乙是未连接好的电路，请在图上用笔画线代替导线连接好电路。
（2）探究电流与电压的关系，应控制不变的量是 。开关S闭合后，将滑动阻器的滑片P从b端移至a端，电流表和电压表示数变化关系如图丙所示。实验时，电源电压保持3V不变，当滑片P位于a端时，电流表的示数为 A
（3）若实验时突然出现电流表示数增大，电压表示数变为零的现象，产生此故障的原因是 。
（4）探究电流与电阻的关系的实验过程中，当A、B两点间的电阻R由5Ω更换为10Ω后，为了探究上述问题，他应该采取的正确操作是 。
A．保持滑动变阻器的滑片不动 B．将滑动变阻器的滑片适当向左移动
C．将滑动变阻器的滑片适当向右移动 D．适当增加电池的节数。
17．小明利用图甲器材，探究电流与电阻的关系，其中电源电压为4伏且保持不变，实验用到的定值电阻有5欧、10欧、15欧、20欧、25欧。
（1）把图甲的实物图连接完整；
（2）在连接电路、闭合开关前，发现电流表指针位置如图乙所示，其原因是 ；
（3）实验中多次改变R的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，记下电流表的示数，得到电流I随电阻R变化的图象（如图丙），由图象可得出结论是 ；
（4）实验中，小明在读取电流表示数后，断开开关，拆下阻值为5欧的电阻，改接阻值为10欧的电阻，接下来的操作为 。
18．图甲是用伏安法测未知电阻R的阻值的实验图。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中实物电路连接完整。
（2）闭合开关，将滑片P向左滑动时，此时电压表示数为2.4V，电流表示数如图乙所示，则未知电阻R＝ Ω。
（3）若实验中只有一个电压表和一个已知电阻R0的定值电阻，小明设计了如图丙所示的电路，同样可以测量未知电阻Rx，请在空格内将实验步骤补充完整。
①闭合开关S、断开S1，读出电压表读数为U1；
②闭合开关S、S1；读出此时电压表读数为U2；
③请写出用测量值U1、U2、R0来表示Rx的表达式：Rx＝ 。
19．小敏用图甲所示电路来测定某定值电阻的阻值
实验次数
U/v
I/A
R/Ω
1
2.0
0.20
10.0
2
2.5
3
2.9
0.28
10.4
（1）闭合开关前，要将滑动变阻器滑片滑到 （选填“A”或“B”）端
（2）闭合开关后，发现只有一只电表的指针发生偏转，请结合图甲电路分析产生此现象的原因是 。
（3）排除故障后，进行三次实验，测得数据如上表。表中第二次实验的电流可从图乙中读取，根据这三次测得的数据求得此电阻的阻值为 欧（保留一位小数）
（4）下列实验电路图丙中，也能够得出定值电阻Rx阻值的电路有 。
四．计算题（共4小题）
21．某水果自动筛选装置（如图1所示），它能将质量小于一定标准的水果自动剔除。其原理如下：传送带上的水果经过检测区间时，使下方压敏电阻R的阻值发生变化，AB间的电压也随之发生改变。当UAB＜3V时，机械装置启动，将质量不达标的小水果推出传送带，实现自动筛选功能。已知：电源电压为12V．R0＝20Ω，压敏电阻R的阻值随压力变化关系如图2所示。求：
（1）压力检测区间长0.2m，传送带传送水果速度为0.4m/s，机械装置对不达标的小水果的做出判断的时间最多为多少秒？（水果大小忽略不计）
（2）当检测点上没有水果时，电路中的电流是多大？
（3）该装置能够剔除质量小于多少千克的水果？
22．如图甲所示电路中，电源电压U0保持不变，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向左滑过一段距离后电流表才有读数，且电压表读数U与x、电流表读数I与x的关系如图乙、丙所示。
（1）根据图象可知：断点位置x等于 厘米处，电源电压U0等于 伏。
（2）定值电阻R2的阻值等于 欧。
（3）开关闭合，滑片P从断点处向左滑动的过程中，该滑动变阻器滑片P每滑动1厘米的阻值变化均相等，则该变阻器电阻丝如果没有断路，电路中最小电流应是多少？
23．如图是小明自制电子秤的原理示意图。托盘、轻弹簧上端和金属滑片P固定一起。已知电阻R0＝5欧，电阻R1＝15欧，弹簧的电阻不计，电源电压U＝3.0伏，电压表的量程为0～3.0伏。
（1）电路设计：要使电子秤能正常工作。电路正确的连接是 。
（2）故障排除：小明在正确完成电路连接后，闭合电键S，改变托盘中物体的质量，发现电压表有示数，但始终不变，发生故障的原因可能是 。
A．R0断路 B．R1短路
C．电压表短路 D．金属滑片P处断路
（3）刻度调试：①调零。在托盘中无物体时，使金属滑片P处于R1最上端，此时电压表的示数为零；②标度。当将1千克的物体放在托盘中，金属滑片P刚好指在距R1上端1/3处（如图），请计算回答“1千克”应标在电压表多少伏的位置上？
（4）继续改进：小明在标示电子秤刻度时，发现电子秤的刻度不均匀。请改变电路的连接，改进成一个能使刻度均匀（电压表读数随质量均匀变化）的电路（请在答题卷的图中完成符合要求的电路）。
五．解答题（共13小题）
24．光敏电阻的阻值随光照射的强弱而改变。“光强”表示光的强弱程度的物理量，照射光越强，光强越大，光强符号用E表示，国际单位为坎德拉（cd）．实验测得光敏电阻的阻值R与光强E间的关系如图2所示，根据图象解答下列问题：
（1）光敏电阻的阻值随光强的增大而 。
（2）将光敏电阻R、定值电阻R0、电流表、开关和电源连接成图所示电路。闭合开关，逐渐增大光敏电阻的光照强度，那么 。（填正确答案的序号）
①电流表读数增大，光敏电阻电压也增大②电流表读数增大，但光敏电阻电压减小
③电流表读数减小，但光敏电阻电压增大④电流表读数减小，光敏电阻电压也减小
（3）在图1电路中，电源电压为6V，当光照强度为4.5cd时，电流表的读数为0.5A．试求：定值电阻R0的阻值。
25．如图所示，黑匣子上有A、B、C三个接线柱，内部只有一个电压恒为6V的电源和两个定值电阻R1，R2（R1＞R2）．当电流表分别连接到接线柱AB，AC，BC时，电流表示数如下表所示：
实验序号
1
2
3
电流表位置
接AB之间
接AC之间
接BC之间
电流表示数/A
0.2
0
0.3
电路的总电阻/Ω
无法计算
20
（1）请将上表填写完整。
（2）下图所列的四个电路图，符合上述黑匣子内电路连接情况的有 （填数字序号）。
（3）R1和R2的阻值各为多少？
26．如图甲所示是一种家庭水箱水位测量装置示意图，电源电压18V保持不变，电压表量程0?15V，电流表量程0?3A，R0是阻值为10Ω的定值电阻，R1是长20cm、阻值为20Ω的电阻丝，滑片P把电阻丝与轻质弹簧的指针连在一起。圆柱体M长80cm，底面积为200cm2．当水位处于最高处时，M刚好浸没在水中，滑片P恰好在R1的最上端。轻质弹簧阻值不计，M全部露出水面前，弹簧的伸长长度△L始终与受到的拉力F成正比，如图乙所示。
（1）如要求电表指针偏转的幅度随水位的上升而增大，则选用电路中 表的示数来显示水位变化。
（2）当水位处于最高处时，电压表的示数为多少？
（3）当水位下降，圆柱体露出水面部分的长度为50cm时，电流表示数为多少？（g取10N/kg）
27．为锻炼身体，小明利用所学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，a、b是一根长为5cm的均匀电阻丝，阻值R1＝25Ω，电源电压U＝3V，电流表的量程为 0～0.6A。
（1）小明在电路中连入R0的目的是 。
（2）当拉环不受拉力时，滑片P处于a端，闭合开关后电流表的读数为 A。
（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。通过计算说明，开关S闭合后，当电流表指针指在0.3A处，作用在拉环上水平向右的拉力为多大？
29．如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合电键S，滑动变阻器的滑片在某一位置时，电压表示数为12伏，电流表示数为1.2安。求：
（1）电阻R1的阻值；
（2）当滑动变阻器的滑片向右移动到另一位置，电压表示数变化2伏时的电流表示数I′；
（3）若把电压表改接在滑动变阻器R2的两端，当滑动变阻器的滑片在中点（即滑动变阻器连入电路中的阻值为滑动变阻器最大阻值的二分之一）和最右端时，电压表的示数分别为12伏和15伏，那么电源电压U和滑动变阻器的最大阻值R2max为多大？
30．如图所示，当S闭合，甲、乙两表是电压表时，两表示数之比U甲：U乙＝5：3；当S断开，甲乙两表是电流表时，两表示数之比I甲：I乙＝ 。此时，R1与R2电阻之比是 。
31．随着人们生活水平的不断提高，私家车已日益普及。如图是一种测量小气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（由电阻可忽略不计的电流表改装而成且量程足够大）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下表所示，油箱位于压敏电阻上方，电源电压为6V．问：
压力F/N
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
…
电阻R/Ω
300
280
260
240
？
200
180
160
140
120
…
（1）未放油箱时，电路中的电流是多少？
（2）请根据表格数据推测，当油箱和油总重为200N时，压敏电阻R的阻值是多少？
（3）若油箱的质量为6.5kg，当油量表示数为5.5×10﹣2m3时，电路中的电流是多少？
（ρ汽油＝0.7×103kg/m3，g取10N/kg）
32．小敏用如图甲所示的电路图，研究通过导体的电流与导体电阻的关系，电源电压恒为6V．改变电阻R的阻值，调节滑动变阻器滑片，保持R两端的电压不变，记下相应的4次实验的电流和电阻值，描绘在乙图中。
（1）实验过程中，移动变阻器滑片时，眼睛应注视 （选填序号）；
A．变阻器滑片B．电压表示数C．电流表示数
（2）在丙图中，用笔画线代替导线，将电压表正确连入电路；
（3）实验中，他所选择的变阻器是 （选填序号）；
A．10Ω 0.5A B．20Ω 1A C．50Ω 2A
（4）乙图中阴影部分面积表示的科学量是 ；
（5）实验过程中，如果出现了电流表示数为0，电压表示数接近6V，电路发生的故障可能是 。
33．利用电源、滑动变阻器和定值电阻R0（阻值已知）以及两个电流表A1、A2来测量未知电阻Rx的阻值。同学们设计了如图A、B、C三个电路。
（1）经过讨论，认为测量未知电阻Rx阻值的最佳方案为图 电路。
（2）根据所选电路图，请用笔画线代替导线完成实物连接图。
（3）小宇在某次实验中，测得电流表A1的示数为I1，A2的示数为I2，则待测电阻Rx＝ 。
（4）在某次测量中，小宇发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，两个电流表A1、A2的示数始终相等，即I1＝I2，由此判断出Rx处的故障是 。
（5）本实验中滑动变阻器的作用是： 和 。
34．如图甲所示电路，可变电阻R2的滑片P从左向右滑动过程中，电压表与电流表的示数呈图乙所示的规律。求：
（1）当电流表的示数为5A时，可变电阻R2接入电路的阻值。
（2）可变电阻R2接入电路的阻值变化范围。
（3）电源电压和电阻R1各是多大？
35．在图（a）所示的电路中，电源电压为18伏且保持不变，电阻R1的阻值为25欧，滑动变阻器R2上标有“100欧 1安”字样。闭合电键S后，电压表V1示数为12伏
①求：通过R1的电流I1。②求：此时变阻器连入电路的阻值R2。
③若可改变电表的量程，移动滑动变阻器的滑片P，使两电表的指针偏离零刻度线的角度恰好相等，如图（b）所示，求：此时变阻器连入电路的阻值R2′。
36．科研人员为检验飞船舱门的密封性能设计了一个的电路如图甲：将待检验的飞船舱体M置于一个集气空腔N中。先对舱体M充入压强为1.0×105Pa的空气，集气空腔N为真空，利用RM、RN是两个完全相同的力敏电阻来测量舱体M和集气空腔N中的压强，力敏电阻RM、RN的阻值随气体压强变化的关系如表：
力敏电阻受到的
气压（×105Pa）
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（Ω）
50
40
30
22
15
12
10
8
6
5
4
已知舱体M的容积为V，集气空腔N真空部分的容积为4V，不计舱体M器壁的体积，整个过程温度不变。电路中R0的阻值为10Ω，电源电压恒为9V．请回答下列问题：
（1）当开关与b相连，如何从电压表的示数判断舱体M漏气，并说明理由 。
（2）若在检验过程中的某时刻，开关S接a，电压表为4.5V，则该时刻舱体M的气压为多少？
（3）实验表明，一定质量的气体在温度不变的情况下，压强随体积的变化如图乙所示。若空气从舱体M中逸出，经过一定的时间后，M、N中的压强相等，开关S接在b处，则此时通过R0的电流是多少？
