呼和浩特专版2020中考物理复习方案第17课时欧姆定律试题.docx

第17课时　欧姆定律
真题回顾　把握考向
命题点一　电路故障分析
1.(多选)[2016·呼和浩特,9题3分]如图17-1所示,小宇同学在“测量小灯泡电功率”的实验中,将电压表并联在了滑动变阻器两端,闭合开关,发现电路存在故障,并作如下分析,下列判断正确的是(　　)

图17-1
A.若灯不亮,电压表有示数,电路故障可能是灯泡断路
B.若灯不亮,电流表有示数,电路故障可能是灯泡短路
C.若灯不亮,两表都有示数,电路故障可能是滑动变阻器短路
D.若灯不亮,电压表有示数,电路故障可能是滑动变阻器断路
命题点二　测量电阻的阻值

图17-2
2.[2019·呼和浩特,14题3分]小艳同学在测量定值电阻Rx(大约几十欧)实验中,实验室只有如下器材:电源、开关、导线若干、定值电阻R0=15 Ω、两个电压表V1和V2、滑动变阻器。她设计的电路图如图17-2所示,物理孙老师检查后,认为不完整。
(1)请将图17-2所示电路图补充完整。(在原图上补全电路)
(2)闭合开关之前,滑动变阻器滑片应滑至　　　(选填“最左端”“最右端”或“任意位置”)。 
(3)她经过这次实验后,自己进一步设计出没有电压表,只有两个电流表的实验电路图三个,如图17-3所示,若已知电流表A1的电阻,你认为图　　　　(选填“A”“B”或“C”)所示设计测量更精确。 

图17-3
3.[2016·呼和浩特,14题3分]作为电路中极其重要的元件之一,电源本身也有电阻,如干电池,我们可以把它看成由一个电压为U的理想电源与一个阻值为r的电阻串联而成,如图17-4甲所示。为了测量U和r,某同学设计了图乙所示电路,已知R1=7 Ω,R2=4.5 Ω,当闭合开关S、S1时,电压表示数为1.40 V,闭合开关S、S2时,电压表示数为1.35 V,则理想电源电压U=　　V,电池内阻r=　　　　Ω。多次测量往往能减小误差,该同学把电阻换成电阻箱,变换阻值,测出了多组电阻值(用R表示)与相对应的电压表示数(用U'表示),然后他作出了1U'与1R的关系图像如图丙所示,这条直线与纵轴的交点越向上远离坐标原点,说明电源电压U　　　　(选填“越大”“越小”或“不变”)。 

图17-4
4.[2015·呼和浩特,14题3分]小刘同学想测量某一定值电阻的阻值Rx(大小约为10~20 Ω)。手头有如下器材:待测电阻Rx、电流表一只(自身电阻不计)、滑动变阻器一只(电阻从0变化,最大阻值Rmax=10 Ω)、单刀开关一个、电源一个(电源电压不变,大小未知)、导线若干。
(1)他想在一个电路中测量待测电阻,请你帮他画出电路图。
(2)用已知量和测量量写出待测电阻表达式Rx=　　　　(简要说明各个字母的含义)。 

命题点三　欧姆定律及其相关计算

图17-5
5.[2019·呼和浩特,8题2分]用电器甲和乙,其电流与其两端电压关系如图17-5所示,其中直线表示用电器甲的电流与其两端电压关系。下列说法正确的是 (　　)
A.用电器甲电阻不变,大小为0.1 Ω
B.用电器乙电阻随着电流增大而变大,最大值为10 Ω
C.如果把这两个用电器串联接在6 V的电源上,干路中的电流是0.43 A
D.如果把这两个用电器并联接在4 V的电源上,干路中的电流是0.65 A
6.[2018·呼和浩特,8题2分]早在19世纪20年代,德国物理学家欧姆就对导体中电流和导体两端电压的关系进行了大量的实验研究,发现对于大多数导体而言,导体中电流跟导体两端电压成正比,并于1827年在《伽伐尼电路:数学研究》一书中,把他的实验规律总结成如下公式:S=γ·E(S表示导体中的电流;E表示导体两端的电压;γ表示导体对电流的传导率,简称电导率)。关于这一规律,下列说法正确的是 (　　)
A.对于不同的导体,给它们两端加相同的电压,通过的电流与导体的电导率成反比
B.对于不同的导体,如果通过的电流相同,电压与导体的电导率成正比
C.电导率反映的是导体对电流的导通作用
D.电导率的大小是由加在导体两端的电压与通过导体的电流决定的
7.[2014·呼和浩特,8题2分]由欧姆定律公式可知 (　　)
A.同一导体两端的电压跟通过导体的电流成反比
B.导体两端的电压为零时,因为没有电流通过,所以导体电阻为零
C.导体中的电流越大,导体的电阻就越小
D.导体电阻的大小,可以用它两端的电压与通过它的电流的比值来表示
8.[2018·呼和浩特,22题8分]传感器可以把力学物理量转化成电学信号,然后通过相互之间的函数关系直接表现力的大小。测量压力大小的压力传感器工作原理如图17-6所示,其中M、N均为绝缘材料。MN间有可收缩的导线(电阻大小不计),弹簧上端和滑动变阻器R2的滑片P固定在一起,电源电压恒为12 V,已知压力F的大小与R2阻值大小成正比例关系。闭合开关S,压力F0=0时,滑片P在最上端;压力F1=1 N时,电流表示数为1 A,电压表示数为3 V,当滑片P滑至最下端时,电压表的示数为7.5 V,求:
(1)定值电阻R1的大小,压力F1与R2阻值之比k。
(2)当滑片P滑至最下端时,压力F2的大小。
(3)压力F的大小与电压表示数之间的函数关系表达式。

图17-6

9.[2018·呼和浩特,15题4分]一个彩色灯泡上标有“36 V　7.2 W”的字样(忽略温度对灯丝电阻的影响),求:
(1)该灯泡正常工作时的电流和灯丝的电阻。
(2)若接在220 V的照明电路中使用,至少需要串联多少个这种灯泡。

10.[2017·呼和浩特,15题4分]如图17-7所示,电阻R1为8 Ω,电源电压为12 V,开关S闭合后,求:
(1)当滑动变阻器R2接入电路的电阻为30 Ω时,通过电阻R1的电流I1和电路的总电流I。
(2)当滑动变阻器R2接入电路的电阻为20 Ω时,通过电阻R1的电流I1'和电路的总电流I'。

图17-7

达标检测　巩固提升
|基础达标|
一、选择题
1.[2019·宜昌]用如图17-19所示电路探究电流跟电压的关系。为了改变定值电阻R两端的电压,设计了三种方案。
甲:多节干电池串联接入MN;
乙:电池与滑动变阻器串联接入MN;
丙:电池先后与不同定值电阻R'串联接入MN。
可行的方案是 (　　)

图17-19
A.仅有甲 B.仅有乙
C.仅有甲、乙两种 D.甲、乙、丙都可行
2.[2018·台州]某同学利用如图17-20甲所示的电路进行实验,电源电压恒为3 V,更换5个定值电阻Rx,得到如图乙所示的图像。下列有关叙述正确的是 (　　)

图17-20
A.该同学探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 V不变
C.滑动变阻器阻值变化范围为1~5 Ω
D.将Rx从5 Ω换成10 Ω后,应将滑片P向左移
3.下列关于电阻的说法中正确的是 (　　)
A.由欧姆定律I=UR,可以得到R=UI,所以导体的电阻与其两端的电压及通过的电流有关
B.两根粗细一样的导体,长的一定比短的电阻大
C.用伏安法测小灯泡的电阻,可以利用多次测量求平均值的方法减小实验误差
D.电阻的大小与导体本身的材料、长度和横截面积有关
4.[2019·毕节]已知R2<R1,将图17-21中的四种不同接法,接到同一电源两极间,则电路中电流最大的是 (　　)

图17-21
5.[2019·海南]如图17-22所示是某电子秤内部简化电路。R0是定值电阻,Rx是压敏电阻,阻值随压力增大而减小,电源电压保持不变。闭合开关,当Rx上压力增大时,随之减小的是 (　　)

图17-22
A.通过Rx的电流 B.通过R0的电流
C.Rx两端的电压 D.R0两端的电压
6.[2019·扬州]如图17-23所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,调节滑动变阻器的滑片,下列说法正确的是 (　　)

图17-23
A.滑片向左滑动,电流表示数增大,电压表示数减小
B.滑片向左滑动,电流表、电压表示数都增大
C.滑片向右滑动,电流表、电压表示数都增大
D.滑片向右滑动,电流表示数减小,电压表示数增大
7.[2019·连云港]如图17-24所示,电源电压U恒定,闭合开关S1和S2,在滑动变阻器滑片向上移动过程中 (　　)

图17-24
A.灯泡L的亮度不变
B.R2两端的电压变大
C.电流表A1的示数变大
D.电流表A2的示数变大
8.[2018·宜昌]如图17-25所示的电路,闭合开关,两灯泡均发光,过一会儿,其中一个灯泡突然熄灭,电流表和电压表指针仍有示数。造成此现象的原因可能是 (　　)

图17-25
A.灯泡L1断路 B.灯泡L2断路
C.灯泡L1被短接 D.灯泡L2被短接
9.[2019·淄博]如图17-26所示,电源电压为5 V,闭合开关S,电压表的示数为1 V,则 (　　)

图17-26
A.通过灯泡L1的电流比通过L2的电流大
B.灯泡L1两端的电压是1 V
C.灯泡L1和L2的电阻之比是4∶1
D.若灯泡L2的灯丝烧断,电压表的示数为零
10.[2019·攀枝花]如图17-27所示,电源电压不变,当开关S2断开,S1、S3闭合时,电流表示数为I1,电压表示数为U1;当开关S2闭合,S1、S3断开时,电流表示数为I2,电压表示数为U2。已知R1􀏑R2=2􀏑1,则 (　　)

图17-27
A.I1I2=29　U1U2=23 B.I1I2=92　U1U2=23
C.I1I2=29　U1U2=32 D.I1I2=92　U1U2=32
11.[2019·宁夏]如图17-28所示的电路中,电阻R2的阻值为15 Ω。当开关S1、S2闭合时,电流表A1的示数为0.5 A,电流表A2示数为0.2 A。下列说法正确的是(　　)

图17-28
A.电阻R1的阻值为10 Ω
B.S1、S2闭合时,通过电阻R1的电流为0.5 A
C.S1、S2闭合时,电流表A1测量的是R1的电流
D.开关S2断开时,电流表A2示数为0.5 A
12.[2019·自贡]如图17-29所示,已知电源电压不变,为了比较电阻R1和R2的大小,四位同学分别设计了如下的电路,其中不可行的是 (　　)

图17-29
二、实验题
13.[2019·连云港]某实验小组利用如图17-30所示电路探究“导体中电流和其两端电压的关系”,提供的实验器材有:电源(6 V)、电流表、电压表、定值电阻(10 Ω)、滑动变阻器(“40 Ω　0.5 A”)、开关和导线若干。

图17-30
(1)请用笔画线代替导线,将图中实物电路连接完整。
(2)闭合开关前,应该将滑片P置于　　　　(选填“A”或“B”)端。 
(3)小明同学进行了正确的实验操作,某次电流表的示数为0.2 A,此时定值电阻消耗的功率为　　W,滑动变阻器接入电路的阻值为　　　Ω。 
(4)同组的小红同学想要探究“导体中电流和电阻的关系”,她又找来了两个阻值分别为5 Ω和20 Ω的电阻,用图示电路,为完成三次实验,则定值电阻两端电压的最小预设值是　　　　V。 
14.[2019·丽水]利用如图17-31所示电路探究电流与电阻的关系,其中电流表量程为“0~0.6 A”,电压表量程为“0~3 V”,滑动变阻器的规格为“50 Ω　1 A”,依次将阻值为5 Ω、10 Ω、20 Ω的定值电阻接入AB之间完成实验,获得数据如下表。

图17-31
实验组别
1
2
3
电阻R/Ω
5
10
20
电流I/A
0.4
0.2
0.1

(1)完成第1组实验,断开开关S,拆下5 Ω的电阻,改接10 Ω的电阻,继续操作以下四步:①闭合开关S;②将滑动变阻器的滑片移到最右端;③记录电流表示数;④将滑动变阻器的滑片移到适当位置。从安全和规范角度考虑,正确的顺序是　　　　　　　　。 
(2)上述操作④中判断滑片已处于适当位置的依据是　 。 
(3)依据表中数据作出了如图17-32所示的图像,其中正确的是　　　　。 

图17-32
(4)要完成本次实验,电源最多只能将　　　　节干电池串联。 
15.[2019·益阳]测电阻Rx阻值的电路如图17-33甲所示,电源电压恒定,R0为定值电阻,部分实验步骤如下:

图17-33
(1)开关S闭合前,滑动变阻器R的滑片P应该移到　　　　(选填“A”或“B”)端。 
(2)连接好电路,闭合开关S,移动滑动变阻器滑片P,某次电流表A2的示数如图乙所示, 电流表A2的示数为
　　　　A。 
(3)若测得电流表A1的示数为I1,电流表A2的示数为I2,则Rx=　　　　。(用题中字母表示) 
(4)多次移动滑动变阻器的滑片P,记录每次实验中电流表A1、 A2的示数,得到了如图丙所示的I1-I2图像。若R0=20 Ω,由图像求得被测电阻的阻值Rx=　　　　Ω。 
16.[2019·广安]学校科技创新小组用伏安法测量小灯泡的电阻,电源电压为3 V,待测小灯泡的额定电压为2.5 V。
(1)请用笔画线代替导线,完成图17-34中实物电路的连接,要求:①滑片P向右移动时,电流表示数变小;②连线不能交叉。

图17-34
(2)检查电路无误后,闭合开关,灯泡不亮,电压表有示数,电流表示数为零,导致这一现象的原因可能是　　　　。 
A.电压表短路 B.电压表断路
C.滑动变阻器短路 D.小灯泡断路
(3)故障排除后,闭合开关,当滑动变阻器的滑片P移到某一位置时,电压表示数如图17-35甲所示,要测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑动变阻器的滑片向　　　　(选填“左”或“右”)移动。 

图17-35
(4)通过移动滑动变阻器的滑片P记录了多组数据,并作出了如图乙所示的I-U图像,由图可知小灯泡正常发光时的电阻为　　　　 Ω。 
三、计算题
17.[2019·长春]如图17-36所示,电阻R1的阻值为10 Ω。闭合开关S,电阻R1两端的电压为10 V,电阻R2两端的电压为5 V。求:
(1)电源电压。
(2)通过电阻R1的电流。

图17-36

18.[2019·徐州]定值电阻R1两端加4.5 V电压时,通过的电流为0.45 A。如图17-37所示电路,电源电压不变,R1和定值电阻R0并联,电流表示数为0.50 A;用阻值为30 Ω的电阻R2替换R1,电流表示数变为0.30 A。求:
(1)R1的阻值。
(2)电源电压。

图17-37

四、综合题
19.[2019·安徽]如图17-38所示为探究小灯泡灯丝的阻值变化特点的电路图。实验所选用的器材均能符合实验要求,其中部分器材的规格如下:小灯泡(额定电压3.8 V、额定电流0.32 A)、电压表(量程3 V、内阻3000 Ω)、电流表(量程500 mA、内阻0.5 Ω)、定值电阻R0(阻值1000 Ω)。按电路图连接好电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片至某一位置时,发现电压表的示数为2.7 V,电流表的示数为315 mA。求此时:
(1)小灯泡两端的电压。
(2)通过小灯泡的电流。
(3)小灯泡灯丝的阻值。(计算结果保留两位小数)

图17-38

|挑战自我|
20.[2019·达州]图17-39是物理兴趣小组设计的四个测量身高的电路图,身高仪都由电压表改装而成。能实现身高越高,身高仪示数越大,且刻度均匀的电路是 (　　)

图17-39
21.[2019·仙桃]如图17-40所示,电源电压U保持不变,R1<R2。开关S先与触点1接通,电流表、电压表的示数分别为I1、U1,再与触点2接通,电流表、电压表的示数分别为I2、U2,定值电阻R的电流变化量为ΔI,电压变化量为ΔU,功率变化量为ΔP,则 (　　)

图17-40
A.I1=I2 B.U1<U2
C.R=ΔUΔI D.ΔP=ΔU·ΔI
22.如图17-41甲所示电路,电源电压保持不变。闭合开关S,调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小,R1和R2中的某个电阻,其I-U关系图像如图乙所示。图丙列出了另一个电阻的I-U关系图像,其中正确的是 (　　)

图17-41
23.[2019·江西]如图17-42所示,电源电压保持不变,电流表的量程为0~0.6 A,电压表的量程为0~15 V,R1=20 Ω,滑动变阻器R2的规格为“100 Ω　1 A”。
(1)闭合开关S1,断开开关S2、S3,电流表示数为0.4 A,求电源电压。
(2)闭合开关S3,断开开关S1、S2,滑动变阻器滑片置于中点位置时,电压表的示数为4 V,求R3的阻值。
(3)闭合开关S1、S2和S3,在不损坏电流表、电压表的情况下,求滑动变阻器R2的阻值取值范围。

图17-42

24.[2019·河北]如图17-43甲所示,电源电压保持不变,定值电阻R1=10 Ω,R2=5 Ω。滑动变阻器R的规格为“30 Ω　2.5 A”,电流表 A2选用0~3 A的量程,电压表选用0~15 V的量程。闭合全部开关,电流表A1的示数为1 A。
(1)求电源电压。
(2)若将表盘如图乙所示的电流表A3接入电路,闭合全部开关,改变滑片位置,电流表A3的指针恰好指在满偏的23处,求滑动变阻器接入电路的可能值。
(3)用一个新的电源替代原来的电源,只闭合S,在保证电路安全的情况下,求电源电压的最大值。

图17-43

【参考答案】
真题回顾　把握考向
1.BD
2.(1)如图所示
(或 )
(2)最右端　(3)C
[解析](2)闭合开关前,滑动变阻器的滑动端应滑至使其接入电路的阻值最大的最右端。(3)三个实验电路均可以测出Rx的值,但由于电流表有电阻,A、B两图均没有考虑电流表电阻对实验结果的影响,图C中,电流表电阻对实验结果没有影响,故图C所示设计测量更精确。
3.1.5　0.5　越小
4.(1)如图所示
(或)
(2)10Ω·IbIa-Ib
Ia表示滑片滑到a端时电流表示数,Ib表示滑片滑到b端时电流表示数。
5.D　6.C　7.D
8.解:(1)由电路图可知,定值电阻R1和滑动变阻器R2串联,电压表测量R2两端的电压,据欧姆定律得:R1=U1I=U-U2I=12V-3V1A=9 Ω,
R2=U2I=3V1A=3 Ω。
当F1=1 N时,R2阻值为3 Ω,
故k=F1R2=1N3Ω=13 N/Ω。
(2)当滑片P滑至最下端时,据欧姆定律得:
I'=U'1R1=U-U'2R1=12V-7.5V9Ω=0.5 A,
R2大=U'2I'=7.5V0.5A=15 Ω,
则F2=kR2大=13 N/Ω×15 Ω=5 N。
(3)压力F大小与电压表示数之间函数关系表达式为:F=kR2=k×U2I=k×U2U-U2R1=k·U2R1U-U2=3N·U212V-U2。
9.解:(1)由电功率的计算公式可得:IL=PUL=7.2W36V=0.2 A。
由欧姆定律的计算公式可得:R=ULIL=36V0.2A=180 Ω。
(2)根据串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和可得:n=UUL=220V36V≈6.1(个),为了使用安全,应取7个。
10.解:(1)当滑动变阻器R2接入电路的电阻为30 Ω时,R1与R2并联,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,通过两电阻的电流分别为:
I1=UR1=12V8Ω=1.5 A,
I2=UR2=12V30Ω=0.4 A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,电路的总电流
I=I1+I2=1.5 A+0.4 A=1.9 A。
(2)当滑动变阻器R2接入电路的电阻为20 Ω时,通过两电阻的电流:
I'1=I1=UR1=12V8Ω=1.5 A,
I'2=UR'2=12V20Ω=0.6 A,
则电路的总电流
I'=I'1+I'2=1.5 A+0.6 A=2.1 A。
达标检测　巩固提升
1.D　[解析]在探究电流与电压关系的实验中,必须控制电阻不变,改变定值电阻两端的电压。方案甲:用多节干电池串联接入MN可以改变电源电压,即改变定值电阻两端的电压;方案乙:电池与滑动变阻器串联后接入MN,也可以改变定值电阻两端的电压;方案丙:电池先后与不同定值电阻R'串联接入MN,同样也可以改变定值电阻两端的电压。所以三种方案都是可行的。故D符合题意,A、B、C不符合题意。
2.C　3.D　4.D
5.C　[解析]由图知,R0与Rx串联接在电路中,当Rx上压力增大时,其阻值减小,则电路中的电流I增大,即通过Rx和R0的电流均增大;由欧姆定律可知U0=IR0,得R0两端的电压U0增大;根据串联电路的电压规律U=U0+Ux,得Ux=U-U0,由于U不变,U0增大,则压敏电阻两端的电压Ux减小。故选C。
6.B　[解析]电压表测量灯泡L两端的电压,则当滑片向左滑动时,总电阻变小,电流变大,灯泡L分得的电压变大,则电流表示数变大,电压表示数变大;反之,当滑片向右滑动时,电流表示数变小,电压表示数变小。故选B。
7.A　[解析]由电路图可知,闭合两开关S1、S2,定值电阻R2被短路,滑动变阻器R1与灯泡L并联,电流表A1测量干路电流,电流表A2测量通过灯泡L的电流。当滑动变阻器滑片向上滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻增大,由于并联电路中各支路用电器独立工作,互不影响,所以滑片滑动时,灯泡亮度不变,故A正确;由于R2被短路,所以R2两端的电压一直为0,故B错误;灯泡L电阻不变,滑动变阻器接入电路的电阻增大,所以总电阻增大,电源电压不变,总电阻增大,由I=UR可知干路电流减小,即电流表A1示数变小,故C错误;电流表A2测量通过灯泡L的电流,由于灯泡L的电阻和两端电压不变,由I=UR可知通过灯泡L的电流不变,即电流表A2的示数不变,故D错误。
8.A
9.C　[解析]由电路图可知,L1与L2串联,电压表测L2两端电压,串联电路中的电流处处相等,L2两端的电压是1 V,故A、B错误。灯泡L1两端的电压U1=U-U2=5 V-1 V=4 V,根据串联电路的特点及欧姆定律有:R1R2=U1U2=4V1V=41,故C正确。若灯泡L2的灯丝烧断,电压表的示数等于电源电压,故D错误。
10.D
11.A　[解析]由电路图可知,当开关都闭合时,两电阻并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测通过电阻R2的电流,C错误;由于两电阻并联,所以通过电阻R1的电流为I1=I-I2=0.5 A-0.2 A=0.3 A,B错误;电源电压为U=U1=U2=I2R2=0.2 A×15 Ω=3 V,电阻R1的阻值为R1=U1I1=3V0.3V=10 Ω,A正确;由题意可知,当开关S2断开时,电路中只有电阻R2,此时电流表的示数为I2'=UR2=3V15Ω=0.2 A,D错误。
12.D　[解析]A选项图中两个电阻串联,电压表 V1测量电源电压,电压表V2测量电阻R1两端的电压,根据串联电路电压的规律,电阻R2两端的电压等于电压表V1和V2的示数之差,由于两电阻两端的电流相等,则根据电阻两端的电压的大小就可以比较电阻的大小。B选项图中两个电阻串联,两个电压表分别测量两个电阻两端的电压,由于通过两电阻的电流相等,则根据电阻两端的电压的大小就可以比较电阻的大小。C选项图中开关S1、S2闭合时电路为R1的简单电路,开关S2断开时两电阻串联,电流表测电路中的电流,根据串联电路的特点和欧姆定律分别表示出电源的电压,利用电源的电压不变建立等式,通过比较电流之间的关系可得出电阻的大小关系。D选项图中两电阻并联,电压表测电源电压,电流表测量干路电流,只能测出电路的总电阻,不能求出电阻R1、R2的阻值,因此无法比较两电阻阻值的大小。故选D。
13.(1)如图所示

(2)A　(3)0.4　20　(4)2
[解析](3)电流表的示数为0.2 A时,定值电阻消耗的功率为P=I12R=(0.2 A)2×10 Ω=0.4 W,滑动变阻器接入电路的阻值R滑=U总I1-R=6V0.2A-10 Ω=20 Ω。
(4)探究电流与电阻关系时,要控制电阻两端的电压不变,当用20 Ω的电阻时,滑动变阻器连入电路的电阻最大,电压表示数最小,根据串联电路电流规律和分压原理有:U总-UVUV=R滑R大,即6V-UVUV=40Ω20Ω,则定值电阻两端电压的最小预设值UV=2 V。
14.(1)②①④③　(2)电压表示数为2 V　(3)AB　(4)4
[解析](1)改接10 Ω的电阻,从安全和规范角度考虑,继续操作的顺序是:将滑动变阻器的滑片移到最右端,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片移到适当位置,记录电流表示数。所以正确的顺序是②①④③。
(2)探究电流与电阻的关系时,要控制电阻两端的电压不变,由表中数据知,应控制电压为U=IR=0.4 A×5 Ω=2 V不变,所以上述操作④中判断滑片已处于适当位置的依据是电压表示数为2 V。
(3)由表中数据知,电阻为原来的几倍,通过的电流为原来的几分之一,即电压不变时,电流与电阻成反比,故A正确,D错误;电流与电阻成反比,即电流与电阻的倒数成正比,故B正确,C错误。
(4)要控制电阻的电压为2 V不变,当定值电阻最大为20 Ω时,对应的滑动变阻器的最大电阻不超过50 Ω,由串联分压原理R1R2=U1U2可知,滑动变阻器两端的电压U滑大=R滑大R3U=50Ω20Ω×2 V=5 V,根据串联电路电压的规律可知,要完成本次实验,电源最大为U总=U+U滑大=2 V+5 V=7 V,因为1节干电池电压为1.5 V,故最多只能将4节干电池串联。
15.(1)B　(2)0.34　(3)(I2-I1)R0I1　(4)10
[解析](1)开关S闭合前,滑动变阻器R的滑片P应该移到阻值最大处的B端。
(2)由图乙知,电流表A2选用小量程,分度值为0.02 A,电流表A2的示数为0.34 A。
(3)电流表A1测待测电阻的电流,电流表A2测干路电流,若测得电流表A1的示数为I1,电流表A2的示数为I2,根据并联电路电流的规律可知,通过定值电阻的电流为I0=I2-I1,电源电压为U=I0R0=(I2-I1)R0,由欧姆定律可知,Rx=UI1=(I2-I1)R0I1。
(4)由图丙可知,I1-I2图像为过原点的直线,故为正比例函数,当I2=0.6 A时,I1=0.4 A,故I2=1.5I1,通过R0的电流为I0=I2-I1=1.5I1-I1=0.5I1;根据U=IR,在电压不变时,电流与电阻成反比,即RxR0=I0I1,故被测电阻Rx=I0I1R0=0.5I1I1R0=0.5R0=0.5×20 Ω=10 Ω。
16.(1)如图所示

(2)D　(3)左　(4)12.5
17.解:(1)由图知,R1和R2是串联的,根据串联电路电压特点可得电源电压
U=U1+U2=10 V+5 V=15 V。
(2)通过R1的电流
I1=U1R1=10V10Ω=1 A。
18.解:(1)由电路图可知,R1与R0并联,电流表测干路电流。
根据I=UR可得:R1=UI=4.5V0.45A=10 Ω。
(2)并联电路中干路电流等于各支路电流之和,即I=I0+I1=UR0+UR1,
代入得UR0+U10Ω=0.5 A①,
当用30 Ω的电阻R2替换R1,电流表的示数变为I2=0.3 A,
则UR0+U30Ω=0.3 A②,
联立①②解得U=3 V。
19.解:(1)通过R0的电流I0=IV=UVRV=2.7V3000Ω=9×10-4 A=0.9 mA,
R0两端的电压U0=I0R0=9×10-4 A×1000 Ω=0.9 V,
小灯泡两端的电压
UL=UV+U0=2.7 V+0.9 V=3.6 V。
(2)通过小灯泡的电流IL=I-I0=315 mA-0.9 mA=314.1 mA。
(3)小灯泡灯丝的阻值
RL=ULIL=3.6V314.1×10-3 A≈11.46 Ω。
20.A　
21.C　[解析]开关S与触点1接通时,R与R1串联,电压表测R两端电压U1,与2接通时,R与R2串联,电压表测R两端电压U2。开关S与触点1接通时,电路中的电流I1=UR+R1,开关S与触点2接通时,电路中的电流I2=UR+R2,由题可知,R1<R2,可得I1>I2,故A错误。开关S分别与触点1、2接通时,R值不变,由于I1>I2,由U=IR可知,U1>U2,故B错误。由I=UR可知,U1=I1R,U2=I2R,即U1-U2=R(I1-I2),可知R=U1-U2I1-I2=ΔUΔI,故C正确。ΔU·ΔI=(U1-U2)(I1-I2),由P=UI可知,P1=U1I1,P2=U2I2,可得ΔP=U1I1-U2I2≠ΔU·ΔI,故D错误。
22.D
23.解:(1)闭合开关S1,断开开关S2、S3,电路为R1的简单电路,电流表示数为0.4 A,
则电源电压U=I1R1=0.4 A×20 Ω=8 V。
(2)闭合开关S3,断开开关S1、S2,R2、R3串联,电压表测R2两端电压,滑动变阻器滑片置于中点位置时,电压表的示数为4 V,则电路中的电流I2=U212R滑=4V50 Ω=0.08 A,
R3的阻值R3=U-U2I2=8V-4 V0.08 A=50 Ω。
(3)闭合开关S1、S2和S3,R1、R2并联,R3被短路,电压表测电源电压,示数为8 V不变,电流表测干路电流。
根据并联电路各支路互不影响,通过R1的电流为0.4 A不变,
电流表的量程为0~0.6 A,则干路电流最大为0.6 A,
则通过滑动变阻器的最大电流I最大=I总大-I1=0.6 A-0.4 A=0.2 A,
滑动变阻器连入电路的最小电阻R滑小=UI最大=8V0.2 A=40 Ω;
当滑动变阻器滑片移动到最左端时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,总电流最小,没有超过电流表量程,故滑动变阻器可以接入电路的最大电阻为100 Ω。
则在不损坏电流表、电压表的情况下,滑动变阻器的阻值取值范围为40~100 Ω。
24.解:(1)当开关全部闭合后,R2被短路,定值电阻R1与滑动变阻器R并联,电流表A1测R1支路电流,可知通过R1的电流为I1=1 A,则电源电压U=I1R1=1 A×10 Ω=10 V。
(2)将电流表A3接入电路,开关全部闭合,分析题意可知,有两种连接方法:①电流表A3串联在干路中;②电流表A3与R串联。
①当电流表A3串联在干路中时,由于I1=1 A,则电流表A3选用0~3 A的量程,由题意可知,若要使指针指到满偏的23处,则干路中的电流I=2 A,通过滑动变阻器的电流
IP1=I-I1=2 A-1 A=1 A,
此时滑动变阻器连入电路的阻值
RP1=UIP1=10V1A=10 Ω。
②当电流表A3与R串联时, 电流表A3可选用0~3 A或0~0.6 A的量程。
若选用0~3 A量程,通过滑动变阻器的电流IP2=2 A<2.5 A,
此时滑动变阻器接入电路的阻值RP2=UIP2=10V2A=5 Ω;
若选用0~0.6 A量程,由题意可知,通过滑动变阻器的电流IP3=0.4 A,
此时滑动变阻器接入电路的阻值RP3=UIP3=10V0.4A=25 Ω<30 Ω。
综上可知,滑动变阻器连入电路中的阻值可能是10 Ω、5 Ω和25 Ω。
(3)只闭合S时,定值电阻R2与R串联,由各元件规格可知,电路中的最大电流Imax=2.5 A,R两端的最大电压URmax=15 V,此时R接入电路的电阻RP4=URmaxImax=15V2.5A=6 Ω<30 Ω,此时R2两端的电压U2=ImaxR2=2.5 A×5 Ω=12.5 V。
则新电源电压的最大值Umax=URmax+U2=15 V+12.5 V=27.5 V。

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