难点详解沪粤版九年级物理上册第十四章探究欧姆定律综合测试试题(详解).docx

沪粤版九年级物理上册第十四章探究欧姆定律综合测试
考试时间：90分钟；命题人：物理教研组
考生注意：
1、本卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟
2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。
第I卷（选择题 20分）
一、单选题（10小题，每小题2分，共计20分）
1、某同学连接了如图所示的电路，已知每节干电池的电压为1.5V，小灯泡L的额定电压为2.5V。该同学进行多次测量，得到的数据如下表所示。依据已知和表格中的数据，下列说法正确的是（　　）

U/V
0.9
1.3
1.7
2.1
2.5
I/A
0.18
0.22
0.24
0.26
0.28
A．当小灯泡两端电压为0.9V时，小灯泡的电阻为20Ω
B．当小灯泡两端电压从0.9V变为1.3V过程中，小灯泡电阻阻值不变
C．小灯泡正常发光时，通过它的电流为0.3A
D．小灯泡的额定功率为0.7W
2、在图的电路中。电源电压保持不变，电阻R0的阻值不变。闭合开关S，移动滑动变阻器R的滑片P，发现电流表A的示数变小，则（　　）

A．滑片P向左滑动，电压表V的示数变小
B．滑片P向左滑动，电压表V的示数变大
C．滑片P向右滑动，电压表V的示数变小
D．滑片P向右滑动，电压表V的示数变大
3、如图所示，定值电阻R1=5Ω，R2=10Ω，开关S闭合时，R1∶R2两端的电压分别是U1、U2，通过的电流分别是I1、I2，下列关系正确的是（　　）

A．I1∶I2=1∶1 B．I1∶I2=1∶2
C．U1∶U2=1∶1 D．U1∶U2=2∶1
4、如图所示的电路，电源电压不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，A、B为其两端点，闭合开关S，当滑片P在某一端点时，电流表示数为0.2A，R2的电功率为2W，当滑片P移动至某一位置C时，电流表示数为0.6A，R2的电功率为3.6W。下列说法正确的是（　　）

A．R1的阻值为50Ω B．P在A端时电流表示数为0.8A
C．P在C点时电压表示数为10V D．P在A端时R1的电功率为14.4W
5、二氧化锡传感器能用于汽车尾气中一氧化碳浓度的检测，它的原理是其中的电阻随一氧化碳浓度的增大而减小，将二氧化锡传感器接入如图所示的电路中，则当二氧化锡传感器所处空间中的一氧化碳浓度增大时，电压表示数U与电流表示数I发生变化，下列说法正确的是（　　）

A．U变大，I变小 B．U变小，I变小
C．U变小，I变大 D．U变大，I变大
6、如图所示，这是一种显示汽车油箱油量的装置图，其中滑杆P相当于滑动变阻器R的滑片，下列关于该装置的说法错误的是（　　）

A．若电流表读数增大，R接入电路的电阻减小
B．若电流表读数增大，表明油量增多
C．若电流表读数减小，电阻的功率减小
D．若电流表读数减小，滑动变阻器R两端的电压减小
7、如图所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S、S1后，再断开S1时（　　）

A．灯L的亮度变暗 B．电压表V的示数变小
C．电流表A1的示数变大 D．电流表A的示数变小
8、如图所示的电路中，闭合开关S，让开关S1和S2断开，调节滑动变阻器的滑片P使其位于变阻器的a处（非端点），此时灯泡L恰好正常发光，电流表A和电压表V均有示数。已知滑动变阻器的总电阻大于灯泡L的电阻，不计温度对电阻的影响，以下判断正确的是（　　）

A．若保持S1和S2断开，让P缓慢向右滑动，灯泡L变亮甚至可能被烧毁
B．若保持P在a处不动，同时闭合S1和S2后，A表和V表示数均变大
C．若保持P在a处不动，S1仍断开，闭合和S2后，A表和V表示数均变大
D．若保持S1和S2断开，让P缓慢向右滑动，A表示数变化量和V表示数变化量的比值变大
9、以下为某同学在“伏安法测导体电阻”实验过程中的部分操作，其中正确的是（　　）
A．连接电路时，应先闭合开关
B．连接电表时，应先选小量程
C．闭合开关时，应先将变阻器滑片移到阻值最大处
D．计算电阻时，应先计算电压平均值与电流平均值
10、如图所示的电路，电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P缓慢向右移动的过程中（　　）

A．电压表示数变大，电流表示数变小 B．电压表示数变大，电流表示数变大
C．电压表示数不变，电流表示数变大 D．电压表示数不变，电流表示数变小
第Ⅱ卷（非选择题 80分）
二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）
1、如图所示是某地的高压输电线，我们会发现它的横截面积要比家庭电路中的输电线粗很多，其原理是：由于导线的电阻与导体的________有关，输电线越粗，电阻就越_____，输电过程中的电能损耗就越小。

2、如图甲所示电路中，电源电压、灯泡、的电阻均保持不变，且灯泡的电阻为5Ω。只闭合开关时，电流表指针如图乙所示。随后断开开关，调整电流表接线柱后，同时闭合开关和时，电流表指针如图乙所示。同时闭合开关和时，通过灯泡的电流为___________A，电压表示数为___________V。

3、如图所示电路中，R0=20Ω，滑动变阻器规格“40Ω   1A”。滑片P在最左端时，电流表示数为0.3A，则电源电压为_____V。将滑片P移至最右端时，电流表A的示数为_____A，电压表V示数为_____V。

4、物理学研究中经常用到一些科学方法．例如：研究电流时与水流进行对比，这属于运用了______法；研究串联、并联电路时，引入“总电阻”，这属于运用了______法；研究电路中电流与电压、电阻的关系所得出的规律时，需要运用______法。
5、某金属导体两端的电压为12伏，在10秒内通过该导体横截面的电荷量为6库，则通过该导体的电流为______安，电流通过该导体做的功为______焦，该导体的电阻为______欧。若该导体被剪短一半，再接回原电路中，通过导体的电流______（选填“增大”“不变”或“减小”）。
三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、如图甲所示是某实验小组设计的电子秤装置，其中为定值电阻，是力敏电阻，其阻值随压力变化的图象如图乙所示。在电子秤托盘内放一薄壁容器（托盘的质量忽略不计，电源电压保持不变），容器的重力为，底面积为。往容器中加入的水时，电压表的示数为；往容器中加入的水时，电压表的示数为。求：
（1）当往容器中加入的水时，托盘受到的压强；
（2）电源电压和定值电阻的阻值；
（3）往容器中加入的水后，再将一个体积为、底面积为的物体放入水中，此时，容器对地面的压强刚好等于水对容器底部压强的1.2倍，求此时电压表的示数。

2、在如图所示的电路中，电源电压6V保持不变，滑动变阻器R2标有“50Ω 1A”字样，闭合开关S后，电压表的示数为2V，电流表的示数为0.2A，求：
（1）定值电阻R1的阻值；
（2）此时滑动变阻器连入电路中的电阻R2为多少Ω？
（3）当滑动变阻器连入电路中的电阻为最大值时，电压表的示数为多少？

3、如图甲是一个检测空气质量指数的电路。其中R为气敏电阻，其电阻的倒数与空气质量指数的关系如图乙所示。已知：电源电压为6V且保持不变，定值电阻R0为4Ω。当闭合开关S后，电压表示数为2V时，求：
（1）通过R0的电流。
（2）电阻R的阻值。
（3）若电压表的量程为0-3V，为保证电路安全工作，当电压表示数为最大值3V时电阻R的阻值变为多少？空气质量指数最大为多少？

4、如图所示电路，电源电压恒定不变，定值电阻R1的阻值为30Ω。只闭合开关S1时，电流表示数为0.2A。再闭合开关S2，电流表示数为0.5A。求：
（1）电源电压为多少？
（2）定值电阻R2的阻值为多少？

5、如图甲所示，是某课外活动小组设计了一个用电压表的变化来反映环境温度变化的电路。电源电压恒定不变，电压表的量程为0~3V，定值电阻=20Ω，是热敏电阻，其电阻随环境温度变化的关系如图乙所示，闭合开关S后，求：
（1）当环境温度为20℃时，电压表示数为2V时，求电源电压。
（2）在不损坏电压表的前提下，求至少要接入电路中的电阻值和此电路能测量的最高环境温度。

四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）
1、如图甲是小明同学探究“电流与电压、电阻的关系”的电路图，电源电压为3V不变。

（1）请按电路图将实物图连接完整______（要求滑片P向左滑时接入电阻变大）；
（2）小明连接电路时，开关应断开，滑动变阻器的滑片P应放在最______（选填“左”或“右”）端；
（3）闭合开关后小明发现，无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电流表指针几乎不动，电压表示数始终接近电源电压，原因可能是______（选填字母）；
A．定值电阻断路
B．电流表坏了
C．滑动变阻器短路
D．定值电阻短路
（4）排除电路故障后，小明探究“电流与电压的关系”，实验过程中得到的数据如表所示。第3次测量时，电流表的示数如图丙所示，电流为_______。分析表格中的数据，得到结论：当电阻一定时，通过电阻的电流与该电阻两端的电压成______；
实验序号
1
2
3
电压U/V
0.8
1.6
2.4
电流I/A
0.16
0.32

（5）接着小明取来四只阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、30Ω的电阻，标有“10Ω　0.5A”的滑动变阻器，来探究电流与电阻的关系。
①用5Ω的电阻实验时，当电流表示数为0.4A时，记录数据。他将电阻5Ω换成10Ω，移动滑动变阻器滑片P的目的是______；
②当用30Ω的定值电阻进行第四次实验时，发现无论怎样移动滑片，都无法将电压调到预设值，小明要选用的滑动变阻器的最大阻值至少要______欧。
2、小刚同学利用图甲所示的电路“探究电流与电压、电阻的关系”，所选择的器材有新干电池两节，5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一只，“30Ω 1A”的滑动变阻器电压表、电流表、开关各一只，导线若干。

（1）图乙是按照图甲连接的实物图，其中有一根导线连接错了，请你在接错的那根导线上画“×”，并用笔画线代表导线将电路连接正确（要求导线不能交叉）；________
（2）正确连接后，闭合开关，移动滑片，发现电流表有示数，电压表无示数。可能的故障是定值电阻R________（选填“断路”或“短路”）；
（3）排除故障后，小刚首先探究电流与电压的关系。以下实验步骤中正确且最合理的顺序是________；
①立即闭合开关，开始实验；
②将滑片移到最右端，再闭合开关
③缓慢移动滑片，调节电压表示数依次为1.5V、2V、3V，并记下电流表示数；
④缓慢移动滑片，调节电压表示数依次为3V、2V、1.5V，并记下电流表示数；
⑤断开开关，分析数据，得出结论；
⑥更换不同阻值的定值电阻，再次改变3次电压表示数，并记下电流表示数；
A．①③⑤             B．②③⑤             C．②③⑥⑤             D．②④⑥⑤
（4）小刚继续探究电流与电阻的关系。他首先把5Ω电阻接入电路，缓慢移动滑片，直到使电压表指针如图丙所示，则电压表示数为________V；
（5）他又分别将10Ω、15Ω和20Ω的电阻接入电路进行实验，当_______Ω的电阻接入电路后，无法将电压表示数调节到用5Ω的电阻进行实验时的控制电压值。为了用以上四个电阻都能完成实验，定值电阻两端所控制的电压应该不低于_________V；
（6）实验结束后，小刚进行了反思，如果把阻值为________Ω的电阻最先接触电路进行实验，就可以避免实验中出现电压表示数无法达到控制电压的问题；他才发现，对于某定值电阻，当它两端的电压是电源电压的_________倍时，与之串联的滑动变阻器的功率会达到最大值。

-参考答案-
一、单选题
1、D
【详解】
A．由表格中的数据知，当小灯泡两端电压为0.9V时，由得小灯泡的电阻为5Ω，故A错误；
B．由表格中的数据知，当小灯泡两端电压为1.3V时，通过小灯泡的电流为0.22A，由得小灯泡的电阻为5.9Ω，比电压为0.9V时小灯泡的电阻大，故B错误；
CD．灯泡L的额定电压为2.5V，由表格中的数据知，小灯泡正常发光时，通过它的电流为0.28A，小灯泡的定功率为
P额=U额×I额=2.5V×0.28A=0.7W
故C错误，D正确；
故选D。
2、C
【详解】
由图可知，电阻R0和变阻器R串联，电压表测量电阻R0两端的电压，电流表测量电路中的电流。
AB．如果滑片P向左滑动，变阻器连入电路的电阻变小，由电阻的串联可知总电阻变小，由可知电路中的电流变大，即电流表A的示数变大，故AB不符合题意；
CD．如果滑片P向右滑动，变阻器连入电路的电阻变大，由电阻的串联可知总电阻变大，由可知电路中的电流变小，即电流表A的示数变小，由U=IR可知R0两端的电压变小，即电压表V的示数变小，故C符合题意，D不符合题意。
故选C。
3、A
【详解】
AB．由图可知，R1与R2串联，串联电路中的电流处处相等，则A正确，B错误；
CD．R1、R2两端的电压之比

故CD错误。
故选A。
4、D
【详解】
AC．由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。P在某一端点时电压表的示数

由串联电路的特点和欧姆定律可得电源电压
U=U2+I1R1=10V+0.2A×R1……①
同理可得，P移动至某一位置C时电压表的示数

则电源电压
U=U2′+I2R1=6V+0.6A×R1……②
由①②可得
R1=10Ω，U=12V
故AC错误；
BD． P在A端时变阻器连入阻值为0，只有R1的简单电路，电流表示数为

R1的电功率为

故D正确，B错误；
故选D。
5、C
【详解】
二氧化碳传感器的电阻随一氧化碳浓度的增大而减小，当二氧化锡传感器所处空间中的一氧化碳浓度增大时，电阻变小，电源电压不变，根据得，电流表的示数I变大，定值电阻的电压变大，二氧化碳传感器的电压变小，即电压表的示数U变小，故C正确，ABD错误。
故选C。
6、D
【详解】
A．分析电路，R0和R的下半部分串联接入电路，电流表测该电路电流。当R接入电路的电阻减小，电路的总电阻也变小，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路电流变大，电流表示数变大，故A正确，不符合题意；
B．油量增多，浮子上浮，滑片向下移动，R接入电路的电阻减小，电路的总电阻也变小，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路电流变大，电流表示数变大，故B正确，不符合题意；
C．R0的功率，R0电阻不变，电流表读数减小，流过它的电流变小，其功率变小，故C正确，不符合题意；
D．R0两端电压，电流表读数减小，流过R0的电流变小，R0电阻不变，它两端电压变小。电源电压不变，由串联电路的分压规律可知R两端电压变大，故D错误，符合题意。
故选D。
7、C
【详解】
由电路图可知，开关S、S1闭合时，灯泡与定值电阻R并联，电流表A测干路电流，电流表A1被短路无示数，电压表测电源两端的电压。再断开S1时，灯泡与定值电阻仍并联，电流表A、A1均测干路电流，电压表测电源两端的电压。
由电源电压保持不变可知，电路中的总电流不变，则电压表V和电流表A的示数均不变。由灯泡两端的电压不变可知，灯泡的电流不变，则灯泡的亮暗不变。因电流表A1从无示数变为有示数，可知电流表A1的示数变大。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
8、C
【详解】
闭合开关S，让开关S1和S2断开，P在a处时，L和滑动变阻器串联，此时灯泡正常发光，电流表测电路中电流，电压表测灯泡两端电压；
A．若当保持S1和S2断开，让P缓慢向右滑动时，变阻器接入电路的电阻变大，电路中电流变小，灯泡中的电流减小，所以灯泡变暗，故 A错误；
B．若保持P在a处不动，同时闭合S1和S2后，灯泡被短路，电压表示数减小为0；电阻R与R0并联，并联后的电阻小于R接入电路的电阻，电路中电阻变小，电流变大，故B错误.；
C，保持P在a处不动，S1仍断开，闭合S2后，电阻R与R0并联，然后再与灯泡串联，电路总电阻减小，电流增大，电流表A示数增大，灯泡两端的电压增大，电压表V示数变大，故 C正确；
D．若保持S1和S2断开，L和滑动变阻器串联，让P缓慢向右滑动，假设电流的变化量为 ，A表示数变化量和V表示数变化量的比值为

不计温度对电阻的影响，灯丝的电阻不变，则A表示数变化量和V表示数变化量的比值不变，故D错误。
故选C。
9、C
【详解】
AC．为了安全，防止电流过大，连接电路时，应断开开关，并将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，故A错误、C正确；
B．连接电表时，为了防止电流过大损坏电表，应先选用大量程试触，再确定合适的量程，故B错误；
D．“伏安法测导体电阻”的实验中，由可知，需利用电压表测出电阻两端电压，利用电流表测量通过电阻的电流，再利用求出电阻的阻值，多次实验求出多个电阻值，最后求电阻的平均值，故D错误。
故选C。
10、D
【详解】
由图可知，电阻R和滑动变阻器并联，电流表测量干路中的电流，电压表测量电源电压，将滑动变阻器的滑片P缓慢向右移动的过程中，电压表的示数不变，变阻器连入电路的电阻变大，由电阻的并联可知电路的总电阻变大，由可知电路的总电流变小，电流表的示数变小。
故选D。
二、填空题
1、     横截面积     小
【详解】
[1] [2]影响电阻大小的因素有导体的材料、长度、横截面积和温度。导线的横截面积越大，电阻越小，所以高压输电线的横截面积大，是为了减小电阻，减少电能的损耗。
2、     0.2     4
【详解】
[1]由图甲可知，当只闭合开关时，灯泡接入电路，电流表测通过灯泡的电流；当同时闭合开关和时，灯泡、接入电路且两者并联，根据并联电路电流的特点，所以电流表测通过灯泡、的电流之和，又因为、的大小都如图乙所示，可能为0.2A或1A，又因为，所以，。
[2] 当同时闭合开关和时，灯泡、接入电路且两者并联且电压表测的是灯泡两端电压，根据并联电路中电流的规律，可求出通过灯泡的电流为

因为灯泡的电阻为5Ω，所以根据欧姆定律可求出灯泡两端电压

故电压表的示数为4V。
3、     6     0.1     4
【详解】
[1]滑片P在最左端时，滑动变阻器接入的阻值为0，电路为R0的简单电路，则电源电压为

[2]将滑片P移至最右端时，滑动变阻器接入的阻值为40Ω，则电路中电流为

[3]电压表测R两端电压，所以电压表示数为

4、     类比     等效替代     控制变量
【详解】
[1] 类比法，是一种最古老的认知思维与推测的方法，是对未知或不确定的对象与已知的对象进行归类比较，进而对未知或不确定对象提出猜测。水流学生很熟悉，但电流不直观，学生很难理解，利用水流来帮助学生理解电流，称为类比法。
[2] 等效替代法是指在研究某一个物理现象和规律中，因实验本身的特殊限制或因实验器材等限制，不可以或很难直接揭示物理本质，而采取与之相似或有共同特征的等效现象来替代的方法。在研究串并联电路时，由于电阻较多，难以分析理解，可以用一个电阻来替代多个电阻在电路中的效果来研究，故称为等效替代法。
[3]控制变量法是指当有多个因素可能影响实验结果时，每次只选择一个因素进行研究，其它因素相同。电流的大小与电压和电阻均有关，研究与电压关系时，电压一定，改变电阻，反之研究与电压关系时，电阻一定，改变电压。故称为控制变量法。
5、     0.6     72     20     增大
【详解】
[1]通过该导体的电流
=0.6A
[2]电流通过该导体做的功为
W=UIt=12V×0.6A×10s=72J
[3]导体的电阻为
=20Ω
[4]若该导体被剪短一半，导体的电阻较小，再接回原电路中，由可知通过导体的电流变大。
三、计算题
1、（1）300Pa；（2）9V，6Ω；（3）1V或0.53V
【详解】
解：（1）当往容器中加入4N的水时，托盘受到的压力

托盘受到的压强

（2）往容器中加入4N的水时，托盘受到的压力，由图乙可知，此时力敏电阻的大小，此时电压表的示数，由串联电路的电压规律可得
……①
往容器中加入16N的水时，托盘受到的压力

由图乙可知，此时力敏电阻的大小，此时电压表的示数，由串联电路的电压规律可得
……②
结合①②可得
，
（3）若物体A放入水中后漂浮，则A所受的浮力

容器内水对容器底部的压强

容器对地面的压强

因容器对地面的压强刚好等于水对容器底部压强的1.2倍，所以

解得

物体A的密度

符合题意，此时容器对托盘的压力

由图乙可知，此时力敏电阻的大小，由串联电路的分压规律可知

即

解得此时电压表的示数

若物体A在水中浸没，则排开水的体积

16N水的体积

则容器内水的深度

容器内水对容器底部的压强

容器对地面的压强

因容器对地面的压强刚好等于水对容器底部压强的1.2倍，所以

解得

物体A的密度

符合题意，此时容器对托盘的压力

由图乙可知，此时力敏电阻的大小，由串联电路的分压规律可知

即

解得此时电压表的示数

因此，此时电压表的示数为1V或0.53V。
答：（1）当往容器中加入4N的水时，托盘受到的压强为300Pa；
（2）电源电压为9V，定值电阻R0的阻值为6Ω；
（3）此时电压表的示数为1V或0.53V。
2、（1）10Ω；（2）20Ω；（3）1V
【详解】
解：（1）由图可知，定值电阻R1与滑动变阻器串联，电压表测量定值电阻R1两端的电压，电流表测量电路中的电流，由电压表的示数为2V，可知定值电阻R1两端的电压U1=2V，电流表的示数为0.2A，可知通过定值电阻R1的电流为0.2A，定值电阻R1的阻值

（2）由串联电路电压的规律可知滑动变阻器两端的电压
U2=U-U1=6V-2V=4V
由串联电路电流的规律可知通过变阻器的电流为0.2A，此时滑动变阻器连入电路中的电阻

（3）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，整个电路的总电阻为
R=R1+R2大=10Ω+50Ω=60Ω
通过电路中的电流

定值电阻R1两端的电压

即电压表的示数为1V。
答：（1）定值电阻R1的阻值是10Ω；
（2）此时滑动变阻器连入电路中的电阻R2为20Ω；
（3）当滑动变阻器连入电路中的电阻为最大值时，电压表的示数为1V。
3、（1）0.5A；（2）8Ω；（3）4Ω，50
【详解】
解：（1）由图知道，R与R0串联，电压表测R0两端的电压，通过R0的电流为

（2）由串联电路电压的特点知道，R两端的电压
UR=U-U0=6V-2V=4V
由知道，R的阻值为

(3) R的阻值越小时，其倒数越大，从图乙知道空气质量指数越大。电压表的量程为0-3V，故当R0两端的最大电压为3V时，空气质量指数最大，由串联电路的电压特点知道，R两端的最小电压为
U小=U-U0′=6V-3V=3V=U0′
根据串联分压规律知道，R的阻值
R=R0=4Ω
则

由图乙知道，空气质量指数最大为50。
答：（1）通过R0的电流为0.5A；
（2）电阻R的阻值为8Ω；
（3）当电压表示数为最大值3V时电阻R的阻值变为4Ω，空气质量指数最大为50。
4、（1）6V；（2）20Ω
【详解】
解：（1）只闭合开关S1时，只有定值电阻R1工作，此时电流表示数为0.2A，定值电阻R1的阻值为30Ω，电源电压为

（2）再闭合开关S2，电流表示数为0.5A，两电阻并联，电流表测量干路电流，那么通过定值电阻R2的电流为

定值电阻R2的阻值为

答：（1）电源电压为6V；
（2）定值电阻R2的阻值为20Ω。
5、（1）6V；（2）20Ω，40℃
【详解】
解：（1）电压表示数为2V时，定值电阻=20Ω，电流为

当环境温度为20℃时，根据图乙可知，此时热敏电阻的阻值为40Ω，则电源电压为

（2）在不损坏电压表的前提下，则电压表的最大示数为3V，定值电阻=20Ω，电路中最大电流为

总电阻最小为

热敏电阻的阻值为

根据图乙可知，此时的温度为40℃。
答：（1）电源电压为6V；
（2）至少要接入电路中的电阻值为20Ω和此电路能测量的最高环境温度为40℃。
四、实验探究
1、          左     A     0.48A     正比     控制定值电阻两端电压不变     15
【详解】
（1）[1]由题意可知，电源为3V不变，由此可知，电压表应选用0~3V量程，定值电阻应与滑动变阻器串联，滑片P向左滑时接入电阻变大，则应将滑动变阻器的右下接线柱接入电路中，如图所示：

（2）[2]小明连接电路时，为保护电路，开关应断开，滑动变阻器的滑片P应放在阻值最大处，即最左端。
（3）[3]闭合开关后小明发现，无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电流表指针几乎不动，说明电路可能断路，电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联电阻R处断路，故A符合题意。
（4）[4]电流表选用的是0~0.6A量程，对应的分度值为0.02A，则电流表此时的示数为0.48A。
[5]表格中数据可以发现，电阻一定时，电阻两端的电压与通过电阻的电流的比值恒定，所以可以得出结论：当电阻一定时，通过电阻的电流与该电阻两端的电压成正比。
（5）[6]探究电流与电阻关系的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，故应移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数不变。
[7]由①中数据可知，电阻两端的电压为

根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分得的电压

滑动变阻器分得的电压为电压表示数的倍，根据分压原理，当接入30Ω电阻时，滑动变阻器连入电路中的电阻为

故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少15Ω的滑动变阻器。
2、          短路     C     1     20     1.2     20     0.5
【详解】
（1）[1]在探究电流与电压、电阻的关系实验中，两电阻串联，电压表测量定值电阻两端电压，图乙是按照图甲连接的实物图，电流表只能串联在电路中，如图所示：

（2）[2]正确连接后，闭合开关，移动滑片，发现电流表有示数，电压表无示数，说明电路是通路的，且电压表被短接，可能的故障是定值电阻R短路。
（3）[3]排除故障后，小刚首先探究电流与电压的关系，将滑片移到最右端，再闭合开关；根据串联分压，在减小变阻器接入阻值时其两端分压减小，定值电阻两端电压变大，缓慢移动滑片，调节电压表示数依次为1.5V、2V、3V，并记下电流表示数；为避免实验结果的偶然性，更换不同阻值的定值电阻，再次改变3次电压表示数，并记下电流表示数；最后断开开关，分析数据，得出结论；故实验步骤中正确且最合理的顺序是②③⑥⑤，故C符合题意。
（4）[4]小刚继续探究电流与电阻的关系。他首先把5Ω电阻接入电路，缓慢移动滑片，直到使电压表指针如图丙所示，电压表接入小量程，则电压表示数为1V。
（5）[5][6]干电池两节串联电压为3V，他又分别将10Ω、15Ω和20Ω的电阻接入电路进行实验，当20Ω的电阻接入电路后，变阻器接入最大阻值30Ω时，电压表示数最小，此时

代入数据可得

即

无法将电压表示数调节到用5Ω的电阻进行实验时的控制电压值1V，为了用以上四个电阻都能完成实验，定值电阻两端所控制的电压应该不低于1.2V。
（6）[7]根据串联分压，如果把最大电阻即阻值为20Ω的电阻最先接触电路进行实验，就可以避免实验中出现电压表示数无法达到控制电压的问题。
[8]对于某定值电阻，滑动变阻器的功率表达式为

当变阻器接入电阻与定值电阻相同时有最大功率，此时根据串联分压可知，它两端的电压是电源电压的0.5倍。