重难点解析沪粤版九年级物理上册第十四章探究欧姆定律重点解析试卷(详解版).docx

沪粤版九年级物理上册第十四章探究欧姆定律重点解析
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、在如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P缓慢向右移动，下列说法中正确的是（　　）

A．电流表A1的示数变大，电压表V的示数变小
B．电流表A2与电流表A1的示数之差变大
C．电流表A2的示数变小，电压表V的示数变大
D．电压表V与电流表A2的示数之比变大
2、如图所示的电路中电源电压恒定，闭合开关S，电流表A示数为，电压表V1示数为，电压表V2示数为；将滑动变阻器R的滑片向右移动少许，电流表A示数为，电压表V1示数为，电压表V2示数为，则（　　）

A． B．
C． D．
3、一根导线的电阻为R，要使这根导线的电阻变大，可以采用的方法是（　　）
A．将导体拉长 B．将导体对折
C．增大导体两端的电压 D．减小通过导体的电流
4、如图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关S，电路正常工作，当滑片P向右移动的过程中，下列说法正确的是（　　）

A．灯泡L变亮
B．电压表示数变小
C．电路的总电阻变小
D．电压表示数与电流表示数的比值变大
5、将阻值不同的电阻R1、R2按甲图所示电路连接，闭合开关S后，电流表示数为0.6A；保持电源电压不变，再将电阻R1、R2按乙图所示电路进行改接，闭合开关S后，关于电流表的示数，下列说法中正确的是（　　）

A．一定小于0.6A B．一定大于2.4A
C．一定大于0.6A，但小于1.2A D．一定大于1.2A，但小于2.4A
6、物理实践活动中，小东利用图所示的电位器和灯泡制作了一个可调节亮度的小台灯，下列说法正确的是（　　）

A．电位器与灯泡是并联的
B．电位器通过改变接入电路中电阻的横截面积来改变电阻的大小
C．若接线柱A和B接入电路，滑动触头顺时针转动时，灯泡变暗
D．若接线柱B和C接入电路，滑动触头逆时针转动时，灯泡变亮
7、如图所示为某烟雾报警器的电路简图，烟雾感应器的阻值R随烟雾浓度的增大而减小。当烟雾浓度增大时，电路中电压表的示数和灯泡亮度的变化情况是（　　）

A．电压表示数变大，灯泡变亮 B．电压表示数变小，灯泡变亮
C．电压表示数变小，灯泡变暗 D．电压表示数变大，灯泡变暗
8、如图所示电路中，电源电压恒定。闭合开关，电路正常工作一段时间后，灯泡突然熄灭，电路中只有两个电表有示数。电阻或灯泡仅有一个出现了故障，其它元件均完好。下列说法中（　　）
①可能灯泡断路       ②可能灯泡短路
③可能电阻断路       ④可能电阻短路

A．只有①②正确 B．只有③④正确
C．只有②④正确 D．只有①③正确
9、下列关于电流、电压、电阻的叙述正确的是（        ）
A．电压是电路中形成电流的原因
B．电路中只要有电压就一定有电流
C．电路中电流小是因为电阻大
D．某导体电阻随通过电流的增大而减小
10、图甲所示是一款雾霾浓度检测仪，其检测原理如图乙所示，R0是定值电阻，传感器 R1的电阻随雾霾浓度的增大而减小。当雾霾浓度增大时，下列说法正确的是（　　）

A．电压表示数变大，电流表示数变小 B．电压表示数变小，电流表示数变大
C．电压表示数变大，电流表示数变大 D．电压表示数变小，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，电源电压保持为3伏，电阻R或灯L中仅有一处发生故障。当开关S闭合后可以根据电压表______（选填“”或“”）的示数判断故障情况，若该电压表的示数为3伏，说明故障是______。

2、如图所示的电路中，电源电压为U0且保持不变，电阻R1、R2的阻值均为R0，闭合开关S，电路正常工作，一段时间后，发现电路中至少有一个电表的示数变大，故障只发生在电阻R1、R2上，将电流表A与R1位置互换后，电压表与电流表的示数不发生变化，写出两电表的示数及对应的故障______。

3、居家学习期间，小亮利用家中物品开展实践活动。如图是他自制的调光小台灯，物体应选择_______（选填“铅笔芯”或“塑料细棒”），闭合开关，向左移动夹子，小灯泡变亮，说明电阻的大小与导体的_______有关。

4、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。

5、如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S后，两灯均发光（设灯丝电阻不变），电压表示数为U，过一段时间后，突然两灯均熄灭，且有一个电表的示数变大，已知两灯中仅有一个出现了故障。请你判断故障情况是 ______；若此时电压表是示数为4U，则小灯泡L1、L2的电阻之比为 ______；排除故障后，将小灯泡L1、L2的位置互换，则示数一定不发生变化的是 ______表（选填“电流”、“电压”或“电流和电压”）。

三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、如图所示的电路中电源两端电压保持不变，电阻R1阻值为10Ω。闭合开关S后，电流表A1的示数I1为0.6A，电流表A的示数I为1.0 A。求：
（1）通过R2的电流；
（2）电源电压的大小；
（3）电阻R2的阻值；
（4）通电10分钟，R1和R2消耗的总电能。

2、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。求：
（1）R2的最大阻值；
（2）P在C点时电压表示数；
（3）P在A端时R1的电功率。

3、如图所示的电路中，已知R1=60Ω，只闭合开关S时，电流表示数为0.2A，再将开关S1闭合，此时电流表的示数为0.5A，求：
（1）电源电压；
（2）R2的阻值；
（3）电路中总电阻的阻值。

4、如图所示的电路中，电源电压18V不变，灯泡L1的电阻是20Ω，L2的电阻是5Ω。求：
（1）电路的总电阻；
（2）电路中的电流。
（3）L2两端的电压。

5、如图甲所示，足够高的柱形容器的底面积为100cm2，里面装有24cm深的水，上方用一足够长的细绳吊着质量为0.9kg的长方体物体，其底面积为50cm2，高为20cm，现将细绳挂在弹簧测力计下，初始状态时，物体的下表面恰好与水面接触.容器底部是一个压敏电阻R（上表面与水接触并涂有绝缘漆，其阻值与受到的水的压力的关系如图丙所示）。R所在的电路放在了容器底部，电路图如图乙所示，电源电压18V，电流表的量程0～0.6A，电压表的量程0～15V，小灯泡上标有“6V，3W”的字样，且忽略温度对灯泡电阻的影响。求：
（1）初始状态下，压敏电阻的阻值；
（2）手拿弹簧测力计将物体缓慢向下移动，使得物体浸在水中的深度为8cm，则稳定后电路中的电流是多少？
（3）在（2）的基础上，保持弹簧测力计的位置不动，往容器中加水，为了保证电路的安全，则最多往容器中加入多少kg的水？（弹簧测力计拉力每变化1N，长度变化0.5cm）

四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）
1、在“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”实验中，小明利用可调电压电源（可调为1.5V、3.0V、4.5V、6.0V之一）、5个定值电阻（阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω）、滑动变阻器（10Ω1A）、电压表和电流表做了如下实验：

（1）他根据图甲所示电路图连接成了图乙所示的实物电路，其中只有一根导线连接错误，请在这根导线上打“×”，并用笔重新画一根正确连接的导线；（连线不要交叉）___________
（2）改正图乙电路后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于___________端；
（3）实验时小明设计了如下表格，通过表格可以看出，他的实验目的是探究通过导体的电流与___________的关系；
实验次数
1
2
3
4
5
R/Ω
5
10
15
20
30
I/A

（4）小明将电源电压调为3V时，按（3）设计的方案进行实验；
①图是第2次实验时电流表的示数，示数为___________A；
②当其中某个定值电阻接入电路时，无法满足实验条件，这个定值电阻的阻值为___________Ω；
（5）小明根据实验数据描绘出了如图所示的图像，可以得出结论：___________；

【拓展】小红利用现有器材又做了下面的实验：
①按图甲连接电路，将电源电压调到某个值，在电路安全条件下闭合开关，移动滑片直到电压表示数为2.5V；
②保持滑片不动，换接入另一个定值电阻，调节电源电压，在电路安全条件下闭合开关，发现电压表示数恰好为2.5V；
通过以上实验现象可以推断：此时滑动变阻器接入电路的阻值为___________Ω。
2、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。

-参考答案-
一、单选题
1、B
【详解】
A．由电路图可知，滑动变阻器R1与定值电阻R2并联接入电路，电流表A1测R2支路电流，电流表A2测干路总电流，电压表V测电源电压，当滑动变阻器的滑片P缓慢向右移动时，定值电阻R2两端电压等于电源电压不变，故由欧姆定律可知，流过R2的电流不变，即电流表A1的示数不变，电压表V的示数也不变，故A错误；
B．由并联电路的电流规律可知，电流表A2与电流表A1的示数之差为流过滑动变阻器的电流大小，当滑动变阻器的滑片P缓慢向右移动时，接入电路中的阻值变小，故由欧姆定律可得，流过滑动变阻器的电流变大，即电流表A2与电流表A1的示数之差变大，故B正确；
C．因滑动变阻器的滑片P缓慢向右移动时，流过定值电阻的电流不变，流过滑动变阻器的电流变大，故电路的总电阻变大，即电流表A2的示数变大，电压表V的示数不变，故C错误；
D．因电流表A2的示数变大，电压表V的示数不变，故电压表V与电流表A2的示数之比变小，故D错误。
故选B。
2、C
【详解】
AB．由电路图可知，电阻与滑动变阻器串联，电压表V1测电源电压，电压表V2测电阻两侧电压，电流表A测电阻与滑动变阻器串联电路中电流。
滑动变阻器的滑片向右移动少许，串联电路中总电阻增大，测得的电流变小，则有

由欧姆定律知，两侧电压为

可见

故AB不符合题意；
CD．电压表V1测电源电压，则有

因为

则有

故C符合题意，D不符合题意。
故选C。
3、A
【详解】
导体的电阻是导体本身的一种性质，电阻大小与导体的材料、长度、横截面积有关，与导体两端的电压和通过的电流无关。将导体拉长，导体长度变长，横截面积变小，导体电阻变大；将导体对折，导体长度变短，横截面积变大，导体电阻变小。
故选A。
4、B
【详解】
由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的
电流;
ABC．当滑片P向右移动过程中时，接入电路中的电阻增大，电路中的总电阻增大，电路中电流减小，灯泡两端的电压减小，电压表示数变小，灯泡变暗，故A错误，B正确；C错误；
D．电压表示数与电流表示数的比值正好是小灯泡的电阻，随着灯泡两端电压减小，灯泡的电阻减小，电压表示数与电流表示数的比值应变小，故D错误。
故选B。
5、B
【详解】
本题采用赋值法，设电源电压U=6V，甲图中， R1、R2串联，据欧姆定律可得
R1+R2===10Ω
再设R1=4Ω，R2=6Ω，乙图中，R1、R2并联，干路电流
I′=+=+=2.5A
故ACD错误，B正确。
故选B。
6、C
【详解】
A．一个可调节亮度的小台灯，电位器是一个变阻器，为了调节亮度，需要将电位器与灯泡串联，故A错误；
B．电位器通过改变接入电路中电阻的长度来改变电阻的大小，故B错误；
C．若接线柱A和B接入电路，滑动触头顺时针转动时，接入电路中电阻的长度变大，电阻变大，电流变小，故灯泡变暗，故C正确；
D．若接线柱B和C接入电路，滑动触头逆时针转动时，接入电路中电阻的长度变大，电阻变大，电流变小，故灯泡变暗，故D错误。
故选C。
7、B
【详解】
由电路图可知，灯泡与烟雾感应器串联，电压表测烟雾感应器两端的电压，电流表测电路中的电流，当烟雾浓度增大时，烟雾感应器的阻值变小，所以电路中的总电阻变小，由可知，电路中的电流变大，再由可知，灯泡两端电压变大，灯泡变亮，又因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以烟雾感应器两端电压变小，即电压表示数变小。
故选B。
8、A
【详解】
由图得，灯泡L与电阻R串联，电流表测量电路电流，电压表V1测量灯泡L的电压，电压表V测量电源电压。若灯泡断路，电路中没有电流，电流表示数为0，电压表V1、V均与电源相连接，因此电压表V1、V均有示数；若灯泡短路，电中只有电阻R工作，电路中有电流，电流表有示数，灯泡两端无电压，即电压表V1示数为0，电压表V仍测量电源电压，仍有示数；若电阻断路，电路中没有电流，电流表无示数，电压表V1被断开，无示数，电压表V仍测量电源电压，仍有示数；若电阻短路，电路中有电流，电流表有示数，电压表V、V1都测量电源电压，都有示数，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
9、A
【详解】
A．电压是电路中形成电流的原因，在电压的作用下电荷发生定向移动形成电流，故A正确；
B．有电压，且必须是闭合的回路，才会有电流，故B错误；
C．电路中电流小可能是因为电阻大，也可能是因为电压低，故C错误；
D．电阻是导体的一种属性，与电流的大小、电压的大小无关，故D错误。
故选A。
10、C
【详解】
由电路图可知，R0与R1串联接入电路，电流表测电路中电流，电压表测R0两端电压，由题意可知，当雾霾浓度增大时，R1的阻值减小，故可知电路中的总电阻减小，电源电压不变，故由欧姆定律可知，电路中的电流变大，即电流表示数变大；由串联电路电阻等比例分压可知，R1两端电压减小，R0两端电压增大，即电压表示数变大。故ABD错误，C正确。
故选C。
二、填空题
1、          电阻R短路或灯泡L断路
【详解】
[1]因为电压表并联在电源两端，所以闭合开关后，其示数始终为电源电压，所以应该根据电压表判断故障情况。
[2]若电压表测灯泡L的电压，其示数等于3V，若电阻R断路，则电压表无示数，不符合题意，若电阻R短路，灯泡L单联，其电压等于电源电压，符合题意，若灯泡L断路，电压表串联在电路中，根据串联分压规律，其示数等于电源电压，符合题意，若灯泡L短路，电压表无示数，不符合题意。所以若电压表的示数为3伏，说明故障是电阻R短路或灯泡L断路。
2、电流表示数为，电压表示数为U0时，R1短路；电流表示数为0时，电压表示数为U0，R2断路
【详解】
由图可知，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，电压表测R2两端的电压，闭合开关S，电路正常工作，一段时间后，发现电路中至少有一个电表的示数变大。且将电流表A与R1位置互换后，电压表与电流表的示数不发生变化。
①若R1短路，只有R2接入的简单电路，电压表变成测电源电压，电压表示数增大为U0；电路中总电阻减小，电流增大，电路表示数

当电流表A与R1位置互换后，电压表还是测电源电压，示数为U0，电流表示数为

前后两次电表示数不变，符合题意。
②若R1断路，电压表和电流表示数都为0，与题目中所述至少有一个电表的示数变大不符合，故R1断路不符合题意。
③若R2短路，电压表测一根导线两端的电压，示数为0；电流表示数变大，示数为

当电流表A与R1位置互换后，电压表测电源电压，示数为U0，跟电压表与电流表的示数不发生变化不符合，故不符合题意。
④若R2断路，电压表测电源电压，示数为U0，电流表示数为0，当电流表A与R1位置互换后，电压表还是测电源电压，示数为U0，电流表示数为0，符合题意。
综上所述：电流表示数为，电压表示数为U0时，R1短路；电流表示数为0时，电压表示数为U0，R2断路。
3、     铅笔芯     长度
【详解】
[1]因为铅笔芯是导体，塑料棒是绝缘体，所以物体应选择将铅笔芯连入电路，灯泡能发光。
[2]闭合开关，向左移动夹子，小灯泡变亮，铅笔芯接入电路的长度变短、连入的电阻变小，电路电流变大，说明电阻大小与导体长度有关。
4、     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

5、     L2断路     3∶1     电流
【详解】
[1] 闭合开关S，小灯泡L1、L2串联，电压表测L2两端电压，电流表测该电路电流。过一段时间后，突然两灯均熄灭，说明电路中灯泡不可能发生短路，只可能时断路，如果灯L1断路，则两表示数都为零，不符合题意；如果灯L2断路,电流表示数为零，电压表示数接近于电源电压，两灯都不亮，符合题意，由此判断故障情况是灯L2断路。
[2]由以上分析可知，此时电压表示数接近于电源电压为4U，L2两端电压为U，所以L1两端电压为3U，根据串联电路的分压规律，小灯泡L1、L2的电阻之比

[3]排除故障后，将小灯泡L1、L2的位置互换，与电压表并联部分的电阻发生了改变，电压表示数会发生变化。电路中总电阻不变，电源电压也不变，所以电路中电流不变，电流表示数不变。所以示数一定不发生变化的是电流表。
三、计算题
1、（1）0.4A；（2）6V；（3）15Ω；（4）3600J
【详解】
解：由电路图可知，两电阻并联，电流表A测干路电流，电流表测R1支路的电流。
（1）并联电路中干路电流等于各支路电流之和，通过R2的电流
I2=I−I1=1A-0.6A=0.4A
（2）因为并联电路中各支路两端的电压相等，所以电源的电压
U=U1=I1R1=0.6A×10Ω=6V
（3）R2的阻值
==15Ω
（4）通电10min,电路消耗的总电能
W=UIt=6V×1A×10×60s=3600J
答：（1）通过R2的电流为0.4A；
（2）电源电压为6V ；
（3）电阻R2的阻值为15Ω ；
（4）通电10min,电路消耗的总电能为3600J。
2、（1）50Ω；（2）6V；（3）14.4W
【详解】
解：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。
（1）因当滑片P在某一端点时电流表示数为0.2A，当滑片P移动至某一位置C时电流表示数为0.6A，所以电路中的最小电流为I1=0.2A，此时滑片位于B端。
由P=I2R可得，滑动变阻器的最大阻值为

（2）因串联电路中总电阻等于各电阻之和，由 可得，电源的电压为
U=I1（R1+R2）=0.2A×（R1+50Ω）
滑片P移动至某一位置C时，滑动变阻器接入电路中的电阻为

则电源的电压为

因电源的电压不变，所以
0.2A×（R1+50Ω）=0.6A×（R1+10Ω）
解得R1=10Ω。
电源电压为
U=I1（R1+R2）=0.2A×（10Ω+50Ω）=12V
P在C点时，电压表示数为

（3）P在A端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为零，只有R1连入电路，则电路中的电流最大，即最大电流为

R1的电功率为
P=UI大=12V×1.2A＝14.4W
答：（1）R2的最大阻值为50Ω；
（2）P在C点时电压表示数为6V；
（3）P在A端时R1的电功率为14.4W。
3、（1）12V；（2）40Ω；（3）24Ω
【详解】
解：（1）只闭合开关S时，R1通路，R2断路，电流表测量R1的电流，则电源电压

（2）再将开关S1闭合，R1和R2并联，电流表测量干路电流，则R2的电流为
I2=I-I1=0.5A-0.2A=0.3A
R2的阻值为

（3）电路中总电阻的阻值

答：（1）电源电压12V。
（2）R2的阻值40Ω。
（3）电路中总电阻的阻值24Ω。
4、（1）25Ω；（2）0.72A；（3）3.6V
【详解】
解：（1）由图知道，灯泡L1、L2串联，由串联电路特点知道，电路的总电阻
R总=R1+R2=20Ω+5Ω=25Ω
（2）由欧姆定律知道，电路的电流

（3）由欧姆定律知道，L2两端的电压

答：（1）电路的总电阻是25Ω；
（2）电路中的电流是0.72A；
（3）L2两端的电压是3.6V。
5、（1）24Ω；（2）0.45A；（3）2.7kg
【详解】
解：（1）初始状态下，水深
h=24cm=0.24m
则容器底受到的压强
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.24m=2400Pa
压敏电阻受到的压力
F=pS容=2400Pa×100×10-4m2=24N
由图丙可知，压敏电阻的阻值与所受压力的数值比为1∶1，故压敏电阻的阻值24Ω。
（2）由电路图可知，灯泡L与压敏电阻R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，因串联电路中各处的电流相等，所以，初始状态下电路中的电流

小灯泡的电阻

初始状态下，压敏电阻两端的电压
UR=IR=0.5A×24Ω=12V
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压
U=UR+UL=12V+6V=18V
手拿弹簧测力计将物体缓慢向下移动，使得物体浸在水中的深度为8cm，则物体排开水的体积
V排=S物h浸=50cm2×8cm=400cm3
容器中水面上升的高度

此时容器底的压强
p′=ρ水gh′=ρ水g(h+Δh)=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.24m+0.04m)=2800Pa
压敏电阻受到的压力
F′=p′S容=2800Pa×100×10-4m2=28N
故此时压敏电阻的阻值28Ω，电路中的电流

（3）电压表的量程0～15V，为了保证电路的安全，压敏电阻两端的电压最大等于15V，此时小灯泡两端的电压
UL′=U-UR′=18V-15V=3V
此时电路中的电流

此时压敏电阻的阻值

由图丙知，此时压敏电阻所受的压力F″=60N，此时容器底受到水的压强

此时容器中水的深度

物体的密度

由
ρ物＜ρ水
可知，水足够多时，物体处于漂浮状态，则
F浮=G
即
ρ水gV排=ρ物gV
ρ水gS物h浸′=ρ物gS物h物
物体浸入水中的深度

则物体此时排开水的体积
V排′=S物h浸′=50×10-4m2×0.18m=9×10-4m3
往容器中加入水的体积
V加=S容h″-S容h-V排′=100×10-4m2×0.6m-100×10-4m2×0.24m-9×10-4m3=2.7×10-3m3
加入水的质量
m加=ρ水V加=1.0×103kg/m3×2.7×10-3m3=2.7kg
最多往容器中加入2.7kg的水。
答：（1）初始状态下，压敏电阻的阻值为24Ω；
（2）手拿弹簧测力计将物体缓慢向下移动，使得物体浸在水中的深度为8cm，稳定后电路中的电流为0.45A；
（3）在（2）的基础上，保持弹簧测力计的位置不动，往容器中加水，为了保证电路的安全，则最多往容器中加入2.7kg的水。
四、实验探究
1、          最左端     电阻     0.2     30     当导体两端电压不变时，通过导体的电流与导体的电阻成反比     4Ω
【详解】
（1）[1]由图甲可知，电阻处发生了短路，同时将电压表短路，由变阻器到电阻的导线连接错误，应将变阻器的左端连接到电压表的负接线柱，如图所示：

（2）[2]闭合开关前，滑动变阻器应处于最大阻值处，由电路图可知，当滑片移到最左端时，变阻器阻值最大，故滑动变阻器的滑片应置于最左端。
（3）[3]由表格中数据可知，实验时改变导体的电阻，测量电路中通过电流的大小，故小明是探究电流与电阻的关系。
（4）[4]由图乙可知，电流表所选量程为0~0.6A，分度值为0.02A，则电流表的示数为0.2A。
[5]由①可知，开关闭合，定值电阻与变阻器串联，电路中电流为0.2A，此时定值电阻两端的电压为

若选用30Ω的电阻，则变阻器两端的电压为

此时电路中的电流为

则滑动变阻器的阻值为

15Ω大于滑动变阻器的最大阻值10Ω，所以无法满足实验条件，故这个定值电阻的阻值为30Ω。
（5）[6]由图可知，电流与电阻的倒数的关系为一条过原点的直线，则电流与电阻的倒数成正比，所以电流与电阻成反比，故可得出结论：当导体两端电压不变时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
[7]设当电源电压调为U前时，定值电阻阻值为R前，更换后的定值电阻阻值为R后，电源电压为U后，当电压表调到2.5V，即定值电阻两端电压为2.5V，则滑动变阻器两端电压为（或），保持滑片不动，则滑动变阻器阻值不变，根据

则可得出

化简后得定值电阻前后的比值为

电源可调为1.5V、3.0V、4.5V、6.0V，其中1.5V小于2.5V，舍去。
①当U前=3V、U后=4.5V时，则定值电阻前后的比值为

定值电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω，通过观察可知，R前=20Ω、R后=5Ω符合要求，当定值电阻为R前=20Ω时，电路中电流为

滑动变阻器的阻值为

②当U前=3V、U后=6V时，则定值电阻前后的比值为

定值电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω，此时没有满足比值的定值电阻，故舍去。
③当U前=4.5V、U后=6V时，则定值电阻前后的比值为

定值电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω，此时没有满足比值的定值电阻，故舍去。
综上所述，此时滑动变阻器接入电路的阻值为4Ω。
2、          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。