难点解析沪粤版九年级物理上册第十四章探究欧姆定律定向测评试卷(含答案详解版).docx

沪粤版九年级物理上册第十四章探究欧姆定律定向测评
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、如图所示，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压恒定。当闭合开关，滑动变阻器滑片向右端移动时，下列判断正确的是（　　）

A．电流表的示数变大 B．V1示数变小，V1示数和电流表示数之比不变
C．V1示数不变，V2 示数变大 D．电压表V1示数的减少量小于V2示数的增加量
2、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
3、如图所示的电路中，电源电压6 V保持不变，定值电阻的阻值为10 Ω，滑动变阻器的最大阻值为20 Ω，当开关闭合，滑片由b端向a端移动的过程中，以下说法正确的是（　　）

A．电压表的示数减小
B．电压表示数与电流表示数的比值不变
C．当滑片移到中点时，电压表示数为2 V
D．当滑片移到a端时，电流表示数为0.2 A
4、如图所示，电源电压保持9V不变，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V，定值电阻R1的规格为“10Ω 0.5A”，滑动变阻器R2的规格为“50Ω 1A”。闭合开关，为了保证电路安全，在变阻器滑片移动过程中，下列说法正确的是（　　）
①电流表示数允许的变化范围为0.3~0.5A
②电阻R1消耗电功率允许的变化范围为0.225W~0.9W
③滑动变阻器R2允许接入电路阻值的变化范围为8Ω~50Ω
④电路消耗总电功率允许的变化范围为1.35W~2.7W

A．只有①和④ B．只有②和④ C．只有②和③ D．只有①和③
5、如图甲是李明设计的压力传感器原理图，其中弹簧上端和滑动变阻器的滑片P固定在一起，AB间是可收缩的导线，弹簧A端所受压力F与弹簧的形变量关系如图乙所示，无压力时，滑片P位于R2的最上端。电源电压为15V，定值电阻R1的阻值为10Ω。R2是每厘米阻值为5Ω的均匀滑动变阻器。以下说法中错误的是（　　）

A．无压力时，电压表的示数为零
B．电阻R1在电路中还起到了保护电路的作用
C．当压力为40N时，电压表的示数是6V
D．压力增大时，电压表与电流表的比值变大
6、下列数据符合实际情况的是（　　）
A．LED节能灯正常工作时的电阻为0Ω
B．成人散步时走2km路程大约用半小时
C．一枚一元硬币的重量大约是6N
D．3月葫芦岛地区的平均气温为
7、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
8、如图所示，这是“伏安法”测电阻的实验电路图，下列说法错误的是（　　）

A．“伏安法”测电阻的实验原理是欧姆定律
B．滑动变阻器的作用是控制未知电阻两端的电压保持不变
C．实验中多次测量的目的是减小误差
D．该电路还可以探究电流与电压的关系
9、如图所示，电源电压不变，a、b、c为电流表或电压表。只闭合S1时，a表无示数，b表有示数，c表有示数且示数随滑片P的移动发生变化。则（　　）

A．a表是电压表
B．先闭合S1、S2，再闭合S3，a表示数无变化
C．S1、S2、S3都闭合，移动滑片P，a、b两表示数无变化
D．S1、S2、S3都闭合，b表示数除以a表示数等于电阻R1的阻值
10、如图所示，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，能使电路中的电阻变小的接法是（　　）
A． B．
C． D．
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、两只定值电阻，甲标有“10Ω   1A”，乙标有“20Ω   0.6A”，若把它们串联在同一电路中，两端允许加的最大电压为______V。若将它们并联在电路中，干路允许通过的最大电流是_______A。
2、当某定值电阻两端加上4.5V电压时，通过它的电流为0.15A，它的阻值是______Ω；当两端压再增加1.5V时，通过它的电流是______A。当电阻两端电压0V时，电阻是______Ω。
3、如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，阻值为5Ω，R2为滑动变阻器，电源电压不变｡闭合开关S后，滑片P从a端移动到b端，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示，则电源电压为_____V，R2的最大阻值为_____Ω。

4、如图所示电路中，电源电压6V，定值电阻R1标有“10Ω”字样，定值电阻R2模糊不清。当开关S闭合后，电流表A2的示数为0.9A，则电压表的示数为___________V， R2的阻值为___________Ω。

5、如图，R1是滑动变阻器，滑片P做成可以绕O点转动的杠杆，另一端通过可以自由转动的轻杆和浮标相连，U＝9V。若油面上升，油量表示数将变 _____。若R1接入电路的阻值为10Ω时油量表指针指在3V，此时电路中的电流为 _____A，电阻箱R2阻值为 _____Ω。若不慎调大了R2的阻值，则油量表示数将偏 _____。

三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、如图所示的电路，电源电压大小保持不变，电阻R1=30Ω，R2=15Ω，滑动变阻器R3的规格为“40Ω 0.5A”，电压表和电流表接入电路的量程分别为0~3V和0~0.6A。
（1）只闭合S1，电流表的示数为0.1A，求电源电压；
（2）同时闭合S1、S2、S3，当P置于R3中点时，求通过电流表的电流；
（3）只闭合S2，在保证电路各元件安全的前提下，求滑动变阻器R3可调节的阻值范围。

2、如图是某流水线上的产品输送、计数装置示意图及接收器计数工作原理图，电源电压恒为6V，定值电阻R1为500Ω，R2为光敏电阻，有光照射时，阻值为500Ω，无光照射时，阻值为1000Ω。接收器根据A、B间输出的电压信号可以进行计数。现将一批边长为10cm的正方体工件，每隔1s放在水平匀速运动的传送带上的同一起始位置，每个工件的速度与时间的关系图象如图所示。
（1）当工件通过激光源与接收器之间时，求A、B之间的电压；
（2）求相邻两个工件之间的最大距离；
（3）若输送过程中传送带对每一个工件所做的功为1.2J，求工件受到的摩擦力。

3、如图所示电路中，电源电压12V，灯泡L规格为“12V 6W”。当S、S1、S3闭合，S2断开时，电流表示数为0.4A。
（1）灯泡L的额定电流是多少？
（2）定值电阻R1的阻值是多少？
（3）断开S1、S3，闭合S、S2，调节滑片P，使R2的实际电功率为灯泡实际电功率的2倍，此时滑动变阻器接入电路的阻值为多大？

4、如图所示，电源电压保持不变，R2为定值电阻，小灯泡L上标有“6V 3W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω。只闭合S1，将滑动变阻器的滑片P移动到A端时，L正常发光；闭合所有开关时整个电路1min消耗的电能为540J。已知电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V。求：
（1）电源电压；
（2）R2的阻值；
（3）在保证电路安全的前提下，只闭合S1时移动滑片P使电路消耗的功率最小，求：此时电路的最小功率为P1。

5、如图甲所示，足够高的柱形储水箱，底面积为400cm2，在其底部紧密嵌入一个压敏电阻Rx（上表面与水接触并涂有绝缘漆，其阻值与储水箱水深h的关系如图乙所示），Rx所在电路的电源电压为15V，A为水位指示表（由量程为的电流表改成）。把重为8N的柱体A与重为20N的正方体B用细绳连接，放入水箱底部，B未与Rx接触，A的底面积为200cm2、高为10cm，B的边长为10cm，向水箱中缓慢注水，当A、B之间的绳子拉力为4N时停止注水，此时电流表的示数为0.15A，求；
（1）电流表的示数为0.15A时，储水箱中水的深度；
（2）若继续向储水箱中加水直至B对水箱底部压力刚好为0，此时A底部所受水的压强；
（3）在（2）问基础上将A竖直向上提升，直至此时电流表的示数为0.12A，求将A竖直向上提升的高度。

四、实验探究（2小题，每小题10分，共计20分）
1、小明利用如图甲所示电路进行 “探究电流与电阻关系”的实验，已知电源电压为6V，实验用到的电阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω实验中所得数据画出图乙所示图像。

（1）小明实验时，闭合开关发现电流表无示数，电压表也无示数则故障原因可能是_______。
A．滑动变阻器短路             B．滑动变阻器开路             C．定值电阻短路             D．定值电阻开路
（2）排除故障后，将5Ω电阻接入电路，闭合开关后调节滑动变阻器，当电压表示数为_______V时，记录对应电流表示数，最终得到如图乙所示图像；将R由5Ω换成10Ω时，需要将滑片P向_______（选填“左”或“右”）端移动。实验过程中滑动变阻器的作用除了保护电路还有_______。
（3）由图像可得到的结论是:当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成_______。
（4）为完成整个实验应选取的滑动变阻器最大阻值不小于_______Ω。
（5）另一组的小华同学实验过程中使用了最大阻值50Ω的滑动变阻器，实验过程中小华同学发现定值电阻由15Ω换成20Ω后，无论如何调节滑片都无法完成实验，经检查发现滑动变阻器的电阻丝在某位置断开了，为了完成剩下的两组实验，聪明的小华想到不改变原有接好的电路只需要再把准备的5个定值电阻中_______Ω的电阻串联在电路中就一定可以顺利完成剩下的两组实验。
2、测量未知阻值R的电阻实验中，设计了实验电路并进行了部分连接，如图甲所示｡

（1）连接电路时，开关应处于_______状态｡图甲是小明连接的电路，其中有一条导线连接错误，请在该导线上打“×”并画出正确连线______；
（2）改正错误后进行实验，实验前应将滑动变阻器的滑片P移到最_______（填“左”或“右”）端｡小明闭合开关S，发现电流表无示数，电压表的示数较大，则电路故障可能是_________；
（3）纠正错误，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表示数为2.4V，电流表示数如图乙所示是_____A，则未知电阻= _____Ω；
（4）若实验中只有一个电压表和一个已知阻值为定值电阻，小明设计了如图丙所示的电路，同样可以测量未知电阻的阻值，请将实验步骤补充完整；
①闭合开关S､断开开关，用电压表测出待测电阻两端的电压为；
②_________，用电压表测出电源的电压U；
③请写出未知电阻阻值表达式：=_________｡（用U､和表示）

-参考答案-
一、单选题
1、B
【详解】
由图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流；
A．电源电压恒定，当闭合开关，滑动变阻器滑片向右端移动时，R2变大，根据电阻的串联特点，总电阻变大，由欧姆定律可知，电路中电流变小，即电流表示数变小，故A错误；
BC．滑动变阻器滑片向右端移动时，电路中电流变小，由U1=IR1可知，R1两端的电压减小，即V1示数变小；根据串联电路的电压规律可知，V2示数变大，根据可知，V1示数和电流表示数之比为R1的阻值，保持不变，故B正确；C错误；
D．由于电源电压不变，电压表V1示数与V2示数之和为电源电压，故电压表V1示数的减少量等于V2示数的增加量，故D错误。
故选B。
2、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。
3、B
【详解】
A．当开关闭合，滑片由b端向a端移动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变小、电路中的总电阻变小，根据欧姆定律可知电路中的电流变大、定值电阻两端的电压变大，即电压表的示数变大，故A错误；
B．因电压表测定值电阻两端的电压、电流表测电路中的电流即通过定值电阻的电流，由于定值电阻的阻值不变，所以根据欧姆定律可知，电压表示数与电流表示数的比值不变，故B正确；
C．当滑片移到中点时，变阻器接入电路的电阻为最大阻值的一半，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，则电路中的电流
I′== =0.3A
电压表的示数
U=I′R=0.3A×10Ω=3V
故C错误；
D．当滑片移到a端时，滑动变阻器接入电路中的阻值为零，此时电流表示数
I==＝0.6A
故D错误。
故选B。
4、B
【详解】
③根据电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测量R1两端的电压；当电压表的最大测量值为3V时，此时定值电阻R1两端的电压U1=3V，电路中的电流
I=I2=I1=
因此电路中的最大电流为0.3A；此时滑动变阻器两端的电压
U2min=U-U1=9V-3V=6V
滑动变阻器连入电路的最小电阻
R2min=
变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为20Ω～50Ω，故③错误；
①电路中的电流最大时，电路的总功率最大，电路消耗的最大功率
Pmax=UI=9V×0.3A=2.7W
电阻R1消耗最大功率
P1=U1I=3V×0.3A=0.9W
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，则总阻值为
Rmax=R1+R2=10Ω+50Ω=60Ω
电路中最小电流
Imin=
则电流表示数允许的变化范围为0.15A～0.3A，故①错误；
②R1消耗的最小功率
P1′=Imin2R1=(0.15A)2×10Ω=0.225W
则电阻R1消耗电功率允许的变化范围为0.225W～0.9W，故②正确；
④电路消耗的最小功率
Pmin=UImin=9V×0.15A=1.35W
则电路消耗总电功率允许的变化范围为1.35W～2.7W，故④正确；
由上分析可知：只有②和④正确。
故选B。
5、C
【详解】
电压表测量的是R2接入电路部分的电压，电流表测量的是干路电流。
A．无压力时，滑片P位于最上端，R2接入电路的电阻为0，电压表被短路，故此时电压表示数为0，故A正确，不符合题意；
B．无压力时，滑片P位于最上端，R2接入电路的电阻为0，如果没有电阻R1在电路中，则电源将被短路，故电阻R1在电路中还起到了保护电路的作用，故B正确，不符合题意；
C．根据乙图可知，当压力为40N时，弹簧的压缩量为3cm，故R2接入电路部分的电阻为
R2=3cm×5Ω/cm=15Ω
故此时电压表示数（即R2两端电压）为

故C错误，符合题意；
D．电压表与电流表的比值表示是的R2接入电路部分的电阻，压力增大时，滑片P向下移动的量增加，R2接入电路的部分变长，接入电路的部分的电阻阻值也随之增加，故电压表与电流表的比值变大，故D正确，不符合题意。
故选C。
6、B
【详解】
A．LED节能灯是半导体材料制成的，正常工作时也有电阻，电阻不为0，故A不符合题意；
B．成人散步时的速度约为4km/h，走2km路程大约用时为

故B符合题意；
C．一枚一元硬币的质量大约为6g，所受重力大约是

故C不符合题意；
D．葫芦岛地区属于沿海地区，通常3月平均气温在以上，故D不符合题意。
故选B。
7、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。
8、B
【详解】
A．“伏安法”测电阻的实验原理为
R＝
是欧姆定律的变形公式，故“伏安法”测电阻的实验原理是欧姆定律，故A正确，不符合题意；
BC．此实验中通过移动滑动变阻器的滑片来改变电阻两端的电压和通过电阻的电流，多次测量求平均值来减小误差，故B错误，符合题意；C正确，不符合题意；
D．根据控制变量法知，在探究电流与电压的关系需要保持电阻不变，通过移动滑动变阻器滑片来改变电阻两端的电压和电流，找普遍规律，故利用此装置可以探究电流与电压的关系，故D正确，不符合题意。
故选B。
9、C
【详解】
A．只闭合S1时，a、b两表串联，由a表无示数、b表有示数可知，a表应为电流表，b表应为电压表，c表在干路中有示数且示数随滑片P的移动发生变化，说明c表是电流表，此时只有R3的简单电路，电流表测量通过R3的电流，故A不符合题意；
B．先闭合S1、S2，c电流表将R1和R2短路，只有R3的简单电路，a电流表和b电压表串联，a表示数为零，再闭合S3，R1、R2和R3并联，a电流表测量R1和R2的电流，a电流表有示数，故B不符合题意；
CD．S1、S2、S3都闭合，R1、R2和R3并联，a电流表测量R1和R2的电流，电压表测量电源电压，移动滑片P，电压表示数不变，由并联电路的特点可知a表的示数不变，由欧姆定律可知b表示数除以a表示数等于电阻R1和R2的总阻值，故C符合题意，D不符合题意。
故选C。
10、B
【详解】
A．当滑动变阻器的滑片P向左移动时，接入电阻BP长度变大，电阻变大，故A不符合题意；
B．而当滑动变阻器的滑片P向左移动时，接入的部分AP长度变小，电阻变小，故B符合题意；
C．当滑动变阻器的滑片P向左移动时，接入电阻BP长度变大，电阻变大，故C不符合题意；
D．滑动变阻器接法是“一上一下”，才能改变电阻的大小，不能都接到滑动变阻器下端的接线柱，故D不符合题意。
故选B。
二、填空题
1、     18     1.5
【详解】
[1]把它们串联在同一电路中，根据串联电路电流的规律，为保证电路安全，电路中允许的最大电流为

电路两端允许加的最大电压为

[2]根据欧姆定律，甲乙两电阻两端允许的最大电压分别为

根据并联电路两端电压的规律，为保证电路安全，电路两端允许的最大电压为

干路允许通过的最大电流为

2、     30     0.2     30
【详解】
[1]当某定值电阻两端加上4.5V电压时，通过它的电流为0.15A，由欧姆定律，它的阻值是

[2]当两端压再增加1.5V时，通过它的电流是

[3]电阻是导体的一种性质，与导体的长度、横截面积和材料有关，与导体的电压和电流无关，故当电阻两端电压0V时，电阻保持不变，是30Ω。
3、     3     10
【详解】
[1]由图1可知，两电阻串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流｡当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，由图2可知I1=0.6A，根据欧姆定律可得，电源的电压为

[2]当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，由图2可知，此时I2=0.2A，U2=2V，滑动变阻器的最大阻值为

4、     6     20
【详解】
[1]由电路图可知，这是一个并联电路，A1测R2的电流I2，A2测干路电流I，电压表测各支路及电源电压，故电压表示数即电源电压为6V。
[2]开关S闭合时，R1中通过的电流
=0.6A
则电阻R2中通过的电流
I2=I-I2=0.9A-0.6A=0.3A
根据欧姆定律可知，电阻R2的阻值

5、     大     0.3     20     小
【详解】
[1]由图可知，R2和R1串联，电压表测量R1两端的电压，若油面上升，滑片P向下移动，R1连入电路的电阻变大，由串联分压可知电压表的示数变大，即油量表示数将变大。
[2]若R1接入电路的阻值为10Ω时油量表指针指在3V，此时电路中的电流为

[3]由串联电路电压的规律可知R2两端的电压
U2=U-U1=9V-3V=6V
由串联电路电流的规律可知通过R2的电流
I2=I1=0.3A
电阻箱R2阻值为

[4]若不慎调大了R2的阻值，由串联分压可知，R2两端电压变大，由串联电路电压的规律可知R1两端的电压变小，油量表示数将偏小。
三、计算题
1、（1）4.5V；（2）0.375A；（3）0~30Ω
【详解】
解：（1）只闭合S1，R1和R2串联，电源电压为

（2）同时闭合S1、S2、S3，当P置于R3中点时，R2短路，R2与R3并联，此时滑动变阻器接入电路的阻值为

通过电流表的电流

（3）只闭合开关S2，电流表的量程是0~0.6A，滑动变阻器的最大电流是0.5A，电流表的最大示数是0.5A，变阻器接入电路的阻值最小，电路的最小总电阻

变阻器的最小阻值为零，电压表的量程是0~3V，由串联分压可知，当变阻器两端的电压是3V时，变阻器的阻值最大，电阻R2两端的电压

通过电路的电流

变阻器的最大阻值

所以，滑动变阻器R3可调节的阻值范围是0~30Ω。
答：（1）电源电压是4.5V；
（2）通过电流表的电流0.375A；
（3）滑动变阻器R3可调节的阻值范围是0~30Ω。
2、（1）4V；（2）0.4m；（3）6N
【详解】
解：（1）由题意可知，工件通过激光源与接收器之间无光照时，R2的阻值为1000Ω，由接收器计数工作原理图可知，R1、R2串联，则电路中的总电阻

此时电路中的电流

则A、B之间的电压

（2）由图可知，工件刚放上传送带的0~1s内，速度小于前一工件，所以两工件距离越来越大；1s后，与前一工件相同速度匀速运动，两工件距离达到最大，如图所示，由前后两个工件速度变化的v-t图象分析可得，阴影区的面积即为最大距离

即最大距离为

（3）工件放上传送带，0~1s，相对传送带向后运动，受到向前的摩擦力f；1s后速度等于传送带，相对静止，摩擦力为0。由图象可得，0~1s工件运动距离为图中阴影区面积

则工件运动的距离

由W=Fs得，工件受到的摩擦力

答：（1）A、B之间的电压为4V；
（2）相邻两个工件之间的最大距离为0.4m；
（3）工件受到的摩擦力为6N。
3、（1）0.5A；（2）30Ω；（3）48Ω
【详解】
解：（1）灯泡L规格为“12V 6W”，是指额定电压为12V、额定功率为6W；由P＝UI可得灯泡L的额定电流
IL＝＝＝0.5A
（2）由图甲可得，当S、S1、S3闭合，S2断开时，灯L被短路、滑动变阻器没有连入电路，电路中只有R1，由欧姆定律可得
R1＝ ＝＝30Ω
（3）断开S1、S3，闭合S、S2，灯L与滑动变阻器串联，通过的电流相等，调节滑片P，使R2的电功率为灯泡的2倍，由P＝UI可知：R2两端的电压、灯L两端电压之比

因为
U2+UL′＝U＝12V
所以R2两端的电压为8V、灯L两端电压为4V，灯泡的电阻为
RL＝＝＝24Ω
串联电路各处电流相等，通过电路中的电流
I′＝＝＝ A
滑动变阻器连入的电阻：
R2＝＝＝48Ω
答：（1）灯泡L的额定电流是0.5A；
（2）定值电阻R1的阻值是30Ω；
（3）断开S1、S3，闭合S、S2，调节滑片P，使R2的实际电功率为灯泡实际功率的2倍，此时滑动变阻器接入电路的阻值为48Ω。
4、（1）6V；（2）6Ω；（3）1.5W
【详解】
解：（1）只闭合S1、将滑动变阻器的滑片P移动到A端时，电路只有灯泡L接入电路，因额定电压下灯泡正常发光，所以，由灯泡正常发光可知，电源的电压为
U=UL=6V
（2）闭合所有开关时，灯泡L与电阻R2并联，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，此时灯泡正常发光，其功率为3W，灯泡1min消耗的电能为
WL=PLt=3W×60s=180J
则1min内R2消耗的电能
W2=W-WL=540J-180J=360J
由可得，R2的阻值为

（3）由可得，灯泡的电阻为

只闭合S1时，灯泡L与变阻器R1串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流，当电压表的示数U1=3V时，灯泡两端的电压
UL′=U-U1=6V-3V=3V
此时电路中的电流

电路的最小功率
P1=UI=6V×0.25A=1.5W
答：（1）电源电压为6V；
（2）R2的阻值为6Ω；
（3）此时电路的最小功率为1.5W。
5、（1）27cm；（2）900Pa；（3）20cm
【详解】
解：（1）由可得，电流表的示数为0.15A时，压敏电阻的阻值

由图乙可知，储水箱内水的深度为27cm。
（2）当A、B之间的绳子拉力为4N时，柱体A受到的浮力

由 可得，柱体A排开水的体积

此时柱体A浸入水中的深度

继续向储水箱中加水直至B对水箱底部压力刚好为0时，A和B整体漂浮，此时两者受到的浮力等于两物体的重力之和，则整体排开水的体积

此时柱体A排开水的体积

此时柱体A浸入水中的深度

A底部所受水的压强

（3）当电流表的示数为0.12A，压敏电阻的阻值

由图乙可知，此时容器内水的深度为
h′=24cm=0.24m
当A、B之间的绳子拉力为4N时停止注水，此时电流表的示数为0.15A，A受到重力和拉力，还受到浮力，此时A受到的浮力
F浮A′=GA+F拉=8N+4N=12N
此时A排开液体的体积

此时A浸没的深度

水面下绳子的长度
h绳=h-LB-hA=27cm-10cm-6cm=11cm
由（2）可知继续向储水箱中加水直至B对水箱底部刚好无压力时，A浸没的深度为9cm，那么水面升高了
Δh=9cm-6cm=3cm
此时水的总深度
h总=h+Δh=27cm+3cm=30cm
先将A竖直向上提升9cm，则水下降的高度

此时水面下绳子的长度
h绳1=h绳-h下1=11cm-4.5cm=6.5cm
再将绳子向上提升6.5cm，容器内水面的深度不变，此时B的上表面与水面相平，A提升的高度为
9cm+6.5cm=15.5cm
此时容器内水的深度
h′=h总-h下1=30cm-4.5cm=25.5cm
根据题意可知水面还需下降
h下2=25.5cm-24cm=1.5cm
所以B排开水引起水面下降的高度为1.5cm，设B再次被提升的高度为hB，则根据体积公式可得
hBSB=(S容-SB)h下2
即
hB×10cm×10cm=(400cm2-10cm×10cm)×1.5cm
解得hB=4.5cm，则A提升的高度为
15.5cm+4.5cm=20cm
答：（1）电流表的示数为0.15A时，储水箱中水的深度为27cm；
（2）A底部所受水的压强是900Pa；
（3）在（2）问基础上，若再将A竖直向上提升20cm，此时电流表的示数为0.12A。
四、实验探究
1、     B     2.5     左     电阻两端的电压不变     反比     35     15
【详解】
（1）[1]电流表无示数，说明电路可能断路；电压表也无示数，说明干路可能断开了，则故障原因可能是滑动变阻器开路。故ACD不符合题意；B符合题意。
故选B。
（2）[2]由图乙可知，当电阻为25Ω时，电流为0.1A，则电压表示数为

[3][4]根据串联电路的分压原理可知，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，根据串联电路电压的规律可知，为了保持定值电阻两端电压不变，应增大滑动变阻器分得的电压，由串联分压的分压原理可知，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向左端移动，使电压表的示数不变。
所以，实验过程中滑动变阻器的作用除了保护电路还有控制电阻两端的电压不变。
（3）[5]由图像可知，电阻两端的电压
UV=IR
=0.1A×25Ω
=-----
=0.5A×5Ω
=2.5V
为一定值，故由图像可以得出结论：电压一定时，电流与电阻成反比。
（4）[6]实验中使用的定值电阻阻值最大为25Ω，定值电阻两端的电压始终保持UV=2.5V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压
U滑=U-UV=6V-2.5V=3.5V
变阻器分得的电压与电压表示数的比为 ，根据分压原理，当接入25Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：R滑=1.4×25Ω=35Ω，即小明所选择的变阻器的最大阻值不能小于35Ω。
（5）[7]将15Ω电阻接入电路时，变阻器连入电路中的电阻为
R滑=1.4×15Ω=21Ω
由于变阻器的最大阻值不能小于35Ω，则需串联的电阻为
R =35Ω-21Ω=14Ω＜15Ω
所以，只需要再把准备的5个定值电阻中15Ω的电阻串联在电路中就一定可以顺利完成剩下的两组实验。
2、     断开          左     R断路     0.3     8     闭合开关S､    
【详解】
（1）[1] 连接电路时，为了保证电路安全，开关应断开。
[2]通过电压表的电流应该“正入负出”，所以应该将R的右接线柱与滑动变阻器连接起来，如图所示：

（2）[3]闭合开关之前，为保证电路安全，滑动变阻器应在阻值最大处，即滑片P移到最左端。
[4]电流表无示数，说明电路可能存在断路，电压表的示数较大，则说明与其串联部分没有断路，所以电路故障可能是R断路。
（3）[5]图中电流表选择的是小量程，示数为0.3A。
[6]未知电阻

（4）②[7][8]在这个电路中可以用电压表测出两端的电压，再利用Rx、串联，电流相等，通过计算出通过的电流，从而得到通过Rx的电流，最后根据测量电阻的原理写出表达式。当闭合开关S､时，被短路，电路中R单联，电压表测出电源的电压U，则

所以