1、第17章欧姆定律单元重点题型精选一选择题(共16小题)1从欧姆定律可导出R,下列说法正确的是()A当电压为0时,电阻为0B当电流增大2倍时,电阻减小2倍C当电压增大2倍时,电阻增大2倍D不管电压或电流如何变化,电阻不变解:电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与两端的电压和通过的电流无关,所以,当电压为0时、电流增大2倍时或电压增大2倍时,电阻的阻值不变,故ABC错误,D正确。故选:D。2如图是自动测量油箱的油量装置图。其中R是定值电阻,R是弧形变阻器,它的金属滑片与是金属杠杆的一端,下列判断正确的是()A油量表是电压表改装而成的BR和R是并联的C油位越高,通过R
2、的电流越大D油位越低,R两端的电压越小解:A图中油量表串联在电路中,是由电流表改装而成的,故A错误。B由电路图可知,R和R依次串联,电流只有一条路径,则两电阻是串联的,故B错误;C油位越高,浮标上移,滑片下移,接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,由I可知,电路中的电流变大,即通过R的电流越大,故C正确;D油位越低,浮标下移,滑片上移,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由I可知,电路中的电流变小,由UIR可知,R两端的电压变小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以R两端的电压越大,故D错误。故选:C。3如甲图所示为气敏电阻随有害尾气浓度变化的曲线,某物理科技小组利用气敏电阻设计
3、了汽车有害尾气排放检测电路,如图乙所示,电源电压恒定不变,R为气敏电阻,L为指示灯。当有害尾气浓度增大时()A电压表的示数增大,指示灯亮度增大B电压表的示数减小,指示灯亮度增大C电压表的示数减小,指示灯亮度减小D电压表的示数增大,指示灯亮度减小解:由电路图可知,两电阻串联,电压表测气敏电阻两端的电压,由图甲可知,当有害尾气浓度增大时,气敏电阻的阻值将变小,电路的总电阻变小,由I可知,电路中的电流变大,由UIR可知,灯泡L两端的电压变大,故指示灯亮度增大;故CD错误;因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,气敏电阻R两端的电压变小,即电压表的示数变小;故A错误,B正确。故选:B。4如图是电阻甲
4、和乙的IU图象,小明对图象信息作出的判断,正确的是()A当甲两端电压为0.5V时,通过它的电流为0.3AB当乙两端电压为2.5V,其电阻值为10C将甲和乙串联,若电流为0.3A,则它们两端的电压为2VD若甲和乙并联,若电压为1V,则它们的干路电流为0.4A解:A由图象可知,当甲两端电压为0.5V时,通过它的电流为0.1A,故A错误;B由图象可知,当乙两端电压为2.5V时,通过的电流为0.5A,由I可得,乙的阻值R乙5,故B错误;C将甲和乙串联,若电流为0.3A,则通过两电阻的电流均为0.3A,由图象可知此时U甲1.5V、U乙0.5V,由串联电路中总电压等于各分电压之和可知,它们两端的电压:UU
5、甲+U乙1.5V+0.5V2V,故C正确;D若甲和乙并联,若电压为1V,则它们两端的电压均为1V,由图象可知此时I甲0.2A、I乙0.4A,由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,干路电流:II甲+I乙0.2A+0.4A0.6A,故D错误。故选:C。5如图1所示是电阻甲和乙的IU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0.4C如图2所示,当开关闭合,电路电流为0.2A时,电路总电阻是15D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解:A、由图象可知,甲对应的电流与电压成正比,而乙对应的电流与电压不成正比,根据欧姆定律可知甲电阻的阻值不
6、变,乙电阻的阻值变化,故A不正确;B、由图象可知,当甲两端电压为2V时,通过甲的电流为0.4A,则R甲5;故B不正确;C、甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.2A时,通过甲、乙的电流均为0.2A,由图象可知,U甲1V,U乙2V,据串联电路中总电压等于各分电压之和,故此时电源的电压:UU甲+U乙1V+2V3V,故总电阻是:R总15,故C正确;D、甲、乙并联在2V电源时,根据并联电路的电压特点可知两灯泡两端的电压为2V,由图象可知,I甲0.4A,I乙0.2A,因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以干路电流II甲+I乙0.4A+0.2A0.6A,故D错误;故选:C。6如图所示的电器中,电源电
7、压不变,当开关S闭合,甲、乙两表都为电压表时,两表的示数之比U甲:U乙5:3;当开关S断开,甲、乙两表都为电流表时,两表的示数之比I甲:I乙是()A2:5B3:5C2:3D5:2解:(1)当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两电阻串联,甲电压表测电源的电压,乙电压表测R2两端的电压,已知U甲:U乙5:3,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R1、R2两端的电压之比:,因串联电路中各处的电流相等,所以,由I可得,两电阻的阻值之比:;(2)当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,两电阻并联,电流表甲测通过R2支路的电流,电流表乙测干路电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,R1、R2两支路
8、的电流之比:,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,两表示数之比:。故选:A。7如图电路中,电源电压保持不变,当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表和电压表的示数变化情况分别为()A电流表的示数变小,电压表的示数变大B电流表的示数变大,电压表的示数变小C电流表的示数变小,电压表的示数不变D电流表的示数变小,电压表的示数变小解:电压表测电源的电压且电源的电压不变,电压表的示数不变;当滑动变阻器的滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,I,R1两端的电压不变;R2支路的电流变小,R1支路的电流不变,并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,干路电流变小,即电流表的示数变
9、小。故选:C。8如图所示电路,闭合开关S1、S2,下列对电路的分析正确的是()AL1与L2串联B电流表A1测L1的电流C当开关S2断开时,通过L1的电流变小D当开关S2断开时,电流表A2的示数变小解:A、A1、L2、S2三个元件在同一支路上,L1单独在一个支路上,所以是并联电路,故A错误;B、A1、L2在同一支路上,所以A1是测L2电流,故B错误;C、当开关S2断开时,L2所在支路断路,电流变为0,而L1所在支路电流不受影响,故C错误;D、当开关S2断开时,L2所在支路断路,电流变为0,而L1所在支路电流不受影响,所以干路电流变小,A2测干路电流,因此电流表A2的示数变小,故D正确。故选:D。
10、9如图所示,电源电压不变,闭合开关后,下列关于电压表示数变化的说法正确的是()A滑片P向右移动,V1表示数变大,V2表示数不变B滑片P向右移动,V1表示数变小,V2表示数变大C滑片P向左移动,V1表示数变小,V2表示数变大D滑片P向左移动,V1表示数变大,V2表示数不变解:由电路图可知,定值电阻R与滑动变阻器串联,电压表V1测R两端的电压,电压表V2测电源的电压,因电源电压不变,所以,滑片移动时,电压表V2的示数不变,故BC错误;当滑片P向右移动时,接入电路中电阻变大,电路中的总电阻变大,由I可知,电路中的电流变小,由UIR可知,R两端的电压变小,即电压表V1的示数变小,故A错误;同理可知,滑
11、片P向左移动,接入电路中电阻变小,电路中的电流变大,R两端的电压变大,电压表V1的示数变大,故D正确。故选:D。10在图的电路中,电源电压保持不变,R为定值电阻。闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P从最右端移到中间某个位置,电压表和电流表的示数分别变化了U和I下列分析正确的是()A变大B变小C不变D先变小后变大解:由电路图可知,定值电阻R与滑动变阻器串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,设滑片移动前后电路中的电流分别为I1、I2,则II2I1,由I可得,电压表的示数分别为:U1I1R,U2I2R,电压表示数的变化量:UU2U1I2RI1R(I2I1)RIR,即R,所以,不变。故选:C
12、。11如图所示,电源电压不变,闭合开关S,当滑动变阻器滑片P向右移动时()A电流表A1示数变小,电压表V示数变小B电流表A2示数变大,电压表V示数变大C电压表V示数与电流表A1示数比值不变D电压表V示数与电流表A2示数比值不变解:由图知,滑动变阻器R2与电阻R1并联,电流表A1测量电阻R1的电流,电流表A2测量电路总电流,电压表测电源的电压;A、并联电路各支路两端的电压等于电源电压,当滑动变阻器滑片P向右移动时,其电阻变大,但电压表的示数不变;由于定值电阻的阻值和两端电压不变,所以A1的示数不变,A错误;B、滑片向右滑动,变阻器的阻值变大,这条支路的电流变小,通过定值电阻的电流不变,则通过干路
13、中的电流变小,B错误;C、电压表与电流表A1的比值是定值电阻的阻值,其阻值不变,所以电压表与A1的示数比值不变,C正确;D、电压表的示数不变,由B分析知,A2的示数变小,所以电压表与A2的比值变大,D错误。故选:C。12如图a是一个用电压表的示数反映温度变化的电路原理图,其中电源电压U4.5V且保持不变,电压表量程为03V,R0是300的定值电阻,R1是热敏电阻,其电阻随环境温度变化的关系如图b所示。若闭合开关S()A环境温度为40时,热敏电阻阻值是150B电压表V示数越小,环境温度越高C电压表的最小示数是1.5VD此电路允许的最高环境温度为60解:(1)由图b可知,环境温度为40时,热敏电阻
14、阻值是200,故A错误;(2)因串联电路中各处的电流相等,所以,由I可知,当电压表V示数越小时,电路中的电流越小,由R可知,电路中的总电阻越大,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,热敏电阻的阻值越大,由图乙可知,环境的温度越低,故B错误;(3)由图象可知温度为0时,热敏电阻的阻值最大R1大300,此时电压表的示数最小,此时电路中的电流:I小0.0075A,电压表的最小示数:U0小I小R00.0075A3002.25V,故C错误;(4)当电压表的示数U03V时,电路允许测量的温度最高,此时电路中的电流:I0.01A,电路中的总电阻:R450,热敏电阻的阻值:R1RR0450300150,由
15、图象可知,此电路允许的最高环境温度为60,故D正确。故选:D。13如图所示,是探究“电流与电阻的关系”实验电路图,电源电压保持3V不变,滑动变阻器的规格是“10 1A”。实验中,先在a、b两点间接入5的电阻,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为2V,读出并记录下此时电流表的示数。接着需要更换a、b间的电阻再进行两次实验,为了保证实验的进行,应选择下列的哪两个电阻()A10和40B20和30C10和20D30和40解:探究“电流与电阻的关系”实验中应控制电阻两端的电压即电压表的示数不变,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器两端的电压:U滑UUR3V2V1V,因串联
16、电路中各处的电流相等,所以,根据欧姆定律可得:,当滑动变阻器接入电路中的电阻为10时,定值电阻的最大阻值:Rmax2R滑max21020,即定值电阻的最大阻值不能超过20,结合选项可知,ABD不符合,C符合。故选:C。14如图,电源电压恒定,电阻R110,R215,R阻值一定但未知,当单刀双掷开关S掷向a(同时与b断开)时,电压表示数为2.0V,若掷向b(同时与a断开),电压表示数可能为()A3.0VB2.5VC2.0VD1.5V解:由图S接b时,R2与R串联,由欧姆定律知:UIR,此时电压表测R2两端电压,示数为U,即有UIR215,同理,S接a时,R1与R串联,此时电压表测R1两端电压,示
17、数为2V,则有:2VIR110,可得:,所以U3V,因为1,所以U3V;R1、R2分别与R串联,R2R1,根据串联电路的分压原是可知:R与R2串联时比R1与R串联时分压多,即S接b时电压表示数大于2V;综上可知:2VU3V,故B正确,ACD错误。故选:B。15如图所示,电源电压为6V且保持不变,R030,滑动变阻器的规格为“20 1A”,电流表的量程为“00.6A”,小灯泡上标有“3V 1.5W”字样。不考虑灯丝电阻变化,并保证电路安全,则()A当S闭合,S1、S2都断开时,滑动变阻器接入电路的阻值范围是420B当S闭合,S1、S2都断开时,电路消耗最大功率是3.6WC当S、S1、S2都闭合时
18、,电路消耗的总功率最小值为2.4WD当S、S1、S2都闭合时,滑动变阻器接入电路的最小阻值是15解:A、S闭合,S1、S2都断开,滑动变阻器与灯泡串联。由P可得,小灯泡电阻RL6,由PUI可得小灯泡正常发光时的电流:I0.5A,当电路中电流最大时,电阻最小,则滑动变阻器接入电路的最小阻值:R小6;滑动变阻器的规格为“20 1A”,则最大阻值R大20,故滑动变阻器接入电路的阻值范围是620;故A错误;B、S闭合,S1、S2都断开,滑动变阻器与L串联,电阻最小时电流最大,其最大电流:I最大0.5A电路消耗最大功率P最大UI最大6V0.5A3W;故B错误;C、S、S1、S2都闭合,滑动变阻器与R0并
19、联,通过R0的电流:I10.2A,当滑动变阻器的阻值最大时,此支路上的电流最小,则I20.3A,则干路上的电流I最小I1+I20.2A+0.3A0.5A,电路消耗的总功率最小值P最小UI最小6V0.5A3W,故C错误;D、由电流表的量程可知,干路中的最大电流为0.6A,则电路消耗的总功率最大,电路中的总电阻R总10,滑动变阻器与R0并联,则+,即:+,解得R滑15故D正确。故选:D。16小红测电阻Rx的阻值,设计的电路如图所示,电源电压保持不变,其中R0是0200的滑动变阻器,R是未知固定电阻。她把开关S掷于a时,电压表读数为2.5 V,电流表读数为0.5 A;再把开关S掷于b,并调节R0,得
20、到电压表读数减小0.7V,电流表读数增加0.4A最后小红得到Rx的阻值为()A5B3C2D1.75解:由电路图可知,Rx、R、R0串联,电流表测电路中的电流;开关S掷于a时,电压表测Rx与R两端的电压之和,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,由I可得:Rx+R5,开关S掷于b时,电压表测R两端的电压,因电压表读数减小0.7V,电流表读数增加0.4A,所以,UbUa0.7V2.5V0.7V1.8V,电路中的电流II+0.4A0.5A+0.4A0.9A,则R的阻值:R2,则Rx的阻值:Rx5R523。故选:B。二填空题(共6小题)17如图所示的电路,电源电压恒定不变,闭合开关S,将滑动变阻器
21、的滑片P自右向左移动的过程中,电压表示数将变大,电流表示数将不变(均选填“变大”、“不变”或“变小”)。解:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,滑动变阻器完全接入电路中,电流表测电路中的电流,电压表测量滑动变阻器滑片右侧接入电路的电阻两端的电压;由于滑动变阻器的电阻全部连入电路,则在滑动变阻器的滑片P自右向左移动的过程中,电路中的总电阻不变,根据欧姆定律可知电路中的电流不变,即电流表示数不变;由于变阻器滑片右侧接入电路的电阻阻值变大,根据UIR可知电压表示数变大。故答案为:变大;不变。18如图所示的电路中,电源电压为12V闭合开关后,电流表的示数为0.4A,电压表的示数为8V,则电阻R2的阻值
22、是10将滑动变阻器R1的滑片向右移动,电压表的示数将变小。解:由电路图可知,R1、R2串联,电压表测滑动变阻器两端的电压U1,电流表测电路中的电流;(1)由题意可知,U12V,I0.4A,U18V,则U2UU112V8V4V,R210。(2)当将滑动变阻器R1的滑片向右移动时,接入电路的电阻减小,电路的总电阻变小;根据I可知,电路中的电流变大;根据UIR可知,R2两端的电压变大;根据串联电路总电压等于各分电压之和可知,R1两端的电压变小,即电压表的示数变小。故答案为:10;小。19在图甲所示的电路中,当开关S从2转到1时,根据电流表和电压表对应的示数,在UI坐标中描绘了相对应的坐标点,如图乙所
23、示,电源电压是6V,电阻R1的阻值是10,电阻R2的阻值是20。解:(1)由电路图可知,当S接1时,电路为R1的简单电路,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流;由图乙可知,电源的电压U6V,电路中的电流I0.6A,则R10;(2)当S接2时,两电阻串联,电压表测R1两端的电压,电流表测串联电路的电流;由图乙可知,电阻R2的两端电压为U6V2V4V,电路中的电流I0.2A,R2的阻值:R220。故答案为:6V;10;20。20如图所示电路,电源电压不变。闭合开关后,滑片P由b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化如图乙所示。则可判断电源电压是12V,变阻器的最大阻值是16。解:闭合开关
24、后,滑片P在b端时,R与变阻器的最大电阻串联,电压表测R的电压,电流表测电路中的电流,根据串联电路电压的规律,电压表示数小于电源电压,由图乙知,UV4V,电路中的电流为I10.5A;滑到a端时,变阻器连入电路中的电阻为0,电路中只有R,电压表示数最大,为电源电压,由图知,U12V,此时电路中的电流为I1.5A,由欧姆定律I,电阻:R8,在串联电路中,由欧姆定律,串联的电阻:R总24,根据电阻的串联,变阻器的最大阻值:R滑R总R24816。故答案为:12;16。21在相距20km的甲、乙两地之间有两条输电线,已知每1m输电线的电阻为0.01现输电线在某处发生短路,为确定短路位置,检修员利用电压表
25、、电流表和电源接成如图所示电路进行检测,当电压表的示数为1.5V时,电流表示数为30mA则短路处距甲地一条输电线的电阻为25,短路位置距甲地的距离为2.5km。解:(1)由I可知,连接短路位置到甲地的两段输电线的电阻值:R50;短路处距甲地一条输电线的电阻:RR5025;(2)导线总长度:L5000m5km,短路的地点离甲地的距离:sL5km2.5km。故答案为:25;2.5。22如图甲所示的电路中,电源电压恒定不变,图乙是小灯泡L和定值电阻R1的电流与电压关系的图象。当只闭合S1、S2时,电压表示数为2V;当只闭合S2、S3时,电压表示数为4V则电源电压U8V,R25。解:(1)由电路图可知
26、,当只闭合S1、S2时,R1与L串联,电压表测灯泡两端电压,由图象知,灯泡两端电压为2V时的电流为0.6A,串联电路中电流处处相等,即通过R1的电流也为0.6A,R1的电流为0.2A时,电压为2V,R1的电流与电压成正比,所以R1的电流为0.6A,它两端电压为6V,所以电源电压UUL+U12V+6V8V;(2)当只闭合S2、S3时,R2与L串联,电压表仍测灯泡两端电压,灯泡两端电压为4V,由图象知,此时通过灯泡的电流为0.8A,由串联电路特点可知,I2IL0.8A,U2UUL8V4V4V,由欧姆定律可得R2的阻值:R25。故答案为:8;5。三实验探究题(共6小题)23在“探究串联电路电压的特点
27、”活动中。(1)如图所示,连接电路时,至少需要6根导线;实验中应选择规格不同(相同/不同)的小灯泡。(2)在测L1两端电压时,闭合开关,发现电压表示数为零,原因可能是L2断路(填出一种即可)。(3)小芳保持电压表的B连接点不动,只断开A连接点,并改接到C连接点上,测量L2两端电压。她能否测出L2两端电压?不能,理由是正负接线柱反接了。(4)小明分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在如下表格中,分析实验数据得出结论:串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。请对小明的做法进行评价:一次实验具有偶然性,改进方法是更换规格不同的灯泡进行多次实验。UAB/VUBC/VUAC/V2.41.43.8解;
28、(1)由电路图可知,共需要导线6根导线;为了避免实验的偶然性,使探究得出的结论具有普遍意义,应该选取不同的小灯泡进行实验;(2)电压表示数为零,说明电路中出现了断路;若L1断路,则电压表测量的电源电压,有示数;若L2断路,则电压表无示数;根据UIR可知,当与电压表并联部分的电阻为0时,电压表的示数也为0,故故障还可以是L1短路;(3)测出L1两端的电压,A与电压表的正接线柱相连。小聪将与A点相连的导线改接到C点,则会造成电流从负接线柱流入了。小芳的办法是错误的;(4)本实验只做了一次实验,而没有进行多次测量,只凭一组实验数据得出结论带有偶然性,不能得出正确规律,故应更换规格不同的灯泡进行多次实
29、验。故答案为:(1)6;不同;(2)L2断路;(3)不能;正负接线柱反接了;(4)一次实验具有偶然性;更换规格不同的灯泡进行多次实验。24小明同学在做“探究电流与电压的关系”实验时,准备了以下器材:干电池(1.5V)两节,电流表(00.6A 03A)、电压表(03V 015V)、滑动变阻器(20、2A)、定值电阻(5)、开关各一只、导线若干。根据图甲所示的电路图进行实验。(1)用笔画线代替导线,按照图甲所示电路,将乙图中的实物图连接完整。(2)连接电路。闭合开关前,滑动变阻器滑片P应处于B(选填“A”或“B”)端。(3)闭合开关,发现电流表无示数,电压表指针有明显偏转,原因可能是定值电阻断路。
30、(4)实验过程中,要使电压表示数逐渐变大,滑动变阻器滑片P应向左(选填“左”或“右”)移动。(5)实验过程中,电流表的示数如图丙所示,此时电路中的电流为0.3A。(6)试验中通过调节滑动变阻器滑片P,测出通过定值电阻R的不同电流和对应的电压值如表所示。老师看后说其中一次是错误的。帮小明分析出错的是第1次,原因是电压最小应是0.6V,电流为0.12A。实验次数123456电压U/V0.51.01.52.02.53.0电流I/A0.10.20.30.40.50.6解:(1)已知电流表选择00.6A,因此将电流表0.6A接线柱与定值电阻左端接线柱相连,把滑动变阻器B端接线柱与定值电阻右端接线柱接入电
31、路,实物电路图如图所示。(2)在连接电路的各元件时,开关应处于断开状态;闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于B端,这样可以起到保护电路的作用。(3)闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,电流表无示数,说明电路存在断路;电压表的指针有明显的偏转,说明电压表与电源两极相连,电压表并联电路之外电路不存在断路,则与电压表并联的电阻断路。(4)已知定值电阻与滑动变阻器串联,根据串联分压的特点可知,实验过程中,要使电压表示数逐渐变大,应减小滑动变阻器两端电压,则滑动变阻器滑片P应向左移动;(5)图中电流表选择的是00.6A量程,对应的分度值都是0.02A;则这时的电流为0.3A。(6)已知滑动变阻器(20
32、、2A)、定值电阻(5)、干电池(1.5V)两节,即电源电压为3V,由图可知,滑动变阻器与定值电阻串联,在第一次实验时,滑动变阻器调到阻值最大处,即20,因为定值电阻为5,其电阻之比为4:1,根据串联分压的特点可知,定值电阻两端电压为3V0.6V,即出错的是第1次,原因是定值电阻两端电压最小为0.6V,电流为0.12A。故答案为:(1)见上图;(2)B;(3)定值电阻断路;(4)左;(5)0.3;(6)1;电压最小应是0.6V,电流为0.12A。25小华同学为了探究“电流与电阻的关系”,设计了如图甲的实验电路,她在学校实验室找来了如下一些实验器材:电压恒为3V的电源,电流表、电压表各一只,一个
33、开关,阻值分别为10,20,50的定值电阻各一个,滑动变阻器上标有“20 1A”字样,导线若干。(1)请你用笔画线代替导线,将图乙中的实物连接完整。(2)在连接实验电路时,小华应将开关处于断开状态。闭合开关前,应将滑动变阻器滑片滑到最右端(选填“左”或“右”)。(3)小华连接好电路,闭合开关后,移动滑变阻器滑片时,发现电流表指针正常偏转,电压表示数为零,则发生这种故障的原因可能是R处发生短路。(4)故障排除后,小华先把10的电阻接入电路,移动滑变阻器滑片,使电压表示数为2V,读出电流表示数后,断开开关,她直接拆下10的电阻,改换成阻值为20的电阻继续做实验,闭合开关,电压表示数如图丙所示,其示
34、数是2.4V,要完成这次实验,接下来她应将变阻器滑片向右端(选填“左”或“右”)移动,使电压表的示数为2V。(5)当小华改用50的电阻继续实验时,发现无论怎样移动滑动变阻器滑片,都无法使电压表示数达到实验要求的值,你认为“电压表的示数无法达到实验要求的值”的原因可能是(C)A滑动变阻器的阻值太大 B电压表量程选小了C滑动变阻器的阻值太小 D滑动变阻器烧坏了(6)小华解决了上述问题后,完成了实验。利用收集到的多组数据。作出了如图丁所示的电流I随电阻R变化的关系图象。分析图象得出了电流与电阻的关系是电压一定时,导体中的电流与电阻成反比。解:(1)由图甲所示电路图可知,定值电阻R与滑动变阻器串联,电
35、压表与定值电阻并联,电流表串联在电路中,根据电路图连接实物电路图,如图所示。(2)在连接电路时开关应处于断开状态,这是为了防止电路中有短路的地方而导致损坏用电器;通常在使用前应将电阻值调至最大阻值处的右端;(3)如果R发生短路,电路是通路,电流表有示数,电压表指针不偏转,故发生这种故障的原因可能是R处发生短路;(4)由图可知,电压表所选量程为03V,根据指针位置可知,其示数是2.4V,拆下阻值为10的电阻改换成阻值为2O的电阻。闭合开关,电压表的示数会变大,应增大滑动变阻器的阻值,则应将变阻器滑片向右移动,使电压表的示数不变为2V;(5)当改用50的电阻时,电路中的电流I0.04A滑动变阻器的
36、阻值为:R滑25无法使电压表的示数达到实验要求的值,可能由于滑动变阻器的最大阻值太小,把滑动变阻器阻值全部接入电路时,滑动变阻器分得的电压还是较小,不能使电阻两端达到要求的值,故选C;(6)分析图丁图象,曲线上每点对应的电流和电阻的乘积都等于2.0V,说明电压一直保持在2.0V,此时导体中的电流与电阻成反比。故答案为:(1)见上图;(2)断开;右;(3)R处发生短路;(4)2.4;右;2;(5)C;(6)电压一定时,导体中的电流与电阻成反比。26在做“探究导体中电流跟电阻的关系”的实验中,实验器材有:学生电源(3V不变),电流表、电压表、定值电阻四只(5、10、20、25各一只),滑动变阻器M
37、(101A),滑动变阻器N(201A),开关、导线若干。(1)请你用笔画线代替导线,将图中的实物电路连接完整,要求滑片P向B端移动时电路中电流变大。(2)实验过程中,使用不同定值电阻进行探究时,调节滑动变阻器的阻值,使电阻R两端电压保持不变,这种方法是B(填字母编号);A转换法 B控制变量法 C等效替代法(3)某次实验中,连接好电路,闭合开关时,发现电流表示数几乎为零,电压表示数约3V,调节滑动变阻器的阻值,两电表示数均无明显变化,电路故障原因可能是R断路;(4)排除故障后,更换不同定值电阻进行了实验,记录实验数据如表:实验次数1234电阻/5102025电流/A0.400.200.100.0
38、8分析表中数据可得到的结论是:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;(5)实验中选择的滑动变阻器应是N(选填“M”或“N”)。解:(1)将滑动变阻器的B接线柱与定值电阻的右接线柱相连,如下图所示:(2)导体中电流跟电阻和电阻两端电压有关,所以实验中要使用控制变量法,故B正确,AC错误;(3)闭合开关,无论怎样移动滑片,且电压表始终为3V,电流表示数为零,说明电压表串联在了电路中,电流太小电流表显示不出来,则故障的原因可能是R断路;(4)研究电流跟电阻之间的关系,电流的变化倍数与电阻变化倍数的倒数相等,故可得结论:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。(5)电压表的示数保持不
39、变,由表格中数据知,URI1R150.4A2V;根据串分压的知识,当定值电阻的阻值最大为25时,所需滑动变阻器的阻值最大,此时电路中电流为0.08A,所以R滑12.5,因此选择滑动变阻器N。故答案为:(1)见上图;(2)B;(3)R断路;(4)在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;(5)N。27图甲是用伏安法测未知电阻R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,其读数为I0.3A,则未知电阻R8。(3)若实验中只有一个电压表和一个已知电阻R0,小明设计了如图丙所示的电路,同样可以测
40、量未知电阻Rx,请在空格内将实验步骤补充完整。闭合S、断开S1,用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1;闭合开关S、S1,用电压表测出电源的电压U;请写出用测量值U、U1及R0来表示Rx的表达式:Rx。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,另一端接在电阻R右端,如图所示。(2)读图可知,电流表的量程为00.6A,其分度值为0.02A,则电流表的示数为0.3A。由公式I得,R8;(3)实验步骤: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;闭合开关S、S1,用电压表测出电源的电压U;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:U0UUxUU
41、1,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)0.3;8;(3)闭合开关S、S1;。28如图所示,甲是用“伏安法”测量未知电阻Rx的实物电路图。(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处;闭合开关,发现电流表几乎无示数,电压表指针明显偏转,则出现的故障可能是Rx断路。(3)排除故障后,闭合开关,当滑片移动到某位置时,电压表示数为2.4V,电流表示数如图乙所示,其读数为0.24A,则未知电阻Rx10。(4)若实验中电压表损坏,利用其它的原有器材也能测出未知电阻Rx的阻值。实验电路如图丙所
42、示(滑动变阻器最大阻值为R0,电源电压未知且不变),请将下列相关实验步骤补充完整:闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端,记录电流表示数为I1;闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到b端,记录电流表示数I2;写出待测电阻的表达式,RxR0(用已知量和测量量符号表示)解:(1)滑动变阻器应和电流表串联,接线柱应该“一上一下”接入电路,如下图:(2)为了保护电路,滑动变阻器的滑片应滑到阻值最大处;由题意可知,电流表指针几乎未动,说明电路中没有电流(或电流很小),则电路中可能出现了断路;又因为电压表指针有明显偏转,说明电压表两接线柱到电源两极间的电路是连通的,则出现的故障可能是Rx断路;(3)如图乙
43、所示,电流表的量程为00.6A,分度值为0.02A,读数为0.24A;由I得未知电阻的阻值:Rx10;(4)根据题意可知,应将滑片移到b端,记录电流表示数I2。Rx表达式的推导:步骤,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到b端,Rx被短路,只有R0工作,电流表示数为I2;所以电源电压:UI2R0,步骤,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端,两电阻并联,总电流为I1;两次实验中,R0两端电压均等于电源电压,R0阻值不变,所以通过R0的电流均为I2,根据并联电路的电流特点可得,通过待测电阻的电流IxI1I2,并联电路电压相等,则待测电阻两端的电压:UxUI2R0,所以待测电阻RxR0。故答案为:(1)如上图;(2)阻值最大;断路;(3)0.24;10;(4)b端;R0。