1、欧姆定律考点一:电流与电压和电阻的关系【典型例题】(2019武威)小欣利用实验探究“电流跟电阻的关系”。已知电源电压为6V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5、10、15、20、25。(1)请根据图甲所示的电路图将图乙所示的实物电路连接完整(导线不允许交叉);(2)小欣把5定值电阻接入电路后,闭合开关,发现电流表无示数而电压表有示数,则电路中的故障可能是_。A电阻R处短路 B电阻R处断路 C滑动变阻器处断路(3)排除故障后进行实验。实验中多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象。由图象可以得出结论:电压一定时,_
2、;(4)将5定值电阻换成10定值电阻后,闭合开关,为了保持电压表的示数为_V不变,应将滑动变阻器的滑片P向_(选填“A”或“B”)移动,记录此时各表的示数。【巩固练习】1.(2018临沂)在“探究电流与电压的关系”实验中:(1)请用笔画线代替导线,将甲图中电路连接完整,要求滑片P向B端滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大(连线时导线不允许交叉);(2)正确连接好电路后,闭合开关发现电压表示数为2.8V,电流表无示数,滑动滑片P两表示数均无变化,则故障原因是 ;(3)小明排除故障后,移动滑片P到某一位置时电流表示数如乙图所示,此时通过电阻的电流为 A。若要增大电阻两端的电压,应将滑片P向 (选填
3、“A”或“B”)端移动;(4)实验中测得多组数据,绘制出电阻R的IU图象如图丙所示:由图象可得电流与电压的关系是 ;本实验所用电阻的阻值为 。2.(2019潍坊)在“探究电流与电阻的关系”实验中,某小组利用电阻箱等连接了如图甲所示的实物电路(电源电压恒为6V)。序号电压(V)电阻()电流(A)14100.4220(1)用笔画线代替导线将图甲中电路连接完整(要求滑动变阻器滑片向B端滑动时接入电路的阻值变大);(2)将第一次实验得到的数据填入表格,然后将电阻箱接入电路的阻值由10调至20,滑动变阻器的滑片向_(选填“A”或“B”)端移动,直到_为止,此时电流表指针位置如图乙所示,其示数为_A;(3
4、)根据以上实验数据得出结论:电流与电阻成反比。请对上述探究写出一条改进性建议_。(4)再次改变电阻箱阻值,发现无论怎样调节滑动变阻器都不能达到实验要求,若电路无故障,则引起这种情况的原因可能是_。二、欧姆定律【典型例题】(2019泸州)如图为一种测量环境湿度仪器的简化工作原理图。电源电压恒为6V,定值电阻R为15,R0为湿敏电阻,其阻值随环境湿度的增加而减小,阻值范围为1020,电压表量程为03V,电流表量程为00.6A闭合开关S,当环境的湿度增加时,在保证两电表安全的情况下,下列说法中正确的是( )。A.电流表示数变大,两端的电压变大;B.电压表示数与电流表示数的比值不变;C.通过的最大电流
5、为; D.在电路中的最小电阻值为【巩固练习】1(2019泸州)程新同学设计了如图甲所示的电路来测量电源电压U和未知电阻Rx的阻值。已知定值电阻的阻值为R0、电源两端电压保持不变。请完成下列问题:(1)根据甲中电路图,用黑色签字笔画线代替导线,将乙中的实物图补充完整。(2)电路正确连接后,当开关S、S1闭合,S2断开时,电流表示数为I1;则电源的电压U=_。(3)当开关S、S2闭合,S1断开时,电流表示数为I2;则待测电阻Rx=_。(4)不改变甲图所示的电路,若开关S1始终处于断开状态,仅对开关S、S2进行操作_(选填“仍能”或“不能”)测量电源电压和未知电阻Rx的阻值。2.(2018广安)如图
6、所示的电路,电源电压恒为4.5V,电流表的量程为00.6A,电压表的量程为03V,定值电阻阻值5,滑动变阻器R的最大阻值50,闭合开关S,移动滑片P的过程中,下列说法正确的是()。A若滑片P向左移,电流表的示数变小; B电压表与电流表的比值不变;C滑动变阻器允许的调节范围是2.550;D电流表的变化范围是0.3A0.6A3.(2019贵港)如图16甲所示,电源电压保持不变,R1是定值电阻,小灯泡L的额定电压是6V且灯丝电阻不随温度变化。当闭合开关S1、S3,断开开关S2,调节滑动变阻器R2的滑片,使电压表示数从1V变为3V的过程中,电路总功率变化了3.6W,其中电压表示数为3V时,电流表示数为
7、0.3A;滑动变阻器R2的电功率P2与电压表示数U1的关系如图16乙所示,滑动变阻器R2的滑片在a点、b点时,对应电压表示数为Ua、Ub,且Ub=8Ua。求:(1)定值电阻R1的阻值。(2)电源电压。(3)滑动变阻器R2的滑片从a点滑到b点过程中,R2接入电路的阻值范围。(4)当闭合开关S1、S2,断开开关S3,滑动变阻器R2的滑片在中点时,小灯泡L恰好正常发光,其电功率为PL;当滑动变阻器的滑片在阻值最大处时,小灯泡L的电功率为PL。则PL与PL之比是多少? 4.(2019河北)如图1所示,电源电压保持不变,定值电阳R110,R25滑动变阻器R的规格为“302.5A”。电流表A2选用03A的
8、量程,电压表选用015V的量程。闭合个部开关,电流表A1的示数为1A求:(1)电源电压。(2)若将表盘如图2所示的电流表A3接入电路,闭合全部开关,改变滑片位置,A3的指针恰好指在满偏的三分之二处,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,电源电压的最大值。5.(2019河南)某款水位自动测控仪的测量原理如图甲所示,电源电压U恒为15V,定值电阻R0=10,R1为一竖直固定光滑金属棒,总长40cm,阻值为20,其接入电路的阻值与对应棒长成正比。弹簧上端固定,滑片P固定在弹簧下端且与R1接触良好,滑片及弹簧的阻值、重力均不计。圆柱体M通过无伸缩的
9、轻绳挂在弹簧下端,重80N,高60cm,底面积为100cm2当水位处于最高位置A时,M刚好浸没在水中,此时滑片P恰在R1最上端;当水位降至最低位置B时,M的下表面刚好离开水面。已知弹簧所受拉力F与其伸长量L的关系如图乙所示。闭合开关S,试问:(1)当水位下降时,金属棒接入电路的长度_,电压表示数_。(两空均选填“增大”或“减小”);(2)当水位处于位置A时,电压表的示数为多少?(3)水位由位置A降至B这一过程,弹簧的长度增加了多少?电压表的示数变化了多少?(已知水=1.0103kgm3,g取10N/kg)6.(2019绵阳)甲、乙两地相距100km,在甲、乙两地之间沿直线架设了两条用同种材料制
10、成的粗细均匀的输电线,投入使用前,需要对输电线进行测试。技术人员在甲地用电源、电压表和电流表接成如图所示电路进行测试,当在乙地输电线两端接入阻值为10的电阻时(图中未画出),电压表示数为5.0V,电流表示数为0.10A;保持电源电压不变,技术人员在某处将输电线线设置成短路(图中未画出),再次测试时,电流表示数为0.25A求:(1)甲、乙两地间每条输电线的电阻值;(2)短路位置离甲地的距离。7.(2019保定市莲池区中考一模)如图所示电路,电源电压不变,R1和R3为定值电阻,R2为滑动变阻器。下列说法正确的是()。A开关S闭合、S1和S2断开,滑片P向右滑动,电流表A1示数变小,电压表V示数变小
11、;B开关S、S1和S2闭合,滑片P稍稍向左滑动一小段,电流表A1示数变大,电流表A2示数变大,电压表V示数不变;C开关S和S2闭合、S1断开,滑片移到B端;再闭合S1,电压表V和电流表A2示数的比值变大;D开关S闭合、S1和S2断开,滑片P移到A端;再闭合S2,电路的总功率变大。8(2019辽阳市中考考前最后一卷)如图电源电压恒为9V,灯L标有“3V 1.5W”(灯L电阻不受温度影响),滑动变阻器R的规格为“030”,闭合开关S,当R的滑片移到M点时,灯L正常发光,此时下列分析正确的是()。A灯L的电阻为6; B电压表V1示数为6V;CR接入电路中的阻值为18;D电路消耗的总功率为4.5W9(
12、2019贵港市覃塘区中考一模)物理科技小组设计了一氧化碳泄露检测电路,如图甲,R为气敏电阻,其阻值随一氧化碳浓度变化的曲线如图乙,R0为定值电阻,电源两端电压保持不变。当一氧化碳浓度增大时,则电压表示数 ,电流表示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。10(2019辽阳市中考考前最后一卷)如图所示电路,电源电压不变,闭合开关S,当滑片P置于变阻器的B端时,电压表的示数为6V,在10s内定值电阻R1产生的热量为36J;当滑片P置于变阻器的中点时,电压表的示数为4V则电源电压为 V,R1的阻值为 。三、电阻测量【典型例题】(2019益阳)测电阻Rx的电路如图甲所示,电源电压恒定,R0为定值电阻
13、,部分实验步骤如下:(1)开关闭合前,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,移动滑动变阻器滑片P,某次电流表A2的示数如图乙所示,A2读数为_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图象。若R0=20,由图象求得被测电阻的阻值Rx=_。【巩固练习】1.(2019天津)现有一个电压约为36V的电源(电压保持不变),一个量程为0-1A的电流表,三个阻值已知的电阻R1(20)、R2(30)、R3(10k
14、),开关和导线若干。请合理选择器材设计实验,比较精确地测出约为10的未知电阻Rx的阻值。要求:(1)画出实验电路图;(2)写出主要的实验步骤和需要测量的物理量;(3)写出待测电阻Rx的数学表达式(用已知量和测量量表示)。2.(2019苏州)小明要测量定值电阻Rx的阻值(约十几欧)现有器材:电源(6V)、滑动变阻器、电流表、电压表、开关各一个,导线若干。(1)他设计并连接了如图甲所示电路。请用笔画线代替导线,将该电路连接完整;(2)电路连好后,闭合开关前,应将滑动变阻器滑片移至最_端闭合开关,移动滑片到某一位置,电压表示数如图乙所示,此时Rx两端的电压为_V。(3)当小明准备读取电流表示数时,发
15、现两电表示数突然都变为0他用一条导线检查电路故障,当将该导线两端分别接到a、d接线柱上,发现电流表有示数,电压表示数仍为0;当将该导线两端分别接到c、f接线柱上,发现电压表有示数,电流表示数仍为0;则由此可以判断故障是:_;(4)排除故障后继续实验,却不慎将电流表损坏。小明发现桌上有一根标有长度刻度、总长为20.0cm、总阻值为10的均匀电阻丝,还有一根带有鳄鱼夹的导线(如图丙所示)。查阅资料了解到,均匀电阻丝阻值与长度成正比,经过思考,重新设计了如图丁所示的电路(AB为电阻丝,C为鳄鱼夹),继续进行实验。根据已知条件判断,电压表量程应选用_V;按照图丁所示电路连接好器材,多次实验测得数据如下
16、表所示次数123AC长度(cm)4.014.020.0电压表示数(V)0.82.02.4求出第1次实验时电路中的电流I1=_A;利用表中所有数据求出待测电阻Rx=_Q。3.(2019湖州)科学兴趣小组的同学利用学过的知识,测量定值电阻Rx的阻值。(1)同学们利用电路甲测量Rx的阻值,测量数据和结果如下表一:实验次数电压U(伏)电流I(毫安)电阻R(欧)12.02.3087022.52.9086234.04.70851根据表格中的数据可求得该电阻的阻值是_。(2)同学们发现该电阻的标定阻值为1000欧,为什么测量值与标定值之间有较大偏差?他们查资料寻找原因,发现平时认为电阻为零的电流表和电阻无穷
17、大的电压表实际上都有一定的内阻,只是电压表的内阻比较大,电流表的内阻比较小,但都会对测量结果产生影响。然后,同学们找来他们使用的电流表和电压表的说明书,说明书显示:电压表:量程06伏,内阻6000欧电流表:量程0-10毫安,内阻40欧根据这些信息,可判断甲电路中由于_(“电流表”或“电压表”)内阻的影响,使测量结果产生较大偏差。(3)小组同学经过思考,改成电路乙进行实验,测量数据和结果如下表:实验次数电压U(伏)电流I(毫安)电阻R(欧)12.01.92104222.52.45102034.03.751067比较两次测量结果,同学们做出了以下分析,你认为正确的是_。A测量该定值电阻选择电路乙更
18、合适B用电压表和电流表测量得到的电阻阻值都会偏大或偏小C选择合适的电路,测得的电阻值偏差会减小,更接近真实值(4)拓展应用根据以上的探究,如果需要测量阻值约20欧的小阻值电阻时,选用了合适量程的电压表和电流表后,为了使测量结果更精确,应选择甲和乙中的哪一电路?并说明理由。_4.(2019衢州)小科按照实验要求,设计测量未知定值电阻Rx阻值(范围为400600)的实验。器材:干电池两节(总电压为23V),电压表(量程03V、015V)、电流表(量程00.6A、03A)、滑动变阻器(500 0.5A)各一个,开关、导线若干。(1)要求一:测算出Rx,且实验过程中不能拆接电路。小科设计实验电路如图甲
19、。请分析:小科在设计实验前通过估算发现,用所提供的电流表无法测量出电路中的电流,其原因是_。实验时,先将变阻器滑片P移到某一位置a处,读出电压表示数为U1,U1即为电源电压;再将变阻器滑片P移到另一位置b处,读出电压表示数为U2,则U1U2就是此时滑动变阻器两端的电压。根据相关数据计算Rx的阻值。实验中滑片P所在的a、b处分别对应的位置是:_。(2)要求二:增加一个电学器材实现Rx阻值的直接读取,且电路只能连接一次。小科増加了一个阻值可连续调节且可读数的变阻器Y,重新设计了图乙电路。实验步骤如下:先闭合开关S、S1,调节滑动变阻器使电压表示数为2V;再断开开关S1,闭合开关S2,_,读取此时Y
20、的数值。Y的示数即为Rx的阻值。5.(2019温州)小明利用图甲电路研究电流与电压的关系,其中滑动变阻器最大阻值为500欧,定值电阻R0阻值为10欧,闭合开关,当滑片从最右端慢慢向左移动,发现最初电压表指针几乎不动,直到接近左端时电压表指针才开始有所偏转,继续左移,指针偏转角度迅速变大,即该滑动变阻器引起电压表示数发生明显变化的调节区域很小。本实验中,要使滑片每移动一段距离,都能引起电压表示数较为明显的变化,应选择怎样的滑动变阻器?小明用不同的电阻丝代替滑动变阻器,利用图乙进行如下实验:取3条长度都为100厘米的粗细均匀电阻丝A、B、C,阻值分别为1欧、20欧、400欧。将电阻丝A接入图乙电路
21、,闭合开关,滑片P从最右端移到最左端,记录电压表示数U随滑片移动长度x变化的相关数据,多次测量。分别用电阻丝B、C代替A,重复步骤。处理相关数据,获得“电压表示数U随移动长度x变化的关系”如图丙。(1)图甲实验中,闭合开关,当滑动变阻器滑片处于最左端时,导线a与接线柱M处的连接意外断开,此时示数为零的电表是_。(2)分析图丙,实验过程中电压表示数变化范围与电阻丝阻值的关系是_。(3)若利用图乙研究通过R0的电流与其两端电压的关系,在A、B、C三条电阻丝中,你认为选择哪一条电阻丝最合适并说明理由。_6.(2019贵港)用“伏安法”测未知电阻的阻值。(1)请用笔画线表示导线,将图14甲所示的实物连
22、接成完整电路。要求:滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表示数变小(请勿更改原有导线,导线不能交叉)。 (2)连接电路前,开关必须_。电路接通前,滑动变阻器的滑片P应该移至图中_处(选填“A”或“B”)。(3)小林闭合开关后,发现电流表示数为零,但电压表有示数,此时电路中的一处故障是待测电阻Rx_(选填“短路”或“断路”)。(4)小林排除故障后,用滑动变阻器调节接入电路中的电阻,对应每次变化各测一次电流值和相应的电压值并记录到表格中。有一次测量电流表的指针如图14乙所示,其示数为_A;另一次测量电压表的指针如图14丙所示,其示数为_V。小林根据几组实验数据计算出Rx的值,为了进一步减小误差,绘制
23、了Rx的U-I图像。(5)另一组的小宇用相同的器材进行实验,并根据自己所记录的实验数据绘制了如图14丁所示的U-I图像。小林发现小宇绘制的U-I图像和自己绘制的U-I图像不同,你认为其原因是小宇_;小林根据小宇的图像也可计算出待测电阻Rx=_。(实验过程中电源电压保持不变)。7.(2019贵港市覃塘区中考一模)小阳利用一块电压表和阻值已知的电阻R0测量电阻Rx的阻值。他选择了满足实验要求的器材,连接了如图所示的实验电路后进行了如下操作:闭合开关S1和S2,读出电压表的示数为U1;闭合开关S1,断开开关S2,读出电压表的示数为U2则用U1、U2和R0表示出待测电阻Rx的表达式为()。A;B;C;
24、D8.(2019白银市靖远县中考二模)如图所示:电源电压为6V,甲图为伏安法测电阻的电路图;乙图为连接不完整的实物图。(1)对照电路图甲,用笔画线代替导线将乙图中未连接部分连接起来。(2)实验操作中有可能出现下列A、B、C、D四种错误,如果出现:电流表示数较大,电压表示数为0的现象。其错误属于 A电流表的正负接线柱接反 B电压表的量程选小了C电阻Rx发生了短路 D把滑动变阻器下端两接线柱连入电路(3)电路连接正确后,闭合开关,将滑片P向右移动时,电压表示数 (填“变大”、“变小”或“不变”)。(4)实验过程中,某次电流表和电压表的示数如图丙所示,此时测得的Rx 。(5)此实验要多次测量电阻值,
25、最后求电阻值的平均值,其目的是 。四、欧姆定律在串并联电路中的应用【典型例题】(2019菏泽)如图所示电路(电源电压保持不变),闭合开关S,当滑动变阻器的滑片向右端移动时,下列说法正确的是( )。A电压表示数不变,电流表示数变大B电压表示数变大,电流表示数变小C电压表示数变小,电流表示数变小D电压表示数变大,电阻R1的电功率变大【巩固练习】1.(2019遂宁)如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向右移动过程中( )。A.电压表V的示数不变;B.电流表A的示数变大;C.小灯泡的亮度变暗; D.电路的总功率变大2.(2018娄底)甲图是灯泡L和定值电阻R的I-U图象,将
26、L和R先后以乙图和丙图两种方式连在同电源上,若乙图中UL:UR=m,丙图中,IL:IR=n,则下述正确的是( )。A.m=n B.mn C.mn C.mn D.mn=1【答案】B。【解析】灯泡的电阻会随着电压的变化而变化,所以图甲中E是灯泡的电阻图线,F是定制电阻R的图线。从甲图中看,在同一纵坐标处,E上的点的横坐标总是大于F上的横坐标,也就是电流相同(二者串联)时,R两端的电压总小于L两端的电压,所以m1;在同一横坐标处,F上的点总是高于E上的点,也就是说,两端电压相同(二者并联)时,L上的电流总小于R上的电流,所以n1,所以有mn,故选B。3.(2019邵阳)小芳在“探究串联电路电压特点”
27、的实验中,连接好了的实物电路图如图甲所示,请你协助完成:(1)在方框内画出与图甲对应的电路图,并在电路图中标上L1、L2。(2)在某次测量时,电压表的示数如图乙所示,此时灯L1两端的电压为 V。(3)闭合开关后,小芳发现L1、L2均不发光,电压表有示数且大小接近3V,则电路中出现的故障可能是L1发生了 (选填“短路”或“断路”)。(4)排除故障后,小芳在测量了灯L1两端的电压后,断开开关,然后将导线AE的A端松开,接到D接线柱上,测量灯L2两端的电压,这一做法会造成 。【答案】(1)见上图;(2)1.9;(3)断路;(4)电压表的正负接线柱接反。【解析】(1)由实物图分析可知,两盏灯串联,开关
28、控制整个电路,电压表测量灯泡L1两端电压,画出相应的电路图如下:(2)由图甲可知,电源由2节干电池串联组成,则电源电压大约3V,因此图乙电压表选用的是小量程,其分度值是0.1V,此时电压表的示数是1.9V。(3)闭合开关S后,灯L1、L2均不发光,说明电路中可能有断路故障,而电压表的示数大小接近电源电压3V,说明此时电压表的正负接线柱与电源两极相连,故灯L1发生断路。(4)如图,如果将AE导线的A端松开,接到D接线柱上来测量灯L2两端的电压,这样电流从电压表的“”接线柱流入,从“+”接线柱流出了,即会造成电压表的正负接线柱接反。故答案为:(1)见上图;(2)1.9;(3)断路;(4)电压表的正
29、负接线柱接反。【点睛】(1)从实物图中可以看出,电流从正极流出,依次经过开关、灯泡L2、L1,然后回到电源负极,电压表并联在灯泡L1两端。(2)据实物图判断出电压表的量程,而后判断出分度值,进而读出电压表的示数即可;(3)闭合开关灯泡不亮,原因有两个:断路或短路。具体原因从电流表、电压表有无示数判断故障;(4)电学实验中,电压表并联在待测电路两端,电流从“+”接线柱流入,从“”接线柱流出,不能接反了。4.(2019天津)若架设在两地之间的输电线发生了短路,如何方便快捷地确定短路的位置?针对这一实际问题,某物理兴趣小组模拟真实情景,运用“建模”思想进行了研究:用两条足够长的电阻丝模拟输电线(每条
30、电阻丝单位长度阻值为r),将导线连在电阻丝A处模拟输电线短路,如图1甲所示。他们把一个电源(电压恒为U0)、一个定值电阻(阻值为R0)和一块电压表用导线连接起来装入一个盒内,并引出两根导线到盒外,制成检测盒,如图1乙所示。检测时将盒外的两根导线分别与模拟输电线B端的两接线柱相连,从而构成检测电路。通过读取盒内电压表的示数、经过计算得知短路处到B端的距离。请你解答如下问题:(1)在图1乙所示的检测盒内画出元件连接情况的电路图;(2)根据你设计的检测电路,推导出AB间距离L与电压表示数U的关系式:(3)进一步研究发现,当电压表的量程为0时,如果短路位置改变,需考虑测量值超电压表量程的可能。于是在检
31、测盒中增加两个单刀双掷开关(符号),通过操作这两个开关来改变电压表的连接,完成检测。请在改进后的检测盒内画出元件连接情况的电路图(如图2所示)。【解析】(1)把一个电源、一个定值电阻和与引出到盒外的两根导线串联一起,电压表可以测量外部电路两端的电压,也可以测量定值电阻两端的电压:故如下图中的两种连接分式;(2)图1中:R0两端的电压U=U0-U;则电流I=,则AB之间的电阻为R=,所以AB的长度L=;图2中:电流I=,AB之间的电压UAB=U0-U;则AB之间的电阻为R=,所以AB的长度L=;(3)当电压表的量程为0时,如果短路位置改变,超过电压表量程时,可以改变电压表的测量对象,即可电压表在
32、电阻R0与导线AB之间转换即可。如下图:答:(1)如下图中的两种连接分式;(2)图1中:AB的长度L=;图2中:AB的长度L=;(3)如下图:【点睛】(1)根据检测盒里的电路元件,根据串并联的特点判断他们的连接分式,据此得出连接情况的电路图;(2)当使用测量时,由于外部导线与检测盒里的电阻R0构成串联电路;根据欧姆定律和电阻的串联特点求出AB之间的电阻;然后根据电阻与长度的关系即可得出;(3)由于测量的对象的电压超过电压表量程时,可以改变电压表的测量对象,即可电压表在电阻R0与导线AB间转换测量即可。本题考查了电路故障的判断和串联电路的特点以及欧姆定律的应用,要注意电阻丝的长度是AB距离的2倍
33、。5.(2019德州市德城区中考二模)如图所示电路,灯泡 L1、L2、L3分别标有“3V 0.3A”、“3V 0.25A”、“5V 0.25A”字样(灯丝电阻恒定),a、b 间接电源。(1)若要求灯泡 L1、L2并联,则应闭合的开关有 ;若 a、b 接入 3V 电压,则电流表 A 的示数为 A。(2)只闭合 S1时,为了使一只灯泡正常发光,另一只灯泡不烧坏,那么正常发光的灯泡是,此时 a、b 间的最大电压是 V,通电 1min 灯泡 L1产生的热量是 J。【答案】(1)S1、S2、S3;0.55:(2)L3;7.5;37.5。【解析】(1)要求灯泡 L1、L2并联,则应闭合的开关有S1、S2、
34、S3,L3短路;若 a、b 接入 3V 电压,则由灯泡 L1、L2分别标有“3V 0.3A”、“3V 0.25A”可得,灯泡 L1、L2正常工作,电流等于额定电流,根据并联电路的电流特点:IAI1+I20.3A+0.25A0.55A;(2)由题意可得,只闭合开关S1时,灯泡L1、L3串联,要使其中一只灯泡正常发光,另一只不烧坏,则电路中的电流为:II30,25A;由I可得:R320;R110,由I可知,a、b 间的最大电压:UIR总0.25A(20+10)7.5V;通电1min灯泡L1产生的热量:QI2R1t(0.25A)21060s37.5J;故答案为:(1)S1、S2、S3;0.55:(2)L3;7.5;37.5。【点睛】(1)变阻器按一下一上接入电路中,电压表与电阻并联;(2)由图求出电流与电阻积分析;(3)根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻的电压相同,当换上大电阻时,根据分压原理确定电压表示数的变化,由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向;(4)探究电流与电阻的关系,应保持电阻两端的电压不变;根据串联电路电压的规律求出变阻器分得的电压,根据分压原理,求出当接入20电阻时变阻器连入电路中的电阻,结合变阻器允许通过的最大电流确定选用的变阻器规格。