【起飞计划】2024年中考物理一轮单元复习（人教版）专题17 欧姆定律 （解析版）

专题17欧姆定律知识点一、电流与电压和电阻的关系当电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比。当电压一定时，导体的电流跟导体的电阻成反比。知识点二、欧姆定律及其应用1、欧姆定律内容：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。（德国物理学家欧姆）公式：I=eq\f(U,R)R=eq\f(U,I)U=IRU——电压——伏特（V）；R——电阻——欧姆（Ω）；I——电流——安培（A）使用欧姆定律时需注意：R=eq\f(U,I)不能被理解为导体的电阻跟这段导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比。因为电阻是导体本身的一种性质，它的大小决定于导体的材料、长度、横截面积和温度，其大小跟导体的电流和电压无关。人们只能是利用这一公式来测量计算导体的电阻而已。2、电阻的串联和并联电路规律的比较串联电路并联电路电流特点串联电路中各处电流相等并联电路的干路总电流等于各支路电流之和电压特点串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和并联电路中，各支路两端的电压相等，且都等于电源电压电阻特点串联电路的总电阻，等于各串联电阻之和；若有n个相同的电阻R0串联，则总电阻为；把几个导体串联起来相当于增大了导体的长度，所以总电阻比任何一个串联分电阻都大。并联电阻中总电阻的倒数，等于各并联电路的倒数之和；若只有两个电阻R1和R2并联，则总电阻R总=eq\f(R1R2,R1+R2)；若有n个相同的电阻R0并联，则总电阻为；分配特点串联电路中，电压的分配与电阻成正比eq\f(U1,U2)=eq\f(R1,R2)并联电路中，电流的分配与电阻成反比eq\f(I1,I2)=eq\f(R2,R1)电路作用分压分流*电路（串联、并联）中某个电阻阻值增大，则总电阻随着增大；某个电阻阻值减小，则总电阻随着减小。知识点三、电阻的测量伏安法测量小灯泡的电阻【实验原理】R=eq\f(U,I)【实验器材】电源、开关、导线、小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器。【实验电路】【实验步骤】

①按电路图连接实物。②检查无误后闭合开关，使小灯泡发光，记录电压表和电流表的示数，代入公式R=eq\f(U,I)算出小灯泡的电阻。

③移动滑动变阻器滑片P的位置，多测几组电压和电流值，根据R=eq\f(U,I)，计算出每次的电阻值，并求出电阻的平均值。

【实验表格】次数电压U/V电流I/A电阻R/Ω平均值R/Ω123【注意事项】

①接通电源前应将开关处于断开状态，将滑动变阻器的阻值调到最大；②连好电路后要通过试触的方法选择电压表和电流表的量程；滑动变阻器的作用：改变电阻两端的电压和通过的电流；保护电路。考点一．探究电流与电压、电阻的关系1．（2023•广元）同学们“探究电流与电阻的关系”时，实验室提供的器材有：电压恒为6V的电源一个，定值电阻5个（阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω），规格为“40Ω1A”的滑动变阻器一个，电流表、电压表、开关各一个，导线若干。（1）同学们设计并连接了如图甲所示的实验电路，想用电压表的3V量程测量定值电阻R两端的电压，请你用笔画线代替导线，帮助他们把电压表正确连接在电路中（导线不能交叉）。（2）他们先将R＝5Ω的电阻接在图甲中a、b间，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为U0；保持滑片不动，用10Ω的电阻替换a、b间的电阻后，需将滑动变阻器的滑片P向（选填“左”或“右”）端移动，才能保持a、b间的电压U0不变；再依次更换a、b间电阻为15Ω、20Ω继续实验。他们根据测量数据作出了电流表示数I与a、b间电阻R阻值的关系图像，如图乙所示。由乙图可知：a、b间电压U0的值为V；a、b间电压一定时，通过a、b间导体的电流与导体的电阻成比。（3）当他们用25Ω的电阻替换20Ω的电阻后，发现电压表示数始终不能调为U0，为继续完成此次探究，同学们一起设计了如下方案，下列方案不正确的一项是。A.将滑动变阻器更换为“50Ω1A”的滑动变阻器，其余不变B.将电压为6V的电源更换为电压为5.2V的电源，其余不变C.只调节滑动变阻器，使U0为2.3V【解答】解：（1）电压表与定值电阻并联接入电路，注意接线柱正进负出，由图乙可知控制电压为2V，正接线柱选择“3“接线柱，如下图所示：（2）实验中，用10Ω的电阻替换5Ω，根据分压原理，电阻两端的电压变大，即电压表示数变大；研究电流与电阻关系时要控制电压不变，根据串联电路电压的规律，要增大变阻器两端的电压，由分压原理，要增大变阻器电阻阻值，故应向右移动滑片才能达到实验要求；根据图乙所示的图象可知，a、b两端的电压为：U＝IR＝0.4A×5Ω＝﹣﹣﹣＝0.1A×20Ω＝2V，为一定值，故可得出：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；（3）A、由图可知，电源电压为6V，定值电阻两端电压为2V，滑动变阻器两端电压为4V，根据串联分压原理得R定：R变＝UV：U变＝2V：4V＝1：2，滑动变阻器的阻值是定值电阻的2倍，当他们用25Ω的电阻替换20Ω的电阻后，则解得R变＝50Ω，如果只更换滑动变阻器，则更换的滑动变阻器最大阻值至少为50Ω，因此该方法可行，故A不符合题意；B、如果重新开始实验，只更换电源，将电压为6V的电源更换为电压为5.2V的电源，定值电阻两端电压保持不变为2V，滑动变阻器两端电压为3.2V，根据串联分压原理得R定：R变＝UV：U变＝2V：3.2V＝1：1.6，滑动变阻器的阻值是定值电阻的1.6倍，当他们用25Ω的电阻替换20Ω的电阻后，则解得R变＝40Ω，因此该方法可行，故B不符合题意；C、如果重新开始实验，只改变控制电压U0，使U0为2.3V，电源电压为6V，定值电阻两端电压为2.3V，滑动变阻器两端电压为3.7V，根据串联分压原理得R定：R变＝UV：U变＝2.3V：3.7V＝23：37，滑动变阻器的阻值是定值电阻的3723倍，当他们用25Ω的电阻替换20Ω的电阻后，则解得R变＝25Ω×3723故答案为：（1）如上图所示；（2）右；2；反；（3）C。2．（2023•振兴区校级模拟）在“探究电流与电阻的关系”实验中，提供器材有：电源电压为3V保持不变，三个定值电阻R1（5Ω）、R2（10Ω）、R3（15Ω），标有“30Ω1A”的滑动变阻器R、电压表（可用量程：0～3V、0～15V）、电流表（0～0.6A）、开关各1只，导线若干。（1）选择5Ω的定值电阻R1，正确连接电路进行实验，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片调至最（选填“左”或“右”）端。闭合开关，移动滑片使电压表的示数为U1，电流表的示数如图乙所示，此时电路中的电流为A；（2）滑动变阻器滑片位置不变，将定值电阻R1换成定值电阻R2，继续实验，为使电压表的示数保持U1不变，应向（左/右）移动滑片。在此移动过程中，电阻R2与滑动变阻器R消耗的电功率之比将（选填“变大”、“变小”或“不变”）；（3）图丙是根据测量的数据绘制的电流与电阻关系的图像，可得出实验结论为：；（4）以现有的器材完成整个实验，定值电阻两端的预设电压可取的最小值为V；（5）此实验进行多次测量是为了（选填“减小误差”或“寻找规律”）。【解答】解：（1）为了保护电路闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处，即B端；如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.38A；（2）研究电流与电阻的关系时，要控制电压不变，当R0的阻值变大时，根据分压原理，电压表示数变大，要减小电压表示数，根据串联电路电压的规律，要增大变阻器的电压，由分压原理，就要增大变阻器连入电路中的电阻大小，即向右端移动；根据P＝UI，电流相等，R2的电压变小，R的电压变大，故电阻R2与滑动变阻器R消耗的电功率之比变小；（3）图丙是根据测量的数据绘制的电流与电阻关系的图像，可得出实验结论为：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；（4）由串联电路的规律及分压原理有：U−UV等式左边为一定值，故右边也为一定值，当变阻器的最大电阻连入电路时，对应的定值电阻最大，这时控制的电压表示数最小，故有：3V−U解得：UV＝1V，电压预设的最小值为UV＝1V。（5）此实验进行多次测量是为了寻找规律。故答案为：（1）右；0.38；（2）右；变小；（3）当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；（4）1；（5）寻找规律。3．（2023•武汉模拟）在“探究电流与电阻的关系”实验中，某实验小组设计了如图甲所示电路。其中电源电压为6V，定值电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω，滑动变阻器规格为“20Ω1A”。（1）小明利用甲电路图连接实物电路进行实验，请帮小明将乙图连接完整。（2）小明检查电路连接无误后闭合开关，移动滑片，使电压表的示数等于2V，读出此时电流表的示数为0.4A，然后小明断开开关，取下5Ω电阻，换上10Ω电阻，闭合开关，并，使10Ω电阻两端电压为，读出此时电流，填入表格。（3）实验小组用10Ω电阻做完实验后，又换用15Ω的电阻，同学们发现无论怎样调节滑动变阻器，都无法使电压表示数达到刚才的示数，他想到可以利用在电路中再串联一个定值电阻的方法，若他想利用这个方法顺利完成本次和余下实验，则串联的定值电阻阻值可选用范围为Ω。【解答】解：（1）按照图甲的电路图，将图乙中还未连入的电压表和滑动变阻器接入电路，电压表应并联到定值电阻两端，且保证电流从正接线柱流入，从负接线柱流出，滑动变阻器按照“一上一下”连入电路，且保证左侧电阻接入电路，如图所示：；（2）换用10Ω的电阻替代5Ω的电阻，定值电阻变大，根据分压原理，电压表示数变大，因研究电流与电阻的关系时，要控制定值电阻的电压不变，应减小定值电阻的电压，根据串联电路电压的规律，应增大变阻器分得的电压，由分压强原理，就要增大变阻器连入电路中的电阻大小，即向右移动变阻器的滑片，使10Ω电阻两端电压为大小等于原来的电压即2V，读出此时电流，填入表格；（3）在“探究电流与电阻的关系”实验中，需要控制定值电阻两端的电压不变，即定值电阻两端的电压需控制在2V不变，则变阻器两端的电压U滑＝U﹣U定＝6V﹣2V＝4V，他想利用这个方法顺利完成本次实验（所用定值电阻的阻值为15Ω），根据串联分压规律可得，此时变阻器接入电路的电阻应为：R滑=U滑UV×R定=4V2V则新串联定值电阻的最小阻值为30Ω﹣20Ω＝10Ω，而新串联定值电阻的最大阻值为30Ω（此时原来变阻器接入电路的阻值为0），所以，这种情况下新串联定值电阻的取值范围为10～30Ω；要完成余下实验（所用定值电阻的阻值为20Ω），根据串联分压规律可得，此时变阻器接入电路的电阻应为：R滑′=U滑UV×R定′=4V2V则新串联定值电阻的最小阻值为40Ω﹣20Ω＝20Ω，而新串联定值电阻的最大阻值为40Ω（此时原来变阻器接入电路的阻值为0），所以，这种情况下新串联定值电阻的取值范围为20～40Ω；根据不等式的知识可知，要用这个方法顺利完成本次和余下实验，则串联的定值电阻阻值可选用范围应为20～30Ω。故答案为：（1）见上图；（2）向右移动变阻器的滑片；2V；（3）20～30。考点二．欧姆定律及其公式4．（2023•凉州区二模）根据欧姆定律公式I=UR，可变形得到公式RA．导体电阻的大小跟导体两端的电压成正比 B．导体电阻的大小跟导体中的电流成反比 C．当导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零 D．导体电阻的大小跟导体两端的电压和通过导体的电流无关【解答】解：因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，与导体两端的电压和通过的电流无关，所以，当电压为0时，导体的电阻不变（不为0），故ABC错误、D正确。故选：D。考点三．欧姆定律的应用5．（2023•内蒙古）如图所示为电阻R1和R2的I﹣U图象，由图象可知（）A．R1与R2两端的电压为0时，它们的电阻也为0 B．R1与R2的电阻之比为2：1 C．将R1与R2串联接入电路，通电后R1与R2两端的电压之比为1：2 D．将R1与R2并联接入电路，通电后通过R1与R2的电流之比为1：2【解答】解：A、电阻是导体阻碍电流的性质，其大小与导体的材料、长度，横截面积以及导体的温度有关，与电压、电流大小无关，故A错误；BC、将R1与R2串联接入电路，电流相等，由I﹣U图象得出：当通过两电阻的电流相等时.I＝0.3A时，U2＝2U1，R1与R2两端的电压之比为1：2，由I=UR的变形式R=UI可知，RR1：R2＝1：2，故B错误，C正确；D、这两个电阻并联后接在3V电源上时，U1＝U2＝U＝3V，由图象可知，I1＝0.6A，I2＝0.3A，通电后通过R1与R2的电流之比为0.6A：0.3A＝2：1，故D错误。故选：C。6．（2023•陕西）在如图﹣1的电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，L是标有“6V3.6W”字样的小灯泡。电流表量程为“0～3A”，电压表量程为“0～15V”。当开关S和S1闭合，S2断开时，将滑动变阻器的滑片P从最右端移到最左端，记录电压表和电流表示数并描绘图像；保持开关S闭合，断开开关S1，将滑动变阻器的滑片P移到最右端，再闭合开关S2，移动滑动变阻器的滑片P，直到小灯泡正常发光，记录电压表和电流表示数并描绘图像。图﹣2是两次电路中电压表和电流表示数变化关系的图像。在保证电路安全的情况下，下列分析不正确的是（）A．当开关S和S1闭合，S2断开时，电压表和电流表示数变化关系为图像① B．定值电阻R1的阻值为10Ω C．电源电压为9V D．当开关S和S2闭合，S1断开时，滑动变阻器R2的阻值变化范围为2.5～20Ω【解答】解：（1）当开关S和S1闭合，S2断开时，R1、R2串联接入电路，电压表测滑动变阻器两端的电压，串联电路总电压等于各部分电压之和，则滑动变阻器两端的电压：U2＝U﹣U1＝U﹣IR1，该函数是一次函数，分析函数关系可知电压表和电流表示数变化关系为图像①，故A正确；串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可知滑动变阻器接入电路的电阻为0时，通过电路的电流最大，由图可知通过电路的最大电流为0.9A，根据欧姆定律可得电源电压U＝I1R1＝0.9A×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，当通过电路的电流为0.3A时，电压表的示数为6V，根据串联电路电压规律结合欧姆定律可得电源电压U＝U2+I2R1＝6V+0.3A×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，①②联立可得R1＝10Ω，U＝9V，故B、C正确；滑动变阻器的最大阻值：R2=U2I（2）保持开关S闭合，断开开关S1，将滑动变阻器的滑片P移到最右端，再闭合开关S2，滑动变阻器和灯泡串联接入电路，电压表测滑动变阻器两端的电压，灯泡的电阻是变化的，所以电压表和电流表示数变化关系为图像②，由图可知小灯泡正常发光时通过电路的电流为0.6A，滑动变阻器两端的电压为3V，根据欧姆定律可得滑动变阻器接入电路的阻值：R2′=U2'所以当开关S和S2闭合，S1断开时，滑动变阻器R2的阻值变化范围为5～20Ω，故D错误。故选：D。7．（2023•广安）某科技兴趣小组为检测水流速度变化的情况，设计了检测水流速度变化的模拟电路。已知电源电压保持不变，R0是定值电阻，机翼状的探头始终浸没在水中，通过连杆带动滑动变阻器的滑片上下移动（注：水流速度越大，探头上下表面的压力差越大）。下列能实现水流速度越大，电表示数越大的电路图是（）A． B． C． D．【解答】解：A、由图知，两电阻串联，电压表测定值电阻两端的电压，闭合开关S，当水流速度增大时，探头下表面压强大于上表面压强，探头向上运动，带动R的滑片上移，变阻器接入电路的阻值减小，总电阻减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，根据U＝IR可知定值电阻两端的电压变大，故A符合题意；B、由图知，两电阻串联，电压表测变阻器两端的电压，闭合开关S，当水流速度增大时，探头下表面压强大于上表面压强，探头向上运动，带动R的滑片上移，变阻器接入电路的阻值减小，根据串联电路的分压原理可知变阻器两端的电压变小，故B不符合题意；C、由图知，两电阻串联，电流表测量电路中电流，闭合开关S，当水流速度增大时，探头下表面压强小于上表面压强，探头向下运动，带动R的滑片下移，变阻器接入电路的阻值变大，总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，故C不符合题意；D、由图知，两电阻并联，电流表测量干路电流，闭合开关S，当水流速度增大时，探头下表面压强小于上表面压强，探头向下运动，带动R的滑片下移，变阻器接入电路的阻值变大，总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，故D不符合题意。故选：A。8．（2023•武汉模拟）如图所示的电路，闭合开关后，两电流表的指针正常偏转且偏转角度相同，R1和R2的电阻之比为（）A．1：5 B．1：4 C．4：1 D．5：1【解答】解：由电路图可知，闭合开关，R1与R2并联，电流表A1测量干路中的电流，电流表A2测量通过R2的电流。因为并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和，且两电流表的指针位置相同，所以电流表A1所选量程为大量程，设其示数为I，电流表A2所选量程为小量程，设其示数为I2，即通过R2的电流为I2，则两电流表的示数关系为I＝5I2，通过R1的电流为：I1＝I﹣I2＝5I2﹣I2＝4I2，所以通过R1、R2的电流之比为：I1：I2＝4I2：I2＝4：1，并联电路各支路两端的电压相等，由R=UR1和R2的电阻之比为：R1：R2＝I2：I1＝1：4，故B正确。故选：B。9．（2023•内蒙古）“坐位体前屈”是学生体质健康测试项目之一。图甲是某女生测试示意图。图乙是学习小组设计的测试仪电路原理图，电源电压恒为4.5V，电压表量程为0～3V，定值电阻R0＝10Ω，滑动变阻器R1由长为30cm、粗细均匀的电阻棒改装而成，规格为1Ω/cm，允许通过的最大电流为0.3A。为保护电路安全，滑片P的起始位置A点设定在离电阻棒最左端O点5cm处。测试时，通过推动塑料挡板带动滑片P从起始位置A向右移动，并通过电压表的示数反映学生的测试结果。下表是初三女生测试等级与滑片P移动距离L的关系。初三女生测试等级标准不合格合格良好优秀滑片移动距离L/cm＜3.73.7≤L＜16.716.7≤L＜20.1≥20.1（1）滑片P在起始位置A点时，闭合开关S，通过R0的电流为0.3A，请计算此时R0两端电压大小。（2）请推导出电压表示数U测与滑片移动距离L之间的关系式；为保护电路安全，说明滑片移动的范围。（3）该测试仪不能测出表中所有的等级，在保证电路各元件安全的情况下，通过替换R0来实现最大程度增加测试范围，请计算替换电阻R2的最小值。【解答】解：（1）开关闭合时，R0与R1串联，P在起始位置A时，IA＝I1＝I0＝0.3A，由I=UR得，定值电阻R0两端电压：U0＝I0R0＝0.3A×10（2）滑片移动L时，电阻棒的电阻为：R1'＝（5+L）cm×1Ω/cm＝（5+L）Ω，若此时电压表示数U测，根据串联电路电压规律，R0两端电压为U0＝U﹣U测＝4.5V﹣U测，由串联分压原理可知，U测U0解得：U测=(5+L)×4.5V15+L因电压表量程为0～3V，为保护电路安全，U测最大为3V，由①可知，滑片移动距离L最大为：Lmax＝15cm，所以滑片移动的范围为5cm～15cm；（3）由表格和电路可知，滑片越往右移动，测试等级越高，但同时电压表示数也会逐渐增大甚至超出量程造成电路不安全。所以在最大程度增加测试等级范围且保证电路各元件安全的情况下，即滑片P移到最右端时取最大值，电压表示数不能超过U1'＝3V，此时滑动变阻器的最大阻值：R1max＝30cm×1Ω/cm＝30Ω，此时通过R1的电流为：I1'=U替换电阻的最小值：R2=U2I答：（1）滑片P在起始位置时，R0两端电压大小为3V；（2）电压表示数U测与滑片移动距离L之间的关系式为U测=(5+L)×4.5V（3）替换电阻R2的最小值不小于15Ω。10．（2023•青岛）如图所示电路，电阻R1、R2并联接到电压为U的电源两端。闭合开关S后，通过电阻R1、R2的电流分别为I1、I2，电路的总电流为I。（1）R1、R2并联后相当于一个电阻R，请推导证明：1R（2）若电路中R1＝20Ω，R2＝30Ω，电源电压为3V。求：电路的总电流I。【解答】解：（1）根据并联电路的电流规律可知，图中I＝I1+I2，根据欧姆定律可知I=UR，则上式为又因为并联电路中U＝U1＝U2，所以1R（2）若电路中R1＝20Ω，R2＝30Ω，代入（1）中结论，则1R解得总电阻R＝12Ω，电路的总电流I=U答：（1）证明过程见上；（2）电路的总电流I为0.25A。11．（2023•仙桃）如图，小明设计的“电子浮力秤”由浮力秤和电路两部分构成。浮力秤中托盘与圆柱形塑料浮筒M通过硬质绝缘细杆固定连接，整体漂浮在装有足够深水的柱形薄壁容器中，且只能竖直移动。托盘的质量40g，M高20cm，底面积为100cm2，质量为160g；容器的底面积为300cm2。电路中R是滑动变阻器的电阻片（阻值均匀），长8cm，最大阻值16Ω；电源电压恒为4.5V；电压表量程为0～3V。托盘通过滑杆带动滑片P上下移动。托盘中不放物体时，调节水量，使滑片P正好位于R最上端，闭合开关S，电压表示数为0.9V（不计滑片、滑杆、细杆的质量，忽略摩擦阻力。工作中水不溢出）。求：（1）浮筒M的密度；（2）R0的阻值；（3）托盘中不放物体时，M浸入水中的深度；（4）该“电子浮力秤”的称量。【解答】解：（1）浮筒M的体积：VM＝SMhM＝100×10﹣4m2×20×10﹣2m＝2×10﹣3m3＝2000cm3，浮筒M的密度：ρM=mMV（2）由电路图可知，滑片P位于R最上端时，定值电阻与滑动变阻器R串联接入电路，电压表测量定值电阻两端电压，且电压表示数为0.9V，根据串联电路中总电压等于各部分电压之和，可得滑动变阻器R两端电压：UR根据欧姆定律可得此时通过电路的电流：I=U则定值电阻的阻值：R0=UR0（3）托盘的重力：Gp＝mpg＝40×10﹣3kg×10N/kg＝0.4N，浮筒M的重力：GM托盘中不放物体时，浮筒M所受的重力与托盘所受的重力之和等于浮筒M受到的浮力，则FM＝GM+Gp＝1.6N+0.4N＝2N，浮筒M浸入水中的体积：VM1=FMρ水g浮筒M浸入水中的深度：ℎ=V（4）由图可知托盘中物体的质量增加，滑片将向下移动，导致R接入电路的电阻变小，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知通过电路的电流变大，根据U＝IR可知定值电阻两端的电压增大，所以当电压表示数变大时，托盘中物体的质量也越大，电压表量程为0～3V，电压表示数最大为3V，根据串联电路电压规律可知此时R两端的电压：U'此时通过电路的电流：I'=U此时R接入电路的电阻：R'=UR是一根长为8cm的阻值均匀的电阻片，最大阻值为16Ω，即1cm的电阻为2Ω，电压表示数最大时，Δl=d=16Ω−2Ω滑片向下移动7cm＜8cm，即浮筒向下移动的距离d＝7cm，电压表示数最大，浮筒浸入水中深度的增加量等于水面上升的高度△h与浮筒向下移动的距离d之和，即△hM＝△h+d，水面上升的高度：Δℎ=S浮筒浸入水中深度Δh+d+2cm＝3.5cm+7cm+2cm＝12.5cm＜hM＝20cm，即d＝7cm时，“电子浮力秤”称出物体的质量最大，此时浮筒排开水的体积变化量：ΔV因为G物由G＝mg得“电子浮力秤”的称量为：m=G答：（1）浮筒M的密度为0.08g/cm3；（2）R0的阻值为4Ω；（3）托盘中不放物体时，M浸入水中的深度为2cm：（4）该“电子浮力秤”的称量为1.05kg。12．（2023•前郭县二模）如图所示电路中，R1的阻值为20Ω，R2的阻值为30Ω，当开关S1闭合、S2断开时，电流表读数为0.3A。求：（1）电源电压；（2）当开关S1、S2都闭合时电流表示数。【解答】解：（1）由图可知，当开关S1闭合、S2断开时，只有电阻R1接入电路，电流表测量通过R1的电流，电源电压U＝U1＝I1R1＝0.3A×20Ω＝6V；（2）由图可知，当开关S1、S2都闭合时，电阻R1、R2并联接入电路，电流表测量干路中的电流，根据并联电路电阻规律1R总=1R1电路中的电流I总=U答：（1）电源电压为6V；（2）当开关S1、S2都闭合时，电流表的示数为0.5A。13．（2023•威远县校级一模）如图甲所示为一个超声波加湿器，如图乙所示为其内部湿度监测装置的简化电路图。已知电源电压为12V，定值电阻R0的阻值为20Ω，湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图象如图丙所示，其阻值最大为120Ω（图中未画出）。在电路安全工作的前提下，求：（1）当电流表的示数为0.2A时，R接入电路中的阻值是多少？（2）当电压表示数为8V时，通过R0的电流是多少？（3）当空气的湿度达到50%时，电压表的示数是多少？【解答】解：由电路图可知，定值电阻R0与湿敏电阻R串联，电压表测量湿敏电阻R两端的电压，电流表测量电路中的电流；（1）当电流表的示数为0.2A时，由I=UR可得，定值电阻R0两端电压：U0＝IR0＝0.2A×20根据串联电路电压的规律可知：UR＝U﹣U0＝12V﹣4V＝8V；因串联电路中，各处电流都相等，所以R接入电路中的阻值：R=URI（2）当电压表示数为8V时，由串联电路电压的规律可得，定值电阻的电压：U0′＝U﹣UR′＝12V﹣8V＝4V；通过R0的电流：I0=U（3）由图丙可知，当空气的湿度达到50%时，湿敏电阻R的阻值为R′＝60Ω，此时电路电流：I′=U故R两端的电压：UR″＝I′R′＝0.15A×60Ω＝9V。答：（1）当电流表的示数为0.2A时，R接入电路中的阻值为40Ω。（2）当电压表示数为8V时，通过R0的电流是0.2A；（3）当空气的湿度达到50%时，电压表的示数是9V。考点四．电路的动态分析14．（2023•江西）如图所示，电源电压恒定不变，闭合开关S，将滑动变阻器R1的滑片P向右移动，下列说法正确的是（）A．A的示数变大，V1的示数不变 B．A的示数变大，V2的示数变大 C．V1的示数与V2的示数之和不变 D．V2的示数与A的示数之比变小【解答】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测电源的电压，电流表测电路中的电流；AB、因电源电压不变，所以电压表V2的示数不变；当滑片向右滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据公式I=UR可知，电路电流变大，所以电流表示数变大，根据串联电路分压原理可知，R1电阻减小，分得的电压减小，所以VC、电压表V2的示数不变，电压表V1的示数变小，所以说电压表V1与电压表V2的示数之和变小，故C错误；D、电压表V2的示数不变，电流表A示数变大，所以电压表V2与电流表A的示数之比变小，故D正确。故选：D。15．（2023•烟台）如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P向右滑动过程中，下列说法正确的是（）A．电流表A的示数不变 B．电流表A1的示数变小 C．电压表V的示数变大 D．电压表V的示数与电流表A的示数的比值变小【解答】解：由图示电路图可知，两电阻并联，电压表测电源电压，电流表A1测通过R2的电流，电流表A测干路电流；由于电压表测量电源电压，所以滑片移动时电压表的示数不变，故C错误；闭合开关S，当滑动变阻器滑片P向右滑动过程中，滑动变阻器接入电路阻值变小，电源电压不变，由I=UR知通过滑动变阻器的电流变大，电流表A由于并联电路各个支路互不影响，所以通过定值电阻的电流不变，根据并联电路干路电流等于各支路电流的和，干路电流变大，所以电流表A示数变大，故A错误；由于电压表的示数不变，电流表A的示数变大，所以电压表V的示数与电流表A的示数的比值变小，故D正确。故选：D。16．（2023•前郭县四模）如图所示，电源电压保持不变。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中（）A．电流表的示数变小 B．电压表的示数变大 C．电压表的示数不变 D．电压表与电流表示数的比值变大【解答】解：由图可知，该电路为并联电路，电压表测量电源的电压，保持不变，故B错误，C正确；电流表测量的是R1的电流；在并联电路中，各支路互不影响，移动滑动变阻器时，通过R1的电流是不变的，即电流表示数不变，故A错误；电压表与电流表示数的比值为R1的阻值，保持不变，故D错误。故选：C。考点五．电流表、电压表在判断电路故障中的应用17．（2023•达州）如图所示，电源电压不变，闭合开关S，灯泡L1、L2都发光。一段时间后，由于某个灯泡发生故障，使两灯都熄灭，且电流表示数为零，电压表示数变大，则下列说法正确的是（）A．灯泡L1和L2发光时，两灯并联 B．灯泡熄灭是由于灯L2断路造成的 C．灯泡熄灭是由于灯L1断路造成的 D．灯泡熄灭是由于灯L2短路造成的【解答】解：由图可知，开关闭合后，两个灯泡串联在电路中，电流表测量电路中的电流，电压表测量的是灯泡L1两端的电压，根据串联电路的电压特点可知，此时电压表示数要小于电源电压；某个灯泡发生故障，两灯泡都熄灭，电流表示数为零，说明电路出现了断路现象；电压表示数比原来还大，说明电压表与电源之间是接通的，即测量的是电源电压，所以故障是与电压表并联的灯泡L1断路，故C正确。故选：C。18．（2023•常德）如图所示的电路，闭合开关后两灯均不发光且电流表、电压表示数均为零。现将两灯泡位置互换后再次闭合开关，电流表示数仍为零，电压表指针明显偏转。根据以上信息判断该电路故障可能为（）A．L1断路、L2断路 B．L1断路、L2通路 C．L1通路、L2断路 D．L1短路、L2断路【解答】解：由图可知两只灯泡串联，电压表测量L2两端的电压；闭合开关，两只灯泡都不亮，电流表无示数，说明电路中有断路故障；电压表无示数，说明电压表两接线柱到电源的正负极之间有开路，即可能是灯L1断路，也可能是L1、L2同时断路；将电灯L1、L2的位置对调，闭合开关，电流表无示数，说明电路中仍然有断路故障；电压表有示数，说明此时电压表两接线柱到电源的正负极之间是通路，所以灯L2、电流表、开关都是完好的，则故障是灯L1断路。故选：B。考点六．电路图设计19．（2023•高新区模拟）有一款自动售水机，它可以通过刷卡（感应）或投币接通电动机完成自动出水。当光线暗时，光控开关自动闭合，接通灯泡来照明。可以实现上述要求的电路是（）A． B． C． D．【解答】解：由题意可知，灯泡与电动机并联；光控开关只控制灯泡，即位于灯泡所在支路中；感应开关和投币开关控制电动机，由于感应开关或投币开关任意闭合一个开关都能接通电动机，所以两开关并联后与电动机串联，故A符合要求。故选：A。考点七．实验伏安法测电阻20．（2023•淄博）用如甲图所示电路测量小灯泡的电阻，其中电源电压为3V恒定不变，小灯泡的额定电压为2.5V，滑动变阻器规格为“20Ω，1A”，导线若干（导线电阻忽略不计）。（1）请用笔画线代替导线，将电路连接完整（导线不能交叉），要求滑片P向左滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大。（2）小明连好电路，一闭合开关，小灯泡就发出耀眼的光。他在操作中的问题是。（3）问题解决后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，观察小灯泡的亮度，多次测量并记录数据（如下表所示）。当电压的表示数为2.5V时，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示为A，计算此时小灯泡的阻值为（精确到0.1Ω）。实验次数12345发光情况不亮微光暗明亮耀眼电压U/V0.50.91.52.52.8电流I/A0.160.200.220.30电阻R/Ω（4）对比小灯泡在不同亮度下的电阻，你的发现是。实际生活中，在闭合开关的瞬间白炽灯灯丝容易烧坏，是因为此时灯丝的电阻，实际电功率较大，灯丝容易熔断。（5）小明想用本实验器材探究电流和电压的关系，你认为是否可行并说明理由：。【解答】解：（1）滑动变阻器的滑片P向左滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，应该选右下的接线柱B点接入电路，另外选择上方接线柱，如图所示：（2）一闭合开关，小灯泡就发出耀眼的光，说明灯泡两端的电压太大，是因为闭合开关前滑动变阻器的滑片没有调到最大阻值处。（3）由题乙图可知，电流表的示数为0.28A，此时，电压表的示数为2.5V，由I=UR可得，（4）由表中数据可知，小灯泡发光不同时，小灯泡的电阻第1次：R1=U1IR2=U2IR3=U3IR5=U5I各次的电阻不同，因为开灯的瞬间灯丝的温度较低，电阻较小，根据可知，家庭电路电压220V不变时，通过的电流较大，所以开灯的瞬间很容易烧坏灯泡。（5）探究电流与电压关系，必须控制电阻不变，而小灯泡的温度与温度有关，不是定值，不能进行实验。故答案为：（1）如图见解答；（2）闭合开关前滑动变阻器的滑片没有调到最大阻值处；（3）0.28；8.9；（4）小灯泡的电阻随温度的升高而增大；较小；（5）不可行；因为小灯泡的电阻随着温度的变化而变化。一．选择题（共15小题）1．（2023•中宁县模拟）如图所示电路，先闭合开关S1、再闭合S2，下列分析正确的是（）A．只闭合S1时，两灯都亮，且两个电流表均有示数 B．先闭合S1再闭合S2时，A2示数会变大 C．两个开关都闭合时，若L1短路，L2依然能够发光 D．两个开关都闭合时，若L2断路，则两电流表均有示数且示数相等【解答】解：A、根据电路图可知，只闭合S1时，电路为L1的简单电路，电流表A2测量电路中的电流，电流表A1没有接入电路中，所以A2有示数、A1无示数，故A错误；B、再闭合S2时，两个灯泡并联，电流表A2测量干路中的电流，电流表A1测量通过灯泡L2的电流；根据并联电路的电流规律可知，干路中的电流变大，所以电流表A2示数变大，故B正确；C、两个开关都闭合时，若L1短路，则电源短路，所以L2不能发光，故C错误；D、两个开关都闭合时，若L2断路，则电流表A1断路，无示数；电流表A2测量电路中的电流，有示数，所以两个电流表示数不相等，故D错误。故选：B。2．（2023•雨花区校级三模）如图所示电路，电源电压保持不变，开关S闭合后，在滑动变阻器滑片P向右移动过程中，下列说法正确的是（）A．滑动变阻器连入电路阻值变小 B．电流表A的示数变大 C．电压表V示数变小 D．电压表V与电流表A1的示数之比不变【解答】解：由电路图可知，R1与R2并联，电压表V测电源的电压，电流表A1测R2支路的电流，电流表A测干路的电流；ABC、开关S闭合后，在滑动变阻器滑片P向右移动过程中，由于电源电压不变，所以电压表示数不变；根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知，通过R2的电流大小不变，所以电流表A1示数不变；此时滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知该支路电流变小，根据并联电路电流规律可知干路电流变小，电流表A示数变小，故ABC错误；D、电压表示数不变，电流表A1示数不变，所以电压表V与电流表A1的示数之比不变，故D正确。故选：D。3．（2023•天元区三模）如图所示的电路，闭合开关，两灯泡均发光，过一会儿，其中一个灯泡突然熄灭，电流表和电压表指针仍有示数。造成此现象的原因可能是（）A．L1灯泡断路 B．开关S2短路 C．L1灯泡被短接 D．L2灯泡被短接【解答】解：由图可知，该电路为并联电路，电流表测量干路的电流，电压表测量L1或L2端电压；闭合开关，两灯泡均发光，过一会儿，其中一个灯泡突然熄灭，但两电表指数仍明显偏转，这说明电路不是短路，而是一个支路断开；故障可能是灯泡L1断路，若开关S2短路，则两灯泡均发光；故选：A。4．（2023•海拉尔区模拟）疫情防控期间我们经常使用到非接触式红外线测温枪，图甲是它的工作原理图。R0是定值电阻，R是红外线热敏电阻，其阻值随人体温度变化的图象如图乙。对该电路分析正确的是（）A．体温越高，电压表示数越大 B．体温越高，电路中电流越小 C．体温越高，R的阻值越大 D．体温越高，R0的阻值越小【解答】解：CD、两电阻串联，电压表测定电阻的电压，R0是定值电阻，温度越高，由图丙知，红外线热敏电阻越小，故C、D错误；A、热敏电阻阻值减小，总电阻减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大；根据欧姆定律U＝IR0可知电压表示数越大，故A正确。故选：A。5．（2023•虎林市校级模拟）在如图所示的电路中，电源电压和灯泡电阻都保持不变。当滑动变阻器的滑片P由中点向右移动时，下列判断正确的是（）A．电流表和电压表的示数都增大，电路总功率变大 B．电流表和电压表的示数都减小，电路总功率变小 C．电流表示数减小，电压表示数不变，变阻器功率变小 D．电流表示数减小，电压表示数变大，灯泡功率不变【解答】解：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器并联，电压表测电源的电压，电流表测通过滑动变阻器的电流。因电源电压保持不变，所以，滑片移动时，电压表的示数不变，故ABD错误；当滑动变阻器的滑片P由中点向右移动时，接入电路中的电阻增大，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，通过滑动变阻器的电流减小，即电流表的示数减小，由P＝UI可知，变阻器的功率变小，故C正确。故选：C。6．（2023•佛冈县二模）听了交通安全教育专题讲座后，四位同学对学校附近十字路口人行横道的红、绿交通信号灯的电路产生了浓厚兴趣，经过观察、思考，他们分别画出了如图所示的红、绿灯连接电路的示意图，你认为其中正确的是（）A． B． C． D．【解答】解：A、两开关均闭合时红绿交通信号灯同时发光，只闭合一个开关均不发光，故A不正确；B、只闭合开关S1时绿灯亮，只闭合开关S2时红灯亮，两灯独立工作，互不影响，故B正确；C、两开关都闭合时红绿交通信号灯同时发光，只闭合开关S2时两灯都不发光，故C不正确；D、当只闭合开关S2时，两灯泡都发光；只闭合S1时红灯亮。故D不正确。故选：B。7．（2023•曲阜市一模）如图所示，电源电压恒定不变，开关闭合后，当滑动变阻器的滑片P由最右端向中点滑动时。下列说法正确的是（）A．电流表A1示数变大，电压表V示数不变 B．电流表A1示数变大，灯泡L的亮度变大 C．电流表A2示数不变，电压表V示数不变 D．电压表V示数变小，电路的总功率变大【解答】解：由电路图可知，滑动变阻器和灯泡并联，电压表测量并联电路两端的电压（电源电压），电流表A1测滑动变阻器的电流，电流表A2测干路中的电流；由于电源电压不变，所以滑片移动时电压表V的示数不变；因为并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以滑片移动时通过灯泡的电流不变，灯泡亮度不变；当滑动变阻器的滑片P由最右端向中点滑动时，变阻器接入电路中的电阻变小，根据欧姆定律可知，通过变阻器支路的电流变大，即电流表A1的示数变大；根据并联电路的电流特点可知，干路电流变大，即电流表A2示数变大；根据P＝UI知电路的总功率变大，故A正确，BCD错误。故选：A。8．（2023•六安三模）如图所示，电源电压15V保持不变，滑动变阻器的滑片在最右端。闭合开关S1，断开开关S2，滑片P移至中点附近时，电流表的示数是0.5A，保持滑片P不动，闭合开关S2，断开开关S1时，电流表的示数是0.2A，则电阻R3的阻值是（）A．20Ω B．30Ω C．45Ω D．40Ω【解答】解：闭合开关S1，断开开关S2，滑片P移至中点附近时，R2与R1串联，电流表测电路的电流，此时电流表的示数是0.5A，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路的总电阻：R总＝R1+R2=UI1保持滑片P不动，闭合开关S2，断开开关S1时，R1、R2、R3串联，电流表测电路中的电流，此时电流表的示数是0.2A，此时电路的总电阻：R总′＝R1+R2+R3=UI2则电阻R3的阻值：R3＝（R1+R2+R3）﹣（R1+R2）＝R总′﹣R总＝75Ω﹣30Ω＝45Ω。故选：C。9．（2023•海拉尔区模拟）如图所示，电源电压恒为6V，定值电阻R1的阻值为5Ω，滑动变阻器R2的铭牌上标有“10Ω2A”的字样，电流表和电压表选用的量程分别为“0～0.6A”和“0～15V”。当闭合开关S，在保证电路中各元件安全的情况下，移动滑动变阻器的滑片P，则下列正确的是（）A．电压表示数的最大值为2V B．定值电阻R1两端的最大电压为4V C．滑动变阻器接入电路中的阻值变化范围是5～10Ω D．电路总功率的变化范围是2.0～3.6W【解答】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）因串联电路中各处的电流相等，电流表的量程为0～0.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为2A，故最大电流为0.6A，电阻R1两端的最大电压为U1＝IR1＝0.6A×5Ω＝3V，故B错误；串联电路总电压等于各部分电压之和，此时滑动变阻器接入电路的阻值R2′=U2'根据P＝UI可知此时电路电功率最大，电路的最大电功率：P＝UI＝6V×0.6A＝3.6W；（2）串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可知变阻器的阻值全部接入电路时电路的电流最小，此时电路中的电流：I=U此时滑动变阻器两端的电压为：U2＝I′R2＝0.4A×10Ω＝4V＜15V，根据串联分压原理可知此时电压表示数最大，所以电压表示数的最大值为4V，故A错误；根据P＝UI可知此时电路电功率最小，电路的最小电功率：P′＝UI′＝6V×0.4A＝2.4W，则滑动变阻器接入电路中的阻值变化范围是5Ω～10Ω，故C错误；电路总功率的变化范围是2.4W～3.6W，故D错误。故选：C。10．（2023•根河市校级模拟）如图所示的电路，电源电压保持不变，R为定值电阻，下列说法正确的是（）A．闭合开关S，电压表示数不变 B．闭合开关S，向右滑动滑片P，电流表示数变大 C．断开开关S，向左滑动滑片P，电压表示数变小 D．闭合开关S，向右滑动滑片P，电路消耗的总功率变小【解答】解：AC、闭合开关前，电压表通过滑动变阻器和电源接通，能测量电源电压，故电压表的示数等于电源电压，闭合开关S，定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测量定值电阻两端的电压，故电压表的示数变小，故A错误；断开开关S，向左滑动滑片P，电压表仍通过滑动变阻器和电源接通，测量电源电压，故电压表的示数不变，故C错误；BD、断开开关S，闭合开关S，向右滑动滑片P，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电路总电阻变大，电源电压不变，根据I=U故选：D。11．（2023•常州模拟）如图甲是电子测温仪，图乙是其简化电路，电源电压不变，R0为定值电阻，R为热敏电阻，靠近人体测温时，其阻值随温度升高而减小，当所测体温升高时，下列说法正确的是（）A．电路的总电阻变大 B．电压表的示数变小 C．R0消耗的功率变大 D．电路的总功率变小【解答】解：由电路图可知，热敏电阻R与定值电阻R0串联，电压表测R0两端的电压，已知热敏电阻的阻值随温度升高而减小，则被测者体温升高时，R的阻值变小，因串联电路的总电阻等于各部分电阻之和，所以电路的总电阻变小，根据欧姆定律可知电路中的电流变大；电路中的电流变大，根据U＝IR可知定值电阻R0两端的电压变大，即电压表示数变大；电路中的电流变大，R0两端的电压变大，电源电压不变，根据P＝UI可知R0消耗的功率变大，电路的总功率变大，故ABD错误，C正确。故选：C。12．（2023•九龙坡区校级模拟）如图甲所示是一种烟雾报警器的电路图，开关S处于闭合状态，R0是定值电阻，R为光敏电阻，光照强度与阻值关系如图乙所示。烟雾浓度增大时射向R的光被遮挡，R受到的光照变弱。当烟雾浓度增大时，下列判断正确的是（）A．电压表的示数不变 B．电流表的示数变大 C．电压表与电流表的示数之比变小 D．电压表示数变化与电流表示数变化之比不变【解答】解：由电路图可知，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。AB．因感光电阻的阻值随光照强度的增大而减小，所以，当烟雾浓度增大时，光照变弱，感光电阻R阻值变大，电路中的总电阻变大，由I=U由U＝IR知道，R0两端的电压变小，结合串联电路的电压关系可知R两端电压变大，即电压表的示数变大，故AB错误；C．因电压表的示数变大，电流表的示数变小，电压表与电流表的示数之比变大，故C错误；D．根据欧姆定律，对定值电阻来说，它两端电压的变化量和通过它的电流的变化量等于该定值电阻的阻值，则本题中R0=Δ由串联电路的电压特点可知，光敏电阻两端电压的变化量（即电压表示数的变化量）ΔUV＝ΔU0，所以，电压表示数变化量与电流表示数变化量之比ΔUVΔI故选：D。13．（2023•罗湖区二模）如图所示，AB为铅笔芯，其电阻与长度成正比，c为铅笔芯的中点，在滑片P从c向d端滑动过程中，下列说法正确的是（）A．电压表示数在增大 B．电路的总电阻逐渐增大 C．A1、A2的示数同时增加 D．A1示数变化量小于A2示数变化量【解答】解：由电路图可知，铅笔芯AP部分电阻RAP和BP部分电阻RBP并联，电流表A1测RAP支路的电流，电流表A2测RBP支路的电流，电压表测量电源电压，由于电源电压不变，所以滑片移动电压表的示数不变，故A错误；因并联电路中总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和，即1R所以，电路的总电阻：R总=R因铅笔芯的总电阻R＝RAP+RBP不变，所以，RAP+RBP≥2RAPRBP，当RAPc为铅笔芯的中点，在滑片P从c向d端滑动过程中，电路的总电阻变小，故B错误；由I=U因并联电路中各支路两端的电压相等，且RAP变大，RBP变小，由=UR可知，RAP支路的电流变小，RBP支路的电流变大，即电流表A1示数变小，电流表A因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，由干路电流变大、A1示数变小、A2示数变大可知，A1示数变化量小于A2示数变化量，故D正确。故选：D。14．（2023•蜀山区二模）如图所示的电路中，电源电压不变，R1为定值电阻，R为滑动变阻器，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，下列判断正确的是（）A．电压表示数变小，电流表示数变大 B．电压表示数不变，电流表示数变大 C．电压表和电流表的示数的比值变小 D．电压表和电流表的示数的乘积变大【解答】解：由电路图可知，滑动变阻器与定值电阻串联，电压表测量R1两端的电压，电流表测电路中的电流；当滑动变阻器的滑片P向左移动时，接入电路中的电阻变小，根据串联电路电阻功率可知电路中的总电阻变小，由欧姆定律可知电路中的电流变大，即电流表的示数变大；由U＝IR可知定值电阻R1两端的电压变大，即电压表的示数变大，故AB错误；电压表和电流表的示数的乘积变大，故D正确；电压表和电流表的示数的比值等于定值电阻R1的阻值，所以电压表和电流表的示数的比值不变，故C错误。故选：D。15．（2023•鞍山模拟）如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，（忽略温度对灯丝电阻的影响）下列说法中正确的是（）A．电流表和电压表的示数都逐渐变大 B．电压表和电流表的示数的比值不变 C．通过滑动变阻器的电流变小，但两端的电压不变 D．通过小灯泡的电流及其两端的电压都变小【解答】解：由电路图可知，闭合开关S，灯泡与滑动变阻器R并联，电压表测电源两端的电压，电流表测变阻器R支路的电流。因电源电压保持不变，所以，滑片移动时，电压表的示数不变，故A错误；因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，滑片移动时，灯泡和滑动变阻器两端的电压相等，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，通过小灯泡的电流不变，故D错误；当滑动变阻器的滑片P向右移动时，变阻器R接入电路中电阻变大，由I=U则电压表和电流表的示数的比值变大，故B错误。故选：C。二．实验探究题（共3小题）16．（2023•平顶山二模）在探究“通过导体的电流与电阻的关系”实验中，小明所用的器材有：新干电池两节，5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻各一个，电流表、电压表、“20Ω，1A”的滑动变阻器、开关各一个，导线若干。（1）实验中小明将5Ω的电阻接入电路中，连接的电路如图1所示，经检查发现有一根导线连接错误，请你在这根导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法。（2）改正错误后，闭合开关，调节滑动变阻器，发现电压表的示数始终等于电源电压，电流表示数为零，则产生故障的原因可能是（填字母符号）。A.定值电阻短路B.滑动变阻器短路C.定值电阻断路D.滑动变阻器断路（3）排除故障进行实验，当把定值电阻由5Ω更换为10Ω时，电压表示数（选填“变小”、“不变”或“变大”），为保证顺利完成实验，滑动变阻器滑片应向（选填“A”或“B”）端移动。（4）多次进行实验，分别记录每次电阻R和电流表示数I，数据如下表：实验次数123电阻R/Ω51020电流I/A0.40.20.1根据实验数据分析可以得到的实验结论：。本次实验选用滑动变阻器的最小阻值应为Ω。（5）若实验中电压表损坏，增加一个已知阻值为R0的定值电阻，小明利用以上器材想测出未知电阻Rx的阻值，实验电路如图2所示（电源电压未知且恒定），请根据以下实验步骤完成实验：①闭合开关S1，断开开关S2，记录电流表示数为I1；②同时闭合开关S1、S2，记录电流表示数为I2；③待测电阻的表达式Rx＝（用已知量和测量量符号表示）。【解答】解：（1）原电路图中，电流表和滑动变阻器串联后与定值电阻并联，电压表串联在电路中是错误的，在探究“通过导体的电流与电阻的关系”实验中，定值电阻、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在定值电阻两端，如下图所示：；（2）改正错误后，闭合开关，调节滑动变阻器，发现电流表示数为零，说明电路可能断路，电压表的示数始终等于电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，即产生故障的原因可能是定值电阻断路，故选：C；（3）实验中，当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，根据分压原理，电阻两端的电压变大，研究电流与电阻关系时要控制电压不变，根据串联电路电压的规律，要增大滑动变阻器两端的电压，由分压原理，要增大滑动变阻器电阻阻值，故应把滑动变阻器滑片向B端移动；（4）由表中数据可知，电流与电阻的乘积为UV＝IR＝0.4A×5Ω＝0.2A×10Ω＝0.1A×20Ω＝2V，为一定值，故可以得到的实验结论：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；实验中使用的定值电阻阻值最大为20Ω，定值电阻两端的电压始终保持UV＝2V，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分得的电压：U滑＝U﹣UV＝3V﹣2V＝1V，滑动变阻器分得的电压为电压表示数的1V2V=0.5倍，根据分压原理，当接入20Ω电阻时，滑动变阻器连入电路中的电阻为：R滑＝0.5×20Ω＝10Ω，即所选择的滑动变阻器的最大阻值不能小于10（5）实验步骤：①闭合开关S1，断开开关S2，记录电流表示数为I1；②同时闭合开关S1、S2，记录电流表示数为I2；③在步骤①中，电路为只有R0的简单电路，电流表测R0的电流，R0两端电压为U0＝I1R0；在步骤②中，两电阻并联，电流表测干路电流，根据并联电路的电流特点可得，通过待测电阻的电流：Ix＝I2﹣I1，待测电阻两端的电压为Ux＝IxRx＝（I2﹣I1）Rx；因并联电路各支路电压相等，即Ux＝U0＝I1R0＝（I2﹣I1）Rx，所以待测电阻：Rx=I故答案为：（1）见解答图；（2）C；（3）变大；B；（4）当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；10；（5）I117．（2023•中山市校级模拟）压力传感器是电子秤中的测力装置，可视为阻值随压力而变化的压敏电阻，小刚从某旧电子秤上拆下一个压力传感器，探究其阻值与所受压力大小（不超过250N）的关系，如图甲所示是小刚设计的实验电路图，电源电压恒定，R0为定值电阻，R1为压力传感器。（1）连接电路时开关应；电路中R0的主要作用是；（2）闭合开关，逐渐增大R1受到的压力，读出电流表和电压表的示数，计算出对应的R1的阻值，记录数据如表格所示，第5次测量时，电压表示数为4V，电流表示数为0.2A，此时R1的阻值为Ω；（3）请根据表格中的数据在图乙中画出R1随F变化的关系图像；次数123456F/N050100150200250R1/Ω6050403010（4）通过实验探究可归纳出，R1的阻值随压力F大小变化的关系式为15Ω/N×F；当R1的阻值为32Ω时，R1上受到的压力是【解答】解：（1）连接电路的时候，为了保护电路，开关需要断开；电路中R0的主要作用是保护电路，避免压敏电阻比较小的，电路中出现了短路，烧坏电源；（2）第5次测量时，电压表示数为4V，电流表示数为0.2A，此时R1的阻值：R1（3）根据表格连线作图如下：（4）根据图像可知，R1的阻值随压力F大小关系是正比例函数关系，其解析式为：R1＝kF+b，从图像可知，压敏电阻阻值变化量与压力的变化量是一个定值，该定值：k=ΔR从图像可知，当压力为零时，压敏电阻的阻值为60Ω，故b值为60Ω，则R1的阻值随压力F大小变化的关系式为：R1当R1的阻值为32Ω时，R1上受到的压力F满足关系式：R1解得F＝140N；此压力等于所秤物体的重力的2倍，则此时物体的重力：G=F则此时物体的质量：m=G故答案为：（1）断开；保护电路；（2）20；（3）如上图所示；（4）R1=60Ω−118．（2023•阜新模拟）小福同学想知道一个标有“2.2V”的小灯泡的电阻是多少，设计了下面这个实验。（1）按图甲连接电路，闭合开关后，发现电压表的指针向左偏转，他在连接电路时出现的错误是。（2）改正错误后进行实验，闭合开关，当滑动变阻器的滑片向右滑动时，电压表的示数（选填“变大”“变小”或“不变”）。（3）实验中当电压表的示数为2.2V时，电流表的示数如图乙所示，此时电流为A，小灯泡的电阻是Ω（保留一位小数）。（4）小福正确进行实验，收集多组数据，分析实验数据时发现不同电压下灯丝电阻不同，请分析灯丝电阻变化的原因是。（5）小福又将小灯泡换成定值电阻进行多