考点14欧姆定理

考点14：欧姆定理考点通考点解读1.欧姆定律的意义、理解和简单计算。2.探究电流与电压、电阻的关系实验。3.伏安法测电阻实验。4.滑动变阻器对电路的影响，动态电路的分析。看清考点复习，复习更清晰哦！看清考点复习，复习更清晰哦！考法通中考预测2022中考要求会解答电路中电流与电压关系实验探究问题；解答电路中电流与电阻关系实验探究问题；利用欧姆定律变形公式解答问题；解答伏安法测电阻的相关问题；利用欧姆定律解决串并联电路的问题。理解电路中电流与电压和电阻的关系；伏安法测电阻的原理；串并联电路中电流、电压和电阻规律；掌握欧姆定律内容；应用欧姆定律解题。方法通1.欧姆定律：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。表达式为：。应用欧姆定律及变形公式时应注意：（1）同体性：定律中的电压、电阻和电流三个量是对同一个电阻或同一段电路而言的。（2）同时性：定律中的电压、电阻和电流三个量必须是在同一时刻的数值。（3）2.串、并联电路中电流、电压、电阻的规律：串联电路并联电路电流特点各处电流相等：I1=I2=···=In干路总电流等于各支路电流之和：I=I1+I2+···+In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：U=U1+U2+···+Un并联电路各支路两端的电压相等：U1=U2=···=Un电阻特点串联电路的总电阻，等于各串联电阻之和；把几个电阻串联起来相当于增大了导体的长度，总电阻比任何一个串联分电阻都大R=R1+R2+···+Rn并联电阻中总电阻的倒数，等于各支路电阻的倒数之和；=++···+，两电阻并联：R=分配特点电压的分配与电阻成正比：U1:U2=R1:R2电流的分配与电阻成反比：I1:I2=R2:R13.动态电路的分析：（1）分析电表变化问题的一般步骤：A.按照去表的原则，把电压表看成断路，把电流表看成一根导线，分析电路的结构；B.根据电路的特点，明确电表的测量对象，可整理画出等效电路图；C.根据开关的通断或滑动变阻器滑片的滑动引起的电路结构变化判断电路中电阻的变化，从局部到整体再到局部——抓住题中不变的量，如电源电压不变，定值电阻阻值不变，灯泡电阻不变等；D.根据欧姆定律或相应的物理规律判断电流表、电压表示数的变化情况。（2）含滑动变阻器电路的分析：A.含滑动变阻器的串联电路，由于电源电压不变，按以下思路分析：滑动变阻器电阻变化→总电阻变化→电流变化→定值电阻两端电压变化→滑动变阻器两端电压变化B.含滑动变阻器的并联电路，由于电源电压不变，且并联电路中各个支路互相独立、互不影响，所以含定值电阻的支路各量都不变化，含滑动变阻器的支路，按以下思路分析：滑动变阻器电阻变化→本支路电阻变化→本支路电流变化→干路电流变化考题通➷看看今天的效率如何，记录自己进步的点滴基础入门练提升冲刺练学有余力升华练总计实际用时实际得分基础入门练（共5道题，计10分）1．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【答案】D。【解析】由图可知，滑动变阻器与定值电阻串联，当滑动变阻器的滑片向右移动时，滑动变阻器连入电路中的电阻变小，电路总电阻减小，而电源电压一定，由I=UR知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大；根据U=IR，电阻R1的电流增大，两端的电压也增大，根据p=UI知，电阻R1的电功率变大，可见，ABC错、D正确。故选D。2.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.电压表的示数不变；B.电流表的示数变大；C.小灯泡的亮度变暗；D.电路的总功率变大【答案】A。【解析】由图可知，闭合开关，灯泡与滑动变阻器并联，电流表A测量电路总电流，电压表测电源电压，所以滑片移动电压表的示数不变，故A正确；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，根据I=可知，滑动变阻器所在支路中的电流变小；根据并联电路的特点可知，各支路互不影响，所以滑片向右移动，小灯泡的电流和实际功率不变，则灯泡的亮度不变，故C错误；根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知，总电流变小，即电流表A的示数变小，故B错误；电源电压保持不变，总电流变小，根据P=UI知，电路的总功率变小，故D错误。故选A。3.用如图甲所示电路来测量额定电压为2.5V的小灯泡功率，电源电压恒为4.5V，从滑动变阻器接入电路中的阻值最大时开始记录数据，测得小灯泡的UI图象如图乙所示。针对该实验过程，下列判断错误的是（）。A.小灯泡的额定功率为1W；B.小灯泡正常工作时的电阻为6.25Ω；C.滑动变阻器的最大阻值为40Ω；D.电路消耗的最小功率为0.05W【答案】D。【解析】由电路图知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测L两端电压，电流表测电路中电流，A、小灯泡的额定电压为2.5V，由图象可知此时通过灯泡的电流为0.4A，所以小灯泡的额定功率：P额=U额I=2.5V×0.4A=1W，故A正确；B、由I=U/R可得，灯泡正常工作时的电阻：RL=U额/I=2.5V/0.4A=6.25Ω，故B正确；C、电源电压一定，由I=U/R可知，当变阻器连入电路的阻值最大时，电路中电流最小；由图象知电路的最小电流为0.1A，此时灯泡两端电压为0.5V；电路的最大总电阻：R总最大=U/I最小=4.5V/0.1A=45Ω，此时灯泡的电阻：RL=UL/I最小=0.5V/0.1A=5Ω，滑动变阻器的最大阻值：R滑最大=R总最大RL=45Ω5Ω=40Ω，故C正确；D、由P=UI可得电路消耗的最小功率：P总最小=U总I最小=4.5V×0.1A=0.45W，故D错误。故选D。4.如图甲所示电路的电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V，图乙是小灯泡的IU图像。闭合开关S后，下列判断正确的是()。A．滑动变阻器的滑片P向左滑动时，灯泡变暗；B．小灯泡正常发光时，滑动变阻器的电功率是0.25W；C．电流表示数为0.4A时，灯泡的电阻是25Ω；D．电压表示数为2.5V时，小灯泡的功率是1.25W【答案】B。【解析】A.由图可知，闭合开关后，灯泡与变阻器串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，滑片向左滑动时，电路中的电阻变小，由欧姆定律可知，电路中的电流变大，根据可知灯泡的实际功率增大，则灯泡变亮，故A错误；B.小灯泡的电压等于额定电压时，灯正常发光，由图象可知灯的额定电流为，根据串联电路电压的规律，变阻器的电压为：，此时滑动变阻器的功率：，故B正确。C.由灯泡的图象可知，当电流为时，灯泡的电压为，由欧姆定律可得，灯的电阻：，故C错误；D.电压表示数为时，由串联电路电压的规律，灯的电压为：，由图象可知，灯的电压为时电流为，则小灯泡的功率：，故D错误；故选B。5．如图电源电压恒为9V，灯L标有“3V1.5W”（灯L电阻不受温度影响），滑动变阻器R的规格为“0～30Ω”，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6Ω；B．电压表V1示数为6V；C．R接入电路中的阻值为18Ω；D．电路消耗的总功率为4.5W【答案】AD。【解析】由图知，灯和滑动变阻器是串联的，电压表V1并联在电源两端，则V1测电源电压，电压表V2和灯泡并联，则V2测量灯泡的电压，当R的滑片移到M点时，灯泡正常发光，由P＝UI可得，电路中的电流：I＝＝＝0.5A，则灯L的电阻：RL＝＝6Ω，故A正确。已知电源电压恒为9V，V1测电源电压，所以V1的示数为9V，故B错误。此时灯L正常发光，则UL＝3V，滑动变阻器两端电压为：U'＝U﹣UL＝9V﹣3V＝6V，滑动变阻器接入电路中的阻值：R'＝＝＝12Ω，故C错误。电路消耗的功率为：P＝UI＝9V×0.5A＝4.5W，故D正确。故选AD。入门冲刺练（共10道题，计20分）1.如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，滑片P向右移动时，下列说法中正确的是（）。A.电压表示数变大，电流表A1、A2示数都变小；B.电压表示数与电流表A2示数的比值不变；C.电流表A1与A2示数的差值变大；D.电压表示数与电流表A1示数的乘积变大【答案】B。【解析】由图可知，R1与R2并联接入电路，电流表A1测量干路电流，电流表A2测量R1电流，电压表测量电源电压。A．滑片P向右移动时，电压表示数不变，电路中R2的电阻变大，总电阻变大，电流表A1变小，R1电阻不变，电压不变，A2示数不变。故A项错误；B．电压表示数与电流表A2示数的比值，为R1阻值，所以电压表示数与电流表A2示数的比值不变，故B项正确；C．电流表A1变小，A2示数不变，电流表A1与A2示数的差值变小，故C项错误；D．电压表示数不变，电流表A1变小，电压表示数与电流表A1示数的乘积变小，故D项错误。故选B。2.如图所示电路中，电源电压不变，当闭合开关S，滑动变阻器的滑片从A滑向B的过程中，不考虑灯丝电阻随温度的变化，下列说法正确的是（）。A.电压表V2的示数不变，小灯泡L亮度不变；B.电压表V2示数变化量与V1示数变化量相同；C.电压表V2与电流表A示数之比不变；D.滑片P移动到B端时电路总功率最大【答案】BC。【解析】A．电路电流变小，不考虑灯丝电阻随温度的变化，根据功率计算公式P=I2R可知，小灯泡L功率变小，电压表V2的示数变小，亮度变小，故A错误；B．根据串联电路电阻分压特点，小灯泡与滑动变阻器分电源电压，二者分压之和等于电源电压，随着滑片移动，电阻两端的电压线性变化，电压表V2示数增大、V1示数变小，故电压表V2示数变化量与V1示数变化量相同，故B正确；C．根据欧姆定律，电压表V2与电流表A示数之比为小灯泡的电阻，不考虑灯丝电阻随温度的变化，故不变，故C正确；D．根据功率计算公式P=UI可知，滑片P移动到B端时接入电阻最大，电路电流最小，电源电压不变，故电路总功率最小，故D错误。故选BC。3.如图所示电路，电源电压不变，闭合开关S，灯泡L发光。向左移动滑动变阻器的滑片P，发生的变化是（）。A.电流表示数变大 B.电压表示数变大C.电路的总功率变小 D.灯泡变亮【答案】BC。【解析】A．由电路图可知，滑动变阻器与灯泡L串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，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大，电路中的总电阻变大，由I=可知，电路中的电流变小，即电流表的示数变小，故A错误；B．由U=IR可知，灯泡两端的电压变小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压变大，即电压表的示数变大，故B正确；C．电源电压不变，由P=UI可知，电路的总功率变小，故C正确；D．电路中的电流变小，灯泡变暗，故D错误。故选BC。4．如图是“伏安法”测电阻的电路图。闭合开关S，将滑片P向左滑动的过程中（）。A．电流表示数变小 B．电压表示数不变 C．电路总功率变小 D．两表示数的比值不变【答案】D。【解析】由电路图可知，电阻Rx与滑动变阻器R串联，电压表测定值电阻Rx两端的电压，电流表测电路中的电流；A、当滑片P向左滑动时，接入电路的电阻的电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，即电流表示数变大，故A错误；B、根据U＝IR可知，定值电阻的阻值不变，电流变大，则其两端的电压变大，即电压表示数变大，故B错误；C、电源电压不变，电流变大，根据P＝UI可知，电路总功率变大，故C错误；D、电压表与电流表示数的比值为待测电阻Rx的阻值，阻值不变，比值不变，故D正确。故选：D。5.如图所示，电源电压不变，R1为定值电阻，开关闭合后滑片向右移动时，下列说法错误的是（）。A.电压表测的是R1两端电压 B.电流表示数变大C.电压表示数变小 D.电压表与电流表示数之比不变【答案】B。【解析】A．由图可知，电阻R1和变阻器R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流，故A正确，不符合题意；BC．滑片向右移动时，变阻器连入电路中的电阻变大，根据电阻的串联，电路的总电阻变大，由I=可知通过电路的电流变小，即电流表示数变小，由U=IR可知R1两端的电压变小，即电压表示数变小，故B错误，符合题意，C正确，不符合题意；D．由欧姆定律可知电压表与电流表示数之比等于R1的阻值，R1的阻值不变，电压表与电流表示数之比不变，故D正确，不符合题意。故选B。6.如图所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，灯泡L发光，电流表有示数，电压表的示数几乎为零，则下列判断中正确的是（）。A.电阻R短路 B.电阻R短路 C.灯L断路 D.灯L短路【答案】B。【解析】A．如果电阻R断路，灯泡不发光，电流表示数减小为零，电压表测量电源电压示数增大，故A不符合题意；B．如果电阻R短路，灯泡发光，电路电阻减小电流增大，电流表示数增大；电压表相当于与导线并联示数减小为零，故B符合题意；C．如果灯泡断路不发光，整个电路断路，两表示数都减小为零，故C不符合题意；D．如果灯泡短路不发光，电路电阻减小电流增大，电流表示数增大；电压表测量电源电压示数增大，故D不符合题意。故选B。7.如图所示的电路中，电源电压恒为3V，灯泡L1标有“3V3W”，L2标有“6V3W”的字样，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，不考虑温度对灯丝电阻的影响，在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是（）。A.只闭合开关S2，灯泡L1没有电流通过；B.闭合开关S1、S3，断开开关S2，灯泡L1能正常发光；C.闭合开关S2、S3，断开开关S1，灯泡L2的功率为1.5W；D.只闭合S2与只闭合S3时，灯泡L2消耗的电功率之比为16:25【答案】D。【解析】A．由实物图知，只闭合开关S2时，两灯泡串联，两灯泡都有电流通过，故A错误；B．闭合开关S1、S3，断开开关S2时，两灯泡并联，电流表测干路电流，所接量程为0~0.6A，此时通过L1的电流：则电流表会损坏，故B错误；C．闭合开关S2、S3，断开开关S1时，电路是只有灯L2工作的简单电路，灯L2的阻值：那么此时L2的功率：；故C错误；D．灯L1的电阻：，只闭合开关S2时，电路中的电流：；灯L2此时消耗的电功率：P2＇＇=I12R2=(0.2A)2×12Ω=0.48W；只闭合S3与闭合开关S2、S3，断开开关S1的电路是相同的，所以：P2＇＇:P2＇=0.48W:0.75W=16:25；故D正确。故选D。8.某兴趣小组探究小台灯电路中各物理量的关系，如图所示。已知小灯泡的规格为“3V0.9W”，假设灯泡电阻不变，电源电压为3V。在探究过程中，闭合开关S，无论如何调节滑动变阻器，电流表示数都不会低于0.1A。则下列说法中正确的是（）。A.小灯泡的电阻为10Ω；B.当电流表示数为0.2A时，电压表示数为2V；C.滑动变阻器的最大阻值为30Ω；D.该电路消耗的最大功率与最小功率之比为3：1【答案】AD。【解析】A．由可得小灯泡的电阻为：；故A正确；B．由图知，小灯泡与滑动变阻器串联，电流表测整个电路的电流，电压表测变阻器两端的电压，当电流表示数为0.2A时，小灯泡两端的电压为：，由串联电路电压的特点可得，电压表的示数为：；故B错误；C．当电路的电流为0.1A时，小灯泡两端的电压为：，根据串联电路分压的特点可得：；则变阻器的最大阻值为：。故C错误；D．当滑动变阻器接入电路的阻值为0时，此时电路消耗的功率最大，即为小灯泡的额定功率，即当变阻器接入电路的阻值最大时，此时电路消耗的功率最小，即：最大功率与最小功率之比为：；故D正确。故选AD。9.如图为利用光敏电阻设计的监控装置示意图，R1是光敏电阻，当光照射的强度增大时其阻值变小，R2是定值电阻，电源电压不变。当有人经过通道遮蔽光线时（）。A.通过R1电流变大 B.R1两端的电压变小C.R2两端的电压变大 D.R2两端的电压变小【答案】D。【解析】由图可知，两个电阻串联，当有人经过通道遮蔽光线时，R1的阻值变大，电路的总电阻变大，由I=可知通过电路的电流变小，通过R1的电流变小，由U=IR2可知R2两端的电压变小，由串联电路电压的规律可知R1两端的电压变大。故选D。10．如图是小亮设计的“挂钩式电子秤”的电路原理图。电源电压恒定，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，滑片P与挂钩固定在一起。不挂物体时，滑片P在R2最上端。挂上物体时，滑片P随挂钩向下移动。在电子秤量程范围内，则（）。A．不挂物体时，电压表示数为电源电压；B．所挂物体越重，电流表示数越大；C．所挂物体越轻，电路消耗的总功率越大；D．所挂物体重量发生变化，电压表示数与电流表示数的比值不变【答案】C。【解析】由图知，定值电阻R1、滑动变阻器R2串联，电压表测变阻器R2两端的电压，电流表测电路中的电流；A、不挂物体时，滑片P在R2最上端，变阻器连入电路的电阻为0，则电压表示数为0，故A错误；B、所挂物体越重，滑片P向下移动的距离越大，变阻器连入电路的电阻越大，总电阻越大，由欧姆定律可知电路中的电流越小，即电流表示数越小，故B错误；C、同理可知，所挂物体越轻，变阻器连入电路的电阻越小，总电阻越小，由欧姆定律可知电路中的电流越大，根据P＝UI，电路消耗的总功率越大，故C正确；D、所挂物体重量发生变化时，变阻器连入电路的电阻发生变化；由欧姆定律可知，电压表示数与电流表示数的比值不变等于变阻器连入电路的电阻，所以该比值会发生变化，故D错误。故选：C。学有余力提升练（共5道题，计10分）1.我市清江大桥上的路灯，采用风力发电给蓄电池充电，然后为路灯提供电能，即节能又环保。该路灯系统还利用了光敏电阻作为传感器，借助电磁开关，可以实现路灯自动在白天关闭、黑夜打开。该路灯系统采用的光敏电阻的阻值随照射光的强弱而变化，可以近似认为，照射光较强（如白天）时电阻几乎为0，照射光较弱（如黑夜）时电阻接近于无穷大。电磁开关的内部结构如图中虚线框内所示。1、2两接线柱之间是励磁线圈，3、4两接线柱分别与弹簧片和触点连接。当励磁线圈中电流大于50mA时，电磁铁吸合铁片，弹簧片和触点分离，3、4断开；电流小于50mA时，3、4接通。励磁线圈中允许通过的最大电流为100mA．（励磁就是激发产生的意思。线圈中通过直流电流，沿线圈中心就有磁力线通过，电流越大，磁力线也越多，直到饱和，断开电流，磁力线消失，这就叫励磁。）（1）图中已将蓄电池、光敏电阻R1、保护电阻R2与电磁开关连接，请在答题卷上将路灯L连入电路。要求能按题中要求实现路灯的自动控制。（2）已知蓄电池的电压36V，如果励磁线圈的电阻为200Ω，励磁线圈允许加的最大电压为________V，保护电阻R2的阻值范围为________Ω。（3）在有些应用电磁开关的场合，为了安全，往往需要在电磁铁吸合铁片时，接线柱3、4之间从断开变为接通。为此，电磁开关内部结构应如何改造？请结合本题中电磁开关内部结构图说明。答：________。【答案】（1）如下图所示；（2）20；160Ω～520；（3）把触点从弹簧片右侧移到弹簧片左侧，保证当电磁铁吸合铁片时，3、4之间接通：不吸合时，3、4之间断开。【解析】（1）由题意可知，照射光较强（如白天）时，光敏电阻R1的阻值几乎为0，电路中的电流最大，电磁铁吸合铁片，弹簧片和触点分离，3、4断开，灯泡不亮；照射光较弱（如黑夜）时电阻接近于无穷大，电路中的电流最小，电磁铁的磁性较弱几乎无磁场，在弹力的作用下，弹簧片和触点吸合，3、4接触，灯泡发光，电路图的连接如下图所示：（2）已知励磁线圈中允许通过的最大电流为I大＝100mA＝0.1A，电阻为R＝200Ω，由I＝可得，励磁线圈允许加的最大电压：U大＝I大R＝0.1A×200Ω＝20V，由题得知，励磁线圈电流范围为50mA﹣100mA，保护电阻R2的最大值：R大＝﹣R2＝﹣200Ω＝520Ω，最小值：R小＝﹣R2＝﹣200Ω＝160Ω，故保护电阻R2的阻值范围为160Ω～520Ω。（3）由题应把触点从弹簧片右侧移到弹簧片左侧，保证当电磁铁吸合铁片时，3、4之间接通，不吸合时，3、4之间断开。2.如图是电阻A、B的I－U图象。由图可知：B电阻的阻值是Ω；将电阻A、B串联后接入电路，当通过A的电流为0.3A时，A和B两端的总电压是V；将电阻A、B并联后接入某电路，当通过B的电流为0.2A时，A两端的电压是V。【答案】10；4.5；2。【解析】（1）根据欧姆定律的变形即可求得R。由图中I－U可知A电阻的阻值：；B电阻的阻值：。（2）电阻AB串联总电阻为：；电阻AB并联总电阻为：。（3）如果电流是0.3A，串联时总电压为：；（4）电阻A、B并联，A、B两端电压相同，故A两端电压为：。故答案为：10；4.5；2。3.甲、乙两小组探究“电流与电压和电阻的关系”。实验室提供的实验器材有：电源（电压恒为4.5V），电流表、电压表各一个，开关一个，四个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），两只滑动变阻器（规格分别为“30Ω2A”“50Ω1A”），小灯泡一只（额定电压为2.5V），导线若干。（1）甲小组探究“电流与电压的关系”。①请你根据图甲的电路图用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整。②排除故障后进行实验得到的数据如下表，由此可得到的实验结论是________电压U/V1.01.53.0电流I/A0.20.30.6（2）乙小组探究“电流与电阻的关系”。①将5Ω的电阻接入电路，检查无误后闭合开关，移动滑片，使电压表的示数为1.5V，并记下相应的电流值。再用10Ω的电阻替代5Ω的电阻，此时滑片应向________（填“左”或“右”）端移动直到电压表的示数保持不变，读出电流表的示数。②为了完成用四个定值电阻进行实验，应选择滑动变阻器的规格是________。【答案】（1）①见上图；②电阻一定时，电流与电压成正比；（2）①右；②“50Ω、1A”。【解析】（1）①把定值电阻、滑动变阻器串联接入电路，电压表并联在电阻两端，滑动变阻器已接了左下的接线柱，所以应将其上面的一个接线柱接入电路中，如下图所示：②分析数据可知，当电压为原来的几倍，通过的电流也变为原来的几倍，故得出结论是：电阻一定时，电流与电压成正比。（2）①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，即滑片向右移动，直到定值电阻两端电压为1.5V；②由图可知，R＝20Ω的定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测定值电阻两端的电压，因电压表示数保持1.5V不变，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压为4.5V﹣1.5V＝3V，即变阻器分得的电压是定值电阻的＝2倍，根据分压强原理，变阻器连入电路中的阻值为定值电阻的2倍，为2×20Ω＝40Ω时，即变阻器的最小阻值，故为了完成用四个定值电阻进行实验，应选择滑动变阻器的规格是“50Ω1A”（因电流表选用小量程，故电路中电流不会超过0.6A＜1A）。答案为：（1）①见上图；②电阻一定时，电流与电压成正比；（2）①右；②“50Ω、1A”。4.用伏安法测量某定值电阻R的阻值。（1）请按照图甲所示的电路图，以笔画线代替导线，完成图乙的电路连接。（2）根据实验需求设计一个记录表格；（3）某次实验的电表示数（如图丙所示），此时定值电阻的阻值是________。【答案】（1）如下图所示；（2）如下表所示；（3）10Ω。【解析】（1）由图丙可知，电压表的量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A；将电流表、被测电阻以及滑动变阻器串联连接，电压表并联在被测电阻两端，注意滑动变阻器按一上一下的原则接线，且接左下接线柱，如下图所示：（2）用伏安法测量某定值电阻R的阻值，需要设计实验次数3次，记录电压表、电流表的读数，求出电阻和平均电阻，表格如下：实验次数电压U/V电流I/A电阻R/Ω电阻平均值R/Ω123（3）由图可知，电流表所选量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.24A，电压表所选量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2.4V；由I＝可得，定值电阻的阻值为：R＝＝＝10Ω。答案为：（1）如下图所示；（2）如下表所示；（3）10Ω。5.小聪同学用伏安法测电阻，实验电路图如图甲所示。（1）该实验的原理是。（2）闭合开关S前，滑动变阻器滑片P应置于端（选填“a”或“b”）。（3）假如小聪同学用完好的器材按如图甲所示实验电路图正确连接电路，实验时正确操作，刚一“试触”，就发现电流表的指针迅速摆动到最大刻度，其原因可能是：①；②。（4）调整后，小聪同学重新按图甲所示的实验电路图正确连接电路，进行实验，某次实验中电压表示数如图乙所示，电流表示数如图丙所示，被测电阻Rx＝Ω。（5）若滑动变阻器的最大阻值为R，被测电阻的阻值为Rx，实验过程中电流表突然损坏，不能正常使用了，他想出一个方法，在撤掉电流表的情况下，利用现有的器材，也能测出电阻Rx的阻值。实验步骤如下：①将滑动变阻器滑到a端，闭合开关S，读出电压表的读数，记为U；②；③读出滑动变阻器的最大值R；④则被测电阻Rx的阻值为：Rx＝（写出表达式）。【答案】（1）R＝；（2）b；（3）电源电压过大；选用电流表的量程太小；（4）8；（5）将滑动变阻器滑到b端，闭合开关S，读出电压表的读数，记为U1；。【解析】（1）测量电阻的原理是R＝或欧姆定律；（2）由图知，滑动变阻器的下面接了左边的接线柱，为保护电路，闭合开关前，应将滑片移至右边，即b端，使其阻值最大；（3）操作正确，刚一“试触”，就发现电流表的指针迅速摆动到最大刻度，说明电路中的电流较大，根据影响电流的因素，可能是电源电压过大或电流表的量程选择偏小或滑动变阻器的最大阻值偏小；（4）由图乙知，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2.4V；由图丙知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A；则R＝＝＝8Ω；（5）被测电阻与滑动变阻器串联，电压表与被测电阻并联，开关串联在电路中，如图。步骤：①将滑动变阻器滑到a端，闭合开关S，读出电压表的读数，记为U；②将滑片移至b端，闭合开关S，读出此时电压表的示数为U1，则滑动变阻器两端的电压为U﹣U1；则电路中的电流Ix＝I＝；则Rx＝＝。故答案为：（1）R＝；（2）b；（3）电源电压过大；选用电流表的量程太小；（4）8；（5）将滑动变阻器滑到b端，闭合开关S，读出电压表的读数，记为U1；。6.如图甲所示电路，电源电压保持不变，灯L上标有“6V3W”字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V．滑动变阻器R的最大阻值为60Ω。闭合开关S和S1且断开S2时，移动滑动变阻器的滑片P，电路中的电流I与其接入电路的电阻R的关系如图乙所示，当滑动变阻器接入电路的阻值由R1增大到5R1时，定值电阻R0的功率交化了1.8W。求：（小灯泡的电阻保持不变）（1）灯泡的电阻；（2）闭合S和S2且断开S1，当变阻器的接入的阻值为4Ω时，灯泡正常发光，求电源电压；（3）电阻R0的阻值；（4）闭合开关S和S1且断开S2时，在保证电路安全的情况下，当R0的功率最小时，求滑动变阻器消耗的电功率。【解析】（1）由P＝可得，灯泡正常发光时的电阻：RL＝＝＝12Ω；（2）闭合S和S2且断开S1，L与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，灯泡L正常发光时的电流：IL＝＝＝0.5A；根据串联电路的规律及欧姆定律，变阻器的电压：U滑＝IR滑＝0.5A×4Ω＝2V；根据串联电路电压的规律，电源电压：U＝U额定+U滑＝6V+2V＝8V；（3）闭合开关S和S1且断开S2时，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，则变阻器接入电路中的为R1和5R1时，电路中的电路中的电流分别为：I1＝，I2＝，由图乙可知，当滑动变阻器接入电路的阻值由R1增大到5R1时对应电电流表的示数分别为2IR、IR，即：I1＝2I2，则＝2×，解得：R0＝3R1；由于定值电阻R0的功率变化了1.8W，则由于P＝I2R可得：△P0＝I12R0﹣I22R0＝（2I2）2R0﹣I22R0＝3I22R0＝3×（）2R0，所以，1.8W＝3×（）2R0，解得：R0＝15Ω，（4）根据P＝可知当R0两端的电压最小时功率最小，由于电压表量程为0～3V，所以滑动变阻器两端的电压最大为3V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R0两端的电压最小为：U小＝U﹣UR大＝8V﹣3V＝5V，则电流为I＝＝＝A，所以，P滑＝UR大I＝3V×A＝1W。答：（1）灯泡的电阻12Ω；（2）电源电压为8V；（3）电阻R0的阻值为15Ω；（4）闭合开关S和S1且断开S2时，在保证电路安全的情况下，当R0的功率最小时，求滑动变阻器消耗的电功率为1W。真题实战模拟，考场更轻松考场帮真题实战模拟，考场更轻松1.（2021·江苏省泰州市）如图甲所示电路，电源电压恒为6V，滑动变阻器R的规格为“25Ω、1A”，电流表量程选择“0~0.6A”，电压表量程选择“0~3V”，小灯泡上标有“4.5V、0.3A”字样，其IU图像如图乙所示，闭合开关S，为保证电路安全，在移动滑片P的过程中，下列选项正确的是（）A.电路的最大功率是3.6WB.小灯泡的最小功率是0.75WC.电流表的最小示数是0.15AD.电流表的最大示数是0.4A【答案】B【解析】【详解】AD．由图可知，小灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流；题意可知，为保证电路安全，电路中允许通过的最大电流是0.3A，即电流表的最大示数是0.3A，电路的最大功率是故AD错误；BC．由串联电路的分压特点可知，当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，滑动变阻器两端的电压最大时，灯泡两端的电压最小，而且此时流过小灯泡的电流也最小，即电流表的示数最小；即当电压表的示数为3V时，小灯泡的电功率最小，此时小灯泡两端的电压为由图乙可知，此时流过小灯泡的最小电流是0.25A，小灯泡的最小功率是故B正确；C错误。故选B。2.（2021·江苏省连云港市）如图甲所示电路中，R为定值电阻，R1为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器滑片从一端移至另一端过程中变阻器的电功率与其电阻的关系图像。下列说法正确的是（）A.电源电压为3V B.电压表的最大示数为2VC.整个电路功率变化了0.1W D.电流表的示数变化了0.4A【答案】D【解析】【详解】ABD．由图可知，当P在最左端时，R1全部接入电路并与R串联，电压表测R1两端的电压，由图乙可知，变阻器的最大阻值是20Ω，其对应的功率是0.8W，由串联分压可知变阻器两端的电压最大，电压表的最大示数U最大=最小电流I最小==0.2A当变阻器接入电路的电阻为R时，其消耗的电功率最大P=I2R=当R=R1=10Ω时，其电功率最大，由图可知变阻器的最大功率0.9W，通过电路的电流I==0.3A电源电压U=I(R+R1)=0.3A×(10Ω+10Ω)=6V当变阻器的滑片滑动到阻值最小处，只有R接入电路，电路中最大电流I最大==0.6A电流表的示数变化了ΔI=I最大I最小=0.6A0.2A=0.4A故AB错误，D正确；C．整个电路功率的变化量ΔP=UΔI=6V×0.4A=2.4W故C错误故选D。3.（2021·湖南省常德市）用电器R1和R2上都标有“6V”字样，它们的电流随电压变化关系如图所示。下列说法不正确的是（）A.R1和R2阻值不随温度的变化而变化B.R1:R2=2:1C.R1和R2并联在4V电源上，通过电流I1:I2=2:1D.R1和R2并联在4V电源上，消耗总功率为1.2W【答案】C【解析】【详解】A．由图像可知，两条线都是直线电压和电流的比值是一个定值，所以R1和R2的阻值不随温度的变化而变化，故A正确，A不符合题意；B．由图像可知，两条直线都过坐标原点，符合正比例函数的关系，我们取电压都为2V时，流经R1的电流为0.05A，流经R2的电流为0.1A，根据欧姆定律变形式可知，R1:R2=2:1，故B正确，B不符合题意；C．由选项B可知R1:R2=2:1，R1和R2并联，加在其两端的电压相等，根据公式可知，I1:I2=1:2，故C错误，C符合题意；D．R1和R2并联，加在其两端的电压相等都是4V，根据公式，由图可知R1=40Ω，R2=20Ω，消耗的总功率为故D正确，D不符合题意。故选C。4.（2021·湖南省常德市）如图所示电路，灯L1、L2串联接在9V的电源两端，灯L1标有“6V、6W”，灯L2标有“6V、3W”，闭合开关，1min内L2消耗的电能是______J（不计温度对灯泡电阻的影响）。【答案】180【解析】【详解】[1]由可得灯L1、L2的电阻灯L1、L2串联接在9V的电源两端，则电路总电阻则电路电流由可得可得L2两端实际电压则1min内L2消耗的电能5.（2021·江苏省连云港市）在学习《电能表与电功》一节内容时，同学们完成教材上的活动“比较两个灯泡的亮暗”，小明选用标有“2.5V0.3A”和“3.8V0.3A”的灯泡L1和L2，连接电路如图所示。(1)闭合开关后，发现两灯均不发光，电压表V1的示数很大，电压表V2的示数