5.8欧姆定律及其应用卷一

中考科学教师题库物质科学一（物理）5电与电路5.8欧姆定律及其应用卷一一、单选题1.某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时，电路如图所示，电源电压恒为6V，电流表的量程为“0～0.6A”，电压表量程为“0～3V”，滑动变阻器的规格为“20Ω2A”，灯泡L标有“3V0.9W”字样(忽略灯丝电阻变化)。在实验中为了保证所有元件的安全，下列判断正确的是(

)A.

该电路中，变阻器R接入电路的阻值变化范围为0～20Ω

B.

该电路消耗的总功率的变化范围为1.2～3.6W

C.

该电路中，电流表示数的变化范围为0.2～0.6A

D.

该电路中，电灯消耗功率的变化范围为0.4～0.9W【答案】D【解析】由电路图可知，滑动变阻器R与灯泡L串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。

（1）根据P=UI求出灯泡的额定电流，然后与电流表的量程和滑动变阻器允许通过的最大电流相比较确定电路中的最大电流，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，灯泡消耗的电功率最大，电路消耗的总功率最大，根据欧姆定律求出灯泡的电阻和电路的最小总电阻，根据电阻的串联求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值，然后得出滑动变阻器接入电路中阻值的范围，根据P=UI求出该电路的最大功率；

（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，电路消耗的功率和灯泡消耗的功率最小，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的最小电流，然后确定电流表的变化范围，根据P=I2R求出电灯消耗的最小功率，然后确定电灯消耗功率的变化范围，根据P=UI求出电路消耗的最小功率，然后确定电灯消耗功率的变化范围。

由电路图可知，滑动变阻器R与灯泡L串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。

由P=UI可得，

灯泡正常发光时的电流：IL额=PL额UL额=0.9W3V=0.3A；

因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为2A，

所以电流表的最大示数为I大=0.3A，

此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，灯泡消耗的电功率0.9W最大，电路消耗的总功率最大，

灯泡的电阻RL=UL额IL额=3V0.3A=10Ω；

电路的总电阻分别为：R=UI大=6V0.3A=20Ω

滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R滑=RRL=20Ω10Ω=10Ω，

滑动变阻器的电阻允许调节的范围是10Ω～20Ω，

该电路的最大功率：P大=UI大=6V×0.3A=1.8W；

故A错误；

当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电流表的示数最小，电路消耗的功率和灯泡消耗的功率最小，

此时电路中的电流：2.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2V

C.

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】由电路图可知，R1与R串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。

（1）根据图乙读出两组变阻器的阻值和对应的电功率，根据串联电路的电流特点和P=UI=I2R求出电路中的电流，根据电阻的串联和欧姆定律结合电源的电压不变得出等式即可求出R的阻值，进一步求出电源的电压；

（2）当变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，电压表的示数最大，根据欧姆定律求出电压表的最大示数；

（3）当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路的总电阻最小，整个电路的总功率最大，根据P=UI=U2R求出其大小；当变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，整个电路的总功率最小，根据P=UI求出其大小，然后求出整个电路功率变化量；

（4）当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路的总电阻最小，电路中电流表的示数最大，根据欧姆定律求出其大小；当变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，即电流表的示数最小，据此求出电流表的示数变化量。

由电路图可知，变阻器R1与R串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。

A.由图乙可知，当R1=10Ω时，P1=0.9W；当R1′=20Ω时，P1′=0.8W，

因串联电路中各处的电流相等，

所以，由P=UI=I2R可得，电路中的电流分别为：I1=P1R1=0.9W10Ω=0.3A；

I2=P1′R1'=0.8W20Ω=0.2A，

因电源的电压不变，

所以电源的电压：U=I1（R+R1）=I2（R+R1′），

即0.3A×（R+10Ω）=0.2A×（R+20Ω），

解得：R=10Ω，

电源的电压U=I1（R+R1）=0.3A×（10Ω+10Ω）=6V，故A错误；

B.当R1′=20Ω时，变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，电压表的示数最大，

则电压表的最大示数U1′=I2R1′=0.2A×20Ω=4V，故B错误；

C.当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路的总电阻最小，整个电路的总功率最大，

则P大=U2R=(6V)210Ω=3.6W，

3.如图所示，电源电压为4.5V，定值电阻R0为10Ω，滑动变阻器R的规格为“20Ω2A”，电流表和电压表量程分别选择“0～0.6A”“0～3V”。闭合开关S，电路正常工作时，下列叙述正确的是（

）A.

电流表示数最大值为0.6A

B.

电压表示数范围为1～3V

C.

滑动变阻器的功率可达0.5W

D.

滑动变阻器的阻值变化范围为5～10Ω【答案】C【解析】由电路图可知，R0与R串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流。

（1）根据欧姆定律求出电压表的示数最大时电路中的电流，然后与电流表的量程和滑动变阻器允许通过的最大电流相比较确定电路中的最大电流，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻得出串联求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值；

（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电压表的示数最小，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出电压表的最小示数；

（3）根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电流，根据P=I2R表示出滑动变阻器的功率，然后根据变形得出滑动变阻器消耗的最大功率。

由电路图可知，R0与R串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流。

当电压表的示数U0=3V时，

此时电路中的电流：I=U0R0=3V10Ω=0.3A；

电流表的量程为0～0.6A，变阻器允许通过的最大电流为2A，

所以电路中的最大电流为0.3A，故A错误；

此时电路中的总电阻：R总=U总I总=4.5V0.3A=15Ω；

变阻器接入电路中的最小阻值：R小=R总R0=15Ω10Ω=5Ω，

则滑动变阻器阻值变化范围为5Ω～20Ω，故D错误；

当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电压表的示数最小，

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

电路中的最小电流：I小=U总R0+R大=4.5V4.甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列说法中正确的是（

）A.

当两灯串联在一起时，乙灯较亮

B.

当两灯串联在一起时，只允许甲灯泡正常发光，否则可能会损坏

C.

当两灯工作时间相同时，甲灯消耗的电能比乙灯少

D.

当两灯均正常发光时，乙灯灯丝电阻较大【答案】B【解析】（1）在串联电路中，功率与电阻成正比，据此判断哪盏灯较亮；

（2）串联电路各处电流都相等，因此额定电流小的正常发光；

（3）根据W=Pt分析判断；

（4）根据公式R=U根据公式R=U2P可知，当额定电压相同时，功率与电阻成反比。因为甲的功率小于乙的功率，所以电阻R甲大于R乙，故D错误；

当两灯串联时，功率与电阻成正比，即电阻越大，功率越大。因为R甲大于R乙，所以甲的实际功率大于乙，即甲灯较亮，故A错误；

根据I=PU5.如图所示，干路上的电流I恒为1A不变，滑动变阻器规格为“15Ω1A”，小灯泡L上标有“6V3W”字样。忽略温度对小灯泡阻值的影响，则（

）A.

小灯泡L正常发光时，滑动变阻器接入电路的电阻为6Ω

B.

当滑片P移到最右端时，通过小灯泡可能被烧坏

C.

在滑片P从最左端向右滑动的过程中，滑动变阻器的功率一直减小

D.

在滑片P向左移动过程中，并联电路消耗的总功率会增大【答案】B【解析】（1）首先根据IL=PLUL计算灯泡正常发光时的电流，再根据I=I总IL计算通过变阻器的电流，最后根据R=UI计算变阻器接入电阻、

（2）根据并联电路的电压规律判断；

（3）根据功率的计算式P=U2R分析；

（4）在并联电路中，任何一个阻值增大，那么总电阻都增大，据此结合P=I2R分析并联部分总功率的变化即可。

灯泡正常发光时的电流IL=PLUL=3W6V=0.5A；

通过变阻器的电流I=I总IL=1A0.5A=0.5A；

那么变阻器接入阻值为：R=UI=6V6.如图所示的电路图中，电源电压保持不变，闭合开关S后，将滑动变阻器R2的滑片P向左滑动，下列说法正确的是（

）A.

电流表A的示数变小，电压表V1的示数不变

B.

电流表A的示数变小，电压表V1的示数变大

C.

电压表V1与电压表V2的示数之和不变

D.

电压表V2与电流表A的示数之比不变【答案】A【解析】（1）在串联电路中，电压与电阻成正比；当电压一定时，电流与电阻成反比；

（2）在串联电路中，总电压等于各处电压之和；已知电压和电流根据公式R=U根据电路图可知，电阻R1与变阻器R2串联，电流表测总电流，电压表V1测总电压，V2测变阻器R2的电压。

闭合开关S后，将滑动变阻器R2的滑片P向左滑动，变阻器的阻值变大；根据R总=R1+R2可知，电路的总电阻变大；因为总电压不变，所以电流表A的示数变小。因为V2测总电压，所以它的示数保持不变，故A正确，B错误；

变阻器R2的阻值变大，根据串联电路的电压规律可知，电压表V2的示数变大，而V1的示数不变，那么二者的和是增大的，故C错误；

电压表V2与电流表A的示数之比等于电阻R2的阻值，因此它是增大的，故D错误。

故选A。7.小丽设计了如图所示的简易电子距离测量仪，R是一根粗细均匀的电阻丝，其每厘米长的电阻为0.5Ω，电路各部分均接触良好。物体M只能在导轨上做直线运动，并带动与之相连的金属滑片P移动，电压表示数可反映物体M移动的距离。开始测量前，将金属滑片P置于电阻丝中点，此时电压表和电流表示数分别为1.5V和0.2A．由此可知（

）A.

电阻丝的总电阻为7.5Ω

B.

当电压表示数为变小时，说明物体M在向左移动

C.

当电压表示数为2V时，物体M向左移动了5cm

D.

当金属滑片P向右移动时，电流表示数变小【答案】C【解析】（1）首先根据R=UI计算出12R的阻值，再乘以2计算出电阻丝的总电阻；

（2）根据电压表的示数判断与它并联的电阻的长度变化即可；

（3）首先根据R=UI计算出此时电压表并联的电阻丝的电阻，再根据L=R0.5Ω/cm计算出即可；

（4）根据欧姆定律判断电流表的示数变化。

A.一半电阻丝的阻值：R=UI=1.5V0.2A=7.5Ω；

则电阻丝的总电阻为：R总=2R=2×7.5Ω=15Ω，故A错误；

B.当电压表的示数减小时，根据U=IR可知，与电压表并联的电阻丝的电阻变小，根据“电阻与长度成正比”可知，与电压表并联的电阻丝的长度变小，即物体M在向右移动，故B错误；

C.当电压表示数为2V时，与电压表并联的电阻丝的阻值为：R'=8.如图，定值电阻的阻值是4Ω，滑动变阻器的最大阻值10Ω．滑片P置于滑动变阻器的中点时，电压表示数为8V；当滑片从中点向b端移动距离s后，电压表示数变为6V；当滑片从中点向a端移动距离s后，电压表示数为（

）A.

4V

B.

6V

C.

10V

D.

12V【答案】D【解析】①在串联电路中，电压与电阻成正比，据此计算出滑片P在中点时变阻器两端的电压，然后根据U总=U1+U2计算出电源电压。

②根据串联电路的分压规律再次计算出电压表的示数为6V时变阻器的电阻，然后与滑片在中点时的电阻比较，计算出移动s后电阻的变化值△R2。由于导体的电阻与长度成正比，所以滑片从中点向a端移动时，变阻器电阻的减少值也应该是△R2，最后再次利用串联电路的分压规律计算电压表的示数即可。

①滑片P置于滑动变阻器的中点时，变阻器的阻值为5Ω，此时电压表的示数为8V；

根据串联电路的分压规律得到：8VU2=4Ω5Ω；

解得：U2=10V；

那么电源电压U总=U1+U2=8V+10V=18V；

②当滑片从中点向b端移动距离s后，电压表示数变为6V；

根据串联电路的分压规律得到：6V18V−6V=4ΩR2';

解得：R2'=8Ω；

那么变阻器的滑片移动s后电阻的增大值为：△R2=8Ω5Ω=3Ω；

③当滑片从中点向a端移动距离s后，变阻器的阻值会减小3Ω，

那么此时变阻器的阻值为：R2''=5Ω9.如图甲，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器(允许通过的最大电流为5A)。图乙反映了开关由断开到闭合，再移动滑片P的过程中，ab两端电压U和通过的电流I之间的关系；图丙反映了滑动变阻器消耗的功率P与电流I之间的关系，则下列说法不正确的是（

）A.

电源电压为50V

B.

当R2的功率为120W时，电路消耗的总功率为200W

C.

R1的阻值为5Ω

D.

滑动变阻器连入阻值的范围为4～45Ω【答案】D【解析】（1）当开关断开时，通过变阻器的电流为零，此时ab之间的电压等于电源电压；

（2）从丙图中找到120W时R2对应的电流，然后根据P=U总I总计算此时的总功率；

（3）从乙图中找到一组变阻器的电压和电流，首先根据U1=UUab计算出R1的电压，再根据R1=U1I计算它的电阻；

（4）从图乙中找到变阻器两端的最大电压和最大电流，最小电压和最小电流，然后根据欧姆定律分别计算出它的阻值即可。

由图乙所示图象求出电压与电流的对应值，由串联电路特点及欧姆定律列方程，可以求出电源电压与电阻R1的阻值；由图丙求出R2消耗的功率为120W时的电路电流，由P=UI求出电路消耗的总功率。

由电路图可知，电阻R1与变阻器R2串联，ab两点间电压是滑动变阻器两端电压。

A.当开关断开时，电路中的电流为0A，ab两点之间的电压等于电源电压。由图乙可知，ab两端的电压为50V，即电源的电压U=50V，故A正确不合题意；

B.由图丙可知，当R2的功率为120W时，电路中的电流I=4A，

电路消耗的总功率：P总=U总I总=50V×4A=200W，故B正确不合题意；

C.由图乙可知，Uab=30V，电路中的电流I=4A，

此时R1两端的电压：U1=UUab=50V30V=20V，

那么R1的阻值：R1=U1I=20V4A=5Ω，故C正确不合题意；

D.根据乙图可知，变阻器两端的最大电压为45V，此时通过变阻器的电流为1A，10.如图所示，R为定值电阻。闭合开关后，当滑片P在某两点之间滑动时，电流表示数变化范围是0.5~1.5A，电压表示数变化范围是6~3V。则下列几种情况中说法错误的是(

)A.

R的电阻为3Ω

B.

电源电压为7.5V

C.

变阻器连入电路的电阻变化范围为12~2Ω

D.

实验中R两端的电压变化范围为2~4.5V【答案】D【解析】（1）（2）定值电阻R与变阻器串联，根据串联电路U总=U1+U2列出两个方程，将对应的电流值和电压值带入求解得到电源电压和电阻R的值；

（3）根据R变=U变I变计算出变阻器对应的阻值即可；定值电阻R与变阻器串联，电压表测变阻器的阻值，电流表测总电流。

当电流为0.5A时，电压表的示数为6V，

根据公式U总=U1+U2得到：U总=6V+0.5A×R

①；

当电流为1.5A时，电压表的示数为3V，

根据公式U总=U1+U2得到：U总=3V+1.5A×R

②；

①②联立解得：U总=7.5V，R=3Ω；

故A、B正确不符合题意；

当电流为1.5A时，电压表的示数为3V，变阻器的阻值：R变=U变I变=6V0.5A=12Ω；

当电流为1.5A时，电压表的示数为3V，变阻器的阻值：R变'=U变'I变'=3V1.5A11.某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时，电路如图所示，电源电压恒为4.5V，电压表量程“0～3V”，滑动变阻器规格“20Ω1A”，灯泡L标有“2.5V1.25W”字样(忽略灯丝电阻变化)，在不损坏电路元件的情况下，下列判断正确的是（

）A.

电路中电流变化的范围是0.18A一0.5A

B.

滑动变阻器阻值变化的范围是2.5Ω～10Ω

C.

灯泡的最小功率是0.162W

D.

该电路的最大功率是2.25W【答案】D【解析】（1）灯泡两端的最大电压就是它的额定电压，最小电压就是电压表的示数最大时它两端的电压。首先根据RL=UL2PL计算出灯泡的电阻，再根据IL=ULRL分别计算出通过电路的最大电流和最小电流即可；

（2）根据U变=U总UL分别计算出电压表的最大示数和最小示数，然后根据根据实物图可知，灯泡与变阻器串联，电压表测变阻器的电压。

灯泡的电阻为：RL=UL2PL=2.5V21.25W=5Ω；

灯泡的最大电压为额定电压2.5V，那么电路的最大电流：IL大=UL大RL=2.5V5Ω=0.5A；

当电压表的示数为3V时，灯泡的电压最小，此时最小电流：IL小=UL小RL=4.5V−3V5Ω=0.3A12.如图甲所示电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器滑片P从右端滑到左端的过程中，R1、R2的I一U图像如图乙所示。则下列判断正确的是（

）A.

图像B是电阻R2的IU图像

B.

该过程中，R2的电功率先增大后减小

C.

R1的阻值是70Ω

D.

利用图像A可以研究电流与导体电阻之间的关系【答案】B【解析】（1）在串联电路中，电压与电阻成正比，据此判断电压表V2的示数变化规律，然后在乙图中进行选择即可；

（2）从乙图中找到几组对应的电压和电流，计算出电阻R2的功率，然后进行比较确定功率的变化规律；

（3）从乙图中找到对应的电压和电流，根据欧姆定律计算即可；

（4）研究电流和电阻的关系时必须保证电压相同，据此判断。

A.电阻R1与电阻R2串联，电压表V1测R1，电压表V2测R2；根据串联电路中，电压与电阻成正比的规律可知，当滑片P从右端滑到左端的过程中，R2的阻值变小，V2的示数变小，因此乙图中的A是R2的IU图像，故A错误；

B.据乙图可知，当电压为4V时，R2的功率为：P=UI=4V×0.7A=2.8W；

当电压为8V时，R2的功率为：P'=U'I'=8V×0.5A=4W；

当电压为12V时，R2的功率为：P''=U''I''=12V×0.3A=3.6W；

因此该过程中，R2的电功率先增大后减小，故B正确；

C.据乙图可知，当R1的电压为4V时，电流为0.2A，那么它的阻值是：R1=U1I1=A.

S、S1、S2都闭合，电路消耗的总功率最小值为5.4Ｗ

B.

S、S1、S2都闭合，当电路消耗的总功率最大时，滑动变阻器接入电路的阻值是30Ω

C.

S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器接入电路的阻值范围是6～100Ω

D.

S闭合，S1、S2都断开，调节滑动变阻器，灯泡的功率变化范围是0.5～6W【答案】D【解析】（1）S、S1、S2都闭合时，R0与滑动变阻器并联，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中消耗的总功率最小，根据并联电路的电压特点和P=U2R

分别计算出它们的功率，然后相加即可求出电路消耗的总功率最小值；

当电流表的示数最大时电路消耗的总功率最大，根据电流表的量程确定干路的最大电流，根据并联电路的电流特点求出通过滑动变阻器的最大电流，再根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的电阻。

（2）S闭合，S1、S2都断开时，灯泡L与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，知道灯泡的额定电压和额定功率，根据P=UI求出灯泡的额定电流，然后与电流表的量程和滑动变阻器允许通过的最大电流确定电路中的最大电流，进一步可知灯泡的最大功率，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出变阻器接入电路中的最小阻值；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，灯泡的功率最小，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，利用P=I2R求出灯泡的功率变化范围。

（1）S、S1、S2都闭合时，灯泡L被短路，电阻R0与滑动变阻器并联，

当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中消耗的总功率最小，

电路消耗的总功率最小值：P小=P0+P滑；

即：P小=U2R0+U2R滑=(18V)260Ω+(18V)2100Ω=8.64W，故A错误；

当电流表的示数I″=0.6A最大时，电路消耗的总功率最大，

因为电流表的量程为0~0.6A，

所以通过干路的电流最大为0.6A

通过R0的电流：I0=UR0=18V60Ω=0.3A；

通过滑动变阻器的最大电流：I滑=I总I0=0.6A0.3A=0.3A；

滑动变阻器接入电路中的电阻：R滑=UI滑=18V0.3A=60Ω，故B错误；

（2）S闭合，S1、S14.如图所示，条形磁铁置于水平面上，当通电螺线管向左靠近条形磁铁时，条形磁铁仍保持静止，在此过程中条形磁铁受到的摩擦力的方向和大小（

）​A.

方向向左，逐渐增大

B.

方向向左，逐渐减小

C.

方向向右，逐渐增大

D.

方向向右，逐渐减小【答案】A【解析】根据电路中电流方向可以判断出看到的电流向下，由安培定则得，电磁铁左端为S极，与条形磁铁异名磁极相互吸引，条形磁铁受磁场力向右，因条形磁铁受力平衡则受向左的摩擦力，因磁铁处于静止，故摩擦力等于斥力；当通电螺线管向左靠近条形磁铁时，条形磁铁受磁场力变大，因仍处于平衡状态，故摩擦力变大．故选A．由右手螺旋定则可判断电磁铁的极性，由磁极间的相互作用可判断条形磁铁受力方向；当通电螺线管向左靠近条形磁铁时，则可知磁性强弱的变化，从而求得磁铁受力的变化．15.下图所示，电源电压恒为5v，电压表的量程为“0∼3V”，电流表的量程为“0∼0.6A”，滑动变阻器的规格为“20Ω

1A”，灯泡标有“3V1.8W”字样。闭合开关，在电路安全的情况下（不考虑灯丝电阻的变化），则下列说法中正确的是（

）A.

滑动变阻器的阻值允许调节的范围是0∼20Ω

B.

电流表的示数变化范围是0.1∼0.6A

C.

电压表示数的变化范围是1V∼3V

D.

小灯泡的最小功率是1W【答案】C【解析】由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。

（1）知道灯泡的额定电压和额定功率，根据P=UI求出灯泡的额定电流和电阻，然后结合电压表的量程，电流表的量程确定电路中的最大电流，根据欧姆定律求出灯泡的电阻和电路中的最小电阻，利用电阻的串联求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值；

（2）当变阻器的阻值最大时，总电阻最大，总电流最小。首先根据R最大=RL+R滑最大=计算出总电阻，再根据I最小=UR最大计算出最小电流即可；

（3）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，灯泡的功率最小，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，利用U=IR求出灯泡两端的最小电压；

（4）已知通过灯泡的最小电流利用P=I2R求出灯泡的最小功率。

由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。

根据P=UI可得，灯的额定电流：IL额=PL额UL额=1.8W3V=0.6A；

灯泡的电阻：RL=UL额IL额=3V0.6A=5Ω；

由于电压表的量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A，则灯泡两端的最大电压为3V，

则通过灯泡的最大电流I最大=IL额=0.6A；

电路中的最小总电阻：R最小=UI最大=5V0.6A≈8.3Ω，

则滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R滑最小=R最小RL=8.3Ω5Ω=3.3Ω，

因为滑动变阻器的规格为“20Ω

lA”，所以滑动变阻器的电阻允许调节的范围是3.3Ω～20Ω，故A错误；

电路中的最大总电阻：R最大16.某同学用如图所示的电路测小灯泡的功率。已知电源电压恒为4.5V，电压表的量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A．滑动变阻器的规格为“20Ω1A”，灯泡标有“2.5V1.25W”字样，不考虑灯丝电阻的变化，为保证电路安全，下列说法中正确的是（

）A.

该电路的最大总功率是2.25W

B.

电流表示数的变化范围是0.18～0.6A

C.

灯泡的电功率变化范围是0.5～1.25W

D.

滑动变阻器允许调节的范围是5～20Ω【答案】A【解析】（1）首先将电压表的量程与灯泡的额定电压比较，得到灯泡两端的最大电压，接下来根据公式IL=PLUL计算出通过灯泡的最大电流，最后将它与电流表的量程比较，确定电路的最大电流，并根据P总=U总I总计算出电路的最大功率即可；

（2）当变阻器的阻值最大时，通过电路的电流最小，根据I总=P总U总变阻器与灯泡串联，电流表测总电流，电压表测灯泡的电压。

A.灯泡的额定电压为2.5V，电压表的量程为0~3V，因此灯泡两端的最大电压为2.5V，那么通过灯泡的最大电流为：IL=PLUL=1.25W2.5V=0.5A；因为电流表的量程为0~0.6A，所以整个电路的最大电流为0.5A，最大功率为：P总=U总I总=4.5V×0.5A=2.25W，故A正确；

B.灯泡的电阻为：RL=ULIL=2.5V0.5A=5Ω；

当变阻器的阻值最大时，通过电路的电流最小，

此时的电流为：I总=P总17.如图所示，电源电压6V保持不变，定值电阻R1标有“10Ω0.5A”字样，滑动变阻器R2标有“20Ω1A”字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V。闭合开关S，下列做法能够保证电路安全的是(

)A.

电路中电流不超过0.6A

B.

R1两端电压不超过3V

C.

滑动变阻器连入电路的阻值在10～20Ω范围内变化

D.

电路的总功率在1.8～3W范围内变化【答案】D【解析】（1）根据欧姆定律求出电压表的示数最大时电路中的电流，然后与定值电阻允许通过的最大电流、滑动变阻器允许通过的最大电流、电流表的量程确定电路中的最大电流，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，R1消耗的电功率最大，电路消耗的总功率最大，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出变阻器接入电路中的最小阻值，根据P=UI求出电路消耗的最大功率；

（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，电路消耗的总功率最小，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，根据P=UI求出电路消耗的最小功率，然后得出答案。

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。

当电压表的示数U2=3V时，

电路中的电流Imin=U1R1=U−U2R1=6V−3V10Ω=0.3A；

根据“10Ω0.5A”字样可知，R1允许通过的最大电流为0.5A，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1A，故最大电流为0.5A，故A错误；

R1两端电压最大：U1大=I大R1=0.5A×10Ω=5V，故B错误；

电路中的最大电流I大=0.5A，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，电路消耗的总功率最大，

电路中的总电阻：R=UI大=6V0.5A=12Ω；

滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R2小=RR1=12Ω10Ω=2Ω；

当电压表的示数U2=3V时，

滑动变阻器接入电路中的电阻最大为：R滑=U滑Imin=3V18.如图所示的电路中，电源电压为20V，定值电阻R为20Ω，滑动变阻器标有“30Ω1A”字样，电压表选用的量程是0～15V，在该电路正常使用的情况下，则(

)A.

电路消耗的最大功率为20W

B.

电路消耗的最小功率为8W

C.

电压表的最小示数为5V

D.

滑动变阻器接入电路的最小阻值为10Ω【答案】B【解析】（1）根据电压表的示数计算出通过电路的最大电流，然后根据P总=U总I总计算电路的最大功率；

（2）当变阻器的阻值全部使用时，二者串联，此时总功率最小，根据公式P总=U总2R总计算电路的最小功率；

（3）首先根据I定值电阻R与变阻器串联，电压表测R的电压。

当电压表的示数为15V时，此时总电流最大，电路总功率最大。

此时的电流为：I总=I=UR=15V20Ω=0.75A；

那么电路的最大功率为：P总=U总I总=20V×0.75A=15W，故A错误；

当变阻器的阻值为30Ω时，总电流最小，总功率最小。

此时的总功率为：P总'=U总2R总'=20V220Ω+30Ω=8W，故B正确；

电路的最小电流为：19.如图1所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，调节滑片的位置，使变阻器的阻值从最大变化到最小，得到两个电阻的“UI”关系图象如图2所示。下列判断正确的是（

）A.

图象乙反映了R2的“UI”关系

B.

定值电阻R1的阻值为20Ω

C.

变阻器滑片在中点时，电流表示数为0.4A

D.

滑动变阻器R2的阻值变化范围为0~20Ω【答案】D【解析】（1）在串联电路中，电压与电阻成正比，据此分析变阻器两端电压的变化；

（2）根据公式R1=U1I1计算出即可；

（3）根据甲图确定变阻器阻值最大时的电压和电流，根据欧姆定律计算出它的最大阻值。当变阻器滑片在中点时，首先根据R总=R1+R变'计算总电阻，再根据I总'=U总R总'计算即可；

（4）根据前面的计算结果判断。

根据图1可知，电阻R1与变阻器R2串联，电压表V1测R1的电压，V2测R2的电压。

A.当变阻器的阻值从大到小变化时，根据“串联电路电压与电阻成正比”可知，变阻器两端的电压减小，即V2的示数变小，那么图像甲反映了R2的UI关系，故A错误；

B.图像乙为R1的UI图像，当电压为2V时，通过它电流为0.2A，则R1=U1I1=2V0.2A=10Ω，故B错误；

C.根据图2可知，当R220.如图，D为电子元件，能起稳压作用，即在一定条件下可保持其两端的电压UD不变，R为定值电阻，E为电压可调的电源，当D起稳压作用时，下列描述电路中的电流I、R消耗的电功率P随电源电压U总变化关系的图线中，可能正确的是（

）A.

B.

C.

D.

【答案】A【解析】（1）在串联电路中，总电压等于各处电压之和；

（2）当D起稳压作用时，即UD保持不变，首先根据串联电压规律计算出定值电阻R两端的电压，然后再根据欧姆定律计算通过R的电流，最后根据得到的数学表达式分析电流I和U总的关系；然后再根据P=U2R计算出电阻R功率的数学表达式，分析R的功率和U总的关系。

定值电阻R与D串联，

那么R两端的电压为：U=U总UD；

通过电阻R的电流为：I=UR=U总−UDR=U总R−21.如图甲所示，电源电压保持不变。闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从b点滑到a点的过程中，两电压表示数随电流表示数变化的图线如图乙所示。下列结论正确的是（

）A.

电源电压为12V

B.

该过程中，电路消耗的总功率最大值为24W

C.

滑动变阻器的最大阻值可能为12Ω

D.

滑片在a点时，10s内电阻R2消耗的电能为180J【答案】D【解析】分析电路图可知，定值电阻R2与滑动变阻器R1串联，电压表V1测R1两端电压，电压表V2测R2两端电压，电流表测电路中电流。

（1）利用串联电路的电压特点求出电源电压；

（2）当滑片P在a点时，电路中的电流最大，根据P=UI求出电路消耗的总功率；

（3）当滑片P在b点时，电路中的电流最小，根据欧姆定律可求出此时滑动变阻器的阻值；

（4）利用W=UIt计算出10s内电阻R2消耗的电能。

根据电路图可知，滑片在a端时，滑动变阻器接入电路的阻值较小，电路中的电流较小，滑动变阻器分得的电压小；

滑片在b端时，滑动变阻器接入电路的阻值较大，电路中的电流较小，滑动变阻器分得的电压大，

因此滑动变阻器的滑片P从b点滑到a点的过程中，电压表V1的示数逐渐变小，故df图象为电压表V1与电流表示数的图象，ec为电压表V2与电流表示数的图象。

A.由图乙可知，电路中的最小电流I=1A，此时R1两端的电压U1=12V，R2两端的电压U2=2V，所以电源的电压：U=U1+U2=12V+2V=14V，故A错误；

B.由乙图可知电路中的最大电流为I最大=3A，电路消耗的总功率最大值为P=UI=14V×3A=42W，故B错误；

C.滑片P

在b点时，电路中的电流为I=1A，此时滑动变阻器两端的电压值为12V，

滑动变阻器的阻值为R=UI=12V1A=12Ω，此时变阻器接入电路中的电阻不是最大，即滑动变阻器的最大阻值大于12Ω，故C错误；

D.滑片在a点时，电路中的电流I最大=3A，电阻R2两端电压U2=6V，

10s内电阻R2消耗的电能W=U22.甲、乙两只普通照明白炽灯泡的铭牌如图所示，下列说法正确的是(

)。A.

甲灯的实际功率为40瓦

B.

当乙灯两端电压为110伏时，它的额定功率仍为60瓦

C.

两灯均正常发光时，甲灯灯丝电阻较小

D.

两灯均正常发光时，甲灯消耗的电能较少【答案】B【解析】（1）（2）用电器铭牌上标有的电压为额定电压，功率为额定功率；

（3）根据R=U2P比较电阻的大小；

（4）根据W=Pt判断。

A.根据图甲可知，甲灯的额定功率为40W，故A错误；

B.乙灯的额定功率为60W，不会受到它两端的电压影响，故B正确；

C.两灯都正常发光时，甲的功率为40W，乙的功率为60W，则P甲<P乙。根据公式R=U2P可知，两灯的额定电压相等，则电阻R甲>R23.如图所示电路中，电源电压保持不变.小灯炮L标有“6V3W”，且电阻不随温度变化，闭合开关S，让滑动变阻器的滑片P从a端移动到c点，Rcb＝2Rab/3。这一过程中电流表示数变化了0.1安，电路消耗的总功率变化了1.2瓦，小灯泡消耗的电功率没有超过额定功率。滑片P从a移动到c的过程中,电压表示数的变化范围是（

）A.

7.2伏～6伏

B.

6伏～7.2伏

C.

3.6伏～3伏

D.

3伏～3.6伏【答案】A【解析】根据电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电流表测量电路电流，电压表测量滑动变阻器两端电压；

（1）根据P=UI以及功率和电流的变化量即可求出电源电压；

（2）先根据P=U2R的变形公式求出灯丝的电阻；然后根据电源电压、灯泡的电阻、滑动变阻器接入电路的阻值以及欧姆定律表示出电流表示数的变化，化简后即可求出滑动变阻器的最大阻值；

（3）先分别求出滑片在a点和c点电路中的总电阻，然后根据欧姆定律的变形公式分别求出电压表的示数，从而得出电压表示数的变化范围。

由△P=U×△I可得，U=△P△I=1.2W0.1A=12V；

灯丝的电阻：RL=UL2PL=(6V)23W=12Ω；

闭合开关S，让滑动变阻器的滑片P从a端移动到c点时，电流表示数变化了0.1A；

由I=UR可得，URL+23Rab−URL+Rab24.灯泡L上标有“6V6W”字样，测得该灯泡的电流随电压变化关系如图(甲)所示。现把灯泡L接入如图(乙)所示的电路中，若电路电源电压为9V不变，电流表的量程为“0~0．6A”，电压表的量程为“0~15V”。则下列说法正确的是(

)A.

灯泡L的电阻值随电压表的示数增大而增大

B.

滑动变阻器接入电路中的最小阻值约为11.7Ω

C.

当电流表示数为0.4A时，电压表的示数为6V

D.

为了保证电路安全，整个电路消耗的最大功率为6W【答案】B【解析】（1）首先根据甲图确定灯泡的电阻随它的电压的变化规律，再根据U总=UL+U变分析灯泡电阻随电压表示数的变化规律；

（2）当电路中电阻最小时，电流表的示数最大为0.6A，根据甲图确定此时灯泡的电压，再根据U变=U总UL计算出变阻器的电压，最后根据R变=U变I计算变阻器的最小阻值；

（3）当电流表的示数为0.4A时，根据甲图确定此时灯泡的电压，再根据U变'=U总'UL'计算出变阻器的电压;

（4）根据电流表的量程确定最大电流，然后根据P总=U总I总计算出电路的最大功率。

根据乙图可知，变阻器R变与灯泡串联，电压表测变阻器的电压。

A.根据甲图可知，电流随灯泡电压变化的图像向横轴方向偏折，说明灯泡的电阻随它两端电压的增大而增大。根据U总=UL+U变可知，灯泡的电阻随电压表的示数增大而减小，故A错误；

B.灯泡正常工作的电流为：IL=PLUL=6W6V=1A；根据电流表的量程可知，通过电流表的最大电流为0.6A，比较可知，通过电路的最大电流为0.6A，根据甲图可知，此时灯泡的电压为2V，变阻器两端的电压为：U变=U总UL=9V2V=7V，此时变阻器接入的最小电阻为：R变=U变I=7V0.6A二、填空题25.某人设计了一种测量身高的电路装置，设计原理为ab是一根高2米，电阻为0.1欧/厘米的均匀直金属竿竖直放置，金属竿上引出两根无电阻导线接入电路，如上图所示：上端MN无电阻且可以按照人的身高上下移动。电源电压为12V，R0是限流保护电阻。将量程为（0~0.6A）的电流表接入电路，且在电流表的表盘上刻上相应的高度，将其改装成身高表。试分析：（1）如果c、d为身高刻度，则c点的刻度________（“大于”、“小于”或“等于”）d的刻度。（2）若0.3A处对应的身高是2米，则电流表上的0.4A处应该对应的身高为________米。（3）该身高表上的电流刻度是均匀的，那么身高刻度应该是________（选填“均匀”或“不均匀”）的。【答案】（1）大于

（2）1

（3）不均匀【解析】（1）首先根据“电流与电阻的反比关系”确定c、d两点时电阻的大小，然后根据“电阻与长度成正比”比较身高的大小；

（2）首先根据R总=U总I计算出0.3A时的总电阻，然后根据R杆=0.1Ω/cm×长度计算出杆的电阻，接下来根据R0=R总R杆计算出定值电阻的阻值。再根据R总'=U总

（1）根据图片可知，c点电流小于d点电流，根据“电流与电阻的反比关系”可知，c点时的总电阻大于d点时的总电阻。根据R总=R杆+R0可知，c点时对应的杆子的电阻大于d点时对应的杆子的电阻。根据“电阻与长度成正比”可知，c点对应的身高大于d点对应的身高，即c点的刻度大于d点的刻度；

（2）当电流为0.3A时，总电阻为：R总=U总I=12V0.3A=40Ω；

此时杆子的电阻：R杆=0.1Ω/cm×200cm=20Ω；

定值电阻R0=R总R杆=40Ω20Ω=20Ω；

当电流为0.4A时，总电阻；R总'=U总I'=12V0.4A=30Ω；

此时杆子的电阻：R杆'=R总'R0=30Ω20Ω=10Ω；

此时对应的身高为：10Ω÷0.1Ω/cm=100cm=1m。

26.如图甲所示是一种家庭水箱水位测量装置示意图，电源电压18V保持不变，电压表量程0〜15V，电流表量程0〜3A，R0是阻值为10Ω的定值电阻，R1是长20cm、阻值为20Ω的电阻丝，滑片P把电阻丝与轻质弹簧的指针连在一起。圆柱体M长80cm，底面积为200cm2．当水位处于最高处时，M刚好浸没在水中，滑片P恰好在R1的最上端。轻质弹簧阻值不计，M全部露出水面前，弹簧的伸长长度△L始终与受到的拉力F成正比，如图乙所示。（1）如要求电表指针偏转的幅度随水位的上升而增大，则选用电路中________表的示数来显示水位变化。（2）当水位处于最高处时，电压表的示数为多少？（3）当水位下降，圆柱体露出水面部分的长度为50cm时，电流表示数为多少？（g取10N/kg）【答案】（1）电压表

（2）当水位处于最高处时，总电阻为：R总=R1+R0=20Ω+10Ω=30Ω；

此时的总电流I总=U总R总=18V30Ω=0.6A；

此时电压表的示数：U1=I1R1=0.6A×20Ω=12V。

（3）当圆柱体露出水面部分的长度为50cm时，

圆柱体减小的V排=Sh=200cm2×50cm=104cm3=0.01m3；

弹簧拉力的增大量为：F浮=ρ液gV排=103kg/m3×10N/kg×0.01m3=100N；

根据乙图可知，此时弹簧向下伸长10cm；

那么变阻器接入电路的阻值：R1'=20cm−10cm【解析】（1）首先根据水位变化判断圆柱体受到浮力的变化，再根据F拉=GF浮分析弹簧拉力的变化，进而确定弹簧长度的变化和滑片P的移动方向，分析变阻器的阻值变化，接下来根据“电流与电阻的反比关系”确定电流表的示数变化，根据“串联电路电压与电阻成正比”的规律判断电压表的示数变化即可。

（2）首先根据R总=R1+R0计算出总电阻，再根据I总=U总R总计算出总电流，最后根据U1=I1R1计算电压表的示数即可；

（3）首先根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排计算出露出50cm时M所受浮力的减小量，也就是弹簧拉力的增大量，然后根据乙图确定此时弹簧的伸长量（即滑片向下移动的距离），接下来根据“电阻与长度的正比关系”计算出变阻器的电阻，最后根据欧姆定律计算此时电流表的示数即可。

根据甲图可知，变阻器R1与定值电阻R0串联，电压表测R1的电压，电流表测总电流。

27.如图电路，电源电压不变，Rr为定值电阻，闭合开关S，小楚将滑动变阻器R2的滑片P从a端移动到b端的过程中，电压表和电流表的示数变化情况如乙图所示，滑动变阻器R2的最大阻值是

Ω；滑动变阻器的滑片P在中点时，电流表的示数为

A。【答案】20；0.3【解析】（1）当变阻器的阻值最大时，电流表的示数最小，根据乙图确定此时电压表的示数，根据公式R2=U2I2计算出变阻器的最大阻值；

（2）当滑片在a端时，两个电阻串联，此时变阻器的阻值最大，电流最小；当滑片在b端时，只有R1，此时电阻最小电流最大。利用公式U总=I总R总分别列出两个方程，计算出R1和电源电压。最后根据欧姆定律计算出滑片在中点时电流表的示数。

当滑片在a端时，两个电阻串联，电压表测R2的电压，电流表测总电流。

（1）当变阻器的阻值最大时，电流表的示数最小，

根据乙图可知，最小电流为0.2A，此时电压表的示数为4V；

那么变阻器的最大阻值R2=U2I2=4V0.2A=20Ω。

（2）当滑片在a端时，两个电阻串联，此时变阻器的阻值最大，电流最小为0.2A，

根据公式U总=I总R总得到：U总=0.2A×（R1+20Ω）

①；

当滑片在b端时，只有R1，此时电阻最小电流最大为0.6A，

根据公式U总=I总R28.如图所示电路，电源电压不变，闭合开关S，当滑片P置于滑动变阻器R2的最右端B处时，电压表的示数为4V，定值电阻R1的功率为0.8W；当滑片P置于滑动变阻器R2的中点时，电压表的示数变化了1V．则电源电压为________，电路总功率变化了________。【答案】6V；1.2W【解析】在串联电路中，各处电流都相等，即I1=I变，以此为等量关系列出两个方程，然后联立求解，即可得到电源电压，然后再分别计算出总功率相减即可。当滑片P置于滑动变阻器R2的最右端B处时，定值电阻R1与R变串联，

根据I1=I变得到：P1U1=U变R变，即：0.8WU总−4V=4VR变

①；

根据U1R1=U变R变得到：U总−4VR1=4VR变

②

当滑片P置于滑动变阻器R2的中点时，定值电阻R1与12R变串联，

根据I1=I变得到：29.用24V的电源为微型电动机供电的电路，如图（甲）所示。当单刀双掷开关S1、S2均向上合上时，电动机开始转动，电流I随时间t变化的图象如图（乙）所示。当电流稳定时，电动机正常工作。已知电动机转动时欧姆定律不适用，并忽略温度对电阻的影响，试解答下列问题。（1）当单刀双掷开关S1、S2如何控制时可实现电动机的反转，________（2）当电动机正常工作时，电动机消耗的电功率为________W.（3）求电动机正常工作时的输出功率________。【答案】（1）同时向下合上

（2）9.6

（3）6.4W【解析】（1）电动机的线圈转动方向与磁场方向和电流方向有关，因此改变电动机的转动方向最简便的方法就是改变电流方向；

（2）根据乙图确定电动机正常工作时的电流，然后根据P=UI计算它消耗的电功率；

（3）根据乙图可知，当电动机开启的瞬间，电流为1.2A，此时线圈没有转动，可根据欧姆定律计算出线圈的电阻，然后根据P热=I2R计算出发热功率，最后根据P输出=PP热计算出输出功率即可。

（1）当单刀双掷开关S1、S2同时向下闭合时，接在电动机上电源的正负极方向正好调转，此时进入电动机的方向与原来相反，因此电动机可以反转；

（2）根据乙图可知，当电动机正常工作时，通过线圈的电流为0.4A；

那么电动机消耗的电功率为：P=UI=24V×0.4A=9.6W；

（3）根据乙图可知，当电动机开启的瞬间，电流为1.2A，

那么电动机线圈的电阻为：R=UI最大=24V1.2A=20Ω；

当电动机正常工作时，线圈的发热功率为：P热=I2R=（0.4A）×20Ω=3.2W；

30.如图甲所示电路，电源电压保持不变．闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中，R1、R2的I﹣U关系图象如图乙所示。则图线B是电阻________（填R1或R2）的I﹣U关系图象，该电源电压为________V。【答案】R1；18V【解析】（1）串联电路中，电压的分配与电阻成正比，即电阻越大，它两端的电压越大；

（2）串联电路中，总电压等于各处电压之和。

定值电阻R1与变阻器R2串联，电压表V1测R1的电压，电压表V2测R2的电压。

当变阻器的滑片从右端滑到左端时，R2的阻值变小，根据串联电路的分压规律可知，电压表V2的示数变小，因此A是R2的图像；

根据串联电路中，总电压等于各处电压之和可知，电压表V1的示数变大，因此B是R1的图像。

当电流为0.2A时，电压表V1的示数是4V，电压表V2的示数是14V，

那么电源电源为：U总=U1+31.如图为一个玩具汽车上的控制电路,小明对其进行测量和研究发现：电动机的线圈电阻为2欧,保护电阻R0为3欧,开关S闭合后,两电压表的指针均在刻度盘中央(其中一电压表选用的量程为0—3V、另一电压表选用的量程为0—15V)。则此电动机输出的机械功率为________，该电动机的效率为________。【答案】2.5W；83.3%【解析】（1）电动机与定值电阻R0串联，电压表V1测总电压，V2测R0的电压，根据电流表上刻度盘上指针的位置读出示数。根据IM=I0=U0R0计算出通过电动机的电流，根据UM=U总U0计算出电动机两端的电压。利用PM=UMIM计算出电动机输入功率，根据P热=IM2RM计算出电动机的发热功率，再利用P机械（1）电动机与定值电阻R0串联，电压表V1测总电压，V2测R0的电压，

根据串联电路的分压规律可知，V1的示数肯定大于V2的示数。

那么V1选择的量程是0~15V，示数为7.5V；V2选择的量程是0~3V，示数为1.5V；

此时电动机两端的电压：UM=U总U0=7.5V1.5V=6V;

通过电动机的电流：IM=I0=U0R0=1.5V3Ω=0.5A；

电动机输入功率：PM=UMIM=6V×0.5A=3W；

电动机的发热功率：P热=IM2RM=（0.5A）2×2Ω=0.5W；32.如图甲所示电路，电源电压不变，电压表量程是0～3V，电流表量程是0～0.6A，滑动变阻器R2的铭牌标有“20Ω1A”字样。只闭合S、S1，在滑动变阻器R1的滑片从最右端向左滑至a点的过程中，灯泡、R1的I－U图像如图乙，滑片在a点时灯泡恰好正常发光。则：（1）电源电压为________V，灯泡的额定功率为________W。（2）只闭合S、S2，调节R1、R2的滑片，在保证电路安全的情况下，R2消耗的最大功率为________W。【答案】（1）4.5；0.75

（2）1.8【解析】（1）只闭合S、S1时，灯泡和R1串联，根据图象即可读出滑片在a点时小灯泡正工作时，灯泡、R1的电压和电流，根据串联电路的电压特点U=UL+U1求出电源的电压，再利用P=UI求灯泡的额定功率大小；

（2）当只闭合S、S1且R1的滑片位于最右端时，R1接入电路中的电阻最大，根据欧姆定律求出R1接入电路中的最大电阻；只闭合S、S2时，R2与R1串联，电压表测R2两端电压，电流表测电路中电流，根据串联电路的电压特点求出其示数为3V时R1两端的电压，根据欧姆定律求出电路中的电流为0.6A时两者的电阻，判断出此种情况是可能的，且R2消耗的功率最大，根据P=UI求出R2消耗的最大功率。

（1）由图知，只闭合S、S1时，灯泡、变阻器R1串联，

在滑动变阻器R1的滑片从最右端向左滑至a点的过程中，R1的阻值减小，电路中的总电阻变小，电流变大，灯泡两端的电压变大，

那么再图乙中，左边的曲线为灯泡的IU图象，则右边的曲线为R1的IU图象，

滑片在a点时R1的阻值最小，电路中的电流最大，

由图象可知，电路中的最大电流为0.5A，此时灯泡两端的电压为1.5V，R1两端的电压为3V，

电源的电压U=UL+U1=1.5V+3V=4.5V，

因此时灯泡正常发光，所以灯泡的额定功率PL=ULI=1.5V×0.5A=0.75W；

（2）当只闭合S、S1且R1的滑片位于最右端时，R1接入电路中的电阻最大，此时R1两端的电压最大为4V，电流为0.3A，

则R1的最大阻值：R1大=U1I=4V0.3A≈13.3Ω；

只闭合S、S2时，R2与R1串联，电压表测R2两端电压，电流表测电路中电流，

调节R1、R2的滑片，当电压表的示数最大为3V且电流表的示数最大为0.6A时，

R1两端的电压：U1′=UU2=4.5V3V=1.5V，

此时R1接入电路的电阻：R1′=U1′I'=1.5V0.6A=2.5Ω

R233.如图甲所示，已知电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~15V，滑动变阻器R2的规格为“50Ω0.5A，闭合开关S后，调节滑动变阻器的滑片P，得到电流表与电压表的示数关系如图乙所示，在保证电路安全的前提下，电源电压为

V，滑动变阻器的取值范围

。【答案】6；2Ω50Ω【解析】（1）从乙图中找到两组对应的电压表和电流表的数值，然后根据U总=U1+U2列出两个方程联立计算出电源电压和定值电阻R1的阻值；

（2）将电流表的量程和变阻器的最大电流比较，从而确定通过电路的最大电流，根据串联电路的特点和欧姆定律计算出此时变阻器接入的最小阻值。电压表测变阻器的电压，即使它全部使用时，它两端的电压也肯定小于量程，据此确定变阻器的最大阻值即可。

（1）由甲图可知，R1与变阻器R2串联，电压表测变阻器R2电压，

根据乙图可知，当电压表示数为5V时，电流表的示数为0.1A；当电压表的示数为3V时，电流表的示数为0.3A；

根据串联电路U总=U1+U2得到：

U总=5V+0.1A×R1①

U总=3V+0.3A×R1②

由①②解得：U=6V，R1=10Ω。

（2）由滑动变阻器R2的规格为“50Ω0.5A”和电流表的量程0~0.6A可知，

当移动滑片使电流表示数达到I大=0.5A时，变阻器接入电路的电阻最小，

此时R1两端的电压U1'=I1'R1=0.5A×10Ω=5V；

变阻器R2两端的电压U2'=U总U1'=6V5V=1V；

则变阻器接入的最小电阻R滑小=U2'I大=1V0.5A=2Ω三、实验探究题34.小科同学用伏安法测量一卷内芯直径为1mm铜导线的电阻和长度，如图所示。电源电压U恒定，他把钢导线两端分别接在A、B接线柱上，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片，测得电压表的读数为2.1V，电流表的读数为3.0A。则这一卷铜导线的电阻为AΩ，总长度为Am（已知长1m内芯直径1mm的铜导线电阻为1.75×102Ω，且铜导线的电阻与长度成正比）。

小科同学进行了进一步探究，换用定值电阻R1接在A、B接线柱上，并在滑动变阻器上再并联一个电压表，移动滑动变阻器R2的滑片，通过多次测量并对三个电表的数据进行计算分析，发现当两个电压表读数相等时，滑动变阻器R2的电功率最大。请你从理论上证明小科的发现。【答案】解：P2=U2I=I2R2=(UR1+R2)2·R2=U∵(R1R2∴.此式等于0时，P2有最大值。即R1R2-故有U2=U1【解析】滑动变阻器的电功率P2=U2I=I2R2；根据欧姆定律得到：串联电路的电流：I=UR1+R2，因此变阻器的功率P2=(

UR1+R2

)2·R2

；接下来，将外面的R2挪入括号内，将分母配制成完全平方公式的形式，最后根据二次函数求最大值的方法确定功率的最大值以及两个电阻的大小关系，再根据串联电路功率与电阻成正比分析两个电压的关系即可。

P2=U2I=I2R2=(

UR1+R2

∵(

R1R2∴.此式等于0时，P2有最大值。即

R1R2-故有U2=U135.某实验小组在探究电流与电阻的关系'实验中，按如图甲正确连接电路，电源电压为6伏，逐次将不同阻值的电阻R接在a、b间。且每次闭合开关前，都将滑动变阻器的滑片移到阻值最大端。实验步骤如下：①接入5Ω电阻，闭合开关，记录电流表示数，如图乙所示；②移动滑片使电压表示数为U0时，记录电流表示数；③分别接入10Ω、15Ω电阻，闭合开关，重复步骤②；④当接入电阻R为Rx时，闭合开关，电压表示数大于U0，记录电流表示数；⑤将步骤②、③、④中测得的4组数据，按描点法绘制出如图丙所示曲线。（1）步骤①中，电流表示数为________

安。（2）在描点法绘制曲线时，D1、D2、D3、D4中哪个点不应连入曲线，并说明理由。（3）仍使用原有器材，要让5Ω，10Ω，15Ω及Rx四个电阻，都能为实验所用，应控制a、b之间的电压至少为________伏。【答案】（1）0.3

（2）D4，此时电压表示数已大于U0，不满足探究关系。

（3）4.5【解析】（1）根据乙图确定电流表的量程和分度值，然后根据指针的位置读数；

（2）探究电流与电阻的关系时，必须控制电阻两端的电压相等，将图像上每个点对应的电阻和电流相乘，其中与其它乘积不等的就是待寻找的点；

（3）在闭合开关前，变阻器的阻值最大，此时电流表的示数为0.3A，根据欧姆定律计算出变阻器的最大阻值；当将Rx接入电路时，电流为0.1A，根据欧姆定律计算出此时Rx的阻值，最后根据Ux=IxRx计算出代求的电压值即可。（1）根据乙图可知，电流表选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，那么电流表的示数为0.3A；

（2）根据丙图可知，D4点不应连入曲线，因为：此时电压表示数已大于U0，不满足探究关系。

（3）闭合开关，当电阻为5Ω时，电流分别为0.3A，此时滑动变阻器的电阻最大，

串联电路的总电阻为：R总=U总I当接入的电阻R为Rx时，闭合开关，此时滑动变阻器的阻值最大，电流表示数为0.1A；

此时电路的总电阻为：R总'=U总'I总'=6V0.1A=60Ω此时电压表的示数为：Ux=IRx=0.1A×45Ω=4.5V；

所以为保证在滑动变阻器变阻范围内完成本实验，定值电阻两端电压不能低于4.5V。

36.小柯用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。（1）请你用笔画线代替导线，帮小柯把图甲电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片向左滑动时灯泡变亮。（2）闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V。此时发现电流表的刻度模糊不清，通过思考，小柯又设计了如图乙所示的电路图，只用电压表就测量出额定电压为U额的小灯泡的额定功率。已知电源电压恒为U，定值电阻的阻值为R0。请将下面实验步骤补充完整。①闭合S、S2，断开S1，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为UU额，小灯泡正常发光。②保持滑动变阻器滑片位置不动，________(填三个开关闭合与断开情况)，记录电压表示数为U滑。③小灯泡额定功率的表达式P额=________(用已知量和所测物理量符号表示)。【答案】（1）

（2）闭合S和S1断开S2；U额×（U−【解析】（1）根据灯泡亮度的变化分析电流的大小变化，根据欧姆定律分析变阻器阻值的改变，最后根据滑片的移动方向确定变阻器的接线情况；

（2）根据P=UI可知，测灯泡的额定功率，关键是测得通过它在额定电压下的额定电流。闭合S、S2，断开S1，此时灯泡与变阻器串联，电压表测变阻器的电压。那么当灯泡正常发光即电压为U额时，此时变阻器两端的电压为（UU额），此时通过变阻器的电流就等于灯泡的额定电流。根据欧姆定律可知，在已知变阻器的电压情况下，只需测得它的电阻即可。

闭合S和S1、断开S2，此时变阻器与定值电阻R0串联，电压表测变阻器的电压。记下这时电压表的示数U滑，那么定值电阻R0的电压为（UU滑）。根据串联电路电压与电阻成正比，列出比例式即可计算出变阻器的阻值，再将其代入前面的式子，即可计算出灯泡的额定功率。（1）灯泡变亮即电流变大，那么变阻器的阻值变小。因为滑片向左滑动，所以变阻器肯定使用的是滑片左边的部分，即必须接左下角的接线柱，而上面的接线柱任选一个即可，如下图所示：

（2）②保持滑动变阻器滑片位置不动，闭合S和S1、断开S2，，记录电压表示数为U滑。

③闭合S和S1、断开S2，此时变阻器与定值电阻R0串联，电压表测变阻器的电压。

根据串联电路电压与电阻成正比得到：U滑U−U滑=R滑R0；

解得：变阻器的阻值R滑=U滑R0U−U滑；

37.按如图所示的电路图做“测量小电灯的功率”的实验，所用器材有：标“3.8V”字样的待测小电灯、电压恒为6V的电源、标有“20Ω1A”的滑动变阻器、电流表（量程为0〜0.6A、0〜3A）、电压表（量程为0〜3V、0〜15V）、开关及导线若干。（1）某学生在实验时，把电流表与电压表的位置交换连接了，闭合开关后会造成________（填选项前的字母）。A.电流表烧坏

B.电压表烧坏

C.小电灯烧坏

D.小电灯不亮（2）另一学生按图连接电路后，闭合开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端时，灯不亮，电压表有较大的示数。经检查，导线连接完好，则电路故障是：________，排除该故障换用新元件后，闭合开关时，观察到灯闪亮一下后立即熄灭，该学生在操作过程中的不当之处是：________。（3）小明同学按电路图正确连接电路后，闭合开关，从大到小调节滑动变阻器的阻值，并将正确操作下的电压表和电流表的示数填入如表。电压表的示数U/V电流表的示数I/A2.00.202.50.223.00.253.80.304.50.32①通过上表数据，可算得小电灯的额定功率为________W，还可得出关于灯丝电阻的结论是：________；②当小电灯正常工作时，连入电路的滑动变阻器的阻值为________Ω（结果保留一位小数）③将两个这样的相同规格的小电灯串联后直接接在6V电源的两端，两灯消粍的总功率为________W。（4）若电压表的0〜15V量程已损坏，只能使用0〜3V量程，其它器材不变，如何测出小电灯的额定功率？

①如果只需更换一个元件的位置应该如何操作？________；②若小电灯两端最大可加4.5V电压，为保证实验时你所设计的测量电路中各元件的安全，参照小明的实验数据，估算滑动变阻器接入电路的阻值范应为________Ω～________Ω。（结果保留一位小数）【答案】（1）D

（2）小电灯断路；闭合开关前滑动变阻器滑片没有放到最大阻值处

（3）1.14；灯丝电阻随温度的升高而增大；7.3；1.5

（4）电压表并联在滑动变阻器两端；4.7；12【解析】（1）电压表的电阻很大，当电压表串联在电路中时，电路中的电流很小；

（2）如果电压表有示数，说明它与电源两极之间连接正常，而与它并联的电阻出现断路。

开关闭合后，灯闪亮一下后立即熄灭，说明电路电流太大，电路电阻太小造成的，原因可能是闭合开关前滑动变阻器滑片没有放到最大阻值处；

（3）①从表格中找到额定电压和额定电流，然后根据P额=U额I额计算额定功率；根据R=UI计算出灯丝电阻的变化，然后根据灯丝的电阻随温度的升高而增大的规律解答；

②灯泡正常发光时，与灯泡串联的滑动变阻器电压为6V3.8V=2.2V，则根据欧姆定律即可求出滑动变阻器连入电路的阻值；

③两个相同的这种灯泡串联在6V电源上，可知两灯的实际电压，由此根据表格数据计算实际功率，从而得到总功率；

（4）①0～15V量程已损坏，而灯泡额定电压为3.8V，超过电压表的另一量程0～3V；电源电压是6V，灯泡正常发光时，与灯泡串联的滑动变阻器电压为6V3.8V=2.2V，小于电压表量程0～3V，因此可以用电压表测滑动变阻器电压，以便间接测量灯泡电压，据此设计电路图；

②滑动变阻器两端的电压允许的范围为1.5V～3V，滑动变阻器的电流与灯泡对应电压时的电流相同，故可求出滑动变阻器的阻值范围。

（1）把电流表与电压表的位置交换连接后，电压表串联在电路中，电路中电阻较大，电流较小，故灯泡不亮，电流表也不会损坏，故选D；

（2）闭合开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端时，电路为灯泡的基本电路，灯不亮，电压表有较大的示数，说明电压表与电源正负两极之间连接正常，只能是电压表并联的灯泡