第17章 欧姆定律（易错真题汇编）VIP

第十七章欧姆定律一、选择题（共12小题）1．（2023•扬州）如图所示，在“探究电流与电阻的关系”时，电源电压恒为4.5V，R1可选用5Ω、10Ω、20Ω的电阻，滑动变阻器R2规格为“25Ω0.5A”，电压表（量程为0V～3V），电流表（量程为0～0.6A）。下列说法正确的是（）A．将R1由10Ω换成20Ω，不需要调节滑动变阻器 B．调节滑动变阻器的过程中，应观察电流表的示数 C．实验中可保持R1两端电压为3V D．将R1由10Ω换成20Ω，正确操作后滑动变阻器的功率将变小2．（2023•上海）R1与R2此时接入电路中的阻值相同，S1断开，S2闭合；求下列操作中，一定可以使电流表示数变大的是（）A．闭合S1，断开S2 B．闭合S1，向右滑动滑片P C．减小电源电压，闭合S1 D．增大电源电压，向右滑动滑片P3．（2023•哈尔滨）如图所示是电阻R1、R2的电压﹣电流关系图像，下列说法正确的是（）A．电阻R1两端电压为4V时，通过R1的电流是0.3A B．电阻R1、R2串联，当电流为0.2A时，R1、R2两端总电压为3V C．电阻R1、R2并联到2V电压下，干路中的电流是0.3A D．电阻R1和R2的阻值之比是1：24．（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5．（2023•福建）如图所示，闭合开关S，滑动变阻器滑片P移动过程中，灯突然熄灭，电压表和电流表均无示数。若电路中仅有一处故障，则故障不可能是（）A．电流表接线松开 B．小灯泡L断路 C．滑动变阻器R断路 D．开关S接触不良6．（2023•德州）如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片P由图示位置向右滑动时，下列说法正确的是（）A．小灯泡L与滑动变阻器R串联 B．电压表V示数变大 C．电流表A1和A2示数都变小 D．小灯泡L亮度变暗7．（2023•重庆）将一个定值电阻接入图甲所示电路的虚线框处，并将一个电压表（图中未画出）并联在某段电路两端，闭合开关，移动滑片P，多次记录两电表示数；断开开关，只将定值电阻更换为小灯泡，再次获取数据并记录；将记录的数据绘制成如图乙所示的I﹣U图象。下列分析正确的是（）

A．电源电压为3.5V B．图象b是用接入定值电阻时记录的数据绘制得到的 C．定值电阻和灯泡两端的电压各为3.5V时，灯泡的电阻较大 D．接入小灯泡后，将滑片P向右移动时，电压表的示数将变大8．（2023•常德）图中甲、乙两个滑动变阻器的外形、尺寸完全相同，滑片均位于中点，已知甲的最大阻值比乙的最大阻值大，闭合S后将两个滑动变阻器的滑片同时向左或向右移动。且移动时始终保持两滑片之间的距离不变。下列说法中正确的是（）A．向左移动时，电流表示数变小 B．无论向左还是向右移动，电流表示数都变小 C．滑片位于滑动变阻器中点时，电流表的示数最小 D．滑片移动到滑动变阻器最右端时，电流表的示数最小9．（2023•鄂州）如图甲所示，电源电压恒定，闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片从最右端移至灯正常发光的位置，此过程中电流表示数与两个电压表示数的关系图象如图乙所示。下列说法正确的是（）A．曲线a是电流表示数与电压表V2示数的关系图象 B．电源电压为11V C．灯的额定电流为0.2A D．滑动变阻器的最大阻值是15Ω10．（2023•湘潭）智能快递柜既可通过手机扫码（相当于S1闭合），也可通过输入密码（相当于S2闭合）使装置启动，打开柜门完成取件。符合以上要求的电路示意图是（）A． B．C． D．11．（2023•淄博）如图所示电路中，电源电压6V恒定不变，电流表的量程是0～0.6A，电压表的量程是0～3V，小灯泡上标有“2V，1W”（灯丝电阻不变），滑动变阻器标有“20Ω，1A”。闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，在不损坏电路元件的前提下，电流表、电压表示数的范围分别是（）A．0.25A～0.6A，1V～2V B．0.3A～0.5A，1V～1.5V C．0.25A～0.5A，1.5V～2V D．0.25A～0.5A，1V～2V12．（2022•张家界）如图所示，电源电压保持不变，R1＝10Ω，当闭合开关S，滑动变阻器滑片P从a端移到b端，两电表示数变化关系用图乙中线段AB表示，则电源电压和滑动变阻器的最大值分别为（）A．6V20Ω B．4V20Ω C．6V10Ω D．4V10Ω二、填空题（共6小题）13．（2023•福建）如图所示，电源电压不变，灯L1、L2完全相同。闭合S1，断开S2、S3，灯L1、L2是联的。闭合S1、S2，断开S3，电压表示数为U1；闭合S1、S3，断开S2，电压表示数为U2，则U1：U2＝。14．（2023•广东）如图所示，标有“2.5V0.3A”的灯泡L1和标有“6V0.15A”的灯泡L2连接成联电路，电源电压可调节。闭合开关S，使电源电压从0V逐渐增加，先正常发光的灯泡是，此时通过另一灯泡的电流是A。15．（2023•成都）实验小组设计如图甲所示电路来测量未知定值电阻Rx的阻值，小富提出，这样只能得到一组数据，测量结果误差可能较大。为了减小误差，需要多次测量，应该在电路中串联一个。他们利用改进后的电路进行实验，并绘制出Rx的电压﹣电流图像。如图乙所示的A、B两条图线中，是他们绘制出的图线。16．（2023•宜宾）已知小灯泡L的额定电压为2.5V，通过灯丝的电流与其两端的电压关系如图所示，则灯泡正常发光时的电阻为Ω。把此灯泡与15Ω的定值电阻并联在电源电压为1.5V的电路中，则并联电路的总电流是A。17．（2023•扬州）小锋设计如图所示的电路来判断梅雨季节教室里相对湿度的变化。选用的器材有：3V电源、湿度传感器（其电阻Rs的阻值随相对湿度的增大而减小）、定值电阻R＝2×103Ω、一只电压表（量程为0～3V）等。当相对湿度为40%时，Rs＝1×103Ω，电压表示数为2V，则电压表是并联在的两端，当电压表示数变大时，教室里相对湿度在。18．（2023•南充）在综合实践活动课上，小龙同学设计了如图甲所示的模拟调光灯电路。电源电压恒定，R1为定值电阻。闭合开关S后，将滑动变阻器R2的滑片P由最右端向左移动，直至灯泡L正常发光。此过程中，电流表A的示数随两电压表V1、V2（电压表V2未画出）示数变化关系图象如图乙所示。小灯泡正常发光时的电阻为Ω；若R2的滑片可任意滑动，为了保证灯泡的安全，电路中至少再串联一个Ω的电阻。三、实验探究题（共2小题）19．（2023•无锡）用图甲所示的电路探究通过导体的电流与电压、电阻的关系。器材有：干电池3节（每节电压略小于1.5V），滑动变阻器3个（铭牌上分别标有“5Ωㅤ3A”“20Ωㅤ2A”“50Ωㅤ1.5A”字样），电流表、电压表、开关各一个，阻值为5Ω、10Ω、20Ω的电阻各一个，导线若干。（1）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移至（选填“A”或“B”）端。（2）闭合开关后，电流表和电压表示数为0，移动滑片P，两表指针不偏转。将与电压表“﹣”接线柱相连的导线从D端拆下，试触C点，电压表指针不偏转，试触B点，电压表指针偏转，若电路中只有一处故障，则可能是。（3）排除故障后，重新开始实验，探究电流与电压的关系。闭合开关，电压表示数为0.7V，电流表示数为0.07A。移动滑片P，逐步增大R两端电压，记录电压表的示数U和对应的电流表的示数I。以电流I为纵坐标、电压U为横坐标，采用描点的方式，画出I﹣U图像，如图乙所示。依据图像，得到的结论是，实验中选用的滑动变阻器的铭牌上标有字样，电源电压为V。（4）在探究电流与电阻的关系时，为了能使用上一次的某一组实验数据，断开开关，将R换成5Ω，闭合开关，移动滑片P，电流表示数如图丙所示为A；断开开关，换接未使用过的一个电阻，正确操作后，电流表示数应为A。20．（2023•青岛）（1）有一个阻值未知的定值电阻，小兰用伏安法测量其阻值，过程如下。

实验次数电压U/V电流I/A11.10.2221.50.3031.90.2842.30.4552.50.50①用笔画出导线，将图甲中的电路连接完整。②正确连接电路后，将滑动变阻器的滑片P移至阻值处，再闭合开关，小兰发现移动滑动变阻器滑片P的过程中，电压表有示数且几乎不变，电流表没有示数，则电路中存在的故障可能是：两个接线柱（选填“a与b”或“c与d”）间发生了断路。③解决故障后，通过调节滑动变阻器滑片P的位置，进行多次实验，得到实验数据如表，其中有一组数据是错误的。小兰和小海根据实验数据分别画出了电阻的I﹣U图象，如图乙、丙所示，其中图象是正确的。④所测电阻的阻值为Ω。（2）小兰和小海共同设计了图丁所示的电路，探究金属丝电阻的大小跟导线长度的关系。①电路中的R1、R2、R3均是由材料、粗细相同的金属丝制成，长度分别为0.4m、1.2m、1.6m。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P置于合适位置，电压表V1、V2、V3的示数之比为1：3：4，则三个电阻的阻值之比为R1：R2：R3＝。②通过分析，可以得出结论：材料、粗细相同的金属丝，其电阻大小与长度成。③通过查阅资料，该金属丝的电阻与导线长度的比例系数k＝5Ω/m，则长10m的这种金属丝的电阻是Ω。四、计算题（共2小题）21．（2023•上海）在如图所示的电路中，电源电压为6伏，滑动变阻器R1标有“20Ω，2A”字样。现闭合开关S。①若变阻器R1连入电路的阻值为15Ω，求通过变阻器R1的电流。②若将一电流表A1串联在R1支路，调节滑动变阻器使得两电流表示数如图所示，求定值电阻R2阻值。22．（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。

第十七章欧姆定律（解析版）一、选择题（共12小题）1．（2023•扬州）如图所示，在“探究电流与电阻的关系”时，电源电压恒为4.5V，R1可选用5Ω、10Ω、20Ω的电阻，滑动变阻器R2规格为“25Ω0.5A”，电压表（量程为0V～3V），电流表（量程为0～0.6A）。下列说法正确的是（）A．将R1由10Ω换成20Ω，不需要调节滑动变阻器 B．调节滑动变阻器的过程中，应观察电流表的示数 C．实验中可保持R1两端电压为3V D．将R1由10Ω换成20Ω，正确操作后滑动变阻器的功率将变小解：AB、根据串联电路的分压原理可知，将定值电阻由10Ω改接成20Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，根据串联电路电压的规律可知，为了保持定值电阻两端电压不变，应增大滑动变阻器分得的电压，由串联分压的分压原理可知，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向左端移动，观察电压表，使电压表的示数不变，故AB错误；C、因为串联电路电流相等，所以I=UVR=U−UV由于滑动变阻器的规格为“20Ω0.5A”，电流表的量程为0～0.6A，所以电路的最大电流为0.5A，由欧姆定律，因此定值电阻两端允许的最大电压：U最大＝I最大R1＝0.5A×5Ω＝2.5V；故定值电阻两端的电压范围为2V～2.5V，故C错误；D、由串联电路的电压特点可知，滑动变阻器两端的电压：U滑＝U﹣UV，当接入10Ω的电阻时，电路中的电流：I1=UVR1=UV10Ω，滑动变阻器的电功率：P1＝U当接入20Ω的电阻时，电路中的电流：I2=UVR2=UV20Ω，滑动变阻器的电功率：P2＝U将R1由10Ω换成20Ω，正确操作是保持UV不变，则P1P2=(U−UV)×UV10Ω(U−答案：D。2．（2023•上海）R1与R2此时接入电路中的阻值相同，S1断开，S2闭合；求下列操作中，一定可以使电流表示数变大的是（）A．闭合S1，断开S2 B．闭合S1，向右滑动滑片P C．减小电源电压，闭合S1 D．增大电源电压，向右滑动滑片P解：根据电路图可知，当S1断开、S2闭合时，电路为R2的简单电路，电流表测量电路中的电流；A、闭合S1，断开S2、电路为R1的简单电路，电流表测量电路中的电流，由于R1与R2此时接入电路中的阻值相同，所以电流表示数不变，故A错误；B、闭合S1，两个电阻并联，电流表测量干路中的电流；向右滑动滑片P，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知，通过滑动变阻器的电流变小；由于R1与R2此时接入电路中的阻值相同，根据并联电路的电流规律可知，干路中的电流一定大于通过R1的电流，所以电流表的示数一定变大，故B正确；C、闭合S1，两个电阻并联，电流表测量干路中的电流；减小电源电压，会使得通过R1与R2的电流同时减小，通过R1与R2的电流的和可能会小于开始时电流表的示数，故C错误；D、增大电源电压，向右滑动滑片P，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据I=UR可知，无法判定通过R答案：B。3．（2023•哈尔滨）如图所示是电阻R1、R2的电压﹣电流关系图像，下列说法正确的是（）A．电阻R1两端电压为4V时，通过R1的电流是0.3A B．电阻R1、R2串联，当电流为0.2A时，R1、R2两端总电压为3V C．电阻R1、R2并联到2V电压下，干路中的电流是0.3A D．电阻R1和R2的阻值之比是1：2解：A．由图可知当电阻R1两端电压为4V时，通过其电流为0.4A，故A错误；B．由图像可知，若电阻R1、R2串联，当电流为0.2A时，R1、R2两端电压分别为2V、1V，R1、R2两端总电压：U＝U1+U2＝2V+1V＝3V，故B正确；C．由图像可知，电阻R1、R2并联到2V电压下时，通过R1、R2的电流分别为0.2A、0.4A，干路中的电流：I＝I1+I2＝0.2A+0.4A＝0.6A，故C错误；D．由图像可知，R1、R2为定值电阻，若电阻R1、R2串联，当电流为0.2A时，R1、R2两端电压分别为2V、1V，根据欧姆定律可得：R1R2电阻R1和R2的阻值之比：R1：R2＝10Ω：5Ω＝2：1，故D错误。答案：B。4．（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：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。答案：D。5．（2023•福建）如图所示，闭合开关S，滑动变阻器滑片P移动过程中，灯突然熄灭，电压表和电流表均无示数。若电路中仅有一处故障，则故障不可能是（）A．电流表接线松开 B．小灯泡L断路 C．滑动变阻器R断路 D．开关S接触不良解：由电路图知，灯泡和滑动变阻器串联电流表测量电路中的电流，电压表测量灯泡的电压，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现灯泡不亮，电流表和电压表均无示数，说明电路中出现了断路，而电压表测的是小灯泡的电压，当小灯泡断路时，电压表的正负接线柱与电源两极相连，电压表测的是电源电压，电压表会有读数，所以不可能是小灯泡断路；电流表断路、滑动变阻器断路、开关S接触不良时，电路中没有电流流过，此时小灯泡不亮，电流表和电压表均无示数，是可能的情况，故B符合题意，ACD不符合题意。答案：B。6．（2023•德州）如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片P由图示位置向右滑动时，下列说法正确的是（）A．小灯泡L与滑动变阻器R串联 B．电压表V示数变大 C．电流表A1和A2示数都变小 D．小灯泡L亮度变暗解：A、由图示电路图可知，灯泡L和滑动变阻器并联，电压表测电源电压，电流表A1测通过R的电流，电流表A2测干路电流；故A错误；B、电压表始终测量电源电压，电源电压保持不变，故电压表示数不变，故B错误；CD、滑片向右移动过程，滑动变阻器接入电路阻值变大，电源电压不变，通过滑动变阻器的电流变小，电流表A1示数变小，根据并联不相互影响，通过灯泡L的电流不变，小灯泡L亮度不变，电流表A2示数变小，故C正确，D错误。答案：C。7．（2023•重庆）将一个定值电阻接入图甲所示电路的虚线框处，并将一个电压表（图中未画出）并联在某段电路两端，闭合开关，移动滑片P，多次记录两电表示数；断开开关，只将定值电阻更换为小灯泡，再次获取数据并记录；将记录的数据绘制成如图乙所示的I﹣U图象。下列分析正确的是（）

A．电源电压为3.5V B．图象b是用接入定值电阻时记录的数据绘制得到的 C．定值电阻和灯泡两端的电压各为3.5V时，灯泡的电阻较大 D．接入小灯泡后，将滑片P向右移动时，电压表的示数将变大解：闭合开关，定值电阻（或灯泡）和滑动变阻器串联接入电路，根据U＝IR可知定值电阻（或灯泡）两端的电压随电流的增大而增大，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随电流的增大而减小，由乙图可知电压表与滑动变阻器并联接入电路，电压表测滑动变阻器两端的电压，定值电阻的阻值不变，灯泡的电阻是变化的，所以a是接入定值电阻时记录的数据绘制得到的，b是接入灯泡时记录的数据绘制得到的，故B错误；当滑动变阻器两端的电压为0.5V时，通过电路的电流为0.7A，当滑动变阻器两端的电压为3.5V时，通过电路的电流为0.1A，串联电路总电压等于各部分电压之和，根据欧姆定律可得电源电压U＝IR定+UV，代入数据可得0.7A×R定+0.5V＝0.1A×R定+3.5V，解方程可得R定＝5Ω，则电源电压U＝IR定+UV＝0.7A×5Ω+0.5V＝4V，故A错误；定值电阻和灯泡两端的电压各为3.5V时，根据串联电路电压规律可知滑动变阻器两端的电压为4V﹣3.5V＝0.5V，由乙图可知此时通过定值电阻的电流大于通过灯泡的电流，根据R=U接入小灯泡后，将滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据串联分压原理可知电压表的示数将变小，故D错误。答案：C。8．（2023•常德）图中甲、乙两个滑动变阻器的外形、尺寸完全相同，滑片均位于中点，已知甲的最大阻值比乙的最大阻值大，闭合S后将两个滑动变阻器的滑片同时向左或向右移动。且移动时始终保持两滑片之间的距离不变。下列说法中正确的是（）A．向左移动时，电流表示数变小 B．无论向左还是向右移动，电流表示数都变小 C．滑片位于滑动变阻器中点时，电流表的示数最小 D．滑片移动到滑动变阻器最右端时，电流表的示数最小解：由图可知，甲滑动变阻器滑片左边的电阻线接入电路，乙滑动变阻器滑片右边的电阻线接入电路，电流表测量电路中的电流；AB、当P向左移动时，甲滑动变阻器接入电路中的电阻变小，乙滑动变阻器接入电路中的电阻变大，因甲的最大阻值比乙的最大阻值大，所以，滑片移动相同距离时，甲减小的电阻大于乙增大的电阻，即此时电路中的总电阻变小，由I=UC、滑片位于滑动变阻器中点时，总电阻R总=R滑片移动到滑动变阻器最右端时，总电阻R总′＝R甲=R因R甲＞R乙，所以比较可知滑片移动到滑动变阻器最右端时，总电阻最大，由欧姆定律可知总电流最小，即电流表的示数最小，故C错误，D正确。答案：D。9．（2023•鄂州）如图甲所示，电源电压恒定，闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片从最右端移至灯正常发光的位置，此过程中电流表示数与两个电压表示数的关系图象如图乙所示。下列说法正确的是（）A．曲线a是电流表示数与电压表V2示数的关系图象 B．电源电压为11V C．灯的额定电流为0.2A D．滑动变阻器的最大阻值是15Ω解：由电路图可知，闭合开关S，灯泡与滑动变阻器串联，电压表V1测灯泡两端的电压，电压表V2测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。ABD、当滑片位于最右端时，变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，由串联电路的分压原理可知，滑动变阻器两端的电压最大即电压表V2的示数最大，灯泡两端的电压最小即电压表V1的示数最小，则图象a表示电流表与电压表V1示数变化关系图象，图象b表示电流表与电压表V2示数变化关系图象，故A错误；由图乙可知，电路中的最小电流I小＝0.2A，灯泡两端的电压UL＝2V，滑动变阻器两端的电压U滑＝9V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压：U＝UL+U滑＝2V+9V＝11V，故B正确；由I=UR滑=U滑IC．灯正常发光时电路中的电流最大，滑动变阻器两端的电压最小，由图乙可知，此时电路中的电流I大＝0.6A，即小灯泡的额定电流为0.6A，故C错误。答案：B。10．（2023•湘潭）智能快递柜既可通过手机扫码（相当于S1闭合），也可通过输入密码（相当于S2闭合）使装置启动，打开柜门完成取件。符合以上要求的电路示意图是（）A． B．C． D．解：由题意知，智能快递柜既可通过手机扫码（相当于S1闭合），也可通过输入密码（相当于S2闭合）使装置启动，说明两开关可以独立工作、互不影响，即两开关并联后共同控制装置；由各选项电路图知，BCD不符合题意，A符合题意。答案：A。11．（2023•淄博）如图所示电路中，电源电压6V恒定不变，电流表的量程是0～0.6A，电压表的量程是0～3V，小灯泡上标有“2V，1W”（灯丝电阻不变），滑动变阻器标有“20Ω，1A”。闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，在不损坏电路元件的前提下，电流表、电压表示数的范围分别是（）A．0.25A～0.6A，1V～2V B．0.3A～0.5A，1V～1.5V C．0.25A～0.5A，1.5V～2V D．0.25A～0.5A，1V～2V解：由图可知，小灯泡与滑动变阻器串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量小灯泡两端的电压；根据题意可知，小灯泡的额定电压为2V，小于3V，即小灯泡两端的最大电压UL＝2V，由P＝UI可知，小灯泡允许通过的最大电流：IL=P电流表量程为0～0.6A，所以电路中允许通过的最大电流I大＝IL＝0.5A；由I=UR可知，小灯泡的电阻：RL=U当滑动变阻器接入电路的阻值最大，即R滑＝20Ω，根据欧姆定律可知，此时电路中的电流最小，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻：R＝R滑+RL＝20Ω+4Ω＝24Ω，电路中的最小电流：I小=U由I=UR可知，小灯泡两端的最小电压：UL小＝I小RL＝0.25A×4所以电流表的示数变化范围为0.25A～0.5A，电压表的示数变化范围为1V～2V。答案：D。12．（2022•张家界）如图所示，电源电压保持不变，R1＝10Ω，当闭合开关S，滑动变阻器滑片P从a端移到b端，两电表示数变化关系用图乙中线段AB表示，则电源电压和滑动变阻器的最大值分别为（）A．6V20Ω B．4V20Ω C．6V10Ω D．4V10Ω解：当滑片P在a端时，滑动变阻器接入的电阻最大，由图乙可知，此时电压表的示数为4V，电流表示数为0.2A，RP最大=U当滑片P在b端时，滑动变阻器接入的电阻为0，此时电压表的示数为0，电流表示数为0.6A，电源电压：U＝IbR1＝0.6A×10Ω＝6V。答案：A。二、填空题（共6小题）13．（2023•福建）如图所示，电源电压不变，灯L1、L2完全相同。闭合S1，断开S2、S3，灯L1、L2是串联的。闭合S1、S2，断开S3，电压表示数为U1；闭合S1、S3，断开S2，电压表示数为U2，则U1：U2＝2：1。解：由图知，当闭合S1，断开S2、S3，灯L1、L2是在同一条电流路径上，是串联；闭合S1、S2，断开S3，电压表测量两个灯泡串联的总电压，示数为U1；闭合S1、S3，断开S2，电压表测量L2两端的电压，示数为U2，由于两个灯泡串联电流相等，而灯L1、L2完全相同，电阻相等，根据U＝IR知，两个灯泡的电压相等，则总电压是一个灯泡电压的2倍，即U1：U2＝2：1。答案：串；2：1。14．（2023•广东）如图所示，标有“2.5V0.3A”的灯泡L1和标有“6V0.15A”的灯泡L2连接成串联电路，电源电压可调节。闭合开关S，使电源电压从0V逐渐增加，先正常发光的灯泡是L2，此时通过另一灯泡的电流是0.15A。解：闭合开关S，两个灯串联在电路中，使电源电压从0V逐渐增加，电路中电阻一定，由I=UR可知电路中的电流变大，由于灯L2的额定电流0.15A小于L1的额定电流0.3A，电路中的电流先达到L2的额定电流，灯泡L答案：串；L2；0.15。15．（2023•成都）实验小组设计如图甲所示电路来测量未知定值电阻Rx的阻值，小富提出，这样只能得到一组数据，测量结果误差可能较大。为了减小误差，需要多次测量，应该在电路中串联一个滑动变阻器。他们利用改进后的电路进行实验，并绘制出Rx的电压﹣电流图像。如图乙所示的A、B两条图线中，A是他们绘制出的图线。解：为了减小误差，需要多次测量，需要改变待测电阻两端的电压和通过待测电路的电流，所以应该在电路中串联一个滑动变阻器；根据乙图可知，A的U﹣I图像是一条斜直线，这说明A的阻值大小不变；B的U﹣I图像是一条曲线，这说明B的电阻大小是变化的；由于该实验是测量未知定值电阻Rx的阻值，所以待测电阻阻值不变，A是他们绘制出的图线。答案：滑动变阻器；A。16．（2023•宜宾）已知小灯泡L的额定电压为2.5V，通过灯丝的电流与其两端的电压关系如图所示，则灯泡正常发光时的电阻为10Ω。把此灯泡与15Ω的定值电阻并联在电源电压为1.5V的电路中，则并联电路的总电流是0.3A。解：（1）由题知灯泡的额定电压为2.5V，由图像读出灯泡正常发光时的电流为0.25A，由I=URL=U额I（2）并联电路中各个支路两端的电压均等于电源电压，把此灯泡与15Ω的定值电阻并联在电源电压为1.5V的电路中时，由图可知，此时通过灯泡的电流为：IL′＝0.2A，通过定值电阻的电流为：IR=U由并联电路的电流特点可知并联电路的总电流为：I＝IL′+IR＝0.2A+0.1A＝0.3A。答案：10；0.3。17．（2023•扬州）小锋设计如图所示的电路来判断梅雨季节教室里相对湿度的变化。选用的器材有：3V电源、湿度传感器（其电阻Rs的阻值随相对湿度的增大而减小）、定值电阻R＝2×103Ω、一只电压表（量程为0～3V）等。当相对湿度为40%时，Rs＝1×103Ω，电压表示数为2V，则电压表是并联在R的两端，当电压表示数变大时，教室里相对湿度在变大。解：（1）由图知湿度传感器Rs与定值电阻R串联，则当相对湿度为40%时，Rs＝1×103Ω，总电阻为：R总＝Rs+R＝1×103Ω+2×103Ω＝3×103Ω，所以，电路的电流为：I=UR总根据I=UR可得，湿度传感器RUs＝IRs＝1×10﹣3A×1×103Ω＝1V，UR＝IRR＝1×10﹣3A×2×103Ω＝2V，已知电压表示数为2V，则电压表并联在定值电阻R的两端；（2）当电压表示数变大时，根据I=U根据串联电路的总电阻等于各用电器的电阻之和可知：电阻Rs的阻值变小；由于电阻Rs的阻值随相对湿度的增大而减小，则教室里相对湿度的变大。答案：R；变大。18．（2023•南充）在综合实践活动课上，小龙同学设计了如图甲所示的模拟调光灯电路。电源电压恒定，R1为定值电阻。闭合开关S后，将滑动变阻器R2的滑片P由最右端向左移动，直至灯泡L正常发光。此过程中，电流表A的示数随两电压表V1、V2（电压表V2未画出）示数变化关系图象如图乙所示。小灯泡正常发光时的电阻为5Ω；若R2的滑片可任意滑动，为了保证灯泡的安全，电路中至少再串联一个1.5Ω的电阻。解：由电路图可知，闭合开关S后，灯泡、R1、R2串联，电压表V1测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。（1）因灯泡两端的电压越大时通过的电流越大，所以图乙中图线①是小灯泡的I﹣U图像，由图线②可知，电压表V2的示数随电流表示数的增大而减小，所以电压表V2测滑动变阻器两端的电压或测定值电阻和滑动变阻器两端的电压之和，因串联电路中各处的电流相等，且总电压等于各分电压之和，所以，由电流相等时两电压表的示数之和不相等可知，电压表V2测滑动变阻器R2两端的电压，即并联在滑动变阻器R2两端；当灯泡正常发光时，电路中的电流最大，由图乙可知，最大电流为0.5A，此时灯泡两端的电压UL＝2.5V，根据I=UR可得小灯泡正常发光时的电阻：RL=U由图乙可知，当电路中的电流I′＝0.4A时，灯泡两端的电压UL′＝1.5V，变阻器R2两端的电压U2＝2V，则电源的电压为：U＝UL′+U2′+I′R1＝1.5V+2V+0.4A×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①当滑动变阻器的滑片处于最右端时，变阻器接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，由图乙可知，灯泡两端的电压UL″＝0.5V，变阻器R2两端的电压U2″＝3.5V，电路中的电流I″＝0.2A，则电源的电压为：U＝UL″+U2″+I″R1＝0.5V+3.5V+0.2A×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②由①②可得：R1＝2.5Ω，U＝4.5V；（2）当灯泡正常发光时，电路中总电阻为：R总=UI=若R2的滑片可任意滑动，为了保证灯泡的安全，根据串联电路的电阻特点可得：R串＝R﹣RL﹣R1＝9Ω﹣5Ω﹣2.5Ω＝1.5Ω。答案：5；1.5。三、实验探究题（共2小题）19．（2023•无锡）用图甲所示的电路探究通过导体的电流与电压、电阻的关系。器材有：干电池3节（每节电压略小于1.5V），滑动变阻器3个（铭牌上分别标有“5Ωㅤ3A”“20Ωㅤ2A”“50Ωㅤ1.5A”字样），电流表、电压表、开关各一个，阻值为5Ω、10Ω、20Ω的电阻各一个，导线若干。（1）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移至B（选填“A”或“B”）端。（2）闭合开关后，电流表和电压表示数为0，移动滑片P，两表指针不偏转。将与电压表“﹣”接线柱相连的导线从D端拆下，试触C点，电压表指针不偏转，试触B点，电压表指针偏转，若电路中只有一处故障，则可能是导线BC断路。（3）排除故障后，重新开始实验，探究电流与电压的关系。闭合开关，电压表示数为0.7V，电流表示数为0.07A。移动滑片P，逐步增大R两端电压，记录电压表的示数U和对应的电流表的示数I。以电流I为纵坐标、电压U为横坐标，采用描点的方式，画出I﹣U图像，如图乙所示。依据图像，得到的结论是当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比，实验中选用的滑动变阻器的铭牌上标有“50Ωㅤ1.5A”字样，电源电压为4.2V。（4）在探究电流与电阻的关系时，为了能使用上一次的某一组实验数据，断开开关，将R换成5Ω，闭合开关，移动滑片P，电流表示数如图丙所示为0.4A；断开开关，换接未使用过的一个电阻，正确操作后，电流表示数应为0.1A。解：（1）为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大处，即B端；（2）闭合开关后，电流表示数为0，说明电路可能断路，电压表示数为0，说明电压表与电源没有连通；将与电压表“﹣”接线柱相连的导线从D端拆下，试触C点，电压表指针不偏转，试触B点，电压表指针偏转，说明此时电压表与电源连通，电压表并联的电路断路，若电路中只有一处故障，则可能是导线BC断路；（3）由图乙可知，图线为一条过原点的斜线，故得到的结论是：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；由图甲可知，电源为三节干电池串联，每节电压略小于1.5V，则电源电压应该大于3V，小于4.5V；闭合开关，电压表示数为0.7V，电流表示数为0.07A，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大，根据串联电路电压规律和欧姆定律可知，电源电压为：U＝0.7V+0.07A×R滑大……①；若选用“5Ωㅤ3A”的滑动变阻器，代入①式，则U＝1.05V，不符合题意；若选用“20Ωㅤ2A”的滑动变阻器，代入①式，则U＝2.1V，不符合题意；若选用“50Ωㅤ1.5A”的滑动变阻器，代入①式，则U＝4.2V，符合题意；故实验中选用的滑动变阻器的铭牌上标有“50Ωㅤ1.5A”字样，电源电压为4.2V；（4）将R换成5Ω，闭合开关，移动滑片P，电流表示数如图丙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.4A，则定值电阻两端电压为：UV＝I2R2＝0.4A×5Ω＝2V；由图乙可知，在探究电流与电压的关系实验中，定值电阻的阻值为：R1=U1I1=在探究电流与电阻的关系实验中，应控制定值电阻两端电压不变，故换接20Ω的电阻，正确操作后，电流表示数应为：I3=U答案：（1）B；（2）导线BC断路；（3）当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；“50Ωㅤ1.5A”；4.2；（4）0.4；0.1。20．（2023•青岛）（1）有一个阻值未知的定值电阻，小兰用伏安法测量其阻值，过程如下。实验次数电压U/V电流I/A11.10.2221.50.3031.90.2842.30.4552.50.50①用笔画出导线，将图甲中的电路连接完整。②正确连接电路后，将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大处，再闭合开关，小兰发现移动滑动变阻器滑片P的过程中，电压表有示数且几乎不变，电流表没有示数，则电路中存在的故障可能是：两个接线柱c与d（选填“a与b”或“c与d”）间发生了断路。③解决故障后，通过调节滑动变阻器滑片P的位置，进行多次实验，得到实验数据如表，其中有一组数据是错误的。小兰和小海根据实验数据分别画出了电阻的I﹣U图象，如图乙、丙所示，其中图象乙是正确的。④所测电阻的阻值为5Ω。（2）小兰和小海共同设计了图丁所示的电路，探究金属丝电阻的大小跟导线长度的关系。①电路中的R1、R2、R3均是由材料、粗细相同的金属丝制成，长度分别为0.4m、1.2m、1.6m。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P置于合适位置，电压表V1、V2、V3的示数之比为1：3：4，则三个电阻的阻值之比为R1：R2：R3＝1：3：4。②通过分析，可以得出结论：材料、粗细相同的金属丝，其电阻大小与长度成正比。③通过查阅资料，该金属丝的电阻与导线长度的比例系数k＝5Ω/m，则长10m的这种金属丝的电阻是50Ω。解：（1）①滑动变阻器接一个上接线柱和一个下接线柱串联在电路中，如下图所示：②为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应位于阻值最大处；移动滑动变阻器的滑片P发现，电流表示数始终为零，说明电路可能断路；电压表示数几乎不变，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，故电路故障可能是c与d间断路；③去除错误的第3个数据可得结论：导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比，其图像为过原点的直线，故乙正确，丙错误；④根据R=UI得正确的四次电阻分别为：R1＝5Ω；R2＝5Ω；R4≈5.1Ω；R5＝5R=5Ω+5Ω+5.1Ω+5Ω4≈（2）①由电路图知三个电阻串联，电压表测量V1测量R1两端的电压，V2测量R2两端的电压，V3测量R3两端的电压；在串联电路中，电流相同，由I=UR知电路中的电流与电阻两端的电压成正比，由于电压表V1、V2、V3的示数之比为1：3：4，则三个电阻的阻值之比为R1：R2：R②由于R1、R2、R3均是由材料、粗细相同的金属丝制成，长度分别为0.4m、1.2m、1.6m，则长度之比为：1：3：4，故可以得出材料、粗细相同的金属丝，其电阻大小与长度成正比；③该金属丝的电阻与导线长度的比例系数k＝5Ω/m，则长10m的这种金属丝的电阻是：10m×5Ω/m＝50Ω。答案：（1）①见解答图；②最大；c与d；③乙；④5；（2）①1：3：4；②正比；③50。四、计算题（共2小题）21．（2023•上海）在如图所示的电路中，电源电压为6伏，滑动变阻器R1标有“20Ω，2A”字样。现闭合开关S。①若变阻器R1连入电路的阻值为15Ω，求通过变阻器R1的电流。②若将一电流表A