专题13欧姆定律
一、选择题
1．【2017?南京卷】如图所示电路中，电源电压不变．闭合开关后，当滑片P在某一端点时，电流表示数为0.3A，小灯泡消耗的功率为0.9W；当滑片P移至中点时，电压表示数变化了2V，此时小灯泡恰好正常发光，且消耗的功率为2W．下列说法正确的是
A．小灯泡正常发光时的电阻为10Ω
B．滑动变阻器的最大阻值为20Ω
C．电源电压为8V
D．滑片P在最右端时，滑动变阻器消耗的功率为3.2W
【答案】B
【解析】
，故A错误；（2）当滑片P在某一端点时，滑动变阻器全部连入电路，根据串联电路电阻特点和可得：电源电压U=UL+IR=3V+0.3A×R-----------①当滑片P移至中点时，根据P=UI可知：电路中的电流，根据串联电路电阻特点和可得：电源电压------------解可得：R=20Ω，故B正确；U=9V，故C错误；（3）当滑片P在最右端时，滑动变阻器全部连入电路，滑动变阻器消耗的功率P=I2R=（0.3A）2×20Ω=1.8W，故D错误．故选B．
考点：欧姆定律的应用；电功率的计算．
、【2017?深圳卷】小明把台灯插入插座，闭合开关，家里的总控制开关立刻跳闸，请分析造成这种现象的原因是（）
A、插头短路B、灯丝断路C、灯头内短路D、灯头内断路
【答案】
【解析】
【考点定位】家庭电路的故障分析
3、【2017?深圳卷】如图是一个油量表的示意图，滑动变阻器规格为“20Ω1A”．闭合开关，当浮球最低时滑片P滑到a端，电流表示数为0.3A，当浮球最高时，滑片P滑到b端，电流表示数为0.5A．下列说法错误的是（）
A、电阻R1的阻值为30ΩB、电源电压为15VC、在加满油后，1min内电阻R1产生的热量为450JD、电阻R1最小功率为7.5W
【答案】
【解析】
由电路图可知，R1与R2串联，电流表测电路中的电流；当滑片位于a端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，由I=可得，电源的电压：U=Ia（R1+R2）=0.3A×（R1+20Ω），当滑片位于b端时，电路为R1的简单电路，则电源的电压：U=IbR1=0.5A×R1，因电源的电压不变，所以，0.3A×（R1+20Ω）=0.5A×R1，解得：R1=30Ω，故A正确；电源的电压U=IbR1=0.5A×30Ω=15V，故B正确；在加满油后，滑片位于b端，则1min内电阻R1产生的热量：Q1=Ib2R1t=（0.5A）2×30Ω×60s=450J，故C正确；当滑片位于a端时，电阻R1的功率最小，则P1=Ia2R1=（0.3A）2×30Ω=2.7W，故D错误；故应选D。
4.【2017?常州卷】如图所示的电路中，.闭合开关S，电压表的示数之比是（）
A、1：3
B、3：1
C、3：4
D、4：3
【答案】C
【解析】
考点：欧姆定律的应用．
【2017?常州卷】如图甲所示电路中，电源电压可调，灯的额定电压均为6V，的图像如图乙所示，闭合开关S，逐步调大电源电压至电路允许的最大值，此时（）
正常发光
电源电压为12V
电路总电阻为
电路总功率为2.4W
【答案】D
【解析】
故选D．
考点：欧姆定律的应用；电功率的计算．
.【2017?南通卷】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（）
【答案】D
【解析】
（1）根据串联电路电压的规律，R的电压为：UR=U总-UD，根据欧姆定律，通过R的电流，即电路中的电流：-----，因R和UD为定值，式为I随U总的变化关系式，可知，I与U总的变化关系为一次函数关系，A错误；且I随U总的变大而变大，故B错误；（2）R消耗的电功率：。此式为R消耗的电功率P随电源总电压U总变化的二次函数关系，由数学知识知，图象为抛物线，故C错误，D正确．故选D．
考点：电路的动态分析．
．【2017?北京卷】图5所示的电路中，电源两端的电压保持不变，R2为定值电阻。闭合开关S，在滑动变阻器的滑片P向右滑动的过程中，关于电压表和电流表的示数变化，下列四个选项中，判断正确的是
A．电压表、电流表示数均变大
B．电压表、电流表示数均变小
C．电压表示数变大，电流表示数变小
D．电压表示数变小，电流表示数变大
【答案】C
【解析】
答案为C。
考点：动态电路分析
．【2017?北京卷】如图14所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，实验时，干电池两端电压会随电路中电阻的变化而改变。在不拆改电路的情况下，下列选项中的探究问题，利用这个电路进行实验能完成的是
A．电路中的电流一定时，电阻两端的电压与电阻成正比吗？
B．电阻一定时，通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比吗？
C．电阻两端电压一定时，通过电阻的电流与电阻成反比吗？
D．电阻一定时，电阻消耗的电功率与电阻两端的电压的平方成正比吗？
【答案】BD
【解析】
故D能完成。
答案为BD。
考点：欧姆定律的应用电功率
．【2017?北京卷】如图15所示是小成测量未知电阻Rx的实验电路，电源两端电压不变，其中R0为阻值已知的定值电阻。当开关S、S1闭合，开关S2断开时，电流表示数为I1；当开关S、S2闭合，开关S1断开时，电流表示数为I2。则下列四个选项中，Rx的表达式正确的是
【答案】D
【解析】
故D正确。
考点：欧姆定律的应用
．【2017?台州卷】如图是小柯连接的电路，开关闭合后，发现灯L2比L1亮，关于该电路分析正确的是（）
A．通过L2的电流比L1的电流大
B．L2的电阻比L1的电阻大
C．L2两端电压比L1两端电压小
D．L2的实际功率比L1的实际功率小
【答案】
【解析】
由图可知，两个灯泡组成串联电路，串联电路中电流处处相等，所以通过两灯电流相等，故A错误；灯泡亮度有灯泡的实际功率决定，L2比L1亮，所以L2的实际功率比L1的实际功率大，故D错误；两灯电流相等，且L2的实际功率比L1的实际功率大，由P=I2R可知，L2的电阻比L1的电阻大，故B正确；由U=IR知，L2两端电压比L1两端电压大，故C错误故选B
【考点定位】串联电路的电流规律；欧姆定律的应用；实际功率
.【2017?枣庄卷】如图所示，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“20Ω1A”，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.滑动变阻器的电阻允许调节的范围是0～20Ω
B.电流表示数的变化范围是0.1～0.6A
C.电压表示数的变化范围是1V～3V
D.灯泡的最小功率是1W
【答案】C
【解析】
阻器的规格为“20ΩlA”，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=RL+R=20Ω+5Ω=25Ω；则电路中的最小电流：，所以电流表示数的变化范围是0.2～0.6A，故B错误；灯泡两端的最小电压为UL最小=I最小RL=0.2A×5Ω=1V；所以电压表示数的变化范围是1V～3V，故C正确；此时灯泡的功率最小为：PL最小=I最小2RL=（0.2A）2×5Ω=0.2W，故D错误．故选C．
考点：欧姆定律的应用；电功率的计算．
1.【2017?枣庄卷】如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向左移动，下列说法中正确的是（）
A.电流表A1的示数变小，电流表A2的示数变大
B.电流表A1的示数和电流表A2的示数同时变大
C.电压表的示数变大，电流表A1的示数变小
D.电压表的示数不变，电流表A1的示数变小
【答案】D
【解析】
D．
考点：电路的动态分析．
【答案】【解析】考点：14.【2017?长春卷】如图所示的电路中，电源两端电压恒定，将滑片置于滑动变阻器的中点，当开关S1闭合，S2断开时，电压表和电流表的示数分别为U1、I1；当开关S1、S2都闭合时，电压表和电流表的示数分别为U2、I2，则（C）
A.U1>U2B.U1=U2C.I1I2
【答案】【解析】考点：
【答案】【解析】U/R可得，电压表示数U与电流表示数I的关系：U=U电源-IR0，据此可知，U-I图象是一次函数图象，故CD错误；当滑片位于a点时，变阻器接入电路中的电阻较小，电路中的电流较大，由U=U电源-IR0可知，电压表的示数较小，故A错误、B正确，故选B。
考点：．【2017?营口卷】如图所示的电路中，当只闭合开关S1时，电流表、电压表的示数分别为I1、U1，当开关S1、S2都闭合时，电流表、电压表的示数分别为I2、U2，则下列关系式正确的是（）
A．I2=I1、U2U1B．I2I1、U2=U1C．I2I1、U2U1D．I2I1、U2U1
【答案】
【解析】
【考点定位】欧姆定律的应用
1．【2017?营口卷】如图所示的电路中，电源电压6V保持不变，电流表使用0﹣0.6A量程，电压表使用0﹣3V量程，定值电阻的规格为“10Ω0.5A”，滑动变阻器铭牌上标有“20Ω1A”，为了保证电路各元件的安全，闭合开关后（）
A．电路允许通过的最大电流为0.3A
B．滑动变阻器连入电路的最小阻值为10Ω
C．电压表的最小示数为2V
D．电路的最大功率为3W
【答案】
【解析】
变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，电压表的示数最小，则电路中的最小电流：I小===0.2A，电压表的最小示数：U1小=I小R1=0.2A10Ω=2V，故C正确故选ABC
【考点定位】欧姆定律的应用；电功率的计算
8．【2017?遵义卷】如图所示，当S、S1闭合，滑动变阻器的滑片P位于中点时，电压表的示数为U1，滑动变阻器消耗的功率为0.9W；当S、S2闭合，滑动变阻器的滑片P位于最左端时，电压表的示数为2U1，滑动变阻器消耗的功率为0.2W，则R1与R2的比值是（）
A．1：18 B．18：1 C．1：6 D．6：1
【答案】
【解析】
当S、S1闭合，滑动变阻器的滑片P位于中点时，R1与R串联，电压表测R1两端的电压；当S、S2闭合，滑动变阻器的滑片P位于最左端时，R2与R串联，电压表测R2两端的电压，由P=I2R可得，两种情况下滑动变阻器消耗的电功率之比：==（）2×==，解得：=，由I=可得，两种情况下电压表的示数之比：==×=×==，解得：=故应选C。
欧姆定律的应用；电功率与电压、电流的关系
S，发现灯泡L1亮，L2不亮．调节变阻器滑片P，L1变亮，L2始终不亮，出现这一现象的原因可能是()
A．滑动变阻器断路B．滑动变阻器短路C．灯泡L2短路D．灯泡L2断路
【答案】【解析】考点：20.．【2017?哈尔滨卷】两定值电阻R1＝10Ω,R2＝5Ω，现将R1、R2接入如图所示的电路，电源电压为3V，当开关S闭合时，下列分析正确的是()
A．R1、R2电流之比为1:2B．R1、R2两端的电压之比为2:1
C．R1、R2消耗的电功率之比为1:2D．电路消耗总的电功率等于2.7W
【答案】【解析】考点：二、填空题
1．【2017?南京卷】如图所示，电源电压恒为3V，R1=10Ω，R2=1OΩ，R3=20Ω．只闭合S2，电流表的示数为▲A，电压表的示数为▲V；只闭合S、S2、S3，电流表的示数为▲A；要使电路消耗的电功率最小，应只闭合开关▲．
【答案】0.15；1.5；0.45；S4．
【解析】
则，，所以电流表示数I′=I1+I3=0.3A+0.15A=0.45A；（3）根据可知在电压相同的条件下，电阻越大电功率就越小；根据串并联电路的电阻特点可知电阻R1、R2、R3串联时电阻最大，所以只闭合S4时．故答案为：0.15；1.5；0.45；S4．
考点：欧姆定律的应用；电功率的计算．
．【2017?广东卷】有“3V0.75W”的L1灯泡和“3V1.5W”的L2灯泡，如题14图甲所示，闭合开关，L1灯泡和L2正常发光，则电路总电阻R=Ω；如题14图乙所示，闭合开关，L1灯正常发光，则电源2的电压U=V；此时L2消耗的实际功率P=W(假设灯丝电阻不变)。
44.50.375
【解析】
有“3V0.75W”的L1灯泡和“3V1.5W”的L2灯泡，L1灯泡，L2灯泡，如题14图甲所示，闭合开关，L1灯泡和L2正常发光，则电路总电阻R=4Ω；如题14图乙所示，闭合开关，L1灯正常发光，则电源2的电压；此时L2消耗的实际功率。
1．【2017?遵义卷】在电学实验中，电流表的内阻几乎为零，但实验室中有一种小量程电流表，其内阻不为零，在处理这种电流表时，可看成是一个无内阻的电流表和一个电阻RA串联（如图中虚线框所示）．现要测量一只这种电流表的内阻RA的阻值，电路设计如图所示，电源电压不变，R1：R2=1：2，当S1闭合S2断开时，电流表示数为0.15A，R1消耗的电功率为P1；当S1断开S2闭合时，RA消耗的电功率为0.1W，R2消耗的电功率为P2；且P1：P2=9：8，则S1断开S2闭合时电流表示数I2=A，电流表的内阻RA=Ω．
【答案】0.1；10
【考点定位】欧姆定律的应用；电功率与电压、电流的关系
．【2017?营口卷】小强在测量某定值电阻的阻值时，将电流表在电路中，将电压表并联在该电阻两端；电流表和电压表的示数如图所示，则该电阻两端的电压是V．阻值是Ω
【答案】串联；2.4；7.5
小强在测量某定值电阻的阻值时，将电流表串联在电路中，将电压表并联在该电阻两端；由图知，电压表使用的03V量程，分度值为0.1V，电压表的示数为2.4V；电流表使用的00.6A量程，分度值为0.02A，电流表的示数为0.32A，由I=可得，定值电阻的阻值R===7.5Ω
【考点定位】欧姆定律的应用
.【2017?枣庄卷】如图所示，电源电压保持不变，R1=10Ω，闭合开关S。开关S0拨至b时电压表示数是拨至a时的三分之一，则R2=Ω；若电源电压为3V，当开关S0拨至b时，R1在10min内产生的热量是J。
【答案】2060
【解析】
所以，由可得，两电阻的阻值之比：，则R2的阻值R2=2R1=2×10Ω=20Ω；（2）若电源电压为3V，当开关S0拨至b时，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流：，R1在1min内产生的热量：Q1=I2R1t=（0.1A）2×20Ω×10×60s=120J．故答案为：20；120．
考点：欧姆定律的应用．
．【2017?北京卷】在串联电路中，探究部分电路两端的电压U跟该电路中某个可变电阻R的关系时，记录的实验数据如下表所示。请根据表中数据判断：当电阻R=5Ω时，电压U= V。
【答案】4.5
【解析】
考点：欧姆定律的应用
．【2017?聊城卷】已知定值电阻R1：R2=2：3，若把它们并联在同一电路中，通电后．它们的电流之比I1：I2=_______；若把它们串联在同一电路中，通电1分钟，R1、R2产生的热量之比Q1：Q2=_______。
【答案】3：22：3
【解析】
故答案为：3：2；2：3．
考点：欧姆定律的应用；焦耳定律的计算公式及其应用．
.【2017?枣庄卷】物理学中，用磁感应强度（用字母B表示）来描述磁场的强弱，它的国际单位是特斯拉（符号是T），磁感应强度B越大表明磁场越强；B=0表明没有磁场。有一种电阻，其阻值大小随周围磁场强度的变化而变化，这种电阻叫做磁敏电阻。为了探究电磁铁磁感应强度的大小与哪些因素有关，小超设计了甲、乙两图所示的电路，图甲中电源电压恒为6V，R为磁敏电阻，图乙中的电磁铁左端靠近且正对图甲的磁敏电阻R；磁敏电阻R的阻值随磁感应强度变化的关系图像如图丙所示。
（1）当图乙S1断开，时闭合时，磁敏电阻R的阻值是Ω，则此时电流表的示数为mA。
（2）闭合S1和S2，图乙中滑动变阻器的滑片P向右移动时，小超发现图甲中电流表的示数逐渐减小，说明磁敏电阻R的阻值变，电磁铁的磁感应强度变。
（3）闭合S1和S2，图乙中滑动变阻器的滑片P保持不变，将磁敏电阻R水平向左逐渐远离电磁铁时，小超将测出的磁敏电阻与电磁铁左端的距离L、对应的电流表示数I及算出的磁感应强度B同时记录在下表中。请计算当L=5cm时，磁敏电阻R所在位置的磁感应强度B=T。
L/cm 1 2 3 4 5 6 I/mA 10 12 15 20 30 45 B/T 0.68 0.65 0.60 0.51 0.20 （4）综合以上实验可以得出：电磁铁磁感应强度随通过电流的增大而；离电磁铁越远，磁感应强度越。
【答案】（1）10060（2）大强（或大）（3）0.4（4）增大（或变强）小（或弱）
【解析】
大而增大，离电磁铁越远，磁感应强度越弱；故答案为：（1）100；60；（2）大；强；（3）0.40；（4）增大；弱．
考点：欧姆定律的应用；影响电磁铁磁性强弱的因素．
【2017?东营卷】物理兴趣小组在做“测量小灯泡的电阻”实验时，准备了以下器材：小灯泡（额定电压为2.5V）、电流表(0～0.6A0～3A)、电压表(0～3V0～15V)、开关、两节干电池、滑动变阻器、导线若干。下图为该小组连接的实物图。
（1）请指出实物图连接的两处错误。
②
（2）正确连接电路后，闭合开关，当滑动变阻器的滑片置于某位置时，电流表和电压表的示数如下图所示，电流表示数为_A，则小灯泡电阻为 Ω。（计算结果保留一位小数）
（3）改变滑动变阻器滑片的位置，记录下不同时刻的电压值和电流值，并计算出小灯泡在不同电压下的电阻值，数据处理表格如下所示，其中有一处是不恰当的,这一处是 ，原因是 。
电压/V 电流/I 电阻/Ω 平均电阻/Ω 1 1.0 0.17 5.9 7.7 2 1.4 0.18 7.8 3 1.8 0.22 8.2 4 2.0 0.23 8.7
（4）该小组又利用这个电路测量小灯泡的额定功率，应调节滑动变阻器滑片使电压表示数为 V，若此时电流表示数为0.25A，则小灯泡的额定功率为 W。
1）电流表正负接线柱接错，滑动变阻器接线柱接错误。（2）0.24，9.6。（3）计算小灯泡电阻的平均值，小灯泡电阻受温度影响会发生变化，不能用求平均值的方法确定电阻值。（4）2.5， 0.625。科0.25A，则小灯泡的额定功率为测量小灯泡的电阻8．【2017?台州卷】小柯利用如图甲所示的电路探究电流与电阻的关系，已知电源电压为6V且保持不变，实验所用电阻R的阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω，滑动变阻器的规格为“30Ω2A”．
（1）请设计实验数据记录表，画在虚线框内．
（2）小柯将5欧的电阻接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器使电压表示数为2伏，读出相应的电流值记录在表格中；然后更换电阻重复上述实验．当接入20欧的电阻时，发现无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数都无法达到2伏，其原因是．
（3）小柯用图乙所示的电路测未知电阻RX的阻值，图中R0为定值电阻，他先将导线a端接到电流表“﹣”接线柱上，电流表示数为I1，然后将导线a端接到电流表“3”接线柱上，电流表示数为I2，则RX的阻值为（用I1、I2、R0表示）
【答案】（1）如所示；（2）原因是变阻器的最大电阻太小；（3）．
通过R0的电流，根据欧姆定律I=，此时R0的电压即电源电压：U=I2R0；因定值电阻的电压始终为电源电压，由欧姆定律，通过R0的电流大小不变，根据并联电路电流的规律，通过待测电阻的电流IX=I2﹣I1，由欧姆定律，待测电阻：RX=
【考点定位】探究电流与电压、电阻的关系实验；并联电路的电流规律
(1)串联时，小科连接了如图甲所示的电路。闭合开关，两灯均不发光。小科猜想是灯泡L1的灯丝断了，就用一根导线的两端在灯泡L1两接线柱处同时试触，若看到灯泡L2______________，说明小科的猜想正确。
(2)并联时，小科连接了如图乙所示的电路。闭合开关前，小科检查发现电路连接有误，但只要改动一根导线即可。请你在要改动的这根导线上打“×”，并用笔画线代替导线，将图乙中的电路连接正确。
(3)改正电路后继续实验，小科记录的数据如下表：
物理量 电流 电压 串联电路 IA=0.16A IB=0.16A IC=0.16A UL1=0.9V UL2=1.6V U总=2.5V 并联电路 IL1=0.34A IL2=0.20A I总=0.54A UL1=2.5V UL2=2.5V U总=2.5V 学习了欧姆定律以后，小科发现：根据串联电路中的数据，可计算得到RL1=5.63Ω，根据并联电路中的数据，可计算得到RL1=7.35Ω。造成这一差异的根本原因是灯丝电阻的大小随着__________的升高而增大。
【答案】【解析】
（3）灯丝电阻的大小与温度有关；当电压变大时，灯泡的功率会变大，灯丝温度升高，电阻变大。
考点：10、【2017?温州卷】为了研究小灯泡电流与电压的关系，小明选择额定电压为2.5伏的小灯泡、电压为4伏的电源以及其它相关器材按图甲连接电路，进行实验。
(1)闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当观察到________时，可以判断此时小灯泡正常发光。
(2)在实验过程中，小明将滑动变阻器的滑片从A端开始移动，直到灯泡正常发光，在此过程中测得小灯泡电流和电压的几组数据，并正确画出曲线a，如图乙所示。该实验中小明选择的滑动变阻器可能是。
A、滑动变阻器R1（20欧，3安）
B、滑动变阻器R2（50欧，2安）
C、滑动变阻器R3（2000欧，0.25安）
(3)小明在图乙中还画出了本实验中滑动变阻器的电流随电压变化的曲线b，老师据图指出该曲线是错误的，其理由是________。
【答案】（1）电压表示数为2.5伏；（2）B；（3）小灯泡与滑动变阻器串联，两者电压之和应等于4伏，而图中曲线b与a交点处，电压之和大于4伏
【解析】
动变阻器R2（50欧，2安）B；（3）图乙中还画出了本实验中滑动变阻器的电流随电压变化的曲线b，根据串联电路电压的规律：电路的总电压等于各部分电压之和，故变阻器与灯的电压之和为4V，而图中曲线b与a交点处，电压之和大于4V，故曲线b是错误的．故答案为：（1）电压表示数为2.5V；（2）B；（3）小灯泡与滑动变阻器串联，两者电压之和为4V，而图中曲线b与a交点处，电压之和大于4V．
考点：探究电流与电压、电阻的关系实验．
1．【2017?遵义卷】某同学利用如图所示的电路“探究电流跟电阻的关系”实验，实验中电源电压为6V且保持不变，用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω．
（1）该同学按如图所示的电路图连接好电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应移到端（选“A”或“B”）．
（2）闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，发现电流表始终无示数，而电压表有示数但无明显变化，则导致这一现象的原因是．
（3）排除故障后，将各个电阻分别接入电路中R所在位置，调节滑动变阻器的滑片，使每次电压表示数保持不变，将对应的电流表的示数记录在表格中，分析表中数据可以得出的结论是：保持电压不变时，电流与电阻成关系．
实验序号 1 2 3 4 5 电阻R/Ω 5 10 15 20 25 电流I/A 0.50 0.24 0.16 0.12 0.10 【答案】（1）B；（2）电阻R开路；（3）反比
【考点定位】探究电流与电压、电阻的关系实验
2．【2017?营口卷】在“探究电流与电阻的关系”的实验中，小宇设计了如图甲所示的电路图，用阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻进行探究，滑动变阻器有A（5Ω1A）和B（10Ω1A）两种规格可供选择．
（1）请在图乙所示的实物图中用笔画线代替导线，将电路连接完整（导线不能交叉）；
（2）连接电路过程中，开关应该是的，滑动变阻器的滑片应调到最（选填“左”或“右”）端；
实验次数123
电阻R/Ω51015
电流I/A0.360.180.12
（3）探究得到的实验数据如表所示：分析表中数据：可以得到的结论是：；
（4）根据他的探究过程，可以判断它选择的滑动变阻器是（选填“A”或“B”）
（5）当用5Ω、10Ω的电阻探究时，保持电压表示数均为1.8V，滑动变阻器连入阻值分别为R1、R2，则R1R2（选填“”、“=”或“”）；
（6）这个电路图还可以完成的实验有：（说出一个即可）
【答案】（1）如图所示；（2）断开；右；（3）在电压不变时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；（4）B；（5）；（6）测电阻的大小（或测电阻的功率）
=×15Ω=10Ω，所以根据他的探究过程，可以判断它选择的滑动变阻器是B；（5）当用5Ω、10Ω的电阻探究时，保持电压表示数均为1.8V，因电源电压为3V保持不变，根据串联电路电压的规律，变阻器的电压也保持不变，即定值电阻的电压与变阻器的电压之比为定值，根据分压原理：电压的分配与电阻成正比，因5Ω10Ω，故滑动变阻器连入阻值分别为R1、R2，则R1R2；（6）因电压表可测出电压的大小，电流表可测出通过电阻的电流，根据欧姆定律可测电阻的大小（或根据P=UI可测出电阻的功率），所以，这个电路图还可以完成的实验有：测电阻的大小（或测电阻的功率大小）
【考点定位】探究电流与电压、电阻的关系实验
1．【2017?遵义卷】如图甲所示，灯泡L标有“6V3W”字样，电源电压及灯丝电阻保持不变，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V，变阻器R的最大阻值为100Ω．只闭合开关S、S1，移动滑片P的过程中，电流表示数与变阻器连入电路的阻值变化关系如图乙所示，当滑片P在a点时，电压表示数为10V，电流表示数为Ia；只闭合开关S、S2，滑片P置于b点时，变阻器连入电路的电阻为Rb，电流表的示数为Ib，已知Rb：R0=7：3，Ia：Ib=5：4．求：
（1）小灯泡正常工作时的电阻RL
（2）只闭合S、S2，滑片P在b点时，电流表的示数Ib；
（3）电源电压．
【答案】（1）12Ω；（2）0.4A；（3）16V
源电压：U=Ib（Rb+RL）=0.4A×（Rb+12Ω）﹣﹣﹣已知Rb：R0=7：3﹣﹣联立由解得：R0=12Ω，则电源电压：U=10V+0.5A×R0=10V+0.5A×12Ω=16V
【考点定位】欧姆定律的应用
．【2017?南京卷】如图所示，是一个照明系统模拟控制电路．已知电源电压U=4.5V，定值电阻R1=5Ω，滑动变阻器R2上标有“25Ω1A”字样，R3为光敏电阻，其阻值随光照度的变化遵循某一规律，部分数据如下表所示（相同条件下，光越强，光照度越大，光照度单位为勒克斯，符号为lx，白天光照度大于3lx）．当R1两端电压低至0.5V时，控制开关自动启动照明系统（不考虑控制开关对虚线框内电路的影响）．利用该装置可以实现当光照度低至某一设定值E0时，
照明系统内照明灯自动工作．
（1）标有“6V3W”字样的照明灯，正常工作时的电流为多大？
（2）闭合开关S，将滑片P移至b端，求E0为多少？
（3）要使E0=1.2lx，则R2接入电路的电阻应调为多大？若环境的光照度降至1.2lx时能保持5min不变，求这段时间内R2消耗的电能．
（4）本系统可调E0的最小值是▲lx．
【答案】（1）标有“6V3W”字样的照明灯，正常工作时的电流为0.5A；（2）闭合开关S，将滑片P移至b端，则E0为2lx；（3）要使E0=1.2lx，则R2接入电路的电阻应调为15Ω，这段时间内R2消耗的电能为45J；（4）0.75．
【解析】
（1）由P=UI可得，照明灯正常工作时的电流：；因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R3的阻值：R3=R总-R1-R2=45Ω-5Ω-25Ω=15Ω，由表格数据可知，当R3=15Ω时，E0的值为2lx；（3）由表格数据可知，光照度与光敏电阻R3阻值的乘积不变，由第一组数据可知，光照度与光敏电阻R3阻值的乘积E×R3=0.5lx×60Ω=30lx?Ω，当E0=1.2lx时，此时光敏电阻的阻值：，因启动照明系统的条件不变（启动照明系统时，控制电路中的电流恒为0.1A），则控制电路中的总电阻不变，所以，R2接入电路的电阻：R2′=R总-R1-R3′=45Ω-5Ω-25Ω=15Ω；已知t=5min，则这段时间内R2消耗的电能：W2=I2R2′t=（0.1A）2×15Ω×5×60s=45J；答：（1）标有“6V3W”字样的照明灯，正常工作时的电流为0.5A；（2）闭合开关S，将滑片P移至b端，则E0为2lx；（3）要使E0=1.2lx，则R2接入电路的电阻应调为15Ω，这段时间内R2消耗的电能为45J；（4）0.75．
考点：欧姆定律的应用；电功的计算．
．【2017?东营卷】某品牌智能滚筒洗衣机具有洗净度高、不伤衣物、可设定洗涤温度、方便安全等优点。其简化等效电路如图所示，此时处于空档位置。闭合开关S，旋钮绕P转动，实现档位转换，旋至1档时R1、R2同时工作，洗衣机处于加热状态；旋至2档时R2和电动机同时工作，洗衣机处于保温洗涤状态。R1和R2均为电热丝，其阻值不受温度影响，R1=22Ω，主要参数如下表。（C水=4.2×103J／(kg?℃)）
（1）洗衣机内注入10kg的水，在额定电压下连续加热1050秒，水温由20上升到50，此过程中的加热效率是多少？
（2）R2阻值是多少？
（3）洗衣机处于保温洗涤状态时，干路电流是多少？
（4）防电墙技术的应用是洗衣机未来发展的趋势。防电墙通过在洗衣机内部形成永久性电阻保证人的安全。异常漏电情况下，电流依次经防电墙和人体流入大地，若人体的最大电阻为1×105Ω，人体的安全电压不高于36V，通过计算判断防电墙技术能否保证人的安全。
Ω。（3）2A。（4）防电墙技术能保证人的安全。
【解析】
路总电阻为R总=R+R人=1×106Ω+1×105Ω=1.1×106Ω，通过电路中的电流I=U/R总=220V/1.1×106Ω=2×10-4A，电阻U人=IR人=2×10-4A×1×105Ω=20V因为U人小于36V，所以防电墙技术能保证人的安全。
【考点定位】电路的综合分析与计算。
4．【2017?聊城卷】如图所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑动变阻器滑片P向左移动的过程中(不考虑灯丝的电阻受温度的影响)，下列蜕法正确的是
A．电流表示数逐渐变小 B．电压表示数逐渐变大
C．滑动变阻器两端的电压逐渐变大D．小灯泡的亮度逐渐变暗
【答案】B
【解析】
故选B．
考点：电路的动态分析；欧姆定律的应用；电功率的计算．
．【2017?聊城卷】如甲图所示的电路中，电源电压为16V恒定不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，闭合开关S后，在滑片P滑动的过程中，电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示，根据图象信息可知，下列判断正确的是
A．R0的阻值是10B．电路的最大总功率是25.6W
C．R0的最小功率是3.2WD．滑动变阻器的最大阻值是70
【答案】ABD
【解析】
（1）当滑动变阻器接入电路的电阻为0时，电路为R0的简单电路，由乙图可知，电路中的最大电流I大=1.6A，由可得，电源电压：U=I大R0=1.6A×R0，解得：R0=10Ω，故A正确；电源的电压U=I大R0=1.6A×10Ω=16V；（2）电路的最大总功率是：P最大=UI最大=16V×1.6A=25.6W，故B正确；R0的最小功率：P最小=I最小2R0=（0.2A）2×10Ω=0.4W，故C错误．故选ABD．
考点：欧姆定律的应用；电功率的计算．
．【2017?北京卷】如图26所示，电源两端电压U保持不变，电阻R1的阻值为6Ω，电阻R2的阻值为18Ω。当开关S闭合时，电压表示数为3V。求：
（1）电流表的示数I；
（2）电源两端的电压U。
【答案】（1）0.5A（2）12V
【解析】
（1）开关S闭合时，两电阻串联，电压表测量电阻R1两端的电压，
由欧姆定律可得，电路中的电流：
即电流表示数为0.5A。
（2）根据欧姆定律可得，R2两端的电压U2=IR2=0.5A×18Ω=9V，
由串联电路电压关系得，电源电压U=U1+U2=3V+9V=12V。
答：（1）电流表的示数0.5A；（2）电源两端的电压12V。
考点：欧姆定律的应用
．【2017?广东卷】某校实验小组设计了一个智能供暖器，电路如题20图所示，电源两端的电压U为220V，R1和R2是两个供热电阻丝，S1、S2是温控开关，工作过程如下：当气温低于25时，S1、S2都闭合；当气温等于或高于25时，S2断开，此时电流表的不数为lA，电阻丝R1的电功率为20W(忽略温度对电阻丝的影响)，求：
(1)电阻丝R2的阻值是多少?
(2)当气温低于25时，电路工作1.5h消耗电能是多少千瓦时?
Ω。（2）3.63。
【解析】
【考点定位】电路的综合计算。
8．【2017?聊城卷】如图所示，电源电压保持12V不变，电阻R1=50，只闭合开关S3，将滑动变阻器滑片P移到中点时．电流表示数为0．2A，小灯泡L的实际功率为1．8W；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)求：
(1)当开关S1、S2、S3都闭合时，通过R1的电流是多少?
(2)小灯泡的电阻是多少?只闭合开关S3，滑片P在中点时，电压表的示数是多少?
(3)在保证电路安全的条件下，电路消耗的最小功率是多少?
【答案】（1）开关S1、S2、S3都闭合时，通过R1的电流是0.24A；（2）小灯泡的电阻是45Ω；只闭合开关S3，滑片P在中点时，电压表的示数是3V；（3）在保证电路安全的条件下，电路消耗的最小功率是10.8W．
【解析】
（1）开关S1、S2、S3都闭合时，滑动变阻器被短路，R1和L并联，通过R1的电流：；滑动变阻器的最大阻值R滑=2R=2×15Ω=30Ω；（3）电源电压不变，电路中的总电阻最大时，电路中的电流最小，电路消耗的功率最小，即只闭合开关S1时，R1和R2串联，电阻最大，电路中的电流最小，此时电路消耗的功率最小；为了保护电路安全，电压表示数不能超过3V，此时R1两端的最小电压U1=U-U2大=12V-3V=9V，电路中的最小电流，
考点：欧姆定律的应用；电功率的计算．
.【2017?枣庄卷】图甲是智能怀旧灯，与灯串联的调光旋钮实质是滑动变阻器，图乙是简化的电路原理图。灯L标有“12V3W”字样，当滑动变阻器的滑片P在a点时，灯L正常发光，电源电压不变，不考虑温度对灯丝电阻的影响。问：
（1）电源电压U是多少？
（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻是12Ω时，灯L消耗的实际功率是多少？
（3）当滑片P位于中点b和最右端c时，灯两端电压之比是3:2，则滑动变阻器的最大值是多少？
【答案】（1）电源电压U是12V；（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻是12Ω时，灯L消耗的实际功率是1.92W；（3）滑动变阻器的最大阻值是96Ω．
【解析】
（1）当滑片在最左端a点时灯泡正常发光，所以U=U额=12V
灯泡正常发光的电阻
灯泡与滑动变阻器串联
滑片在中点b点时，灯两端电压
滑片在最右端b点时灯两端电压
根据题意：解得R=96Ω
答：（1）电源电压U是12V；（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻是12Ω时，灯L消耗的实际功率是1.92W；（3）滑动变阻器的最大阻值是96Ω．
考点：欧姆定律的应用；电功率的计算．
【答案】【解析】考点：11、【2017?温州卷】某同学为学校草坪设计了一个自动注水喷淋系统，其电路设计如图甲。控制电路电源电压U1=12伏，R0为定值电阻，RF为压敏电阻，电磁铁线圈电阻忽略不计；压敏电阻RF放置于水箱底部（如图乙），其阻值与压力有关，阻值随水位变化关系如表。工作电路包括注水系统和喷淋系统，其电源电压U2=220伏；圆柱体水箱底面积S=0.4米2。当水箱内的水位上升到2米时，通过电磁铁线圈的电流Ia=0.1安，衔铁恰好被吸下，注水系统停止工作，此时电流表示数I1=1安；当水位下降到1米时，衔铁恰好被拉起，注水系统开始给水箱注水，此时电流表示数I2=2安。
水位（米） 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00 2.25 压敏电阻RF阻值（欧） 300 200 125 90 70 65 62 60 59 (1)当水箱内水位达到2米时，控制电路中压敏电阻RF的功率为________瓦。
(2)当水箱内水位下降到1米时，通过电磁铁线圈的电流Ib为多少安？
(3)已知喷淋系统一直给草坪喷水，每秒钟喷水恒为0.001米3；注水系统工作时，每秒钟给水箱注水恒为0.005米3。求相邻两次开始给水箱注水的这段时间内，工作电路消耗的电能。
【答案】（1）0.6．（2）当水箱内水位下降到1米时，通电电磁铁线圈的电流Ib为0.08A．（2）相邻两次开始给水箱注水的这段时间内，工作电路消耗的电能为1.32×105J．
【解析】
由串联电路特点和欧姆定律可得线圈的电流：；（3）由工作电路知，注水和喷淋系统是并联的，注水系统从水位1米开始注水到2米，注水的总体积：V总=0.4m2×（2m-1m）=0.4m3，注水的同时喷淋系统一直工作，所以注水时间：，水位从2米下降到1米，需要的时间：，答：（1）0.6．（2）当水箱内水位下降到1米时，通电电磁铁线圈的电流Ib为0.08A．（2）相邻两次开始给水箱注水的这段时间内，工作电路消耗的电能为1.32×105J．
考点：电功率的计算；欧姆定律的应用；电功的计算．
1、【2017?深圳卷】如图甲是某电子秤的原理示意图，R1为定值电阻，托盘下方的电阻R2为压敏电阻，其电阻大小与托盘内所放物体质量m大小的关系图如图乙所示．已知电源电压为6V保持不变．
(1)当托盘为空时，R2电阻________；
(2)若托盘为空时，电流表示数为I1=0.01A，求定值电阻R1的阻值；
(3)若放入某物体后，电流表示数为I2=0.02A，求该物体的质量大小．
【答案】1）500Ω；（2）600Ω；100Ω；（3）600g
【解析】
（1）当托盘为空时，物体质量为0，根据图象可知R2的电阻为500Ω；（2）若托盘为空时，电流表示数为I1=0.01A，由I=可得，电路的总电阻：R===600Ω；根据串联电路的特点可得，R1的阻值：R1=R﹣R2=600Ω﹣500Ω=100Ω；（3）若放入某物体后，电流表示数为I2=0.02A，则此时电路的总电阻：R''===300Ω，则R2的电阻：R2''=R''﹣R1=300Ω﹣100Ω=200Ω；由图象可知，此时物体质量为600g。
【考点定位】欧姆定律的应用
13.【2017?北部湾卷】如图甲所示的电路，电源电压保持不变，R0为定值电阻。当滑动变阻器的滑片移动时，滑动变阻器的电功率P1随其接入电路的阻值R1的变化图像如图乙所示。求：
（1）当电压表的示数为4V，电流表的示数为2A时，滑动变阻器接入电路的阻值和它在1min内消耗的电能；
（2）当滑动变阻器的电功率P1最大时，电流表和电压表的示数；
（3）R0的阻值。
【答案】（1）2Ω；480J；（2）1.5A；6V；（3）4Ω
示数为I0=I=1.5A时，有：U电源=6V＋1.5R0解式可得：R0=4Ω
【考点定位】电学综合计算
．【2017?营口卷】如图甲所示，电源电压恒定不变，滑动变阻器R1的最大阻值是40Ω，小灯泡的额定电压为6V，它的电流随电压变化的图象如图乙所示．
（1）当只闭合开关S1时，将滑动变阻器R1的滑片调到中点，此时小灯泡恰好正常发光．求电源电压和小灯泡的额定功率；
（2）当只闭合开关S2时，此时电流表的示数为0.4A，求电阻R2的阻值，小灯泡的实际功率；
（3）当只闭合开关S2时，通电1min，求电流通过电阻R2产生的热量．
【答案】（1）16V，3W；（2）30Ω，1.6W；（3）288J
（1）当只闭合开关S1时，将滑动变阻器R1的滑片调到中点，灯泡与滑动变阻器R1串联，因串联电路中2R2t=（0.4A）230Ω×60s=288J。
【考点定位】欧姆定律的应用；电功率的计算；焦耳定律的计算公式及其应用
1
|
|
