九年级全一册物理综合复习（压轴特训60题14大考点）（解析版）2023-2024学年九年级全一册物理阶段性考试考点复习与题型训练（人教版）

第第页九年级全一册物理综合复习（压轴特训60题14大考点）训练范围：人教版八年级上册第17~18章。TOC\o"1-3"\h\u【考点1探究电流与电压、电阻的关系】 1【考点2欧姆定律的应用】 11【考点3电路的动态分析】 23【考点4电流表、电压表在判断电路故障中的应用】 31【考点5电路图设计】 33【考点6实验伏安法测电阻】 35【考点7电功与电能的计算】 40【考点8电功率与电压、电流的关系】 49【考点9电功率的计算】 54【考点10额定功率与实际功率】 68【考点11实验测量小灯泡的电功率】 70【考点12焦耳定律】 75【考点13焦耳定律的计算及其应用】 77【考点14电功与电热的综合计算】 85【考点1探究电流与电压、电阻的关系】 1．（2023秋•青羊区校级期中）咚咚利用如图甲所示的电路及合适的器材：学生电源（6V），电压表，电流表，5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻，标有“25Ω1A”和“40Ω1A”的滑动变阻器各一个，开关，导线，进行了“探究电流和电阻的关系”的实验，并按实验要求测得通过各定值电阻的电流，描绘出如图乙所示的图象，则下列判断正确的是（）A．将R从15Ω换成20Ω后，应将滑片向左移 B．实验中定值电阻和滑动变阻器两端的电压始终保持1：2不变 C．若他使用的滑动变阻器规格为“25Ω1A”，为完成实验则还需要在电路中串联一个5Ω的电阻 D．若他使用的滑动变阻器规格为“25Ω1A”，则用20Ω、25Ω这两个电阻无法完成实验【答案】D【分析】（1）根据串联电路分压的作用判断滑片移动的方向；（2）根据欧姆定律算出定值电阻两端的电压，由串联电路电压的规律算出滑动变阻器两端的电压，进而算出实验中定值电阻和滑动变阻器两端的电压之比；（3）根据串联电路的分压作用算出滑动变阻器接入电路的最大电阻，进而判断出串联的电阻；（4）根据串联电路的分压作用算出定值电阻的最大值，进而判断出无法完成实验的电阻。【解答】解：A、将R从15Ω换成20Ω后，电阻分得的电压会变大，为了保证定值电阻R两端电压不变，所以需减小定值电阻两端电压，增大滑动变阻器两端电压，即增大滑动变阻器接入电路的阻值，故将滑片向右移动，故A错误；B、由表格数据知控制电阻两端的电压为：UV＝IR＝5Ω×0.50A＝2.5V，滑动变阻器分得的电压为：U滑＝U﹣UV＝6V﹣2.5V＝3.5V，所以定值电阻和滑动变阻器两端的电压之比为：＝＝5：7不变，故B错误；C、由于定值电阻和滑动变阻器两端的电压之比为5：7；根据分压原理，当接入25Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：R滑＝×25Ω＝35Ω，所以若他使用的滑动变阻器规格为“25Ω1A”，为完成实验则还需要在电路中串联一个35Ω﹣25Ω＝10Ω的电阻，故C错误；D、由于定值电阻和滑动变阻器两端的电压之比为5：7；若他使用的滑动变阻器规格为“25Ω1A”，则定值电阻的最大值为：R定′＝R滑′＝×25Ω≈17.9Ω，所以用20Ω、25Ω这两个电阻无法完成实验，故D正确。故选：D。2．（2023秋•立山区期中）在探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”实验中电流表取0～0.6A的量程，电压表取0～15V的量程，选择阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的四个定值电阻，先后与滑动变阻器R2串联，在能完成实验的前提下。若变阻器R2最大阻值为20Ω，控制电压为2V，则电源电压的选取范围是2V～4V；若R2变阻器最大阻值为40Ω，电源电压为6V不变，则控制电压的选取范围是2V～3V。【答案】2V～4V；2V～3V。【分析】（1）探究电流与电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变；由欧姆定律可知，定值电阻两端的电压；由串联电路的特点可知，当滑动变阻器接入电路的电阻为零时，此时电源电压为最小，当电阻最大为20Ω且变阻器接入最大阻值时，电源电压为最大，由分压原理求出电源电压最大值，进而求出电源电压的选取范围；（2）滑动变阻器接入最大电阻40Ω时，滑动变阻器分得的电压最大，定值电阻分得的电压最小，且定值电阻越小，定值电阻分得的电压越小，而要保证用四个电阻都能顺利完成实验，则控制定值电阻两端的最小电压应以最大定值电阻20Ω分得的最小电压为准；根据题意分析出电路中允许通过的最大电流，利用欧姆定律求出定值电阻两端允许的最大电压，进而求出定值电阻两端所控制电压的选取范围。【解答】解：（1）探究电流与电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变，因为电流表的量程为0～0.6A，所以电路中的最大电流为0.6A，由欧姆定律可知，定值电阻两端允许的最大电压为：UR＝IR＝0.6A×5Ω＝3V＞2V，由串联电路的特点可知，当滑动变阻器接入电路的电阻为零时，此时电源电压为最小：U最小＝UV＝2V；当电阻最大为20Ω且变阻器接入最大阻值时，电源电压为最大，由分压原理可得：＝，所以电源电压最大值：U最大＝×UR＝×2V＝4V，因此选取电源电压为2V～4V；（2）因为串联电路电流相等，所以I＝＝，当定值电阻最大为20Ω时且滑动变阻器的电阻最大时定值电阻两端的电压最小，最小为：＝，解得UV小＝2V；电路的最大电流为0.6A，由欧姆定律，因此定值电阻两端允许的最大电压：UV大＝IR1＝0.6A×5Ω＝3V，因此定值电阻两端的电压范围为2V～3V。故答案为：2V～4V；2V～3V。3．（2022秋•溆浦县校级月考）小明利用如图甲电路探究“通过导体的电流与电阻的关系”，根据实验数据绘出了I﹣图象如图乙，分析图象可知，当导体的电阻为5Ω时，通过它的电流为0.4A；当接入电路的电阻为R1时，通过它的电流为0.2A，接入电路的电阻为R2时通过它的电流为0.5A，则R1：R2＝5：2；在实验过程中，小明控制导体两端的电压为2V。【答案】5；5：2；2。【分析】（1）分析图象找出对应点的数值求出电阻；（2）根据电压一定时，导体中的电流与其电阻成反比，求出接入电路中的阻值之比；（3）利用I﹣图象，结合欧姆定律求出电压。【解答】解：（1）根据实验的数据绘出了I﹣图象，可知当电流为0.4A时，对应的＝0.2，则电阻为R＝5Ω；（2）因为电压一定时，导体中的电流与其电阻成反比，故当电流分别为I1＝0.2A和I2＝0.5A时，接入电路的导体的电阻之比R1：R2＝I2：I1＝0.5A：0.2A＝5：2；（3）根据I＝0.4A，R＝5Ω，由I＝可得导体两端电压为：U＝IR＝0.4A×5Ω＝2V。故答案为：10；2：1；2。4．（2023秋•安阳期中）在“探究电流与电压、电阻的关系”的实验中，选用的实验器材是：电源（3V）、电流表（0﹣0.6A）、电压表（0﹣3V），定值电阻R1＝5Ω、R2＝10Ω、R3＝20Ω，滑动变阻器（20Ω2A），开关，导线若干。（1）在“探究电流与电压的关系”的实验时，如图甲所示是小宁画出的电路图，他进行实物连接如图乙所示，请你在虚线框内把电路图补画完整（要求所补画的元件与实物电路对应）。（2）小宁刚接上最后一根导线，就发现电流表立即有示数，其操作不当之处：连接电路时开关没有断开。（3）确认电路无误后，闭合开关开始实验，共进行4次实验，他们记录的数据如表所示，老师指出其中一组数据有拼凑的嫌疑，你认为是第①组（填写实验序号），理由是电路的最小电流为0.12A。实验序号①②③④电压/V0.51.21.82.5电流/A0.100.240.360.5（4）“探究电流与电阻的关系”的实验时，小宁同学根据实验绘制了如图丙所示的图像，由图像可知小宁保持定值电阻两端的电压是2V，当定值电阻R由5Ω换成10Ω时，正确操作，闭合开关后，为了完成实验，滑动变阻器的滑片所在位置与上次实验相比更靠近A（选填“A”或“B”）端，才能使电压表示数不变。爱思考的小宁还发现，若不用实验中所给的滑动变阻器，那么该实验中，所使用滑动变阻器最大阻值至少应为10Ω。（5）在“探究电流与电阻的关系”实验中，滑动变阻器除了起到保护电路之外，还有一重要作用是控制定值电阻两端电压不变。【答案】（1）见解答；（2）连接电路时开关没有断开；（3）①；电路的最小电流为0.12A；（4）2；A；10；（5）控制定值电阻两端电压不变。【分析】（1）根据乙图可知，变阻器右下接线柱连入电路中；（2）为了保护电路，连接电路时，开关应断开；（3）根据表中数据，由得出第②次实验的电阻；电源电压为3V，变阻器的最大电阻为20Ω，根据串联电阻的规律和欧姆定律求出电路的最小电流分析；（4）由图丙根据欧姆定律求出定值电阻两端的电压；定值电阻和滑动变阻器串联接入电路，由串联电路电压的规律和分压原理可知电阻R由5Ω换成10Ω时，定值电阻两端的电压和滑动变阻器两端的电压变化，进一步确定滑动变阻器滑片的移动方向；探究电流与电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变；根据串联电路电压的规律求出变阻器分得的电压，根据分压原理，求出当接入20Ω电阻时变阻器连入电路中的电阻；（5）探究电流与电阻的关系实验，应控制电阻两端电压不变。【解答】解：（1）根据乙图可知，变阻器右下接线柱连入电路中，据此将变阻器串联接入电路中，如下图所示：（2）小宁刚接上最后一根导线，就发现电流表有示数，其操作不当之处：连接电路时开关没有断开；（3）根据表中数据，由可知，第②次实验的电阻：，电源电压为3V，变阻器的最大电阻为20Ω，根据串联电阻的规律和欧姆定律，电路的最小电流：，故第①组数据有拼凑的嫌疑，理由是电路的最小电流为0.12A；（4）由丙图图像可知，定值电阻两端的电压：UV＝IR＝0.1A×20Ω＝0.2A×10Ω＝0.4A×5Ω＝2V；定值电阻和滑动变阻器串联接入电路，串联电路总电压等于各部分电压之和，当定值电阻R由5Ω换成10Ω时，由串联电路分压原理可知定值电阻两端的电压变大，滑动变阻器两端的电压变小，在实验中需保持定值电阻两端的电压不变，所以需增大滑动变阻器接入电路的阻值，即滑动变阻器的滑片应向A端移动；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，变阻器分得的电压：U滑＝U﹣UV＝3V﹣2V＝1V，变阻器分得的电压为电压表示数的，根据分压原理，当接入20Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：，即滑动变阻器的最大阻值至少需要10Ω；（5）探究“电流与电阻的关系”，应不断改变电阻阻值而控制电阻两端电压不变，该实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外，其作用主要是控制电阻两端电压保持不变；故答案为：（1）见解答；（2）连接电路时开关没有断开；（3）①；电路的最小电流为0.12A；（4）2；A；10；（5）控制定值电阻两端电压不变。5．（2023秋•龙岗区校级期中）某兴趣小组同学探究电流与电压、电阻的关系。实验中电流表量程为“0～0.6A”，电压表量程为“0～3V”，滑动变阻器的规格为“30Ω，1A”，电源电压3V不变，将电阻箱R接入AB之间完成实验。（1）如图甲连接电路后，闭合开关，发现两电表出现如图乙所示的现象，检查发现电表都完好，则可能出现的电路故障为电阻箱断路；（2）排除故障后，他们先将电阻箱调至5Ω不变，探究电流与电压的关系，调节滑动变阻器，测量并记录了5组数据，在图丙中相应描出了5个点，请根据5个点画出定值电阻的I﹣U图像；（3）分析图丙中画出的图像，可得出结论：在电阻一定时，通过电阻的电流与其两端的电压成正比；（4）接着他们探究电流与电阻的关系，控制电阻箱两端的电压为2V不变，他们首先将电阻箱调至5Ω，测出电流。断开开关后，接着将电阻箱调至10Ω，继续操作有以下四步：①闭合开关；②将滑动变阻器的滑片移到最右端；③记录电流表示数；④将滑动变阻器的滑片移到适当位置，从安全和规范角度考虑，正确的顺序是②①④③（填序号）；上述操作④中判断滑片已处于适当位置的依据是电压表示数为2V；（5）要完成第（4）小题探究电流与电阻关系的实验，且电阻箱R可以组成0～9999Ω范围内各种整数的电阻值，则电阻箱可接入的阻值范围是4Ω～60Ω。【答案】（1）电阻箱断路；（2）如上图所示；（3）在电阻一定时，通过定值电阻的电流与其两端的电压成正比；（4）②①④③；电压表示数为2V；（5）4Ω～60Ω。【分析】（1）由图乙可知，电压表的示数等于电源的电压，电流表无示数，电压表有示数说明电压表两接线柱与电源之间是通路，电流表无示数说明电路断路，即电压表并联部分断路；（2）根据描出的点即可以得出对应的图像；（3）分析图丙得出通过定值电阻的电流与其两端的电压关系，根据控制变量法得出结论；（4）实验过程中，更换定值电阻时，应先断开开关，然后滑动变阻器的滑片调至最大阻值处，改接另一个定值电阻，再闭合开关，滑片移到适当位置，记录电流表的示数；探究电流与电阻的关系时应控制电阻两端的电压不变；（5）根据串联电路的电压特点和分压特点得出电阻箱和滑动变阻器的阻值之比，根据电流表量程确定电路中的最大电流，电路的总电阻最小，电阻箱接入电路中的电阻最小，根据欧姆定律求出此时电路的总电阻，利用电阻的串联求出电阻箱的最小阻值；当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电阻箱接入电路中的电阻最大，据此求出电阻箱可接入的阻值范围。【解答】解：（1）由图乙可知，电压表的示数等于电源的电压，电流表无示数，说明电压表并联部分断路，即能出现的电路故障为电阻箱断路；（2）根据描出的点用直线将各点拟合，得出图像如下图所示：（3）由图丙可知，通过定值电阻的电流与其两端的电压是正比例函数图像，故可得结论：在电阻一定时，通过定值电阻的电流与其两端的电压成正比；（4）断开开关，改接另一个定值电阻后，从安全和规范角度考虑，应先把滑动变阻器的滑片调至阻值最大处，然后闭合开关，滑片移到适当位置，记录电流表的示数，故正确的顺序为②①④③；探究电流与电阻的关系时应控制电阻两端的电压不变，当电压表的示数达到2V时，滑动变阻器的滑片移到适当位置；（5）由串联电路的电压特点和分压特点可得＝＝＝，由电流表量程为0～0.6A时，电路的总电阻最小，电阻箱接入电路中的电阻最小，此时电路的总电阻R总＝＝＝5Ω，根据电阻的串联可得，R总＝R小+R滑＝R小+R小＝R小＝5Ω，则R小≈3.3Ω，因电阻箱R可以组成0～9999Ω范围内各种整数的电阻值，所以，为保护电路，电阻箱接入电路中的最小阻值为4Ω；当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电阻箱接入电路中的电阻最大，则R大＝2R滑大＝2×30Ω＝60Ω，所以，电阻箱可接入的阻值范围是4Ω～60Ω。故答案为：（1）电阻箱断路；（2）如上图所示；（3）在电阻一定时，通过定值电阻的电流与其两端的电压成正比；（4）②①④③；电压表示数为2V；（5）4Ω～60Ω。6．（2022•龙岗区校级模拟）甲、乙两小组探究“电流与电压和电阻的关系”，老师提供的实验器材有：电源（电压恒为4.5V），电流表、电压表各一个，开关一个，定值电阻四个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），滑动变阻器两只（规格分别为“20Ω2A”、“50Ω1A”），小灯泡一只（额定电压3.8V），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他们将5Ω的电阻接入电路，检查无误后闭合开关，发现电压表无示数，电流表有示数，造成这一现象的原因可能是定值电阻短路（写出一条即可）。③排除故障后进行试验得到的数据如表，由此可得到的实验结论是电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比。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的电阻替换5Ω的电阻，此时滑片应向左（填“左”或“右”）端移动，移动滑动变阻器的目的是保持定值电阻两端电压一定。②为了完成用四个定值电阻进行试验，应选择滑动变阻器的规格是50Ω1A。③他们用小灯泡替换定值电阻，移动滑片，使小灯泡正常发光，电流表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率是1.14W。【答案】见试题解答内容【分析】（1）①由电路图可知，电压表与电阻R并联，然后根据电流从正接线流入，负接线柱流出将电流表接入电路中；②电流表有示数，表明电流表所在电路接通；电压表无示数表明电阻短路，或电压表断路，或电压表短路；③电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比；（2）①当将电阻由5Ω更换为10Ω后，定值电阻阻值变大，定值电阻分压变大，滑动变阻器分压变小，为保证电阻两端电压不变，应移动滑动变阻器滑片，使滑动变阻器接入电路的阻值变大，使定值电阻两端电压保持1.5V不变。②滑动变阻器最大阻值太小，滑动变阻器的最大分压太小，定值电阻不能达到1.5V，为使实验能正常进行，可以更换最大阻值大的滑动变阻器或使定值电阻两端电压变大。③确定电流表选择的量程和分度值，读出示数，根据P＝UI计算出额电功率。【解答】解：（1）①定值电阻与滑动变阻器、电流表串联接入电路；电压表与电阻并联，电流从“+”接线柱流入，从“﹣”接线柱流出；如图所示：②电流表有示数，表明电路接通；电压表无示数表明定值电阻短路，电压表相当与和一段导线并联，故无示数；或者电压表断路（或电压表短路）；③分析数据可得出结论：电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比；（2）①定值电阻由5Ω更换为10Ω后，定值电阻分压变大，大于原来的电压，为保持定值电阻两端电压不变，由电路图可知，应向左移动滑动变阻器滑片，增大滑动变阻器接入电路的阻值，增大滑动变阻器的分压，使定值电阻两端电压减小到原来的1.5V，保持定值电阻两端电压一定。②实验中，当定值电阻是20Ω时，流过电路的电流I＝＝＝0.075A，滑动变阻器接入电路的阻值应为R滑＝＝＝40Ω＞20Ω，为使实验能顺利进行，可以更换最大阻值较大的滑动变阻器，使用规格为“50Ω1A”的滑动变阻器，使定值电阻两端的电压变小，等于1.5V；③电流表选择0～0.6A量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，小灯泡的额电功率P＝UI＝3.8V×0.3A＝1.14W。故答案为：（1）①见上图；②定值电阻短路（或电压表短路、电压表断路）；③电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比；（2）①左；保持定值电阻两端电压一定（或保持电压表示数不变）；②50Ω；1A；③1.14。【考点2欧姆定律的应用】 7．（2022秋•滕州市期末）为了能自动记录跳绳的次数，某科技小组设计了一种自动计数器，其简化电路如图甲所示。R1是一种光敏元件，每当绳子挡住了射向的红外线时，R1的电阻会变小，自动计数器会计数一次，信号处理系统能记录AB间每一时刻的电压。若已知电源电压为12V，某一时段AB间的电压随时间变化的图象如图乙所示，保护电阻R2为定值电阻。则下列说法不正确的是（）A．绳子挡住了射向R1的红外线时，R1和R2的阻值之比为1：1 B．有红外线照射和无红外线照射时光敏电阻阻值之比为2：1 C．AB两端电压为6V时，跳绳自动计数器会计数一次 D．有红外线照射和无红外线照射时通过的电流之比为1：2【答案】B【分析】由电路图知，两电阻串联，AB间电压为R2两端电压。（1）绳子挡住了射向R1的红外线时，R1的电阻会变小，由串联电路分压原理可知R2两端的电压，然后根据电流一定时，电压之比等于电阻之比可求出R1和R2的阻值之比；（2）根据串联分压原理分别表示出R1与R2的关系，进一步求出有红外线照射和无红外线照射时光敏电阻阻值之比；（3）根据串联电路分压原理可知电压表示数为多少时自动计数一次；（4）根据R2两端电压和欧姆定律可求出两种情况下电路中电流之比，再根据串联电路电流规律可求出有红外线照射和无红外线照射时通过R2的电流之比。【解答】解：由甲图电路知，R1与R2串联，AB间电压为R2两端电压。A、由题知，当射向R1的红外线被挡时，R1阻值变小，根据串联电路的分压原理知，R1分得电压减小，R2分得电压增大，由图象知，此时，U2＝UAB＝6V；由串联电路的分压原理可得：＝＝，即：＝，所以：R1：R2＝1：1，故A正确；B、根据上述分析可知，无红外线照射时光敏电阻阻值：R1＝R2；当射向R1的红外线没有被挡时（即有红外线照射），R1阻值变大，R1分得电压增大，R2分得的电压减小，由图象知，此时U2'＝UAB'＝3V，由串联电路的分压原理有：＝＝，即：＝，所以：R1'＝3R2；即有红外线照射时光敏电阻阻值：R1'＝3R2，则有红外线照射和无红外线照射时光敏电阻阻值之比R1′：R1＝3R2：R2＝3：1，故B错误；C、图象知，此时U2＝UAB＝6V，因为R1的电阻变小，自动计数器会计数一次，即AB间电压为6V计数一次，故C正确；D、因为串联电路电流相等，由欧姆定律可得，有红外线照射和无红外线照射时通过R2的电流之比为：＝3V：6V＝1：2，故D正确。故选：B。8．（2023秋•沂水县期中）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，0.5A”（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～0.5A，1V～2V B．0.3A～0.5A，1V～1.5V C．0.25A～0.5A，1.5V～2V D．0.25A～0.6A，1V～2V【答案】A【分析】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；根据小灯泡的规格，可知小灯泡两端的最大电压；结合电流表量程可知电流中的最大电流；根据欧姆定律求出小灯泡的电阻；当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，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求出此时电路中的总电阻，根据欧姆定律求出电路中的最小电流，根据欧姆定律求出小灯泡两端的最小电压，即电压表的最小示数，据此可知电流表和电压表的示数变化范围。【解答】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，小灯泡允许通过的最大电流：IL＝0.5A，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＝可知，小灯泡的电阻：RL＝＝＝4Ω，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＝＝＝0.25A，由I＝可知，小灯泡两端的最小电压：UL小＝I小RL＝0.25A×4Ω＝1V，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。故选：A。9．（2023秋•和平区期中）（多选）如图1所示电路中，灯泡L的额定电流为0.25A（超过此电流灯泡极易烧坏），其电流与电压关系如图2所示，滑动变阻器R的规格为“50Ω，1A”，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V。闭合开关S，调节R，当电压表的示数为1.5V时，L恰好正常发光。下列说法正确的是（）A．灯泡正常工作时电阻不变为10Ω B．电压表的调节范围为1.5～3V C．电源电压为4V D．滑动变阻器的调节范围是6Ω～15Ω【答案】BC【分析】由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。（1）当电压表的示数为1.5V时，L恰好正常发光，根据图2读出L两端的电压，根据欧姆定律求出灯泡正常发光时的电阻，根据串联电路的电压特点求出电源的电压；（2）根据串联电路的电流特点结合变阻器允许通过的最大电流和电流表的量程、灯泡正常发光时的电流确定电路中的最大电流，此时变阻器接入电路中的电阻最小，根据欧姆定律求出接入电路中的最小阻值，当电压表的示数最大时，电路中的电流最小，灯泡的电功率最小，根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压，根据图2读出通过的电流，利用P＝UI求出灯泡L的最小电功率。【解答】解：由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。（1）当电压表的示数为1.5V时，L恰好正常发光，通过的电流IL＝0.25A，由图2可知，灯泡两端的电压UL＝2.5V，由I＝可得，灯泡正常发光时的电阻：RL＝＝＝10Ω，但灯泡的电阻会随温度的升高而变化，故A错误；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＝UR+UL＝1.5V+2.5V＝4V，故C正确；（2）因串联电路中各处的电流相等，且变阻器允许通过的最大电流为1A，电流表的量程为0～0.6A，灯泡正常发光时的电流为0.25A，所以，电路中的最大电流为0.25A，此时变阻器接入电路中的电阻最小，电压表的示数为1.5V，则R小＝＝＝6Ω，由于电压表量程为0～3V．则当电压表的最大示数为UR′＝3V，则电压表的调节范围为1.5～3V，故B正确；此时电路中的电流最小，灯泡的电功率最小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，灯泡两端的电压：UL′＝U﹣UR′＝4V﹣3V＝1V，由图2可知，通过灯泡的电流IL′＝0.15A，即电路中的最小电流为I小＝IL′＝0.15A，则滑动变阻器接入电路中的最大阻值：R大＝＝＝20Ω，所以，R的调节范围为6Ω～20Ω，故D错误。故选：BC。10．（2023•天心区校级模拟）（多选）如图所示，某科研小组对一种新型材料的承受撞击力进行测试。测试时如图甲，该材料样品重200N，平放在压力传感器上，闭合开关S，由静止自由释放一重物，经撞击后样品材料仍完好无损。从重物开始下落到撞击样品的这个过程中，电流表的示数I随时间t变化的图像如图乙，压力传感器的电阻R随压力F变化的过程如图丙。定值电阻R0＝10Ω。电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V。下列选项正确的是（）A．该电路的电源电压为12V B．压力传感器受到压力越大，电压表示数越小 C．重物受到的重力400N D．从重物开始接触样品到重物静止在样品上，压力传感器受到压力先变大，再变小，最后保持不变【答案】AD【分析】（1）由图丙可知，当压力传感器受到的压力越大，压力传感器的电阻越小，电路中的电流越大，根据欧姆定律可知电压表示数变大；所以当重物在下落过程中，根据图乙可知此时电路中的电流是0.1A，由图丙可知，此时压力传感器的电阻是110Ω，根据串联电路电阻规律可求出此时电路中的总电阻，利用U＝IR求出电源电压；（2）当重物静止在样品上时，根据图乙可知，此时电路中的电流是0.2A，利用欧姆定律求出此时电路中的总电阻，从而求出压力传感器的电阻，根据图丙可知此时压力传感器受到的压力，再用此时的压力减去样品的重力即是重物受到的重力。【解答】解：由图甲可知：压力传感器与定值电阻R0串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量R0两端的电压；（1）由图丙可知，当压力传感器受到的压力越大，压力传感器的电阻越小，电路中的电流越大，当重物在下落过程中，重物没有碰到样品时，压力传感器受到的压力最小，电路中的电流最小，根据图乙可知此时电路中的电流是0.1A；由图丙可知，此时压力传感器的电阻是110Ω，此时电路中的总电阻R总＝R传感器+R0＝110Ω+10Ω＝120Ω，根据欧姆定律可得电源电压U＝IR总＝0.1A×120Ω＝12V，故A正确；由于当压力传感器受到的压力越大，压力传感器的电阻越小，电路中的电流越大，根据欧姆定律可知R0两端的电压变大，故B错误；（2）从重物开始接触样品时到重物静止在样品上，由于撞击，则对样品产生的压力变大，撞击完成后，压力减小，当重物静止后压力等于重物的重力为止，所以，压力传感器受到压力先变大，再变小，最后保持不变，故D正确；当重物静止在样品上后，根据图乙可知，此时电路中的电流是0.2A，根据欧姆定律可得此时电路中的总电阻：R总′＝＝＝60Ω；根据串联电路的总电阻等于各用电器的电阻之和可得：压力传感器的电阻R传感器′＝R总′﹣R0＝60Ω﹣10Ω＝50Ω，根据图丙可知此时，压力传感器受到的压力F＝400N，重物受到的重力G＝F﹣G样品＝400N﹣200N＝200N，故C错误。故选：AD。11．（2023春•京口区校级期中）某实践小组设计了如图甲所示的温度报电路，电源电压恒为4V，R1为滑动变阻器，热敏电阻Rt的阻值随温度的变化如图乙所示，阻值不计的报警器在电流达到20mA时开始报警，超过50mA时损坏。（1）将滑动变阻器滑片P向左移动可降低（选填“提高”或“降低”）报警温度。（2）为设定报警温度为100℃，小组同学利用电阻箱成功进行了调试：用电阻箱替代热敏电阻Rt，将其值调为160Ω，再调节滑动变阻器滑片P，直至报警器报警，再用热敏电阻Rt替换电阻箱，即可实现温度100℃时报警。（3）要想实现报警温度可以在50℃～200℃之间调节，则该电路应该选用电压至少为5.4V的电源，滑动变阻器R1的最大阻值至少为190Ω。【答案】（1）降低；（2）160；（3）5.4；190。【分析】（1）由电路图可知，热敏电阻Rt与滑动变阻R1串联；报警电流一定时，根据欧姆定律可知，电路的总电阻不变，根据热敏电阻阻值与温度的关系分析得出结论；（2）根据等效替代法分析电阻箱的阻值的大小；（3）根据欧姆定律写出电源电压的表达式，根据报警的电流可知电路的最小电流；根据图乙得出报警时电路的最小总电阻，根据欧姆定律可以求出最小电压值；根据欧姆定律和串联电路的电阻关系求出滑动变阻器R1的最大阻值。【解答】解：（1）由电路图可知，热敏电阻Rt与滑动变阻R1串联。报警电流一定时，由欧姆定律可知，电路的总电阻不变，将滑动变阻器滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变小，则热敏电阻的阻值变大，由图乙可知，相应的报警温度变低，即将滑动变阻器滑片P向左移动可降低报警温度。（2）温度为100℃时，对应热敏电阻Rt的阻值为160Ω。用电阻箱替换热敏电阻后对滑动变阻器进行调节，目的是在电路中的电流为20mA，报警器报警时，调节出热敏电阻Rt的阻值为160Ω时滑动变阻器滑片对应的位置，因此电阻箱的电阻应等于100℃时热敏电阻Rt的阻值160Ω。（3）由图乙可知，热敏电阻Rt的阻值随温度的增加而减小，由欧姆定律可得，电源电压为：U＝IR总＝I（Rt+R1）；由以上公式可得，想要电源电压最小，需要电路中的电流和总电阻都取最小值，但是按设计要求，电路中电流必须达到报警时的最小值20mA，因此电流最小值为：Imin＝20mA＝0.02A；电路总电阻想要取最小值，先将滑动变阻器接入电路中的电阻调为0，而为了使电路能够在50℃时报警，Rt的阻值不能低于其在50℃时的阻值270Ω，则满足电路在50℃时能够报警的总电阻的最小值为R总min＝270Ω；则电源电压最小值为：U＝IminR总min＝0.02A×270Ω＝5.4V；滑动变阻在电路中起到调节报警温度值的作用，由第（1）题的分析可知，当电源电压一定时，接入电路中滑动变阻器的阻值越小，报警温度值越低，反之，接入电路中滑动变阻器的阻值越大，报警温度值越高。根据电路设计要求，报警温度可以在50℃～200℃之间调节，则报警温度为200℃时滑动变阻器接入电路中的阻值最大，因此要求滑动变阻器的最大阻值应该大于或等于该值。由图乙可知，温度为200℃时，对应热敏电阻Rt的阻值为80Ω，则滑动变阻器的最大阻值为：R1max＝﹣Rt；报警器发生报警的电流I报警＝0.02A，由以上公式可知，电路中电源电压U最小时，需要滑动变阻器的最大阻值最小，将I报警＝0.02A和Rt＝80Ω代入以上推导公式可得，要想实现报警温度可以在50℃～200℃之间调节，滑动变阻器R1的最大阻值至少为：R1max＝﹣Rt＝﹣80Ω＝190Ω。故答案为：（1）降低；（2）160；（3）5.4；190。12．（2022秋•仪征市校级期末）小伟在乘飞机时了解到，经济舱乘客的免费托运行李限重20kg，而商务舱的乘客允许携带更重的免费托运行李。如图是小伟设计的模拟飞机行李超重的报警装置，杠杆OP始终处于水平位置，电源电压恒为15V，R0是阻值为6Ω的定值电阻，Rx是压敏电阻，它的阻值随压力变化的关系如下表；当电压表的示数U0大于或等于3V时，电路外的检测装置会自动报警。（g＝10N/kg）小伟把检测装置恰好报警时电学物理量标在图中，请帮他计算此时Rx电阻为24Ω；如图杠杆上有两个行李托盘，A、B是杠杆上的两个承重点，已知AP＝0.3m，OB＝0.5m。小伟闭合开关，将20kg的模拟行李放在某一个托盘上时，检测装置恰好报警，当他将模拟商务舱乘客的行李放在另一个托盘上时，检测装置也恰好报警。模拟商务舱乘客的行李限重为36kg。（杠杆、支架及托盘的重力均忽略不计）压力F/N50100150200250300阻值Rx/Ω503024201716【答案】见试题解答内容【分析】（1）由图知R0、Rx串联，电压表测量R0两端的电压，电流表测量电路中的电流；检测装置恰好报警时电学物理量如图所示，由串联电路的电流特点和欧姆定律求出报警时通过Rx的电流，根据串联电路的电压特点求出此时Rx两端的电压，根据欧姆定律可求出报警时Rx的阻值；（2）已知经济舱乘客的免费托运行李限重20kg，根据公式G＝mg可求得经济舱乘客行李的最大重力；根据Rx的报警阻值可知P处杠杆对Rx的压力，由力的相互作用可知，P处受到的支持力大小，再根据杠杆平衡条件分析两种行李的托盘位置及商务舱乘客行李的最大质量。【解答】解：（1）由图可知，R0、Rx串联，电压表测量R0两端的电压，电流表测量电路中的电流；检测装置恰好报警时电学物理量如图所示，由串联电路的电流特点和欧姆定律可知，报警时通过Rx的电流为：Ix＝I0＝＝＝0.5A，由串联电路的电压特点可知，此时Rx两端的电压为：Ux＝U﹣U0＝15V﹣3V＝12V，则报警时Rx的阻值为：Rx＝＝＝24Ω；（2）已知经济舱乘客的免费托运行李限重20kg，则经济舱乘客行李的最大重力为：G1＝m1g＝20kg×10N/kg＝200N；图中杠杆的支点为O点，行李对水平托盘的压力等于行李的重力大小，由杠杆平衡条件可得：FPlP＝G行l行，在压力FP、压力的力臂lP一定时，G行越大，l行就要越小，由装置图示可知，A托盘离支点远，则行李的重力应较小，所以为经济舱乘客的行李托盘，而B托盘离支点近，为商务舱乘客的行李托盘；由表中数据可知，报警时（Rx＝24Ω）P处杠杆对Rx的压力为150N，由力作用的相互性可知，P处受到的支持力FP＝150N，当两次杠杆水平平衡时，FP•OP＝GA•OA，FP•OP＝GB•OB，即：150N×（0.3m+0.5m+AB）＝200N×（0.5m+AB）﹣﹣﹣﹣﹣﹣①150N×（0.8m+AB）＝GB×0.5m﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②由①②两式可得：AB＝0.4m、GB＝360N，所以商务舱乘客行李的最大质量为：m'＝＝＝36kg。故答案为：24；36。13．（2023秋•青羊区校级期中）在如图所示的电路中，理想电源电压可调，灯L上标有“6V”字样（灯丝阻值不变），6V为灯泡正常工作时的电压，当灯泡正常工作时，通过灯丝的电流恰好为1A，R1为定值电阻，滑动变阻器R2上标有“2A”字样，且Rab＝Rbc＝Rcd，电流表量程0～3A，电压表量程0～9V，调节电源电压至某电压后，只闭合开关S2，移动滑片P至b点时，电压表示数为2V；移动滑片P至c点时，电压表示数为Uc；移动滑片P至d点时，电压表示数为3V。（1）调节电源电压至6V后，同时闭合开关S1、S2、S3，灯泡正常工作，此时电流表示数为1.6A，求R1的阻值。（2）Uc等于多少？（保留1位小数）（3）当只闭合开关S2时，移动滑片P，保证电路安全前提下，要求至少有一个电表示数不低于量程的一半，则电源可调的最高电压与最低电压的差值为多少？【答案】（1）调节电源电压至6V后，同时闭合开关S1、S2、S3，灯泡正常发光，此时电流表示数为1.6A，R1的阻值为10Ω。（2）Uc等于2.7V；（3）当只闭合开关S2时，移动滑片P，保证电路安全前提下，要求至少有一个电表示数不低于量程的一半，则电源可调的最高电压与最低电压的差值为23V。【分析】（1）调节电源电压至6V后，同时闭合开关S1、S2、S3，小灯泡与定值电阻R1并联，当灯泡正常工作时，通过灯丝的电流恰好为1A，根据串联电路电流的规律算出通过定值电阻R1的电流，由I＝算出R1的阻值；（2）调节电源电压至某电压后，只闭合开关S2，滑动变阻器R2与定值电阻R1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，根据欧姆定律表示出移动滑片P至b、d点时电压表示数，由Rab＝Rbc＝Rcd算出Rad、Rab的值，将Rab代入Ub的表达式算出此时的电源电压，由欧姆定律算出移动滑片P至c点时，电压表示数；（3）当只闭合开关S2时，滑动变阻器R2与定值电阻R1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，当电压表的示数最大且电路中的电流最大时电源的电压最大，根据串联电路的特点和欧姆定律求出电源的最大电压；当滑动变阻器接入电路中的电阻最大且电压表的示数恰好为量程的一半时电源的电压最小，根据串联电路的特点和欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出此时R1两端的电压，利用串联电路的电压特点求出电源的最小电压，然后得出电源可调的最高电压与最低电压的差值。【解答】解：（1）当灯泡正常工作时，通过灯丝的电流恰好为1A，调节电源电压至6V后，同时闭合开关S1、S2、S3，小灯泡与定值电阻R1并联，根据并联电路电流的规律知通过定值电阻R1的电流为：I1＝I﹣IL＝1.6A﹣1A＝0.6A，由I＝知R1的阻值为：R1＝＝＝10Ω；（2）调节电源电压至某电压后，只闭合开关S2，滑动变阻器R2与定值电阻R1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，移动滑片P至b点时，电压表示数为2V，即Ub＝×Rab＝2V﹣﹣﹣﹣①；移动滑片P至d点时，电压表示数为3V，即Ud＝×Rad＝3V﹣﹣﹣﹣②；由Rab＝Rbc＝Rcd知Rad＝3Rab﹣﹣﹣﹣③由①÷②得：＝将③代入得Rab＝R1＝10Ω，Rad＝3Rab＝3×10Ω＝30Ω；Rac＝2Rab＝2×10Ω＝20Ω；将Rab＝10Ω代入Ub＝×Rab＝2V得此时的电源电压为U′＝4V，移动滑片P至c点时，电压表示数为：Uc＝×Rac＝×20Ω≈2.7V；（3）因串联电路中各处的电流相等，且两表的量程分别是0～3A和0～9V，所以，当电压表的示数U2＝9V且电路中的电流I＝2A时，电源的电压最大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的最大电压U大＝IR1+U2＝2A×10Ω+9V＝29V，因保证电路安全前提下，要求至少有一个电表示数不低于量程的一半，①当滑动变阻器接入电路中的电阻最大为Rad＝30Ω（电路中电流最小）且电压表的示数U2′＝4.5V时，电源的电压可能最小，此时电路中的电流：I′＝＝＝0.15A，此时R1两端的电压：U1′＝I′R1＝0.15A×10Ω＝1.5V，则电源的最小电压：U小1＝U1′+U2′＝1.5V+4.5V＝6V；②当电流表示数为I'＝1.5A，同时电压表示数为0（即变阻器滑片在最左端）时，电源电压可能最小，U小2＝I'R1＝1.5A×10Ω＝15V；因为U小1＜U小2，所以U小＝U小1＝6V。所以，电源可调的最高电压与最低电压的差值：ΔU＝U大﹣U小＝29V﹣6V＝23V。答：（1）调节电源电压至6V后，同时闭合开关S1、S2、S3，灯泡正常发光，此时电流表示数为1.6A，R1的阻值为10Ω。（2）Uc等于2.7V；（3）当只闭合开关S2时，移动滑片P，保证电路安全前提下，要求至少有一个电表示数不低于量程的一半，则电源可调的最高电压与最低电压的差值为23V。14．（2021秋•乌拉特前旗校级期末）有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪被广泛用来检测酒驾，传感器R1的阻值随酒精气体浓度的变化如图甲，工作电路如图乙，电源电压恒为12V，定值电阻R2＝30Ω．求：（1）被检测者未喝酒时，R1阻值。（2）被检测者酒精气体浓度为0.8mg/mL时，电流表的示数。（3）现在公认的酒驾标准为0.2mg/mL≤酒精气体浓度≤0.8mg/mL，当电压表示数为4.8V时，通过计算说明被检测司机是否酒驾？【答案】见试题解答内容【分析】（1）从图甲中直接可以看出，当被检测者未喝酒时，即酒精气体的浓度为0时传感器电阻的阻值；（2）由电路图可知，传感器和定值电阻串联，电压表测传感器两端的电压，电流表测电路中的电流；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流表的示数；（3）当电压表的示数为4.8V时，根据串联电路的电压特点求出定值电阻两端的电压，根据欧姆定律求出电路的电流，继而求出传感器的电阻，由图象得出对应酒精气体的浓度，然后与酒驾标准相比较即可判断是否酒驾。【解答】解：（1）由图象可知，当被检测者未喝酒时，即酒精气体的浓度为0时，R1的电阻为60Ω；（2）据图甲可知，当酒精浓度为0.8mg/ml时，R1的电阻为10Ω，则R′＝R+R1＝10Ω+30Ω＝40Ω；此时电路中电流：I＝＝＝0.3A，即电流表的示数为0.3A；（3）当电压表的示数U1＝4.8V时，根据串联电路的电压特点可知：U2＝U﹣U1＝12V﹣4.8V＝7.2V，电路中的电流I1＝I2＝＝＝0.24A，根据欧姆定律得：此时传感器R1的阻值R1′＝＝＝20Ω，由甲图可知，被检测者的酒精气体浓度为0.3mg/ml＞0.2mg/ml，所以被检测者属于酒驾。答：（1）当被检测者未喝酒时，R1的电阻为60Ω；（2）被检测者酒精气体浓度为0.8mg/mL时，电流表的示数为0.3A；（3）当电压表示数为4.8V时，被检测司机属于酒驾。【考点3电路的动态分析】 15．（2022•惠山区校级一模）如图所示电路，R1为定值电阻，电流表和电压表都是理想电表，闭合开关S后，滑动变阻器滑片P从一端向另一端滑动过程中，下列说法正确的是（）A．R1两端的电压与通过R1两端的电流成正比 B．无论滑片P怎样移动，电压表V1示数变化量与电流表A示数变化量的比值不变 C．P向b端滑动时电流表A示数变小，电压表V2与电流表A示数的比值变小 D．P向b端滑动时电流表A示数变小，电压表V1示数不变，V2示数变小【答案】B【分析】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R2两端的电压，电流表测电路中的电流。（1）根据欧姆定律可知，通过定值电阻的电流与其两端的电压成正比，要注意电压是形成电流的原因；（2）根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化，根据欧姆定律可知R2两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知R2两端的电压变化，进一步可知电压表V1的示数与电压表V2的示数比值变化，再根据欧姆定律结合R1的阻值可知电压表V1的示数与电流表A的示数之比变化；（3）设出滑片移动前后电路中电流，根据欧姆定律表示出电压表V1示数的变化量，然后得出电压表V1示数变化量与电流表A示数变化量的比值变化。【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R2两端的电压，电流表测电路中的电流。A、R1为定值电阻，通过的电流与其两端的电压成正比，因电压是形成电流的原因，所以，不能说R1两端的电压与通过R1的电流成正比，故A错误；CD、P向b端滑动时，R2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，由U＝IR可知，R1两端的电压变小，电压表的V1示数变小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R2两端的电压变大，即电压表V2的示数变大，故D错误；由R＝可知，电压表的V2的示数与电流表A的示数之比等于R2接入电路中的电阻，其比值变大，故C错误；B、设滑片移动前后电路中的电流为I1、I2，由I＝可得，电压表V1示数的变化量ΔU1＝U1﹣U1′＝I1R1﹣I2R1＝（I1﹣I2）R1＝ΔIR1，即＝R1，则电压表V1的示数变化量ΔU1与电流表A的示数变化量ΔI的比值不变，故B正确。故选：B。16．（2022秋•平泉市期末）（多选）如图电路中，电源电压恒为4.5V，定值电阻R1＝10Ω，R2＝2Ω，电压表V1、V2所选量程均为0～3V，电流表A1、A2所选量程分别为0～0.6A和0～3A，滑动变阻器R3的规格为“20Ω，2A”，在保证电路各元件安全的情况下，下列说法正确的是（）A．只闭合S2，电流表A2的示数为0.375A B．只闭合S3，电流表A1的示数变化范围是0.15A～0.45A C．只闭合S3、S4，电压表V2的示数变化范围是0～3V D．闭合S1、S2、S3，断开S4，则R3接入电路的阻值范围是6Ω～20Ω【答案】AD【分析】A、闭合开关S2，断开开关S1、S3、S4，定值电阻R1、R2串联接入电路，两电流表均测通过电路的电流，电压表V1测电阻R1两端的电压，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律计算通过电路的电流；BC、闭合开关S3，断开开关S1、S2，定值电阻R1和滑动变阻器串联接入电路，电压表V1测电阻R1两端的电压，（闭合开关S3、S4，电压表V2测滑动变阻器两端的电压，）两电流表均测通过电路的电流，电流表A1所选量程为0～0.6A，电流表A2所选量程为0～3A，电压表V1所选量程为0～3V，根据串联分压原理可知滑动变阻器接入电路的阻值最小时，电压表V1的示数最大，根据欧姆定律计算此时通过电路的电流并确定通过电路的最大电流，进一步确定此时滑动变阻器两端的电压，电压表V2所选量程为0～3V，进一步确定电压表V2的示数变化范围；根据欧姆定律计算当滑动变阻器接入电路最大阻值时通过电路的最小电流，进一步确定电流表A1的示数变化范围；D、闭合开关S1、S2、S3，断开开关S4，定值电阻R2和滑动变阻器并联接入电路，根据欧姆定律计算通过电阻R2的电流，电流表A2测干路电流，电流表A2所选量程为0～3A，根据并联电路电流规律计算通过滑动变阻器的最大电流，根据欧姆定律计算滑动变阻器接入电路的最小阻值，滑动变阻器接入电路的阻值越大，通过电路的电流越小，进一步确定滑动变阻器接入电路的阻值范。【解答】解：A、闭合开关S2，断开开关S1、S3、S4，定值电阻R1、R2串联接入电路，两电流表均测通过电路的电流，电压表V1测电阻R1两端的电压，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可得通过电路的电流：I1＝＝＝0.375A，故A正确；BC、只闭合S3，断开开关S1、S2，定值电阻R1和滑动变阻器R3串联接入电路，电压表V1测电阻R1两端的电压，（闭合开关S3、S4，电路不变，电压表V2测滑动变阻器R3两端的电压，）两电流表均测通过电路的电流，电流表A1所选量程为0～0.6A，电流表A2所选量程为0～3A，电压表V1所选量程为0～3V，根据串联分压原理可知滑动变阻器接入电路的阻值最小时，电压表V1的示数最大，根据欧姆定律可得此时通过电路的电流：I＝＝＝0.3A＜0.6A，根据串联电路电阻规律可知此时通过电路的电流最大，串联电路各处电流相等，所以通过电路的最大电流为0.3A，此时滑动变阻器两端的电压最小为U3min＝U﹣U1max＝4.5V﹣3V＝1.5V，即V2的最小示数为1.5V，当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，通过电路的电流最小，为：Imin＝＝＝0.15A，所以电流表A1的示数变化范围是0.15A～0.3A，故B错误；由串联分压的规律可知此时滑动变阻器两端的电压最大，则U3max＝IminR3＝0.15A×15Ω＝2.25V＜3V，即V2的最大示数为2.7V，由此可知，电压表V2的示数变化范围是1.5V～2.25V，故C错误；D、闭合开关S1、S2、S3，断开开关S4，定值电阻R2和滑动变阻器并联接入电路，电流表A2测干路电流，根据欧姆定律可得通过R2的电流：I2＝＝＝2.25A，电流表A2所选量程为0～3A，根据并联电路电流规律可知通过滑动变阻器R3的最大电流：I3＝I最大﹣I2＝3A﹣2.25A＝0.75A，此时滑动变阻器接入电路的阻值最小，最小阻值为：R3＝＝＝6Ω，滑动变阻器接入电路的阻值越大，通过电路的电流越小，所以滑动变阻器接入电路的阻值范围是6Ω～20Ω，故D正确。故选：AD。17．（2022•溪湖区校级模拟）（多选）如图所示，电源电压不变，L灯丝电阻不变。下列说法正确的是（）A．只闭合S1，将P向右移动一段距离，电压表示数与电流表示数的比值变小，电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值也变小 B．只闭合S1，将P向右移动，R1消耗的功率增加 C．开关S1、S2闭合S3断开，将P向左移动，电压表示数变大，L的亮度变大，电流表示数变小 D．开关都闭合，将P向右移动，L消耗的功率不变，R2消耗的功率变大【答案】BCD【分析】（1）只闭合S1，R1、R2串联，电压表测R2两端电压，电流表测电路中电流，由串联电路特点和欧姆定律分析判断将P向右移动R2连入阻值变小时两电表示数比值以及变化量比值的变化情况；（2）只闭合S1，P向右移动时，R2连入电路的阻值变小，电路的总电阻变小，根据欧姆定律判断电路中电流变化情况，即电流表示数的变化情况，由P＝I2R判断R1消耗的功率变化情况；（3）闭合S1、S2，断开S3，此时灯泡与滑动变阻器并联后再与R1串联，电压表测滑动变阻器两端电压，将P向左移动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，总电阻变大，根据欧姆定律判断总电流变化情况，即电流表示数的变化情况；滑动变阻器接入电路的电阻变大使得其分担的电压变大，故电压表示数增大，根据灯泡与滑动变阻器并联，判断灯泡两端的电压的变化情况，由P＝判断灯泡的功率和灯泡明暗变化情况；（4）开关都闭合，L与R2并联，将P向右移动，R2接入电路的电阻变小，由并联电路特点、欧姆定律和电功率公式分析判断电表示数及L与R2两者功率变化。【解答】解：AB、由图知，只闭合S1，R1、R2串联，电压表测R2两端电压，电流表测电路中电流。P向右移动时，R2连入阻值变小，电路的总电阻变小，由欧姆定律可知，电路中电流变大，即电流表示数变大，由P＝I2R知R1消耗的功率增大，故B正确；电压表示数与电流表示数的比值为R2的阻值，R2连入电路的阻值变小，故电压表示数与电流表示数的比值变小；由串联电路的分压原理可知，R2分得电压减小，R1分得电压增大，因为串联电路中总电压等于各部分电路两端电压之和不变，所以有：ΔU2＝ΔU1，R1为定值电阻，由欧姆定律知，R1＝，即电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值不变，故A错误；C、闭合S1、S2，断开S3，此时灯泡与滑动变阻器并联后再与R1串联，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测干路电流，将P向左移动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，总电阻变大，总电流变小，所以电流表示数变小；滑动变阻器接入电路的电阻变大使得其分担的电压变大，故电压表示数增大，灯泡与滑动变阻器并联，故灯泡两端的电压也变大，由P＝可知，灯泡的功率变大，灯泡变亮，故C正确；D、由图知，开关都闭合，L与R2并联，R1短路，电压表测电源电压，电流表测干路电流，并联电路中各支路间互不影响，所以灯泡功率不变，由并联电路电压特点知，将P向右移动，电压表示数不变，R2连入电路的阻值变小，由P＝可知，R2消耗的功率变大，故D正确。故选：BCD。18．（2022秋•路北区校级期末）（多选）在如图示的电路中，电源电压保持不变，R1为滑动变阻器，R2、R3为定值电阻。闭合开关S，将滑片P由a端向b端滑动一段距离后，电压表V1、V2示数变化的大小分别为ΔU1、ΔU2，电流表示数变化的大小为ΔI。下列判断正确的是（）A．电压表V1示数变小，电压表V2示数变大，电流表示数变大 B．ΔU2大于ΔU1 C．与的差值等于R2 D．R2和R3消耗的电功率的和增加了ΔU2•ΔI【答案】ABC【分析】（1）分析清楚电路结构，根据滑片的移动方向判断滑动变阻器接入电路的阻值如何变化，应用串联电路特点与欧姆定律分析答题；（2）根据串联电路的总电压保持不变，结合分压强原理分析回答；（3）对定值电阻R3而言，由欧姆定律和分比定理可推出R3＝＝，结合串联电路电压的规律分析回答；（4）根据P＝UI分析。【解答】解：由图示电路图可知，三个电阻串联，电流表测电路电流，电压表V1测R1、R2两端电压，电压表V2测电阻R2、R3两端电压；A、将滑片P由a端向b端滑动一段距离后，变阻器连入电路中的电阻变小，电路总电阻变小，由欧姆定律可知，总电流变大，即电流表示数变大；根据U＝IR可知，R3的电压变大，由串联电路电压的规律可知，R1、R2两端电压变小，即电压表V1示数变小，故A正确；B、由电路图，根据串联电路的总电压保持不变可知，ΔU2＝ΔUR1，ΔU1＝ΔUR3，则ΔU2﹣ΔU1＝ΔUR1﹣ΔUR3，滑片向右移动过程中，R1的电阻变小，由分压原理，R1两端电压减小，R3两端电压增大，R1两端电压的减小量等于R2、R3两端电压的增加量之和，则ΔUR1＞ΔUR3，所以ΔU2﹣ΔU1＞0，则ΔU2＞ΔU1，故B正确；C、对定值电阻R3而言，R3＝＝，由分比定理有：R3＝＝，同理，对定值电阻R2、R3而言，R2+R3＝；﹣﹣﹣﹣﹣﹣①根据串联电路总电压不变，故有：＝＝R3﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，由①②得：与之差等于R2；故C正确；D、V2测R2和R3两端电压，且电压都变大，V2示数变化量ΔU2＝UV2'﹣UV2，电流表示数变化量ΔI＝I'﹣I，则：ΔU2•ΔI＝（UV2'﹣UV2）（I'﹣I），由P＝UI可得，R2和R3消耗的电功率之和增加了：ΔP2和3＝UV2′I′﹣UV2I≠（UV2'﹣UV2）（I'﹣I），即：ΔP2和3≠ΔU2•ΔI，故D错误；故选：ABC。19．（2022•虎林市模拟）（多选）如图所示电路，电源电压为6V，定值电阻R的阻值为10Ω，电压表接入0～3V量程，电流表接入0～0.6A量程，滑动变阻器标有“20Ω0.5A”，闭合开关，在保证各元件安全的情况下，下列说法正确的是（）A．电流表示数变化范围0.3A～0.6A B．电压表示数变化范围2V～3V C．滑动变阻器阻值变化范围10Ω～20Ω D．电路总功率最大值2.7W【答案】BC【分析】（1）由电路图可知，定值电阻R与滑动变阻器串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。（2）根据欧姆定律求出电压表的示数最大时电路中的电流，然后与滑动变阻器允许通过的最大电流、电流表的量程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，电路消耗的总功率最大，根据P＝UI求出电路消耗的最大功率；进一步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，结合滑动变阻器接入电路的阻值最大为20Ω时，电流表和电压表的示数都最小，可以保证各元件安全的情况，可得出滑动变阻器阻值变化范围；（3）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，结合上一步确定的电路中的最大电流，得出电流表示数变化范围，再进一步根据欧姆定律求出电压表的最小示数，结合电压表量程，然后得出电压表示数变化范围。【解答】解：由电路图可知，定值电阻R与滑动变阻器串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。当电压表的示数UR＝3V时，电路中的电流，I＝＝＝0.3A，因串联电路中各处的电流相等，且滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，电流表的量程为0～0.6A，所以，电路中的最大电流I大＝0.3A，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，电路消耗的最大功率：P大＝UI大＝6V×0.3A＝1.8W，故D错误；此时电路中的总电阻：R总＝＝，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R滑＝R总﹣R＝20Ω﹣10Ω＝10Ω，又因为滑动变阻器接入电路的阻值最大为20Ω时，电流表和电压表的示数都最小，可以保证各元件安全的情况，则滑动变阻器阻值变化范围10Ω～20Ω，故C正确；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，电压表的示数最小，则电路中的最小电流：I小＝，所以，电流表示数变化范围0.2A～0.3A，故A错误；电压表的最小示数：UR′＝I小R＝0.2A×10Ω＝2V，所以，电压表示数变化范围2V～3V，故B正确。故选：BC。【考点4电流表、电压表在判断电路故障中的应用】 20．（2023秋•武侯区校级期中）如图所示电路，当S合上后，电灯L1、L2正常发光，电流表和电压表均有示数，在某一时刻，两灯同时熄灭，电流表示数几乎为零，电压表示数变大。则该电路的故障可能是（）A．电流表烧断 B．灯L1灯丝烧断 C．灯L2灯丝烧断 D．灯L1发生短路【答案】C【分析】在串联电路中电流表示数为零，说明电路一定是断路，电压表有示数说明电压表并联的部分是断路，电压表无示数说明电压表并联之外的部分断路。【解答】解：如图，电灯L1和L2是串联的，电流表示数几乎为零说明电路是断路，电压表有示数并且增大，说明电压表并联的部分断路，电压表串联在电路中，电压表测量电源电压，则故障L2是断路，即灯L2灯丝烧断。故选：C。21．（2023秋•潮南区期中）实验课上，小明把两个小灯泡连成了如图所示的电路。闭合开关，两灯均不亮。经检查，电路连接无误，老师告诉他是其中一个小灯泡坏了。于是，小明又找来了一个小灯泡，想出了表格中方法一的检测方法，请你帮助小明，在不拆开原电路的基础上，从图示的实验器材中任选一种，连入电路，设计出另外两种检测方法，并填入表中。器材检测电路图现象与结论方法一检验灯开关闭合，若检验灯亮，则灯L1坏了；若检验灯不亮，则灯L2坏了方法二导线将导线与灯L1并联，闭合开关后灯L1被导线短路。如果灯L2亮，则是L1坏的。如果灯L2不亮，则L2是坏的。方法三电流表将电流表与灯L1并联，由于电流表作用相当于导线，当开关闭合后，灯L1会被电流表短路。电流表与灯L2串联，如果电流表有示数则灯L1是坏的。如是电流表无示数，则灯L2是坏的。【答案】见试题解答内容。【分析】由题知，两灯串联，其中一个灯泡是坏的。（1）将导线与串联中的一个灯泡并联，根据另一灯是否发光，分析判断故障。（2）将电流表与串联中的一个灯泡并联，由于电流表的作用相当于导线，可根据电流表示数情况分析判断故障。【解答】解：（1）选导线，，将导线与灯L1并联，灯L1会被导线短路。闭合开关后，如果灯L2亮，则L1坏了。如果灯L2不亮，则L2是坏的。（2）选电流表，将电流表与灯L1并联，由于电流表的作用相当于导线，则灯L1会被电流表短路。闭合开关后，如果电流表有示数，则L1是坏的。如果电流表无示数，则L2是坏的。答案为：（1）选导线，，将导线与灯L1并联，则灯L1会被导线短路。闭合开关后，如果灯L2亮，则L1坏了。如果灯L2不亮，则L2是坏的。（2）选电流表，将电流表与灯L1并联，由于电流表的作用相当于导线，则灯L1会被电流表短路。闭合开关后，如果电流表有示数，则L1是坏的。如果电流表无示数，则L2是坏的。【考点5电路图设计】 22．（2023秋•青岛期中）如图为小明设计的电子秤简易电路图，Rx是压敏电阻，阻值随所受压力的增大而减小，R0是定值电阻。测量时，要求电压表的示数随所称量物体对压敏电阻的压力增大而减小。请根据以上信息，在虚线框内将电路图补充完整。【答案】【分析】分析题意可知，压敏电阻Rx与定值电阻R0串联，要组成电路需要与电源、开关串联，压敏电阻Rx的阻值随所受压力的增大而减小，电路的总电阻减小，由欧姆定律可知电路中电流的变化和R0两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知Rx两端的电压变化，然后根据题意确定电压表并联的位置。【解答】解：分析题意可知，Rx是压敏电阻，阻值随所受压力的增大而减小，R0是定值电阻，压敏电阻Rx与定值电阻R0串联，要组成电路需要与电源、开关串联，当所称量物体对压敏电阻的压力增大时，因压敏电阻Rx的阻值随所受压力的增大而减小，所以电路的总电阻减小，由I＝可知，电路中的电流增大，R0两端的电压增大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，Rx两端的电压减小，由电压表的示数随所称量物体对压敏电阻的压力增大而减小可知，电压表应并联在Rx两端，如下图所示：23．（2023秋•海门市期中）卧室内有一盏照明灯，门口、床头各有一只单刀双掷开关，这两只开关都能控制照明灯，请在图中将这个电路画完整。【答案】见试题解答内容【分析】门口和床边都是单刀双掷开关，为了从这一头开（或关）灯而到另一头能够关（或开）灯，说明床边和门口的开关是串联在一起的；单刀双掷开关的连接方式，将两个开关中除与单刀相连的另外触点相互连接，然后与电源、灯泡组成电路。【解答】解：为了从这一头开（或关）灯而到另一头能够关（或开）灯，则门口和床边的开关是串联在一起的，然后与电源、灯泡串联组成电路，如下图所示：【考点6实验伏安法测电阻】 24．（2023•兰州）学习了欧姆定律的知识后，老师给同学们布置了设计不同方案测量未知电阻的任务，三位同学的设计方案如下：（1）小明的设计方案如图甲所示，闭合开关S，调节滑动变阻器R的滑片P至适当位置，电压表、电流表的示数分别如图乙、丙所示，则电压表的示数为2.7V，未知电阻Rx的阻值为9Ω。（2）小林的设计方案如图丁所示，闭合开关S，电流表A1和A2的示数分别为I1和I2，已知定值电阻的阻值为R0，则未知电阻Rx＝（用I1、I2和R0表示）。（3）小刚的设计方案如图戊所示，闭合开关S后，先将开关S1拨至触点b，移动滑动变阻器R的滑片P至适当位置，此时电压表的示数为U；保持滑片P的位置不变，再将开关S1拨至另一触点，调节电阻箱R1的阻值，使电压表的示数恰好为U，此时电阻箱的读数为R0，则未知电阻Rx＝R0。【答案】（1）2.7；9；（2）；（3）b；电压表的示数恰好为U；R0。【分析】（1）由图甲可知，待测电阻Rx与滑动变阻器串联，电压表测Rx两端的电压，电流表测电路中的电流；根据图乙与图丙确定电压表与电流表的量程与分度值，读出电压表与电流表示数，然后由欧姆定律求出待测电阻的阻值；（2）闭合开关S，定值电阻R0和Rx并联接入电路，电流表A1和A2的示数分别为I1和I2，由并联电路的电压规律可知Ux＝U0＝I2R0，由并联电路的电流规律可知Ix＝I1﹣I2，由欧姆定律I＝可得未知电阻Rx；（3）根据等效替代法进行分析，使接电阻箱和未知电阻时的效果相同，可知电阻相等。【解答】解：（1）由图甲可知，待测电阻Rx与滑动变阻器串联，电压表测Rx两端的电压，电流表测电路中的电流，由图乙可知，电压表量程是0～3V，分度值是0.1V，电压表示数是2.7V，即Rx两端的电压为2.7V；由图丙可知，电流表量程是0～0.6A，分度值是0.02A，电流表示数是0.3A，即通过Rx的电流为0.3A；由欧姆定律I＝可得，待测电阻的阻值Rx＝＝＝9Ω；（2）如图丁所示，闭合开关S，定值电阻R0和Rx并联接入电路，电流表A1和A2的示数分别为I1和I2，由并联电路的电压规律可知：Ux＝U0＝I2R0，由并联电路的电流规律可知：Ix＝I1﹣I2，由欧姆定律I＝可得，未知电阻Rx＝＝；（3）由电路图戊可知，先将开关S1拨至b，移动滑动变阻器R的滑片P至适当位置，此时电压表的示数为U，此时Rx与R串联，电压表测Rx两端的电压，再将开关S1拨至另一位置a，调节电阻箱阻值R1，使电压表的示数恰好为U，记下电阻箱的读数为R0，此时R1与R串联，电压表测R1两端的电压，因两种情况下滑动变阻器接入电路中的电阻不变，且电压表的示数相同，所以，由I＝可知，两种情况下电路中电流相同，电路的总电阻相等，故Rx＝R0。故答案为：（1）2.7；9；（2）；（3）b；电压表的示数恰好为U；R0。25．（2023•未央区模拟）小张同学在做“测量小灯泡电阻”的实验中，所用器材如下：两节新干电池，标有2.5V相同规格的小灯泡若干，两个滑动变阻器R1“10Ω1A”、R2“20Ω2A”，开关、导线若干。（1）请你根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙中的电路连接完整（要求：滑动变阻器滑片P右移灯泡变亮，且导线