常考题型：第15章 探究电路-B卷·难点题型（解析版）

学而优教有方试卷第=page11页，共=sectionpages33页第十五章探究电路【B卷·难点题型】难点题型归纳题型1：电阻和变阻器难点突破1．如图是插入式电阻箱的结构示意图，它的工作原理是通过改变来改变电阻的大小。图中A、B两个接线柱之间的电阻是Ω。A、B两个接线柱之间能提供的最大电阻是Ω。

【答案】连入电路中电阻丝的长度715【解析】[1]插入式电阻箱的原理是利用铜塞插入或拔出改变连入电路中电阻丝的长度来改变电阻大小的。[2]由图甲可知，拔出的铜赛的对应电阻为5Ω和2Ω，则A、B两个接线柱之间的电阻R=5Ω+2Ω=7Ω[3]电阻箱的最大电阻是将所有铜塞都拔下时的接入电阻Rmax=5Ω+5Ω+2Ω+2Ω+1Ω=15Ω2．如图所示科技小组设计的风力测定仪。金属杆OC与弧形电阻AB组合在一起相当于一个，观察灯泡L的亮度可以粗略地反映风力的大小，若要提高装置反映风力大小的性能，可采取的方法是。

【答案】滑动变阻器在电路中串联一个电流表【解析】[1]无风时OC是竖直的，连入电路的电阻是AB段，有风时，OC杆偏转一定的角度，连入电路的电阻变为BP段，连入电路的电阻随风的大小而改变，风力测定仪相当于滑动变阻器。[2]风越强，OC杆偏转的角度越大，BP段越小，电阻变小，电源电压不变，电路中的电流变大，灯泡越亮，所以通过灯泡的亮度判断风力的大小。观察灯泡的亮度的微小变化，眼睛不能判断，所以电路中串联一个电流表能准确反映风力的大小，提高风力测定仪的性能。3．如图甲所示，是收音机上用以调节音量的一种电位器。它的实质是一个，通过改变接入电路的电阻丝来改变阻值大小；图乙为其说明书中的内部结构示意图。使用时，先将接线柱O接入电路。如果想在顺时针旋转滑动触头时音量变大，则还应将接线柱（选填“a”或“b”）接入电路。

【答案】滑动变阻器长度b【解析】[1][2][3]根据电位器的使用方法，将Oa或Ob接入电路中，转动旋钮带动滑动触头滑动，可见电位器就是一个滑动变阻器，转动旋钮改变了接入电路的电阻丝的长度，从而改变了电路中的电流，达到调节收音机音量的目的；故如果想在顺时针旋转滑动触头时音量变大，应使接入电路的电阻减小，根据可知，电路中的电流会变大，即音量增大，故还应将接线柱b接入电路。题型2：含滑动变阻器的动态电路分析4．图示电路中，电源电压不变，R为滑动变阻器，L为小灯泡（假设灯丝电阻不变）。闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从b端向a端滑动的过程中（）

A．电流表示数减小，小灯泡变暗 B．电流表示数增大，小灯泡变暗C．电压表示数减小，小灯泡变亮 D．电压表示数增大，小灯泡变亮【答案】C【解析】变阻器滑片P向左滑动过程中，变阻器连入电路的阻值减小，电路的总电阻减小。在总电压不变的情况下，电路中的电流变大（电流表示数变大），致使小灯光变亮。通过小灯的电流变大，根据欧姆定律可知，小灯两端电压变大。在电源电压不变的情况下，根据串联电路电压特点可知，变阻器两端电压变小（电压表示数变小）。故ABD不符合题意；C符合题意。故选C。5．把实验室小灯泡按下图接入电路，不考虑温度对灯丝电阻的影响。开关S闭合后，电流表的示数小于的示数。下列说法正确的是（

）

A．若用电压表，分别替换电流表、，三个灯泡的亮度不变B．若只用电压表替换电流表，电压表有示数，电流表的示数变大C．若只将与的位置对调，电流表的示数一定变小，的示数一定变大D．若只将与的位置对调，电流表的示数可能变小，的示数一定不变【答案】D【解析】根据上图可知，三个灯泡并联，每个灯的电压都等于电源电压，电流表A2测L2、L3并联的电流，电流表A1测L2、L1并联的电流，通过L2的电流保持不变，已知电流表的示数小于的示数，根据并联电路电流的规律，故通过L1的电流小于通过L3的电流，根据欧姆定律可知灯L1的电阻大于灯L3的电阻。A．若用电压表，分别替换电流表、，则三个灯串联，根据串联电路电压的规律，每个灯的电压都小于电源电压，根据可知，三个灯泡的实际功率变小，三个灯的亮度都变小，故A错误；B．若只用电压表替换电流表，L2、L1串联后再与电流表A2并联，可知L2、L1短路，电路为L3的简单电路，电流表A2测电路的电流，即通过L3的电流，根据并联电路各支路可独立工作、互不影响，故通过L3的电流保持不变，而原来电流表A2测L2、L3并联的电流，由并联电路电流的规律，故电流表的示数变小，故B错误；C．若只将与的位置对调，三个灯泡仍并联，电流表A2测L2、L1并联的电流，电流表A1测L2、L3并联的电流，因通过L2的电流保持不变，通过L1的电流小于通过L3的电流，根据并联电路电流的规律，故可知电流表的示数一定变大，的示数一定变小，故C错误；D．若只将与的位置对调，三个灯泡仍并联，电流表A2测L2、L3并联的电流，根据并联电路的特点，通过L2、L3两灯电流不变，由并联电路的的示数一定不变；此时电流表A1测L1、L3并联的电流；而原来电流表A1测L2、L1并联的电流，因通过L1的电流保持不变，如果的电阻小于的电阻时，由欧姆定律可知此时通过的电流大于通过的电流，根据并联电路电流的规律，故电流表的示数可能变小，故D正确。故选D。6．如图所示实物电路图中，滑动变阻器滑片置于中间（灯泡电阻不随温度的变化而变化），下列分析错误的是（）

A．先只闭合、，再将断开，电压表的示数减少B．只闭合，滑动变阻器的滑片向右移动，灯泡变暗C．只闭合、，将的滑片向左移动，电流表示数变大，电压表示数变大D．先闭合、、，再将断开，电流表示数变小，电压表示数变小【答案】C【解析】A．先只闭合S2、S3，该电路为滑动变阻器的简单电路，电压表测量电源电压；再将S3断开，灯泡L2与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，根据串联电路的电压规律可知，电压表的示数减少，故A正确，不符合题意；B．只闭合S2，此时灯泡L2与滑动变阻器串联接入电路中，滑动变阻器的滑片向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，通过灯泡的电流变小，灯泡变暗，故B正确，不符合题意；C．只闭合S1、S2，灯泡L1和R并联，再和灯泡L2串联，电流表测量干路中的电流，电压表测量灯泡L1和R两端的电压，将的滑片向左移动，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电路的总电阻变小，电路中的电流变大，由U=IR可知灯泡L2两端的电压变大，由串联电路电压的规律可知电压表的示数变小，故C错误，符合题意；D．闭合S1、S2、S3，灯泡L2被短路，R与L1并联，电流表测量干路中的电流，电压表测量电源电压，再将断开，两个灯泡串联后再和变阻器并联，电压表测量灯泡L1两端的电压，由串联电路电压的规律可知电压表的示数变小，由电阻的串并联可知电路的总电阻变大，由欧姆定律可知通过电路的电流变小，即电流表的示数变小，故D正确，不符合题意。故选C。7．在如图-1的电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，L是标有“6V3.6W”字样的小灯泡。电流表量程为“0~3A”，电压表量程为“0~15V”。当开关S和S1闭合，S2断开时，将滑动变阻器的滑片P从最右端移到最左端，记录电压表和电流表示数并描绘图像；保持开关S闭合，断开开关S1，将滑动变阻器的滑片P移到最右端，再闭合开关S2，移动滑动变阻器的滑片P，直到小灯泡正常发光，记录电压表和电流表示数并描绘图像。图-2是两次电路中电压表和电流表示数变化关系的图像。在保证电路安全的情况下，下列分析不正确的是（）

A．当开关S和S1闭合，S2断开时，电压表和电流表示数变化关系为图像①B．定值电阻R1的阻值为10ΩC．电源电压为9VD．当开关S和S2闭合，S1断开时，滑动变阻器R2的阻值变化范围为2.5~20Ω【答案】D【解析】A．由题干可知，当开关S和S1闭合，S2断开时，滑动变阻器的滑片P从最右端移到最左端，其阻值逐渐减小，到最左端时接入电阻为0，电压表示数也应该为0，所以电压表和电流表示数变化关系为图像①，故A不符合题意；B．当开关S和S1闭合，S2断开时，R2与R1串联，当滑片移动到最右端时，电压表测量R2，由图2知，此时电压表示数为6V，电流表示数为0.3A，由选项C可知，电源电压为9V，所以R1电压为3V，则R1阻值为故B不符合题意；C．当开关S和S2闭合，S1断开时，R2与L串联，电压表测量R2电压，当灯泡正常发光时，由图②可知，此时电压表示数为3V，电流表示数为0.6A，电源电压可表示为故C不符合题意；D．当开关S和S2闭合，S1断开时，灯泡L和R2串联，滑动变阻器滑片位于最右端时，由图中数据可知，电压表示数6V，电流表示数0.3A，则此时滑动变阻器接入阻值最大为当滑片向左移动时，电流增大，由与灯泡允许通过的最大电流为电源电压为9V，此时滑动变阻器的电压为3V，则滑动变阻器接入的最小阻值为故D符合题意。故选D。题型3：电路故障8．在如图所示电路中，电源电压保持不变闭合开关S电路正常工作。过了一会，两电表示数一个变大，一个变小，则对电路故障的分析正确的是（）A．灯L可能短路 B．灯L可能开路 C．电阻R一定开路 D．电阻R可能短路【答案】D【解析】A．电压表测量定值电阻，若灯泡L短路，只有定值电阻接入电路，此时电压表测量定值电阻电压，也可以测量电源电压，电压表的示数变大，电阻变小，电流变大，故A不符合题意；B．若灯泡L开路，电压表没有电流通过，电压表的示数变为零，电流表的示数也变为了零，两表的示数都变小，故B不符合题意；CD．若电阻R断路，电压表串联在电路中，且有电流经过电压表，电压表测量电源电压，故电压表的示数变大，电流表的示数变小，故电阻R断路符合题意；若电阻R短路，电压表测量导线的电压，电压表的示数变小，总电阻变小，电源电压不变，电流表的示数变大，故电阻R短路也符合题意，故C不符合题意；D符合题意。故选D。9．在如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，电路正常工作。一段时间后，发现电路中只有一个电流表的示数变大，一只灯泡变亮，下列关于其故障及元件的工作状况说法正确的是（）A．可能是L1断路，V表示数变大，L2变亮B．可能是L2短路，A2表示数变大，L1变亮C．电压表短路，A1表示数变大，L2变亮D．可能是L1短路，A2表示数变大，L2变亮【答案】C【解析】A．由图可知，两灯泡串联，两个电流表都测电路中的电流；电压表测灯泡L1两端的电压。若L1断路，则电路中无电流，两个电流表的示数都为0，两盏灯都不亮，故A错误；B．L2短路，则L2不亮，根据串联电路电阻的规律，电路的总电阻减小，根据可知，电路中的电流变大，两个电流表的示数变大，灯泡L1变亮，故B错误；C．若电压表短路，此时电流表A2和灯泡L1也被短路，则L1不发光，A2示数为0；电路中只有灯泡L2接入电路中，由于电路的总电阻减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，即电流表A1表示数变大，L2变亮，故C正确；D．若L1短路，则L1不发光，电路的总电阻减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，两个电流表示数都变大，L2变亮，故D错误。故选C。10．小海将额定电压均为2.5V的小灯泡连接成如图所示的电路．当他闭合开关S后，发现两盏灯均不发光，电压表V1、V2均有示数且示数相同．若电路中只有一处故障，则出现的故障可能是（）A．灯L1短路 B．灯L1断路 C．灯L2短路 D．灯L2断路【答案】B【分析】由实物图分析电路的连接方式，再根据各选项故障分析电压表的示数情况．【解析】由实物图知，两灯串联在电路中，电压表V1测电源电压，V2测L1两端电压，两盏灯均不发光，电压表V1、V2均有示数且示数相同，且电路中只有一处故障．A、闭合开关，若灯L1短路，则V2无示数，V1有示数，不合题意；B、闭合开关，若灯L1断路，电压表V2串联入电路中，示数几乎等于电源电压，所以两电压表示数都等于电源电压，符合题意；C、闭合开关，若灯L2短路，L1应会发光，不符合题意；D、闭合开关，若灯L2断路，电压表V2无示数，V1有示数，不符合题意．故选B．题型4：伏安法测电阻11．某同学在做“测量小灯泡正常发光时的电阻”的实验时，设计了如图甲所示的实验电路，已知标有“”字样的小灯泡正常发光时的电阻约为，电源电压为，可供选用的滑动变阻器有和。

（1）为了能完成实验，应该选用的滑动变阻器是（选填“”或“”）；（2）将滑动变阻器调至阻值最大处，闭合开关，发现（选填“电压表”或“电流表”）无示数。通过分析发现图甲中有一根导线连接错误，请在错误连线上画“”并在图中画出那一根正确的连线；（3）电路改正后，某次测量时电压表的示数为，为使小灯泡正常发光，应将滑动变阻器的滑片向（选填“A”或“B”）端滑动。小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻为；（4）该同学又取来的定值电阻，设计了如图丙所示的电路图，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为A时，小灯泡正常发光。此时电路的总功率为W。【答案】电流表

B9.50.384.68【解析】（1）[1]已知标有“”字样的小灯泡正常发光时的电阻约为，由欧姆定律得到灯的额定电流约为根据串联电路电压的规律及欧姆定律，灯正常发光时变阻器连入电路的电阻故选用。（2）[2]由图可知，电压表串联在电路中，电流表和灯泡并联，电压表内阻很大，通过电路的电流很小，电流表示数几乎为零。[3]电压表和灯泡并联，电流表串联在电路中，如图所示：

（3）[4][5]某次测量时电压表的示数为，小灯泡的额定电压是3.8V，要测量小灯泡的额定功率，应增大小灯泡两端的电压，减小滑动变阻器两端的电压，由串联分压原理可知，应减小滑动变阻器接入电路中的电阻，即将滑片向B移动，使灯泡电压等于额定电压；由图乙所示电流表可知，其量程为0~0.6A，分度值是0.02A，示数为0.4A，小灯泡正常发光时的电阻为（4）[6]图丙中灯泡和电阻并联，由并联电路电压的规律可知灯泡和电阻两端的电压相等，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为[7]小灯泡正常发光，通过灯泡的电流是0.4A，干路中的电流I=0.4A+0.38A=0.78A此时电路的总功率为P=UI=6V×0.78A=4.68W12．请你和小新一起完成“伏安法测电阻”的实验。选用的器材有：电源、电压表、电流表、定值电阻、滑动变阻器、开关和若干导线。（1）在图甲中，以画线代替导线将滑动变阻器连入电路中。滑动变阻器的作用是；（2）连接电路时，小新刚一“试触”就发现电流表指针迅速摆到最大位置，其原因可能是①②；（3）实验过程中，当电压表的示数如图乙所示，电流表的示数为0.3A，此时待测电阻的阻值为Ω；（4）善于探究的你发现用图丙所示方法也能测出Rx的阻值（滑动变阻器的最大阻值为RP），测量步骤如下：①将滑动变阻器滑片P滑到A端，闭合开关S，读出电压表的示数U1；②；③被测电阻Rx=（用物理量符号表示）。

【答案】

见解析电流表选择了小量程电源电压太高5见解析【解析】（1）[1]滑动变阻器上下各选一个接线柱串联在电路中，如下图所示：

[2]“伏安法测电阻”的实验中，为了减小实验误差，应多次测量取平均值，故滑动变阻器的作用是保护电路和改变电阻两端的电压和通过电阻的电流。（2）[3][4]“试触”时，指针摆到电流表的最大刻度，说明电路中的电流较大，可能是电流表量程太小，可能是电源电压太大。（3）[5]实验过程中，当电压表的示数如图乙所示，电压表选用0~3V的量程，分度值0.1V，其示数为1.5V，电流表的示数为0.3A，则此时待测电阻的阻值为（4）②[6]将滑动变阻器的滑片移到B端，闭合开关S，读出电压表的示数U2。③[7]在步骤①中，电路为只有Rx的简单电路，电压表测电源电压为U1；在步骤②中，Rx与滑动变阻器最大阻值RP串联，电压表测Rx两端的电压，根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端电压为U滑=U1-U2根据分压原理得到13．小明同学利用“伏安法”进行实验。小灯泡额定电压为，电源电压保持不变，滑动变阻器规格为“40Ω1A”。（1）如图甲是某同学连接的实物电路图。请只改动一条导线使电路连接正确，在错误处画“×”并用笔画线代替导线将电路连接正确（注意不能与其它导线交叉）；()

（2）改正错误后，调节滑动变阻器滑片，并绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图像如图乙所示，则灯泡正常发光时的电阻为（保留一位小数），小灯泡的额定功率为W；（3）小明又找来R1=10Ω、R2=20Ω、R3=30Ω定值电阻想要继续探究“电流与电阻的关系”，只将10Ω的定值电阻代替小灯泡连入电路，调节滑动变阻器使定值电阻两端电压为U0=4V，接下来断开开关，取下10Ω的定值电阻，换成20Ω的定值电阻，则闭合开关后，应将滑动变阻器的滑片向（选填“A”或“B”）移动；（4）实验结束后，小明还想知道所用的滑动变阻器的最大值与铭牌标注是否一致，但是发现电源意外损坏了，于是他找来另一个未知电压的电源（电压恒定不变），并设计了如图丙所示的电路，请你将他的实验步骤补充完整（已知定值电阻的阻值为R0）。①将滑动变阻器滑片P移到最右端，闭合开关，记录此时电流表示数为I1；②再将滑动变阻器滑片P移到，记录此时电流表示数为I2；③滑动变阻器的最大阻值R滑动=（用测出的物理量和已知量的字母表示）。【答案】

12.71.14A最左端【解析】（1）[1]由图甲可知，灯泡和滑动变阻器并联，电压表串联在电路测电源电压是错误的，正确的是灯与变阻器串联，电流表与灯串联，电压表与灯并联，如图所示：

（2）[2][3]小灯泡额定电压为，从图乙可知小灯泡正常发光时的电流，由欧姆定律可知，灯泡正常发光时的电阻为小灯泡的额定功率（3）[4]探究“电流与电阻的关系”，应保持定值电阻两端的电压不变，取下的定值电阻，换成的定值电阻，由串联分压规律可知，定值电阻分压变大，要保持定值电阻两端电压不变，由电路图可知，应向A端移动滑动变阻器滑片，使滑动变阻器接入电路的阻值变大，滑动变阻器分压变大，从而使定值电阻分压减小，达到保持定值电阻两端电压不变的目的。（4）②[5]将滑片P移动到最左端，记录此时电流表的示数为。③[6]在①中，短路，电路为变阻器最大电阻的简单电路，由欧姆定律，电源电压①在②中，滑动变阻器的最大阻值与并联，电流表测并联电路的总电流；因变阻器的电压始终等于电源电压，由欧姆定律，通过变阻器的电流大小不变，根据并联电路电流的规律可知，此时通过的电流为由欧姆定律，的电压即电源电压由得题型5：欧姆定律有关的难点计算题14．实际测量中所使用的电压表是由小量程电流计改装而成的。图甲中G是满偏电流（即小量程电流表允许通过的最大电流）Ig=5mA的电流计，其电阻Rg=10Ω，要把它改装为一个量程为3V的电压表（如图乙）。（1）求电阻R0的阻值；（2）用改装后的电压表测量定值电阻Rx的阻值，设计的电路图如图丙所示。闭合开关，移动滑片，当电压表示数为2.4V时，电流表示数为0.2A，求电阻Rx的阻值是多少欧姆？（计算结果保留一位小数）

【答案】（1）590Ω；（2）12.2Ω【解析】解：（1）由图乙可知，电阻R0与Rg串联，G表的满偏电流Ig=5mA=5×10-3A量程为3V的电压表满偏时电路中的总电阻因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电阻R0的阻值R0=R﹣Rg=600Ω﹣10Ω=590Ω（2）由图丙可知，电压表和Rx并联，电流表测量干路电流，通过G表的电流（即电压表的电流）为因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，则通过Rx的电流为Ix=I﹣IV=0.2A﹣0.004A=0.196A由可得，电阻Rx的阻值答：（1）电阻R0的阻值为590Ω；（2）电阻Rx的阻值是12.2Ω。15．图甲是某品牌身高、体重测量仪，电路原理图如图乙所示。电源UA的电压为18V，电压表量程为0~15V，电流表A1量程为0~0.6A，滑动变阻器R2是竖直固定放置的电阻棒，其滑片P可以随身高的变化竖直上下移动，其接入电路的阻值与接入电路的长度成正比；电源UB的电压为3V，脚踏板下方有一压敏电阻R3，其阻值随压力F大小变化规律如图丙所示。同时闭合开关S1、S2，身高h1=160cm的小明站在踏板上时，电流表A2的示数为0.15A，此时滑片恰好在R2中点，电压表示数为14.4V，电流表A1的示数为0.36A。求：（1）小明的重力；（2）滑动变阻器R2的最大阻值；（3）在电路安全前提下，滑动变阻器R2接入电路中的阻值范围。

【答案】（1）500N；（2）80Ω；（3）20~50Ω【解析】解：（1）根据乙图中右电路可知，电路为R3的简单电路，电流表A2测量电路电流，小明站在踏板上时，R3的阻值根据表格数据可知，当R3=20Ω时，F=500N，由于压力等于重力，所以小明的重力G=F=500N（2）由乙图中左电路可知，R1、R2串联，电压表测量R2两端的电压，电流表A1测量电路中的电流，因串联电路处处电流相等，所以滑动变阻器接入电路的阻值小明站在踏板上时，滑片恰好在R2中点，则滑动变阻器的最大阻值R2=2R中=2×40Ω=80Ω（3）在乙图中左电路中，因串联电路两端电压等于各部分电压之和，小明站在踏板上时，电源电压U=U1+I1R1=14.4V+0.36A×R1=18V解得R1=10Ω，在电路安全前提下，由于电流表A量程是0~0.6A，所以电流表A的示数为0.6A时，滑动变阻器接入电路的阻值最小，此时总电阻为滑动变阻器接入电路的阻值最小为R2min=R总-R1=30Ω-10Ω=20Ω在