专题20欧姆定律串并联电路

专题20欧姆定律串并联电路一、欧姆定律eq\a\vs4\al(考点1解释欧姆定律的内容和数学表达式)1．内容：通过导体中的电流，跟这段导体两端的电压成________，跟这段导体的电阻成________。2．表达式：________电阻是导体的一种特性，不会因为电压、电流的改变而改变，因此电阻不与电压成正比，不与电流成反比。考点2应用欧姆定律解决简单的电学问题(不超过两个电阻的电路)使用欧姆定律的注意事项1．________：即同一段导体或同一电路上的I、U、R。2．________：即同一时间，也就是电路在同一状态下的I、U、R。3．________：即单位要统一，I、U、R的国际单位分别为安、伏和欧。二、用电压表和电流表测量导体的电阻eq\a\vs4\al(考点3说明伏安法测量电阻的实验原理)原理：________。eq\a\vs4\al(考点4绘制伏安法测量电阻的电路图)伏安法测电阻的电路图：如图所示。减少误差的方法：多次测量取________。eq\a\vs4\al(考点5应用电压表和电流表测量导体的电阻)1．电路连接：连接电路时开关________；闭合开关前，滑动变阻器的滑片移到阻值________；滑动变阻器接线________。2．通过调节滑动变阻器，测得多组U、I的值，根据公式求出对应的R，再求平均值作为待测电阻的阻值。eq\a\vs4\al(考点6收集和整理实验数据得出实验结论)三、串联电路和并联电路考点7概述串联电路的电流和电压的特点；概述并联电路的电流和电压的特点串联并联电路图电流I＝I1＝I2I＝I1＝I2＝…＝InI＝I1＋I2I＝I1＋I2＋…＋In电压U＝U1＋U2U＝U1＋U2＋…＋UnU＝U1＝U2U＝U1＝U2＝…＝Un电阻R＝R1＋R2R＝R1＋R2＋…＋Rn若电阻均为r，则R＝nreq\f(1,R)＝eq\f(1,R1)＋eq\f(1,R2)eq\f(1,R)＝eq\f(1,R1)＋eq\f(1,R2)＋…＋eq\f(1,Rn)若电阻均为r，则R＝eq\f(r,n)电压与电流分配关系eq\f(U1,U2)＝eq\f(R1,R2)eq\f(U1,U)＝eq\f(R1,R)eq\f(I1,I2)＝eq\f(R2,R1)考点11.正比反比2.I＝U/R考点21.同体性2.同时性3.统一性考点3R＝U/I考点4平均值考点51.断开最大处一上一下（2023•宁波）如图，电路中电流I大小始终不变，R0为定值电阻。闭合开关S，据电压表示数U与电阻箱阻值R的大小关系可以绘制U﹣R图线①；断开开关S，据电压表示数U与电阻箱阻值R的大小关系可以绘制U﹣R图线②。把IR0记为U0，下列能正确表示图线①、②的是（）A． B． C． D．【解答】解：由欧姆定律I=UR可知，U＝闭合开关S，R0定值电阻短路，只有电阻箱R接入电路，电压表测量电阻箱R两端电压U＝IR，又知电流I大小始终不变，可知U﹣R图线①U＝IR是正比例函数关系，是一条从原点出发的射线（U、R均为正数）；断开开关S，定值电阻R0和电阻箱R串联接入电路，电压表测量电阻箱R和定值电阻R两端电压，由串联电路电压规律可知：U＝UR+UR0=IR+IR0，又知电流I大小始终不变，R0是定值电阻，可知U﹣R图线②U＝IR+IR0＝IR+U0是一次函数关系，且与纵轴交点为（0，U故ACD错误，B正确。故选：B。（2022•宁波）老师给小宁一个暗箱，其表面有两个接线柱M、N，它们之间电阻值RMN恒定不变。小宁利用如图甲所示电路（电源电压不变）进行实验：在开关S、S1都闭合和开关S闭合、S1断开两种情况下，改变电阻箱R1的阻值，读取电流表示数，绘制了如图乙所示的电流表示数I随R1变化的曲线。由上述信息可知：（1）电源电压U为V。（2）RMN为。（3）图乙中曲线（填“A”或“B”）是根据开关S、S1都闭合时测得的实验数据绘制的。（4）老师告诉小宁，暗箱的M、N之间只接有两个定值电阻：一个阻值为R0（R0值已知），另一个阻值未知，假设为Rx。求Rx的值。（用R0、RMN表示）【解答】解：（1）在开关S、S1都闭合时，电路为R1的简单电路，此时R1两端的电压即为电源电压，开关S闭合、S1断开时，RMN与R1串联，由图乙可知，当电流为0.2A时，两种情况的电压分别为：U1＝IR1＝0.2A×20Ω＝4V，U1'＝IR1'＝0.2A×30Ω＝6V，因为串联电路中电源电压等于各用电器两端电压之和，所以电源电压U＝U1'＝6V；（2）开关S闭合、S1断开时，RMN与R1串联，此时RMN两端电压为：UMN＝U﹣U1＝6V﹣4V＝2V，所以RMN=UMNI（3）由（1）可知，开关S、S1都闭合，且电流为0.2A时，R1的阻值为30Ω，所以图乙中曲线B是根据开关S、S1都闭合时测得的实验数据绘制的；（4）因为暗箱的M、N之间只接有两个定值电阻R0和RX，串联电路中的总电阻比任何一个分电阻都要大，并联电路中的总电阻比任何一个分电阻都要小，若R0＜RMN，则R0和Rx应串联，所以Rx＝RMN﹣R0；若R0＞RMN，则R0和Rx应并联，即有：1R0+1R故答案为：（1）6；（2）10Ω；（3）B；（4）若R0＜RMN，则R0和Rx应串联，所以Rx＝RMN﹣R0；若R0＞RMN，则R0和Rx应并联，即有：1R0+1R（2023•衢州）小科用如图电路进行两项实验。（1）实验一：探究电流与的关系。①按图连接好电路，闭合开关，移动R1的滑片到某处保持不动；②移动R2的滑片，读出电压表和电流表的示数，记录数据。③多次重复实验步骤②。（2）实验二：探究电流与电阻的关系。①先移动R1的滑片到某一位置，再移动R2的滑片，使电压表的示数为2V，读出此时电流表示数，记录数据。②向右移动R1的滑片到另一位置，则他应向移动R2的滑片，使电压表的示数仍为2V，读出此时电流表示数，记录数据。③多次重复实验步骤②。小科能否得出“电阻两端电压不变时，通过电阻的电流与电阻阻值大小成反比”的结论，理由是。【解答】解：（1）实验一中的实验步骤①移动R1的滑片到某处保持不动，通过移动R2的滑片，读出电压表和电流表的示数，由此可知本实验中保持不变的是与电压表并联的电阻R1的阻值，改变的是其两端的电压，由此可知本实验探究的是电流与电压的关系；（2）②在探究电流与电阻的关系的实验中，应保持不同定值电阻两端的电压不变，向右移动R1的滑片，相当于增大定值电阻，根据串联分压原理分析滑动变阻器接入电路的电阻也应增大，由图可知应向右移动R2的滑片；③由②分析可知本实验要知道电阻阻值与通过电阻的电流的大小，电流可通过电流表测得，而因为R1是滑动变阻器，不能读出滑片在不同位置其对应的阻值大小，因此不能得出“电阻两端电压不变时，通过电阻的电流与电阻阻值大小成反比”的结论。故答案为：（1）电压；（2）②右；③不能，理由是无法读出R1的阻值。（2022•绍兴）在“探究电流与电阻关系”的实验时，为了使实验操作简便，小敏用电阻箱来代替不同的定值电阻，电阻箱能提供的阻值是0～9999欧之间的任意整数值。现提供的器材有：电源（恒为6伏）、滑动变阻器（1安50欧）、电压表（0～3伏）、电流表（0～0.6安）、电阻箱、开关和导线若干。（1）请完成实物图甲的连接（要求滑片在最右端时滑动变阻器接入阻值最大）。（2）实验中滑动变阻器的作用是。（3）实验开始时，调节电阻箱使接入阻值为5欧，闭合开关，再调节滑片使电压表示数达到设定值，电流表示数如图乙所示，则此时电压表示数为伏。（4）小敏多次改变电阻箱的接入阻值，测得相应电流，并得出了实验结论。根据所给量程和设定电压，电阻箱可调节的范围为。【解答】解：（1）滑动变阻器串联在电路中，滑片在最右端时滑动变阻器接入阻值最大，故滑动变阻器左下接线柱连入电路中，如图所示：；（2）探究电流与电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变，因此实验中滑动变阻器的作用控制定值电阻两端的电压不变，同时还有保护电路的作用；（3）由图乙可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.4A，则电阻箱两端的电压为：UV＝IR＝0.4A×5Ω＝2V，即电压表的示数为2V；（4）由（3）可知，电阻箱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＝6V﹣2V＝4V，则电阻箱两端的电压为变阻器分得电压的2V4V=0.5倍，根据分压原理，当变阻器连入电路中的电阻最大50Ω时，电阻箱接入电路的电阻为：R大＝0.5×50Ω＝25Ω；因为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，由串联电路的电流特点可知，电路中允许通过的最大为0.6A，由欧姆定律可知，此时电阻箱接入电路的最小电阻：R小=UVI大=2V0.6A≈3.3Ω故答案为：（1）如图所示；（2）保护电路和控制定值电阻两端的电压不变；（3）2；（4）4Ω～25Ω。（2023•金华模拟）如图所示电路，电阻R1标有“6Ω1A”，R2标有“3Ω1.2A”，电流表A1、A2的量程均为0～3A，电压表量程0～15V，在a、b间接入电压可调的直流电源。闭合开关s后，为保证R1、R2均不损坏，则允许加的电源电压和通过电流表A1的电流不得超过（）A．9V1A B．3.6V1.8A C．9.6V1A D．3.6V0.6A【解答】解：（1）分析电流路径可知，电阻R1和R2并联，电流表A1测量干路总电流，电流表A2测量通过R2的电流，电压表V测量电源电压，电路如下图：（2）①∵电阻R1标有“6Ω1A”，R2标有“3Ω1.2A”，∴电阻R1两端允许的最大电压为U1＝I1R1＝1A×6Ω＝6V；电阻R2两端允许的最大电压为U2＝I2R2＝1.2A×3Ω＝3.6V；因为并联电路，各支路电压相等，因为6V＞3.6V，因此为了保护电阻R2，电源电压不能超过3.6V。②此时通过电阻R1的电流为I1=UR1=3.6V所以它的示数为I＝I1+I2＝0.6A+1.2A＝1.8A。故选：B。（2023•西湖区校级三模）如图甲所示，电源电压恒为6V，R为热敏电阻，其阻值随温度变化如图乙所示，R0是阻值为10Ω的定值电阻，闭合开关S，通过分析，下列说法错误的是（）A．图甲中的R0有保护电路的作用 B．温度升高时，电压表的示数会变小 C．温度为40℃时，电流表的示数为0.2A D．温度降低时，电压表与电流表示数的比值变小【解答】解：由电路图可知，热敏电阻R与定值电阻R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。A、由图乙可知，温度升高时R的阻值变小，如果电路中没有R0，当温度过高时，R的阻值过小，会造成电路中的电流过大，烧坏电流表和电源，所以R0有保护电路的作用，故A正确；B、由图乙可知，温度升高时R的阻值变小，由串联电路的分压特点可知，R两端的电压变小，即电压表的示数变小，故B正确；C、由图乙可知，温度为40℃时，R＝20Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以电流表的示数：I=UR+R0D、由图乙可知，温度降低时，R的阻值变大，根据R=UI可知，电压表与电流表示数的比值等于R的阻值，则该比值变大，故故选：D。（2023•温州一模）已知导体的电阻跟导体的长度成正比。在如图所示的电路中，粗细均匀的电阻丝ab长为L，滑片P与ab接触良好，并可自由滑动，R0为定值电阻，电源电压不变。若以P离a点的距离x为横坐标，电压表示数U为纵坐标，闭合开关S，U随x变化的图线为（）A． B． C． D．【解答】解：由电路图可知，定值电阻R0与电阻丝串联，电压表测滑片P左侧电阻丝两端的电压。因电压表的内阻很大、在电路中相当于断路，所以，滑片移动时，电路中的总电阻不变，由I=U又因导体的电阻跟导体的长度成正比，所以，由U＝IR可知，电压表示数与P离a点的距离x成正比，则U随x变化的图线应为过原点的一条斜直线，故B正确、ACD错误。故选：B。（2023•柯桥区一模）某同学利用如图甲所示的电路进行实验，电源电压恒为6V，更换5个定值电阻Rx，得到如图乙所示的图像。以下有关叙述正确的是（）A．该同学研究的是电流和电压的关系 B．实验中电压表的示数保持0.5V不变 C．滑动变阻器阻值变化范围为7欧～35欧 D．将Rx从15欧换成10欧后，应将滑片P向右移【解答】解：A、根据控制变量法，更换5个定值电阻Rx，即改变电阻的大小，故研究电流与电阻的关系，A错误；B、由图中数据知：电阻的电压为：U＝IR＝0.5A×5Ω＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣0.1A×25Ω＝2.5V，实验中电压表的示数保持2.5V不变，B错误；C、由图乙知，电路的最大电流为0.5A，由串联电路的规律及欧姆定律，此时变阻器连入电路的最小电阻：R小=UI1-R1x=6V电路的最小电流为0.1A，由串联电路的规律及欧姆定律，此时变阻器连入电路的最大电阻：R大=UI2-R5x=6V0.1A-25Ω＝35Ω，故滑动变阻器阻值变化范围为7D、将Rx从15Ω换成10Ω后，电阻变小，根据分压原理，电压表示数变小，因要控制电阻的电压不变，故应减小变阻器分得的电压，应减小变阻器连入电路的电阻，应将滑片P向左移，D错误。故选：C。（2023•湖州模拟）如图甲所示，电源电压不变，小灯泡L的额定电流为0.6A，滑动变阻器R的最大阻值为50Ω，电流表量程为“0～0.6A”，电压表量程为“0～15V”闭合开关S、在保证电路安全的前提下，最大范围调节滑动变阻器的滑片P，分别绘制了电流表示数与电压表示数、电流表示数与滑动变阻器R连入电路阻值的变化关系图像，如图乙、丙所示。则下列说法中不正确的是（）A．电源电压为16V B．小灯泡的额定功率为3.6W C．当电流表示数为0.25A时，滑动变阻器消耗的电功率为2.75W D．若将电压表量程换为0～3V，滑动变阻器允许连入电路的阻值范围为18Ω～50Ω【解答】解：由电路图可知，灯泡L和滑动变阻器R串联，电压表测灯泡L两端的电压，电流表测电路中的电流；A、当电流表示数为0.6A时，由图乙可知电压表示数为6V，即灯泡两端的电压UL＝6V；由图丙可知滑动变阻器连入电路的阻值为10Ω，则滑动变阻器两端的电压为：UR＝IR＝0.6A×10Ω＝6V，由串联电路电压的特点可知电源电压为：U＝UL+UR＝6V+6V＝12V，故A错误；B、由题知灯泡的额定电流为0.6A，由图乙可知，当电流为0.6A时，电压表示数为6V，即灯泡两端的额定电压UL＝6V，则灯泡的额定功率为：PL＝IUL＝0.6A×6V＝3.6W；故B正确；C、当电流表示数为0.25A时，由图乙可知电压表示数为1V，即灯泡两端的电压UL′＝1V，根据串联电路电压的特点可知滑动变阻器两端的电压为：UR′＝U﹣UL′＝12V﹣1V＝11V，则滑动变阻器消耗的电功率为：PR＝I′UR′＝0.25A×11V＝2.75W，故C正确；D、若将电压表量程换为0～3V，则灯泡两端电压最大为：ULmax＝3V，则由图乙可知，电路中的电流为0.5A，由串联电路电压特点可知滑动变阻器两端电压最小为：URmin＝U﹣ULmax＝12V﹣3V＝9V，滑动变阻器连入电路的最小阻值为：Rmin=URminI″=9V0.5A=18Ω，当滑动变阻器连入电路的最大阻值等于50Ω时，电路中电流最小、灯泡两端的电压最小，各元件都是安全的，所以滑动变阻器允许连入电路的阻值范围为18故选：A。（2023•慈溪市校级模拟）某科学兴趣小组想研究加在标有“2.5V0.3A”的小灯泡两端的电压和通过它的电流的关系，所用电源为两节新的干电池，滑动变阻器上标有“20Ω1A”字样，小灯泡两端允许加的最大电压为额定电压的1.2倍。（1）实验的电路如图甲所示，小科刚要闭合开关时，同组同学及时制止了他，这是因为闭合开关将会出现的现象会损坏电路中的元件。（2）纠正错误后，移动滑动变阻器的滑片，记录多组小灯泡两端不同的电压及对应的通过小灯泡的电流值，根据这些数据绘制出如图乙所示图像。分析图像发现：通过小灯泡的电流与灯泡两端的电压不成正比，这是因为。（3）根据图乙所示图像，阴影部分的面积S1表示当小灯泡两端电压为1V时，小灯泡的实际功率；则图中阴影部分的面积S2表示当小灯泡正常发光时，。【解答】解：（1）电流表量程从图中电流表接入情况看，电流表选择0～0.6A量程，但是电流从电流表的负接线柱流入，从正接线柱流出是错误的，这样会造成指针反向偏转；（2）分析乙图像发现：通过小灯泡的电流与灯泡两端的电压不成正比，根据I=UR，（3）根据图乙所示图像，阴影部S2的面积可用：（U电源﹣U灯泡）I表示，所以由P＝UI可知，图中阴影部分的面积S2表示当小灯泡正常发光时，滑动变阻器的功率。故答案为：（1）电流表指针反向偏转；（2）灯丝的电阻随温度的升高而增大；（3）滑动变阻器的功率。（2023•湖州模拟）如图是小科同学设计的一台浮力电子秤，其结构由浮力秤和电路两部分组成，原理如图所示，小筒底面积为10cm2，高20cm，大桶底面积为60cm2，装有适量水。P为金属滑片固定在托盘下面（滑片质量和滑片受到的摩擦力均忽略不计），并随托盘一起可自由滑动，定值电阻R0＝6Ω，AB是一根长为10cm均匀电阻丝，其阻值为10Ω，电源电压为6V，电流表量程0～0.6A。当托盘不放物体时，P位于R最上端，小筒浸入水中5cm深（称量过程中大桶水未溢出）。求：（1）托盘和小筒的总质量；（2）若要保证电路安全，则滑片P距A端的最大距离是多少？此时液面上升的高度为多少？（3）在保证电路安全的前提下，则浮力秤的最大称量为多少g？【解答】解：（1）当托盘不放物体时，P位于R最上端，小筒浸入水中5cm深，此时小桶排开水的体积：V排＝S小筒h浸＝10cm2×5cm＝50cm3＝5×10﹣5m3，此时小筒受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣5m3＝0.5N，因物体漂浮时受到的浮力和自身的重力相等，所以，由F浮＝G＝mg可得，秤盘和小筒的总质量：m0=F浮g=（2）当秤盘上放的物体越重时，滑片下移得越多，变阻器接入电路的阻值越小，电路的总电阻越小，电流越大，由电流表的量程为0～0.6A可知，当电路中的电流为0.6A时，浮力秤达到最大称量，由欧姆定律可得此时电路中的总电阻：R总=UI=因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电阻丝接入电路中的电阻：R＝R总﹣R0＝10Ω﹣6Ω＝4Ω，AB是一根长为10cm均匀电阻丝，其阻值为10Ω，即1cm长的电阻丝的阻值为1Ω，所以滑动变阻器接入电路的电阻最小为4Ω时，其接入电路的电阻丝的长度l＝4cm，此时滑片下移的距离即滑片P距A端的最大距离：d0＝10cm﹣4cm＝6cm，秤盘上放置物体后，滑片下移6cm，小筒向下移动的距离：d＝d0＝6cm，由于小筒向下移动，大筒中的水面上升，设水面升高Δh，则小筒浸入水中的深度会增加：Δh浸＝Δh+d，则ΔV排＝S大Δh＝S小Δh浸，即S大Δh＝S小（Δh+d），化简可得水面上升的高度：Δh=S小（3）小筒排开水的体积变化量：ΔV排＝S大Δh＝60cm2×1.2cm＝72cm3，秤盘上放置物体后，小筒处于漂浮状态，由漂浮条件可得，被测物体的重力等于增加的浮力，所以被测物体的重力：G＝ΔF浮＝ρ水gΔV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×72×10﹣6m3＝0.72N，由G＝mg可得浮力秤的最大称量：m=Gg=0.72N答：（1）秤盘和小筒的总质量为50g；（2）保证电路安全，滑片P距A端的最大距离是6cm，此时液面上升的高度为1.2cm；（3）在保证电路安全的前提下，浮力秤的最大称量为72g。（2022•淳安县校级一模）小金设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路，其电路原理图如图甲所示其中，电源电压4V（恒定不变），电压表的量程为0～3V，R0是阻值为150Ω定值电阻，Rt是热敏电阻，其电阻随环境温度变化的关系如图乙所示。闭合开关S后，试回答：（1）电压表的示数会随着环境温度的升高而（选填“变小”“变大”或“不变”）。（2）当环境温度为20℃时，电压表的示数是多少？（3）该电路允许的最高环境温度是多少？【解答】解：由电路图可知，R0与Rt串联，电压表测R0两端的电压。（1）由图乙可知，当环境温度升高时，热敏电阻的阻值随环境温度升高而减小，根据串联分压原理可知热敏电阻两端的电压变小，串联电路总电压等于各部分电压之和，所以电压表的示数会随着环境温度的升高而变大；（2）由图乙可知，当环境温度为20℃时，热敏电阻Rt的阻值为250Ω，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可得此时通过电路的电流：I=UR则电压表的示数：U0＝IR0＝0.01A×150Ω＝1.5V；（3）由题意可知，电压表示数允许最大值为3V，则R0两端电压的最大值为3V，此时电路能够测量的温度最高，因串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和，所以，Rt两端的电压：Ut＝U﹣U0＝4V﹣3V＝1V，因串联电路中各处的电流相等，所以，此时电路中的电流为：I0=U0由欧姆定律可知此时热敏电阻的阻值：Rt=UtI由图乙可知，热敏电阻的阻值为50Ω时对应温度为100℃，即最高环境温度为100℃。答：（1）变大；（2）当环境温度为20℃时，电压表的示数是1.5V；（3）电路所允许的最高环境温度为100℃。（2022•温州模拟）如图所示电路中，电源电压保持不变。小灯泡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=23Rab。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A．7.2伏～6伏 B．6伏～7.2伏 C．3.6伏～3伏 D．3伏～3.6伏【解答】解：（1）由ΔP＝U×ΔI可得，电源电压为：U=ΔPΔI（2）由P=U2R可得，灯丝的电阻：RL=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，U即12V12Ω+2化简后可得：Rab＝18Ω或Rab＝12Ω；当Rab＝12Ω，滑片在a点时，滑片在a点时灯泡正常发光，滑片右移，灯泡的功率会超过其额定功率，因此该阻值不符合题意；（3）当Rab＝18Ω，滑片在a点时，电路中的总电阻：R＝18Ω+12Ω＝30Ω，电压表的示数：U1＝I1Rab=12V30Ω×18Ω滑片在c点时，电路中的总电阻：R′=23×18Ω+12Ω＝24Ω，电压表的示数：U2＝I2×23Rab=故滑片P从a移动到c的过程中，电压表示数的变化范围是7.2V～6V。故选：A。（2022•永嘉县模拟）利用如图所示的电路可以开展许多实验，下列有关说法正确的是（）A．闭合开关前，应该先将滑片P滑到最右端 B．利用该电路可以测定R的阻值 C．研究电流与电压的关系时，滑动变阻器只有保护电路的作用 D．研究电流与电阻的关系时，更换更大的R后，应将滑动变阻器的滑片向右移到适当位置【解答】解：A、为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大的最左端，故A错误；B、由电路图可知，该电路可以多次测量电阻R两端的电压和通过电阻R的电流，由欧姆定律的变形式R=UI可知，利用该电路可以测定R的阻值，故C、探究电流与电压的关系时，需要改变定值电阻两端的电压，因此滑动变阻器除了有保护电路的作用，还有改变定值电阻两端电压的作用，故C错误；D、根据串联电路的分压原理可知，更换更大的R后，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，使电压表的示数不变，故D错误。故选：B。（2021•鹿城区校级二模）小明同学设计如图甲所示电路，电源电压保持不变，当闭合开关S，调节滑动变阻器，两电压表的示数与电路中电流变化如图乙所示。当他将电阻R2的最大阻值改为10Ω，则此时两电压表的示数与电路中电流变化的图像最接近于下列图中的（）A． B． C． D．【解答】解：由电路图可知，R1、R2串联，电流表测量串联电路中的电流，电压表V1测量R1两端电压，电压表V2测量滑动变阻器两端的电压；从图中信息可以看出，b图像中的电压值可以为零，因此b对应的电压表为V2示数变化的图像，a对应的电压表为V1示数变化的图像；当滑动变阻器两端电压为零时，电压表V1示数即为电源电压，故从图像中可以看出，电源电压为12V；由图象可知，电路中的电流I1＝0.2A，R1两端的电压U1＝6V，电阻R1的阻值：R1=U1I将电阻R2的阻值改为10Ω，当滑片在最左端时，滑动变阻器接入电路的电阻最小，阻值为0，根据欧姆定律可知，滑动变阻器两端的电压为0，电压表V2的示数为零；根据串联电路特点可知，R1两端的电压等于电源电压，即电压表V1的示数为12V；此时则电路中的电流最大，电流表的示数为I左=UR当滑片在最右端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，根据欧姆定律可知，电路中的电流最小，电流表的示数I右=UR电压表V1的示数为：U1′＝I右R1＝0.3A×30Ω＝9V；电压表V2的示数为：U2′＝I右R2＝0.3A×10Ω＝3V。由于R1的阻值始终大于滑动变阻器R2的阻值，根据串联分压的特点可知，R1两端的电压始终大于R2两端的电压，故C图符合题意。故选：C。（2021•杭州模拟）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。则下列判断正确的是（）A．图线A是电阻R1的I﹣U关系图象 B．电源电压为18V C．R1的阻值是15Ω D．滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω【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，V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。（1）当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，R1两端的电压最大，R2两端的电压为0，由图象可知，A为滑动变阻器R2的U﹣I关系图象，B为电阻R1的U﹣I图象，故A错误；（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，由U﹣I图象可知，电路中的最小电流I＝0.2A，R1两端的电压U1＝4V，R2两端的电压U2＝14V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源电压：U＝U1+U2＝14V+4V＝18V，故B正确；由I=UR可得，定值电阻RR1=U1I=4V0.2A=20Ω，R故选：B。（2021•西湖区校级模拟）如图所示电路，电源电压6V保持不变，定值电阻的阻值为10Ω，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，当开关闭合滑片由b端向a端移动过程中，以下说法正确的是（）A．电压表的示数减少 B．当滑片移到中点时，电压表示数为2V C．当滑片移到a端时，电流表示数为0.2A D．电压表示数与电流表示数的比值不变【解答】解：A、滑片由b端向a端移动滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据串联电路电压规律结合欧姆定律可知定值电阻两端的电压变大，所以A错误；B、当滑片移到中点时，滑动变阻器接入电路的电阻为10Ω，根据串联电路电压规律结合欧姆定律可知定值电阻两端的电压为电源电压的一半，电压表示数为3V，故B错误。C、当滑片移到a端时，滑动变阻器接入电路的电阻为0，根据欧姆定律可知I=UR，电流表示数为0.6A，故D、电压表示数与电流表示数的比值是定值电阻的阻值，导体的电阻不会改变，所以D正确。故选：D。（2021•鄞州区模拟）如图甲所示滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电流表和电压表示数变化的规律如图乙所示。下列说法正确的是（）A．滑片向左移动时，电压表示数变大 B．滑动变阻器的最大阻值为60Ω C．电源电压为5V，R0的阻值为10Ω D．滑片移动过程中，两电表变化量的比值不变【解答】解：A、由图甲可知，该电路为R0和R的串联电路，电流表测电路中的电流，电压表测R两端的电压；当滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变小，由串联电路的分压规律可知滑动变阻器两端的电压变小，即电压表示数变小，故A错误；B、当滑片在b端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，此时电路总电阻最大，由欧姆定律可知电路中的电流最小，由图乙可知最小电流为I小＝0.1A，此时电压表示数为5V，即滑动变阻器两端的电压为UR＝5V，由I=UR可知滑动变阻器的最大阻值为：R=UC、由图乙可知，当电路中的电流为I1＝0.6A时，电压表示数为0V，即滑动变阻器两端的电压为0V，则电源电压为：U＝I1R0＝0.6A×R0﹣﹣﹣﹣﹣①当电路中的电流为I2＝0.4A时，电压表的示数为2V，即滑动变阻器两端的电压为UR′＝2V，由串联电路的电压特点和欧姆定律可知电源电压为：U＝UR′+I2R0＝2V+0.4A×R0﹣﹣﹣﹣﹣②联立①②解得：U＝6V，R0＝10Ω；故C错误；D、由上述分析可知，电压表并联在R两端，由串联电路的电压特点和欧姆定律可知电压表V示数变化量：ΔU＝（U﹣I1R0）﹣（U﹣I2R0）＝I2R0﹣I1R0＝ΔIR0，则ΔUΔI=R综上可知，无论滑片左移或右移时，电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值一定不变，故D正确。故选：D。（2021•萧山区校级模拟）如图所示电路，电源电压不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关S，当滑片P从a点滑到b点过程中，电流表的示数从Ia变为Ib．下列各图中，能表示这一过程中电压表示数U与电流表示数I之间关系的是（）A． B． C． D．【解答】解：由电路图可知，定值电阻R0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。因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，由I=UR可得，电压表示数U与电流表示数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。（2023•鹿城区模拟）在如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S，调节滑动变阻器，将滑动触头P从最左端滑到最右端，两电压表的示数随电路中电流变化的完整过程的图线如图乙所示。则（）A．图线B反映电压表V1示数随电流的变化 B．改变R1的值，其他条件不变，两条图线一定有交点 C．改变R1的值，图线B一定与横轴相交，图线A的延长线不一定过坐标原点 D．滑动变阻器的最大阻值等于R1的阻值【解答】解：A、滑片在最左端时，R2接入电路的阻值为零，因此此时电压表V2示数为零，由图象可得，图线B反映电压表V2示数随电流的变化，故A选项错误；B、串联电路起分压作用，因此当R1的值大于R2的最大阻值时，电压表V1和电压表V2的示数一定不会相等，则两条图线一定没有交点，故B选项错误；C、根据U＝IR可知，当R一定时，电压与电流成正比，因此图线A的延长线一定过坐标原点；故C选项错误；D、从图形中可以看出，电路中电流最小时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，并且此时两电压表的示数相等，故滑动变阻器的最大阻值等于R1的阻值，D选项正确。故选：D。（2023•乐清市模拟）两位同学在实验室中利用如图（a）所示的电路测定值电阻R0，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，一个同学记录的是电流表A和电压表V1的测量数据，另一位同学记录的是电流表A和电压表V2的测量数据.并根据数据描绘了如图（b）所示的两条U﹣I图线。回答下列问题。​（1）根据两位同学描绘的直线，可知图线（填“甲”或“乙”）是根据电压表V1和电流表A的数据所描绘的。（2）图象中两直线的交点表示的相关情况正确的是。A.滑动变阻器的滑动头P滑到了最右端B.此时导线，开关等消耗的功率为0.5WC.定值电阻R0上消耗的功率为1WD.该电源的电压为3V（3）根据数据求出定值电阻R0＝。【解答】解：（1）从电路连接可以看出，电流表A的读数增大时，电压表V1的读数减小，电压表V2的读数增大，故图线甲是根据电压表V1和电流表A的数据绘制图象的；（2）A、由题意可知图甲表示电源两端的电压随电流的变化关系；图乙表示电阻两端的电压随电流的变化关系；交点处说明两图象表示的电流相等，并且电压相等，故说明此时滑动变阻器短路，即滑片滑到了最左端，故A错误；BD、图甲与纵坐标的交点为电源电压，即3V；当V1两端电压为2V时，电路中的电流为0.5A，电路消耗的总功率为P总＝U源I＝3V×0.5A＝1.5W，路端消耗的功率为P＝UI＝2V×0.5A＝1W，则电源内阻消耗的功率为P'＝P总﹣P＝1.5W﹣1W＝0.5W，故B错误，D正确；C、由图乙可知，此时R0两端电压为2V，通过R0的电流为0.5A，则定值电阻R0上消耗的功率为P＝U0I0＝2V×0.5A＝1W，故C正确；故选：CD。（3）从图乙可以得出定值电阻R0的阻值为：R0=U2I故答案为：（1）甲；（2）CD；（3）4Ω。（2023•乐清市模拟）卤肉色、香、味俱佳，符合温州人的口味。调查发现，卤肉制作过程中卤水的盐度值（溶质质量分数）保持在1.5%～1.6%，卤肉口感较好。某项目化小组为制作量程为0～1.8%的盐度计，用于测量卤水盐度，设计模拟电路如图甲。【设计思维】（1）制作盐度计运用了“盐度→导电性→电阻→电流大小”的转换思维，实验室中体现转换思维的测量工具还有：。（请举两例）【数据建模】（2）小明利用制作的盐度计测试不同盐度值的生理盐水，所测部分数据如表。推测第2组中电流表示数为。电源电压9V，铜片间距离10cm组别0.9%生理盐水体积/mL蒸馏水体积/mL盐度值电流表示数/Al4000.9%0.10220200.45%▲310300.225%0.02545350.1125%0.013【调试规范】（3）小红用同一装置测量另一杯盐度值为0.9%的生理盐水时，电流表示数为0.16A。请结合实验电路，分析两位同学所测数据差异较大的可能原因：。【优化应用】（4）以小明同学的数据为依据，在答题卡乙图表盘中画出盐度为1.6%时的电流表指针位置。【解答】解：（1）温度计根据液柱高度的变化来反映温度的高低，U形管压强计根据两侧液体的高度差来反映压强的大小；（2）分析表格数据可知生理盐水的盐度值与电流表示数的比值是一个定值，即盐度值电流表示数=0.09/A，所以第2组中电流表示数为0.0045（3）电压不变，电流表示数不同，根据欧姆定律可知电路电阻不同，则盐度值相同的生理盐水的阻值不同，因为体积不同的盐度值相同的盐水所含盐的质量不同；（4）盐度为1.6%时的电流表示数0.0160.09/A≈故答案为：（1）温度计、U形管压强计；（2）0.05A；（3）盐水中所含盐的质量不同；（4）见上图。（2022•温州模拟）小科通过查阅资料了解到，航天科研人员采用如下方法检验“天宫二号”舱体的气密性。将待检验的舱体M置于一个不漏气的集气空腔N中，如图甲所示，先对舱体M充入压强为1.0×105Pa的空气，再把集气空腔N抽成真空，利用两个完全相同的压敏电阻RM、RN来测量舱体M和集气空腔N中的压强，压敏电阻RM、RN的阻值随气体压强变化的关系如表。已知舱体M的容积为V，集气空腔N真空部分的容积为4V，飞船舱门的面积是0.6m2，不计舱体M器壁的体积，整个过程温度不变。电路中R0的阻值为16Ω，电源电压为12V。请回答下列问题：压敏电阻受到的气压（×105Pa）00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0压敏电阻对应的电阻值（Ω）504030221512108654（1）当开关与b相连，若电压表示数变大可判断舱体M漏气，请叙述理由。（2）若舱门不漏气，且开关S接a时，电路中电流表的示数是多少？（3）实验表明，一定质量的气体在温度不变的情况下，压强随体积的变化如图乙所示。若空气从舱体M中逸出，经过一定的时间后，M、N中的压强