第四章電與電路單元檢測卷B參考答案與試題解析一．選擇題（共15小題，滿分55分）1．（4分）關于電壓、電流和電阻，下列說法正確的是（）A．當通過導體的電流是原來的2倍時，導體的電阻是原來的0.5倍 B．電路中只要有電壓，就會有電流 C．橫截面積相同的兩段銅導線，長的銅導線電阻大（忽略溫度的影響） D．電流的方向總是由電源的負極流向正極【解答】解：A．電阻是導體對電流的阻礙作用，是導體本身的一種特性，其大小與導體的材料、長度、橫截面積、溫度等有關，導體電阻和導體兩端的電壓及通過導體的電流無關，故A錯誤；B．電路中有電壓時若電路斷路，則不會有電流，故B錯誤；C．電阻的大小與導體的材料、長度、橫截面積、溫度等有關，若忽略溫度的影響，材料及橫截面積相同時，長的導線電阻大，故C正確；D．在電源內部，電流的方向總是由電源的負極流向正極，在電源外部，電流從正極流向負極，故D錯誤。故選：C。2．（4分）通草球是取一種樹木﹣﹣﹣通脫木的莖中的髓削成的，在物理學中主要作為輕小物體。如圖，在某次靜電小實驗中，分別用毛皮摩擦過的橡膠棒、絲綢摩擦過的玻璃棒靠近小球，均被吸引，則小球（）A．帶正電 B．帶負電 C．不帶電 D．帶電情況無法判斷【解答】解：用毛皮摩擦過的橡膠棒帶負電荷，靠近小球，發現相互吸引，由電荷間作用規律和帶電體的性質可知，小球帶正電荷或不帶電；用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電荷，靠近小球，發現相互吸引，由電荷間作用規律和帶電體的性質可知，小球帶負電荷或不帶電；綜上所述，小球不帶電。故選：C。3．（4分）如圖所示電路，開關閉合后，兩燈都不亮，用一根導線連接a、b兩點后，兩燈仍不亮，再用這根導線連接b、c兩點后，兩燈還是不亮：仍然用這根導線連接b、d兩點后，燈L1亮而燈L2不亮，假設故障是下列中的一個，那么故障可能是（）A．燈L1斷路 B．燈L1短路 C．燈L2斷路 D．開關的接線柱處斷開【解答】解：開關閉合后，兩燈泡都不發光，且故障只有一個，說明電路出現了斷路故障，故B錯誤；將導線接在ab兩點時，兩燈仍不亮，說明故障出現在a到電源正極之間或b到電源負極之間，即ab間是正常的；將導線接在bc兩點上，兩燈還是不亮，說明故障出現在a到電源正極之間或c到電源負極之間，即bc間也是正常的；將導線接在bd兩點上時，發現燈L1亮而燈L2不亮，說明a到電源正極之間以及L1都是完好的，且bc間正常（即L2完好），所以故障出現在cd之間，即可能是開關處斷路，故D正確，AC錯誤。故選：D。4．（4分）某智能音箱，接通電源，閉合開關S1，燈發光，但無音樂，再用手在音箱上方晃動，開關S2就會自動閉合，音箱播放音樂；只閉合S2，不能播放音樂。下列電路設計符合要求的是（）A． B． C． D．【解答】解：根據題意可知，接通電源，閉合開關S1，燈發光，但無音樂，再用手在音箱上方晃動，開關S2就會自動閉合，音箱播放音樂，這個說明燈能獨立工作，而音箱不能獨立工作，所以音箱和燈泡并聯在電路中；只閉合S2，不能播放音樂，所以S2在支路中控制音箱，開關S1在干路中控制整個電路，故A正確。故選：A。5．（4分）如圖是阻值不同的兩個電阻的電流隨電壓變化的I﹣U曲線，從圖中可知錯誤的是（）A．R1、R2串聯后的總電阻的I﹣U曲線在區域Ⅲ B．R2＜R1 C．電阻不變時，通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比 D．R1、R2并聯后的總電阻的I﹣U曲線在區域Ⅰ【解答】解：ABC、兩條圖線都是過原點的直線，說明在電阻一定時，電流與電壓成正比，故R1、R2均為定值電阻，故C正確；從圖中可以看出，相同的電壓下，通過R2的電流小，所以R1＜R2，故B錯誤；兩電阻串聯后，總電阻等于兩電阻之和，所以其圖像在區域Ⅲ中，故A正確；D、兩電阻并聯后，總電阻小于任一分電阻，所以其圖像在區域Ⅰ中，故D正確。故選：B。6．（4分）如圖所示電路，電源電壓不變，R0為定值電阻，R為滑動變阻器。閉合開關S，當滑片P從a點滑到b點過程中，電流表的示數從Ia變為Ib．下列各圖中，能表示這一過程中電壓表示數U與電流表示數I之間關系的是（）A． B． C． D．【解答】解：由電路圖可知，定值電阻R0與滑動變阻器R串聯，電壓表測R兩端的電壓，電流表測電路中的電流。因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，由I＝可得，電壓表示數U與電流表示數I的關系：U＝U電源﹣IR0，據此可知，U﹣I圖象是一次函數圖象，故CD錯誤；當滑片位于a點時，變阻器接入電路中的電阻較小，電路中的電流較大，由U＝U電源﹣IR0可知，電壓表的示數較小，故A錯誤、B正確。故選：B。7．（4分）如圖所示，是電學中常見的電路圖，在A、B兩點間分別接入下列選項中加點字的元件并進行以下對應實驗，對滑動變阻器在此實驗中的作用描述正確的是（）①探究電流與電阻的關系時，調節電阻兩端電壓成倍數變化②用“伏安法”測電阻時，改變定值電阻兩端電壓，測量對應電流③研究影響電阻大小因素時，更換不同電阻絲，保持電流不變，測量對應電壓值④測量小燈泡的電阻時，改變小燈泡兩端電壓，求燈絲電阻平均值A．①④ B．② C．③④ D．②④【解答】解：①、根據控制變量法的思路，研究導體中的電流與電阻的關系時，要保持導體兩端的電壓不變，而電路中換用阻值不同的電阻時，電阻兩端的電壓就要改變，為了保持電阻兩端的電壓不變，就需要改變滑動變阻器接入電路的阻值，故①錯誤；②、用“伏安法”測電阻時，通過改變滑動變阻器接入電路的阻值，從而改變了待測電阻兩端的電壓和通過它的電流，可以多測幾組數據，通過求平均值來減小誤差，故②正確；③、在探究“電阻大小與哪些因素有關”時，保持電壓不變，多次更換電阻絲，測量對應電流，是為了得出電阻與什么因素有關，滑動變阻器起到保護電路的作用，故③錯誤；④、在“伏安法”測小燈泡電阻的實驗中，滑動變阻器的作用是：通過改變小燈泡兩端的實際電壓與通過小燈泡的電流，根據歐姆定律求出小燈泡的電阻，得出溫度對電阻的影響，不是為了求平均值，故D錯誤。故選：B。8．（4分）摩擦起電跟物質的種類有很大關系，嚴格說來，與物質的結構和化學成分有關。各種物質中的電子脫離原子所需要的能量是不同的。因此，不同物質的起電順序是不同的。見下列起電順序表：起電順序（正→負）有機玻璃玻璃毛皮絲綢紙金屬硬橡膠石蠟滌綸硬塑料聚乙烯聚丙烯根據你所學的摩擦起電知識和起電順序表，判斷下列說法正確的是（）A．跟紙摩擦過的硬橡膠棒帶正電 B．跟紙摩擦過的玻璃棒帶負電 C．跟滌綸摩擦過的硬橡膠棒帶正電 D．跟滌綸摩擦過的玻璃棒帶負電【解答】解：A、根據表中不同物質的起電順序可知，跟紙摩擦過的硬橡膠棒帶負電，故A錯誤；B、根據表中不同物質的起電順序可知，跟紙摩擦過的玻璃棒帶正電，故B錯誤；C、根據表中不同物質的起電順序可知，跟滌綸摩擦過的硬橡膠棒帶正電，故C正確；D、根據表中不同物質的起電順序可知，跟滌綸摩擦過的玻璃棒帶正電，故D錯誤。故選：C。9．（4分）若將完好的電流表、電壓表、小燈泡連接成如圖所示的電路，各處接觸良好。當開關S閉合后，會出現（）A．電流表指針明顯偏轉 B．小燈泡發光 C．電壓表指針明顯偏轉 D．電池被燒壞【解答】解：由圖知道電壓表與電流表、燈泡串聯，由于電壓表的內阻很大，所以電路的電流幾乎為零，故電流表指針幾乎沒有偏轉、燈泡不會發光、電池也不會被燒壞；根據串聯分壓原理知道，電壓表兩端的電壓幾乎等于電源電壓，故電壓表指針明顯偏轉，故只有C符合題意。故選：C。10．（4分）某同學利用如圖甲所示的電路進行實驗，電源電壓恒為3伏，更換5個定值電阻Rx，得到如圖乙所示的圖象。以下有關敘述正確的是（）A．該同學研究的是電流和電壓的關系 B．實驗中電壓表的示數保持0.5伏不變 C．滑動變阻器阻值變化范圍為1歐～5歐 D．將Rx從5歐換成10歐后，應將滑片P向左移【解答】解：A、研究電流和電壓的關系時，要控制電阻不變，由圖乙知，電阻是變化的，故A錯誤；B、由題意和圖象可知，該同學研究的是電流和電阻的關系，實驗中要控制Rx兩端的電壓不變（即電壓表示數不變）；由圖乙知，電流與電阻之積（即Rx兩端的電壓）：U＝IRx＝0.5A×5Ω＝……0.1A×25Ω＝2.5V，即電壓表保持2.5伏不變，故B錯誤；C、由圖乙知，電流最大為0.5A時，對應的電阻為5Ω，根據歐姆定律和串聯電路的規律，變阻器連入電路中的電阻：R滑1＝R總﹣R1＝﹣R1＝﹣5Ω＝1Ω；由圖乙知，電流最小為0.1A時，對應的電阻為25Ω，根據歐姆定律和串聯電路的規律，變阻器連入電路中的電阻：R滑2＝R總′﹣R2＝﹣R2＝﹣25Ω＝5Ω；所以，滑動變阻器阻值變化范圍為1歐～5歐，故C正確；D、根據串聯分壓原理可知，將定值電阻由5Ω改接成10Ω的電阻，電阻增大，其分得的電壓增大（大于2.5V）；探究電流與電阻的實驗中應控制電阻兩端的電壓不變，根據串聯電路電壓的規律可知應增大滑動變阻器分得的電壓使電壓表的示數減小為2.5V，由分壓原理，應增大滑動變阻器連入電路中的電阻，所以滑片應向右端移動，故D錯誤。故選：C。11．（3分）如圖所示，電源電壓保持不變，R0為定值電阻，閉合開關S，電壓表V0的示數為U0，電壓表V1示數為U1，電流表A示數為I0，把滑動變阻器的滑片向左移動的過程中，電壓表V1示數變化了ΔU1，電流表A示數變化了ΔI，下列說法正確的是（）A．U0不變，U1變大，I0變大 B．U0變小，U1變小，I0變小 C．ΔU1的絕對值與ΔI的絕對值比值不變 D．ΔU1的絕對值與ΔI的絕對值比值變大【解答】解：AB、由圖可知，當S閉合時，R1與R0串聯，電壓表V1測R1兩端的電壓，電壓表V0測R0兩端的電壓，電流表測電路中的電流；滑動變阻器的滑片向左移動時，接入電路的電阻變大，電路中的總電阻變大，電源電壓不變，由I＝可知電路中電流I0變小；根據U＝IR可知R0兩端電壓U0變小，由串聯電路電壓的規律可知V1示數U1變大，故AB錯誤；CD、因為串聯電路各部分電壓之和等于電源電壓，所以R1和R0兩端電壓的變化量相等，則有：ΔU1＝ΔU0﹣﹣﹣﹣﹣①，又因為R0是定值電阻，根據歐姆定律可得前后兩次V0示數分別為U0＝IR0，U′0＝I′R0，則U0﹣U′0＝IR0﹣I′R0，即ΔU0＝ΔIR0，所以＝R0﹣﹣﹣﹣②，由①②可知ΔU1的絕對值與ΔI的絕對值比值不變，故C正確，D錯誤。故選：C。12．（3分）如圖所示，甲圖是燈泡L和定值電阻R的I﹣U圖象，將L和R先后以乙圖和丙圖兩種方式連在同一電源上，若乙圖中U1：U2＝m，丙圖中I1：I2＝n，則下述正確的是（）A．m＝n B．mn＜1 C．mn＝1 D．mn＞1【解答】解：由圖乙知，燈泡與電阻串聯，所以通過它們的電流相同，由I＝可知，當電流相同時，電壓與電阻成正比，所以：＝＝m，由圖丙知，燈泡與電阻并聯，各支路兩端的電壓相同，當電壓相同時，電流與電阻成反比，所以：＝＝n，則＝，由圖象甲可知，燈絲的實際功率隨電壓的增大而增大，燈絲的溫度也隨之升高，其電阻增大，而乙圖中燈泡兩端電壓比丙圖中小，即：U1＜U，所以RL乙＜RL丙，所以：＜，則m＜，即mn＜1，故B正確，CD錯誤；由圖象可知，在電流相同時，燈泡的電壓較大，即U1＞U2，則U1：U2＝m＞1，由前面的解答可知1＜m＜，則可得n＜1，比較可知m＞n，故A錯誤。故選：B。13．（3分）如圖是小科利用實驗室常用儀器，設計測量未知電阻Rx阻值的四種電路，電源電壓恒定且未知，R0是已知阻值的定值電阻，滑動變阻器R最大阻值未知，實驗中只能閉合或斷開開關及移動滑動變阻器滑片，其中能夠測量出Rx阻值的電路（）A．只有① B．只有② C．只有②③ D．只有②③④【解答】解：①根據圖可知，S接1和2時，通過電壓表的電流的方向會發生變化，電壓表的指針會反向偏轉，無法讀取電壓表的示數，故①不可行；②根據圖可知，閉合S1、S2，電壓表測量電源的電壓U；只閉合開關S1，兩只電阻串聯，電壓表測量Rx兩端電壓為Ux；根據串聯電路的電壓關系可知，定值電阻兩端的電壓為：U0＝U﹣Ux；此時電路中的電流為：I＝，根據串聯電路的電流關系可知，通過Rx的電流為I＝，則根據Rx兩端的電壓和電流可以求出Rx阻值，故②可行；③閉合S1、S2時，電路是只有Rx的基本電路，電流表測量通過Rx的電流Ix；閉合S1、斷開S2，兩電阻串聯，電流表測電路中電流I；根據電源電壓不變列式I（R0+Rx）＝IxRx可求出Rx的阻值，故③可行；④閉合S1，S接2時，R0和R串聯接入電路中，把R的阻值調到0，根據電流表的示數和定值電阻的阻值可以求出電源電壓U；閉合S1，S接1時，Rx和R串聯接入電路中，把R的阻值調到0，讀出電流表的示數，根據電流表示數和電源電壓，利用R＝可以求出Rx的阻值，故④可行。故選：D。14．（3分）圖1電路中，電源電壓可調，R為定值電阻，Rt為熱敏電阻，其阻值隨溫度變化的圖象如圖2．若把其中一個電表改裝成溫度計，要求溫度升高時，電表示數增大。下列操作可提高溫度計靈敏度的是（）A．減小電源電壓 B．減小R的電阻值 C．增大電流表量程 D．增大電壓表量程【解答】解：由電路圖可知，定值電阻R與熱敏電阻Rt串聯，電壓表測Rt兩端的電壓，電流表測電路中的電流。由圖乙可知，當溫度升高時，Rt的阻值變小，電路中的總電阻變小，由I＝可知，電路中的電流變大，即電流表的示數變大，由U＝IR可知，R的電壓變大；根據串聯電路電壓的規律，Rt兩端的電壓（即電壓表示數）減小，所以將電流表改裝成溫度計符合題意，而將電壓表改裝成溫度計不符合題意；要提高溫度計靈敏度，需要減小電流表量程（減小其分度值），故C不符合題意；因為溫度計是由電流表改裝成的，與電壓表的量程無關，故D不符合題意；增大電源電壓、減小R的電阻值時，電路中的電流會更大，能提高溫度計的靈敏度，故A不符合題意，B符合題意。故選：B。15．（3分）如圖甲所示電路中，電源電壓不變，R1是定值電阻，R2由三段材料不同、橫截面積相同的均勻直導體EF、FG、GH連接而成，其中一段是銅導體，其電阻可忽略不計，另兩段導體的阻值與自身長度成正比，P是與R2良好接觸并能移動的滑動觸頭。閉合開關S，將P從H端移到E端時，電流表示數I與P向左移動距離x之間的關系如圖乙所示。已知R1為10Ω，則下列判斷正確的是（）A．EF段是銅導體 B．電源電壓為12V C．當電流表示數為0.5A時，x的值為31cm D．導體GH的阻值為10Ω，導體EF的阻值為5Ω【解答】解：（1）當滑片位于E端時，電路為R1的簡單電路，電路中的電流最大，由圖象可知，I大＝0.6A，電源的電壓：U＝I大R1＝0.6A×10Ω＝6V，故B錯誤；當滑片位于H端時，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，電路中的電流最小，由圖象可知，I小＝0.2A，則由I＝可得，電路中的總電阻：R總＝＝＝30Ω，因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，滑動變阻器的最大阻值：REH＝R總﹣R1＝30Ω﹣10Ω＝20Ω，由于滑片P從H端向E端移動，由圖象的拐點可知：GH＝15cm，FG＝25cm﹣15cm＝10cm，EF＝35cm﹣25cm＝10cm，中間一段電流無變化，故FG是銅導線，故A錯誤；由圖象可知，當滑片P位于G點時，電路中的電流I＝0.4A，則總電阻：R總′＝＝＝15Ω，則GH段的總電阻：RGH＝R總﹣R總′＝30Ω﹣15Ω＝15Ω，EF段的總電阻：REF＝R總′﹣R1＝15Ω﹣10Ω＝5Ω，故D錯誤；（2）因兩段導體的阻值與自身長度成正比，所以，EF導體的電阻與長度的關系為：＝0.5Ω/cm，當電流表示數為0.5A時，電路中的總電阻為R總″＝＝＝12Ω，此時R2接入電路中電阻R2＝R總″﹣R1＝12Ω﹣10Ω＝2Ω，長度為＝4cm，則x的值為x＝35cm﹣4cm＝31cm，故C正確。故選：C。二．填空題（共8小題，滿分36分）16．（6分）如圖所示電路L1、L2、L3是三盞相同的燈泡，電壓表V1的示數為6V，電壓表V2的示數也是6V。問：①L1、L2、L3的連接方式是怎樣的？L1、L2、L3的連接方式是串聯。②電壓表V1、V2分別測的是哪段電路兩端電壓？V1測的是L1和L2兩端電壓；V2測的是L2和L3兩端電壓。③A、B間的電壓值多大？A、B間的電壓值為9V。【解答】解：①電壓表在的電路相當于開路，因此將電壓表去掉后，會發現三個燈泡依次連接，所以它們是串聯的；②V1并聯在燈L1和L2兩端，所以V1測的是L1和L2兩端電壓；V2并聯在燈L2和L3兩端，所以V2測的是L2和L3兩端電壓；③因L1、L2、L3是三盞相同的燈泡，V1、V2的示數都為6V，所以每盞燈兩端的電壓為3V，則根據串聯電路電壓特點可知，A、B間的電壓值為3V+3V+3V＝9V。故答案為：①L1、L2、L3的連接方式是串聯；②V1測的是L1和L2兩端電壓；V2測的是L2和L3兩端電壓；③A、B間的電壓值為9V。17．（6分）如圖，用一段細鐵絲做一個支架，作為轉動軸，把一根中間戳有小孔（沒有戳穿）的飲料（塑料）吸管放在轉動軸上，吸管能在水平面內自由轉動。用餐巾紙摩擦吸管A端使其帶電。（1）把某個物體放在帶電吸管A端的附近，發現吸管向物體靠近，由此不可以（選填“可以”或“不可以”）判斷該物體已經帶電。（2）把絲綢摩擦過的玻璃棒放在帶電吸管A端的附近，吸管向玻璃棒靠近，說明吸管A端帶負（選填“正”或“負”）電荷，塑料吸管屬于絕緣體（選填“導體”或“絕緣體”）。【解答】解：（1）帶電體除了吸引帶有異種電荷的物體外，還可以吸引不帶電的輕小物體，所以不能僅從物體被帶電吸管吸引就判定物體是否帶電；（2）絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電，把絲綢摩擦過的玻璃棒放在帶電吸管一端的附近，發現吸管向玻璃棒靠近，即兩者相吸引，說明吸管帶負電；塑料吸管屬于絕緣體。故答案為：（1）不可以；（2）負；絕緣體。18．（4分）央視《是真的嗎？》節目中，主持人做了“電池+口香糖錫紙＝取火工具”的實驗：取口香糖錫紙，中間剪掉一些（如圖2所示），將錫紙條帶錫的一端接在電池的正極，另一端接在電池的負極，很快發現錫紙條開始冒煙、著火，如圖1所示。錫紙條上ab段的電阻最大（已知ab、bc、cd長度相等），此時Iab＝Icd（選填“＝”、“＞”或“＜”）。【解答】解：由圖知，錫紙條上相同長度的ab段和bc段，ab段橫截面積較小，在材料和長度相同時，橫截面積越小電阻越大；此時ab、bc、cd串聯在電路中，則Iab＝Icd。故答案為：ab；＝。19．（4分）如圖甲所示的電路中，電源電壓保持不變，閉合開關S后，滑動變阻器R2的滑片P由a端移動到b端，測得電阻R1兩端的電壓與通過R1的電流的變化關系如圖乙所示。則：（1）變阻器R2的最大阻值為16Ω。（2）變阻器R2兩端電壓的變化范圍為0V～16V。【解答】解：由電路圖可知，R1與R2串聯，電壓表V1測R1兩端的電壓，電壓表V2測R2兩端的電壓，電流表測電路中的電流。（1）當滑片位于a端時，電路為R1的簡單電路，電壓表V1的示數即為電源的電壓，由圖乙可知，電源的電壓U＝24V；當滑片位于b端時，變阻器接入電路中的電阻最大，電路中的電流最小，由圖圖可知，R1兩端的電壓U1＝8V，通過的電流I1＝1A，因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，R2兩端的電壓：U2＝U﹣U1＝24V﹣8V＝16V，因串聯電路中各處的電流相等，所以，變阻器R2的最大阻值：R2＝＝＝16Ω；（2）當滑片位于a端時，電路為R1的簡單電路，電壓表V2的示數最小為0V，當滑片位于b端時，變阻器接入電路中的電阻最大，電壓表V2的示數最大，最大為16V，所以變阻器R2兩端電壓的變化范圍為0V～16V。故答案為：（1）16Ω；（2）0V～16V。20（4分）為避免點燃煙花時造成人員傷害，小明設計了煙花定時自動點火裝置，原理如圖所示。裝置中的點火器有電流通過時，就會自動點燃煙花，定時器控制點火時間。為完善設計方案，還需要在a（填“a”或“b”）處安裝一個開關S，斷開此開關時，指示燈熄滅，整個裝置停止工作。點燃煙花前，定時器在電路中應處于通路（填“通路”或“斷路”）狀態，目的是進行倒計時，避免點燃煙花造成人員傷害。【解答】解：（1）由題知，斷開此開關，指示燈熄滅，整個裝置停止工作，所以，該開關應與指示燈串聯，同時能控制整個電路；由電路圖可知，開關S應安裝在a處；（2）由電路圖可知，定時器與點火器并聯；點放煙花前，只有定時器是通路時（相當于一根導線），才能將點火器短路，使點火器不能工作；否則，在進行倒計時，點火器工作會點燃煙花造成人員傷害。故答案為：a；通路。21．（4分）小科利用器材探究通過M、N之間導體的電流與電壓的關系，部分電路如圖所示。（1）圖中M、N之間應連入定值電阻（填“定值電阻”或“小燈泡”）；（2）圖中M、N之間若接入定值電阻，閉合開關，當滑動變阻器滑片向左移動時，滑動變阻器兩端的電壓變小（填變化情況）。【解答】解：（1）電流與電壓和電阻都有關系。研究電流與電壓的關系，需要保持電阻一定。而小燈泡燈絲電阻隨溫度變化而變化。所以在M、N之間需要連入定值電阻；（2）圖中M、N之間若接入定值電阻，閉合開關，當滑動變阻器滑片向左移動時，滑動變阻器接入電路電阻減小。因電路的總電阻減小，根據歐姆定律可知，電路中的電流增大，定值電阻兩端的電壓最大，根據串聯電路的電壓規律可知，滑動變阻器兩端的電壓減小。故答案為：（1）定值電阻；（2）變小。22．（4分）小科制作了一個利用電壓表測量物體重力的小作品，它能在電壓表盤上讀出所放物體重力的大小，如圖所示。（1）當秤盤不放任何重物時，滑片恰好位于a點。閉合開關，當秤盤所放鉤碼個數增多時，電壓表示數將增大（填“增大”“減小”或“不變”）。（2）若電源電壓為6V，R1的阻值為10Ω，滑動變阻器R2總電阻為20Ω，當滑片P位于R2的中點時，電壓表示數為2V。【解答】解：（1）由電路圖可知，R1與R2串聯，電壓表測滑片上面部分電阻絲aP兩端的電壓；由于電壓表的內阻很大，在電路中可看作開路，所以變阻器R2始終以最大阻值接入電路，則滑片移動時，電路中的總電阻不變，電路中電流保持不變；當秤盤上所放鉤碼個數增多時，滑片向下移，電阻絲aP的電阻增大，但是電路中電流保持不變，根據U＝IR可知，電阻絲aP兩端的電壓增大，即電壓表的示數增大；（2）當滑片P位于R2的中點時，電路的電流為：I＝＝＝0.2A，電壓表示數為：U2＝I×R2＝0.2A××20Ω＝2V。故答案為：（1）增大；（2）2V。23．（4分）按如圖所示電路研究電流與電壓的關系。已知電源電壓為6V，R1為定值電阻，滑動變阻器R2標有“20Ω1A”字樣，電流表量程為“0～0.6A”，電壓表量程為“0～15V”。完成下列問題：（1）閉合開關后，電流表無示數，電壓表示數接近電源電壓，出現此故障的原因可能是R1斷路；（2）若R1＝6Ω，為保證電路安全，滑動變阻器允許連入電路的最小阻值為4Ω。【解答】解：（1）電流表無示數，說明電路斷路，電壓表示數接近電源電壓，說明電壓表兩接線柱到電源間是通路，所以故障可能是與電壓表并聯的定值電阻R1斷路；（2）如圖所示，R1與R2串聯，當電源電壓一定時，R2接入電路的阻值越小，電路的總電阻就越小，電路中的電流就越大。比較R2的允許通過的最大電流與電流表的量程可知，電路中允許通過的最大電流I＝0.6A，此時R2接入的阻值最小，由歐姆定律公式可得：電路的總電阻：＝；R2的最小值：R2＝R﹣R1＝10Ω﹣6Ω＝4Ω.故答案為：R1斷路；4Ω.三．實驗探究題（共4小題，滿分36分）24．（6分）小寧用如圖所示電路研究電阻的并聯。（1）按電路圖連接電路，閉合開關S，電流表A1、A2、A3的示數分別為0A、0.40A和1.20A。如果電路元件完好，接線時發生了錯誤，該錯誤是接線時使電流表A1短路。（2）使用電流表時，當被測電流值大于電流表量程的一半時，能減小實驗誤差。本實驗所用電源電壓為8V，電流表有兩個量程（0～0.6A、0～3A）。為減小實驗誤差，小寧重新選擇定值電阻，實驗室里可供選擇的定值電阻的阻值有：5Ω、10Ω、20Ω、50Ω，應該選用的2個電阻阻值分別為5Ω、20Ω。【解答】解：（1）由圖可知，閉合開關后，R1與R2并聯，A1測量R1中電流I1，A2測量R2中電流I2，A3測量干路中的電流I。若電路正常，根據并聯電路的電流特點可知，A3的示數大于A1示數，A3的示數大于A2的示數；現A1的示數為零，可能：①R1支路斷路，電路為R2接在電源上的簡單電路，因A2與A3是串聯，它們示數應相同，這與已知矛盾；②A1短路，則A3測量干路電流，A2在支路測量支路電流，A3示數大于A2的示數，與已知相符。故電路故障為：接線時使電流表A1短路；（2）根據并聯電路的電壓特點可知，各支路兩端的電壓等于電源電壓：U1＝U2＝U＝8V，若兩個支路均選用同量程電流表，當被測電流值大于電流表量程的一半時，干路電流大于支路所選量程，干路需選大量程（0～3A），支路選小量程（0～0.6A），可支路電流即使都達到電流表量程，干路的電流最大為0.6A+0.6A＝1.2A＜1.5A；綜合分析可知，干路和一個支路都需選大量程電流表，另一支路需選用小量程電流表。由題意知，支路中電流要大于所選電流表量程的一半，對于選大量程電流表的支路，根據歐姆定律可知R＝＝＝5.3Ω，支路電阻需小于等于5.3Ω，由可供選擇電阻可知選R1＝5Ω；小量程支路的電流要小于等于0.6A，根據歐姆定律可知R＝＝＝13.3Ω，且支路的電流要大于等于0.3A，R＝＝＝26.7Ω，故13.3Ω≤R2≤26.7Ω，因此R2＝20Ω。故答案為：（1）接線時使電流表A1短路；（2）5Ω、20Ω。25．（9分）為了探究通過導體的電流與電阻的關系”，小明利用電壓為4.5伏的電源，標有“20歐，1.5安”的滑動變阻器、開關、電壓表、電流表等儀器進行實驗，步驟如下：①使用阻值為5歐的定值電阻R0，按圖甲電路圖連接電路；②閉合開關S，移動滑動變阻器滑片P，當電壓表示數為3伏時，記錄電流表的示數；③把R0換用其它阻值的定值電阻，重復步驟②，得到阻值R與電路中電流大小R﹣I關系如圖丙。（1）圖乙是對應的未連接完整的實物圖，請用筆畫線代替導線完成該實物圖的連接。（2）實驗過程中，移動變阻器滑片時，眼睛應注視B。A.變阻器滑片B.電壓表示數C.電流表示數（3）實驗結束后，小明進一步對滑動變阻器接入的阻值R1與電路中電流大小關系進行探究，并繼續畫出R﹣I圖像，則對應的圖像是圖丁中的哪一條線（選數字），并簡述你選擇的依據：③。【解答】解：（1）電壓表的“﹣”接線柱與R0電流流出這一端相連，R0的左端接滑動變阻器的上面兩個接線柱的任意一個接線柱，如圖所示：（2）探究通過導體的電流與電阻的關系時，控制電壓相同，則當更換不同電阻時，需要通過調節滑動變阻器的滑片來控制電壓表示數不變；（3）由丙圖可得當電阻R0＝5Ω時，對應的電流I＝0.6A，故R0兩端的電壓為U0＝IR0＝0.6A×5Ω＝3V，已知電源電壓為4.5V，則根據串聯電路電壓的特點，滑動變阻器兩端的電壓為1.5V，故由圖丁U＝IR可得曲線③符合題意。故答案為：（1）；（2）B；（3）③。26．（12分）小敏用圖甲所示電路來測定某定值電阻的阻值：實驗次數U/vI/AR/Ω12.00.2010.022.532.90.2810.4（1）閉合開關前，要將滑動變阻器滑片滑到A（選填“A”或“B”）端（2）閉合開關后，發現只有一只電表的指針發生偏轉，請結合圖甲電路分析產生此現象的原因是電壓表和電流表的位置互換了。（3）排除故障后，進行三次實驗，測得數據如上表。表中第二次實驗的電流可從圖乙中讀取，根據這三次測得的數據求得此電阻的阻值為10.3歐（保留一位小數）（4）下列實驗電路圖丙中，也能夠得出定值電阻Rx阻值的電路有ACD。【解答】解：（1）為了保護電路，閉合開關前滑片在阻值最大處即A端；（2）由電路圖知：電壓表串聯在電路中，電流表并聯在電路中，由于電壓表的電阻很大串聯在電路中相當于斷路，電路中沒有電流，電流表示數為零電壓表與電源兩端相連，有示數；（3）圖乙中電流表的量程為0﹣0.6A，分度值為0.02A，示數為0.24A，此時的電阻R2＝＝≈10.4Ω；三次的平均電阻為：R＝＝≈10.3Ω；（4）A、兩電阻串聯，電壓表測電源電壓示數為U，電流表測量電路中的電流表示數為I，總電阻為，Rx的阻值為Rx＝﹣R，故A可以測出Rx的阻值，故A不正確；B、兩電阻并聯，電壓表測電源電壓示數為U，電流表測量R的電流表示數為I，已知R的電阻，根據U＝IR算出R兩端的電壓也就是電源電壓，無法知Rx電流，不能測出Rx電阻，故B錯誤；C、兩電阻并聯，上面的電流表測量干路的總電流表示數I，下面的電流表測量電阻R的電流表示數為I1，已知R的電阻和電流，根據歐姆定律求出R的電壓U＝I1R，Rx的電流Ix＝I﹣I1，則Rx＝＝，故C正確；D、兩電阻串聯，分別利用電流表測出滑片位于最大阻值處和0Ω時電路中的電流分別為I1和I2，根據電阻的串聯和歐姆定律表示出電源的電壓，利用電源的電壓不變得出等式即可求出Rx的阻值，故D正確。故選ACD。故答案為：（1）A；（2）電壓表和電流表的位置互換了；（3）10.3；（4）ACD。27．（9分）小科利用僅有的一個規格為“10Ω1.0A”的滑動變阻器和其他器材來“檢驗歐姆定律”，該變阻器的電阻絲上有一處斷點。實驗電路如圖所示，電源電壓恒為3V．實驗步驟如下：①用4Ω的定值電阻進行實驗，連接電路。②閉合開關，調節滑動變阻器，使定值電阻兩端電壓為2V，讀出電流表的示數并記錄。斷開開關，把滑片P移到A端。③依次用阻值為6Ω、8Ω和10Ω的定值電阻替換原來的電阻，重復步驟②。（1）小科設計上述實驗步驟，是要研究通過導體的電流與導體電阻之間的關系。（2）小科發現，滑片P向右移動過程中，每次實驗開始時電壓表都沒有示數，移到某一點（該點記為C）時突然有了示數。但在完成8Ω電阻的實驗后，再做10Ω電阻的實驗時，當電壓表有示數后，示數一直大于2V．分析可得，電阻絲BC的阻值RBC的范圍是4Ω≤RBC＜5Ω。（3）為了完成10Ω電阻實驗，將滑片P移到C點，只要在原來電路的接線柱上再接上一根導線，就能繼續完成實驗。請你在答題卷的圖中用筆畫線補上這根導線。【解答】解：（1）由小科設計上述實驗步驟，改變電阻的大小而控制電阻的電壓不變，故要研究通過導體的電流與導體電阻之間的關系。（2）小科發現，滑片P向右移動過程中，每次實驗開始時電壓表都沒有示數，移到某一點（該點記為C）時突然有了示數，說明電阻絲AC是斷開的，BC是連通的，用8Ω電阻實驗時，由串聯電路電壓的規律，變阻器的電壓為3V﹣2V＝1V，由分壓原理，變阻器連入的電阻：R滑1＝×8Ω＝4Ω；再做10Ω電阻的實驗時，當電壓表有示數后，示數一直大于2V，由串聯電路電壓的規律，變阻器的電壓小于1V，由分壓原理，變阻器連入電路的電阻小于：R滑2＜×10Ω＝5Ω分析可得，電阻絲BC的阻值RBC的范圍是4Ω≤RBC＜5Ω；（3）為了完成10Ω電阻實驗，即變阻器連入電路中的電阻應大于或等于5Ω，因變阻器的最大電阻為10Ω，而RBC的范圍是4Ω≤RBC＜5Ω；故可將電阻絲AC部分連入電路中進行實驗即可，如下所示：故答案為：（1）導體電阻；（2）4Ω≤RBC＜5Ω；（3）如上所示。四．解答題（共6小題，滿分43分）28．（12分）（1）如圖甲所示是電阻甲和乙的I﹣U圖象，由圖象可知：甲的電阻為5Ω；將甲和乙并聯后，接在電壓為1V的恒定電源兩端，則干路電流是0.6A。（2）如圖乙所示，電源電壓不變，R1＝10Ω，R2＝20Ω，當開關S閉合，甲、乙兩表都為電壓表時，兩表的示數之比U甲：U乙＝3：2，當開關S斷開，甲、乙兩表都為電流表時，兩表的示數之比I甲：I乙＝1：3。（3）如圖丙所示的電路中，定值電阻R1為10Ω，R2為滑動變阻器，電源電壓保持不變，閉合開關S后，滑片P從b端移動到a端的過程，電壓表示數U與電流表示數I的關系圖象如圖丁所示，則電源電壓為6V，滑動變阻器的最大阻值為20Ω。【解答】解：（1）由圖象可知，甲的U﹣I圖象為一次函數，則甲為定值電阻，當U甲＝3V，I甲＝0.6A，由I＝可得，元件甲的電阻：R甲＝＝＝5Ω；元件甲、乙并聯后接在電壓為1V的電源兩端時，因并聯電路中各支路兩端的電壓相等，所以，U甲′＝U乙＝1V，由圖象可知，I甲′＝0.2A，I乙＝0.4A，因并聯電路中干路電流等于各支路電流之和，所以，干路中的電流：I＝I甲′+I乙＝0.4A+0.2A＝0.6A；（2）當開關S閉合，甲、乙兩表都為電壓表時，兩電阻串聯，甲電壓表測電源的電壓，乙電壓表測R2兩端的電壓，因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，且各處的電流相等，所以，由I＝可得，兩電壓表的示數之比：＝＝＝＝；當開關S斷開，甲、乙兩表都為電流表時，兩電阻并聯，甲電流表測通過R2支路的電流，乙電流表測干路電流，因并聯電路中各支路兩端的電壓相等，所以，R1、R2兩支路的電流之比：＝＝＝＝，因并聯電路中干路電流等于各支路電流之和，所以，兩表示數之比：＝＝＝；（3）由圖丙可知，兩電阻串聯，電壓表測R2兩端的電壓，電流表測電路中的電流。當滑動變阻器接入電路中的電阻為0時，電路中的電流最大，由圖丁可知I1＝0.6A，由I＝可得，電源的電壓：U＝I1R1＝0.6A×10Ω＝6V；當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電壓表的示數最大，由圖丁可知U2＝4V，I2＝0.2A，由歐姆定律可知滑動變阻器的最大阻值：R2＝＝＝20Ω。故答案為：（1）5；0.6；（2）3：2；1：3；（3）6V；20Ω。29．（4分）在如圖甲所示的電路中，R1為定值電阻，R2為滑動變阻器，電源電壓恒定不變，閉合開關S后，在滑片P從a端移動到b端的過程中，電流表的示數I與電壓表的示數U的變化關系如圖乙所示。（1）設R1兩端電壓的變化量為ΔU1，對應的電流的變化量為ΔI1，試推證R1＝。（2）求R1的阻值大小。【解答】解：（1）設通過R1的電流分別為I1、I2，由I＝可得，R1兩端的電壓分別為：U1＝I1R1，U2＝I2R1，則ΔU1＝U1﹣U2＝（I1R1﹣I2R1）＝（I1﹣I2）R1＝ΔI1R1，即R1＝；（2）當滑動變阻器接入電路中的電阻為0時，電路為R1的簡單電路，電路中的電流最大，由圖象可知，電路中的最大電流I大＝0.6A，由I＝可得，電源的電壓：U＝I大R1＝0.6A×R1，當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路中的電流最小，由圖象可知，電路中的最小電流I小＝0.2A，R2兩端的電壓U2＝4V，因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，U＝I小R1+U2＝0.2A×R1+4V，因電源的電壓不變，所以，0.6A×R1＝0.2A×R1+4V，解得：R1＝10Ω。答：（1）推證過程如上所示；（2）R1的阻值為10Ω。30．（5分）如圖甲，已知電源電壓可調，滑動變阻器R0的最大值為20歐，“電學元件”處可接入小燈泡L、定值電阻R1或定值電阻R2，圖乙中線1、2、3分別表示R1、R2和L的電流隨它兩端電壓變化的圖像。（1）電源電壓調為6伏，將小燈泡L接入電路，并把R0的滑片P移至最右端，結合像可求得此時小燈泡的電阻是4歐；（2）將電源電壓調到一定值，然后進行下列操作并觀察電流表示數的變化。①當用R1接入電路，R0的滑片P在最右端時，電流表的示數為I1；②再用R2接入電路與R1并聯，并把R0的滑片P移至最左端時，電流表的示數為I2。若I1+I2＝0.7A，求此時的電源電壓。【解答】解：（1）電源電壓調為6伏，將小燈泡L接入電路，并把R0的滑片P移至最右端時，小燈泡L與滑動變阻器的最大電阻串聯，由于串聯電路電流處處相等，且總電壓等于各部分電壓的和，由圖像知當電路中的電流為0.25A時，小燈泡兩端的電壓為UL＝1V，滑動變阻器兩端的電壓為：U0＝IR0＝0.25A×20Ω＝5V，電源電壓為U＝UL+U0＝1V+5V＝6V，符合題意，所以小燈泡兩端的電壓為1V，電流為0.25A，小燈泡的電阻為：RL＝＝＝4Ω；（2）由圖像知R1的阻值為：R1＝＝＝20Ω；R2的電阻為：R2＝＝＝10Ω，當用R1接入電路，R0的滑片P在最右端時，R1和R0串聯，電流表測量電路的電流，電流表的示數I1＝＝＝；再用R2接入電路與R1并聯，并把R0的滑片P移至最左端時，滑動變阻器的電阻為零，R1和R2并聯，電流表測量R1和R2的電流，電流表的示數I2＝+＝+；若I1+I2＝0.7A，即++＝0.7A，解得電源電壓為：U＝4V。答：（1）4；（2）此時的電源電壓為4V。31．（8分）小萍同學想利用如圖甲所示電路研究通過小燈泡（額定電壓為3伏）的電流與它兩端電壓的關系。她根據圖甲完成圖乙的部分連接，待連接完整后，移動滑動變阻器滑片，記錄了多組數據，作出了圖像a，還作出了電流大小與電源電壓大小的關系圖像b（如圖丙所示）。（已知滑動變阻器最大阻值為20歐）。（1）根據圖甲將圖乙中的實物圖連接完整。（要求：滑動變阻器滑片向右移動，小燈泡變亮）（2）根據圖像a，描述通過小燈泡的電流與小燈泡兩端電壓的關系。通過小燈泡的電流隨電壓的增大而增大，但增加相同的電壓，電流的增加值越來越小（3）當電流表示數為0.12A時，電壓表的示數為多少？（4）圖丙陰影部分的面積表示滑動變阻器的電功率。【解答】解：（1）因為燈泡的額定電壓為3伏，所以電壓表選用小量程，滑片向右移動燈泡變亮，即電流變大電阻變小，故變阻器滑片右下接線柱連入電路中，如下圖所示：（2）根據圖像a可知，通過小燈泡的電流隨電壓的增大而增大，但增加相同的電壓，電流的增加值越來越小；（3）由電流大小與電源電壓大小的關系圖像b可知，電源電壓恒為3V，由圖甲可知，小燈泡與滑動變阻器串聯，電壓表測量小燈泡兩端電壓，電流表測電路中電流，由圖丙可知，電路中電流最小，即電流I＝0.12A時