專題20歐姆定律串并聯(lián)電路

專題20歐姆定律串并聯(lián)電路一、歐姆定律eq\a\vs4\al(考點(diǎn)1解釋歐姆定律的內(nèi)容和數(shù)學(xué)表達(dá)式)1．內(nèi)容：通過導(dǎo)體中的電流，跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成________，跟這段導(dǎo)體的電阻成________。2．表達(dá)式：________電阻是導(dǎo)體的一種特性，不會因?yàn)殡妷?、電流的改變而改變，因此電阻不與電壓成正比，不與電流成反比?？键c(diǎn)2應(yīng)用歐姆定律解決簡單的電學(xué)問題(不超過兩個電阻的電路)使用歐姆定律的注意事項(xiàng)1．________：即同一段導(dǎo)體或同一電路上的I、U、R。2．________：即同一時間，也就是電路在同一狀態(tài)下的I、U、R。3．________：即單位要統(tǒng)一，I、U、R的國際單位分別為安、伏和歐。二、用電壓表和電流表測量導(dǎo)體的電阻eq\a\vs4\al(考點(diǎn)3說明伏安法測量電阻的實(shí)驗(yàn)原理)原理：________。eq\a\vs4\al(考點(diǎn)4繪制伏安法測量電阻的電路圖)伏安法測電阻的電路圖：如圖所示。減少誤差的方法：多次測量取________。eq\a\vs4\al(考點(diǎn)5應(yīng)用電壓表和電流表測量導(dǎo)體的電阻)1．電路連接：連接電路時開關(guān)________；閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片移到阻值________；滑動變阻器接線________。2．通過調(diào)節(jié)滑動變阻器，測得多組U、I的值，根據(jù)公式求出對應(yīng)的R，再求平均值作為待測電阻的阻值。eq\a\vs4\al(考點(diǎn)6收集和整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論)三、串聯(lián)電路和并聯(lián)電路考點(diǎn)7概述串聯(lián)電路的電流和電壓的特點(diǎn)；概述并聯(lián)電路的電流和電壓的特點(diǎn)串聯(lián)并聯(lián)電路圖電流I＝I1＝I2I＝I1＝I2＝…＝InI＝I1＋I(xiàn)2I＝I1＋I(xiàn)2＋…＋I(xiàn)n電壓U＝U1＋U2U＝U1＋U2＋…＋UnU＝U1＝U2U＝U1＝U2＝…＝Un電阻R＝R1＋R2R＝R1＋R2＋…＋Rn若電阻均為r，則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)若電阻均為r，則R＝eq\f(r,n)電壓與電流分配關(guān)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)考點(diǎn)11.正比反比2.I＝U/R考點(diǎn)21.同體性2.同時性3.統(tǒng)一性考點(diǎn)3R＝U/I考點(diǎn)4平均值考點(diǎn)51.斷開最大處一上一下（2023?寧波）如圖，電路中電流I大小始終不變，R0為定值電阻。閉合開關(guān)S，據(jù)電壓表示數(shù)U與電阻箱阻值R的大小關(guān)系可以繪制U﹣R圖線①；斷開開關(guān)S，據(jù)電壓表示數(shù)U與電阻箱阻值R的大小關(guān)系可以繪制U﹣R圖線②。把IR0記為U0，下列能正確表示圖線①、②的是（）A． B． C． D．【解答】解：由歐姆定律I=UR可知，U＝閉合開關(guān)S，R0定值電阻短路，只有電阻箱R接入電路，電壓表測量電阻箱R兩端電壓U＝IR，又知電流I大小始終不變，可知U﹣R圖線①U＝IR是正比例函數(shù)關(guān)系，是一條從原點(diǎn)出發(fā)的射線（U、R均為正數(shù)）；斷開開關(guān)S，定值電阻R0和電阻箱R串聯(lián)接入電路，電壓表測量電阻箱R和定值電阻R兩端電壓，由串聯(lián)電路電壓規(guī)律可知：U＝UR+UR0=IR+IR0，又知電流I大小始終不變，R0是定值電阻，可知U﹣R圖線②U＝IR+IR0＝IR+U0是一次函數(shù)關(guān)系，且與縱軸交點(diǎn)為（0，U故ACD錯誤，B正確。故選：B。（2022?寧波）老師給小寧一個暗箱，其表面有兩個接線柱M、N，它們之間電阻值RMN恒定不變。小寧利用如圖甲所示電路（電源電壓不變）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：在開關(guān)S、S1都閉合和開關(guān)S閉合、S1斷開兩種情況下，改變電阻箱R1的阻值，讀取電流表示數(shù)，繪制了如圖乙所示的電流表示數(shù)I隨R1變化的曲線。由上述信息可知：（1）電源電壓U為V。（2）RMN為。（3）圖乙中曲線（填“A”或“B”）是根據(jù)開關(guān)S、S1都閉合時測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的。（4）老師告訴小寧，暗箱的M、N之間只接有兩個定值電阻：一個阻值為R0（R0值已知），另一個阻值未知，假設(shè)為Rx。求Rx的值。（用R0、RMN表示）【解答】解：（1）在開關(guān)S、S1都閉合時，電路為R1的簡單電路，此時R1兩端的電壓即為電源電壓，開關(guān)S閉合、S1斷開時，RMN與R1串聯(lián)，由圖乙可知，當(dāng)電流為0.2A時，兩種情況的電壓分別為：U1＝IR1＝0.2A×20Ω＝4V，U1'＝IR1'＝0.2A×30Ω＝6V，因?yàn)榇?lián)電路中電源電壓等于各用電器兩端電壓之和，所以電源電壓U＝U1'＝6V；（2）開關(guān)S閉合、S1斷開時，RMN與R1串聯(lián)，此時RMN兩端電壓為：UMN＝U﹣U1＝6V﹣4V＝2V，所以RMN=UMNI（3）由（1）可知，開關(guān)S、S1都閉合，且電流為0.2A時，R1的阻值為30Ω，所以圖乙中曲線B是根據(jù)開關(guān)S、S1都閉合時測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的；（4）因?yàn)榘迪涞腗、N之間只接有兩個定值電阻R0和RX，串聯(lián)電路中的總電阻比任何一個分電阻都要大，并聯(lián)電路中的總電阻比任何一個分電阻都要小，若R0＜RMN，則R0和Rx應(yīng)串聯(lián)，所以Rx＝RMN﹣R0；若R0＞RMN，則R0和Rx應(yīng)并聯(lián)，即有：1R0+1R故答案為：（1）6；（2）10Ω；（3）B；（4）若R0＜RMN，則R0和Rx應(yīng)串聯(lián)，所以Rx＝RMN﹣R0；若R0＞RMN，則R0和Rx應(yīng)并聯(lián)，即有：1R0+1R（2023?衢州）小科用如圖電路進(jìn)行兩項(xiàng)實(shí)驗(yàn)。（1）實(shí)驗(yàn)一：探究電流與的關(guān)系。①按圖連接好電路，閉合開關(guān)，移動R1的滑片到某處保持不動；②移動R2的滑片，讀出電壓表和電流表的示數(shù)，記錄數(shù)據(jù)。③多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟②。（2）實(shí)驗(yàn)二：探究電流與電阻的關(guān)系。①先移動R1的滑片到某一位置，再移動R2的滑片，使電壓表的示數(shù)為2V，讀出此時電流表示數(shù)，記錄數(shù)據(jù)。②向右移動R1的滑片到另一位置，則他應(yīng)向移動R2的滑片，使電壓表的示數(shù)仍為2V，讀出此時電流表示數(shù)，記錄數(shù)據(jù)。③多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟②。小科能否得出“電阻兩端電壓不變時，通過電阻的電流與電阻阻值大小成反比”的結(jié)論，理由是。【解答】解：（1）實(shí)驗(yàn)一中的實(shí)驗(yàn)步驟①移動R1的滑片到某處保持不動，通過移動R2的滑片，讀出電壓表和電流表的示數(shù)，由此可知本實(shí)驗(yàn)中保持不變的是與電壓表并聯(lián)的電阻R1的阻值，改變的是其兩端的電壓，由此可知本實(shí)驗(yàn)探究的是電流與電壓的關(guān)系；（2）②在探究電流與電阻的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)保持不同定值電阻兩端的電壓不變，向右移動R1的滑片，相當(dāng)于增大定值電阻，根據(jù)串聯(lián)分壓原理分析滑動變阻器接入電路的電阻也應(yīng)增大，由圖可知應(yīng)向右移動R2的滑片；③由②分析可知本實(shí)驗(yàn)要知道電阻阻值與通過電阻的電流的大小，電流可通過電流表測得，而因?yàn)镽1是滑動變阻器，不能讀出滑片在不同位置其對應(yīng)的阻值大小，因此不能得出“電阻兩端電壓不變時，通過電阻的電流與電阻阻值大小成反比”的結(jié)論。故答案為：（1）電壓；（2）②右；③不能，理由是無法讀出R1的阻值。（2022?紹興）在“探究電流與電阻關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)時，為了使實(shí)驗(yàn)操作簡便，小敏用電阻箱來代替不同的定值電阻，電阻箱能提供的阻值是0～9999歐之間的任意整數(shù)值?，F(xiàn)提供的器材有：電源（恒為6伏）、滑動變阻器（1安50歐）、電壓表（0～3伏）、電流表（0～0.6安）、電阻箱、開關(guān)和導(dǎo)線若干。（1）請完成實(shí)物圖甲的連接（要求滑片在最右端時滑動變阻器接入阻值最大）。（2）實(shí)驗(yàn)中滑動變阻器的作用是。（3）實(shí)驗(yàn)開始時，調(diào)節(jié)電阻箱使接入阻值為5歐，閉合開關(guān)，再調(diào)節(jié)滑片使電壓表示數(shù)達(dá)到設(shè)定值，電流表示數(shù)如圖乙所示，則此時電壓表示數(shù)為伏。（4）小敏多次改變電阻箱的接入阻值，測得相應(yīng)電流，并得出了實(shí)驗(yàn)結(jié)論。根據(jù)所給量程和設(shè)定電壓，電阻箱可調(diào)節(jié)的范圍為?！窘獯稹拷猓海?）滑動變阻器串聯(lián)在電路中，滑片在最右端時滑動變阻器接入阻值最大，故滑動變阻器左下接線柱連入電路中，如圖所示：；（2）探究電流與電阻的關(guān)系，應(yīng)保持電阻兩端的電壓不變，因此實(shí)驗(yàn)中滑動變阻器的作用控制定值電阻兩端的電壓不變，同時還有保護(hù)電路的作用；（3）由圖乙可知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.4A，則電阻箱兩端的電壓為：UV＝IR＝0.4A×5Ω＝2V，即電壓表的示數(shù)為2V；（4）由（3）可知，電阻箱兩端的電壓始終保持UV＝2V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，變阻器分得的電壓：U滑＝U﹣UV＝6V﹣2V＝4V，則電阻箱兩端的電壓為變阻器分得電壓的2V4V=0.5倍，根據(jù)分壓原理，當(dāng)變阻器連入電路中的電阻最大50Ω時，電阻箱接入電路的電阻為：R大＝0.5×50Ω＝25Ω；因?yàn)榛瑒幼冏杵髟试S通過的最大電流為1A，電流表的量程為0～0.6A，由串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知，電路中允許通過的最大為0.6A，由歐姆定律可知，此時電阻箱接入電路的最小電阻：R小=UVI大=2V0.6A≈3.3Ω故答案為：（1）如圖所示；（2）保護(hù)電路和控制定值電阻兩端的電壓不變；（3）2；（4）4Ω～25Ω。（2023?金華模擬）如圖所示電路，電阻R1標(biāo)有“6Ω1A”，R2標(biāo)有“3Ω1.2A”，電流表A1、A2的量程均為0～3A，電壓表量程0～15V，在a、b間接入電壓可調(diào)的直流電源。閉合開關(guān)s后，為保證R1、R2均不損壞，則允許加的電源電壓和通過電流表A1的電流不得超過（）A．9V1A B．3.6V1.8A C．9.6V1A D．3.6V0.6A【解答】解：（1）分析電流路徑可知，電阻R1和R2并聯(lián)，電流表A1測量干路總電流，電流表A2測量通過R2的電流，電壓表V測量電源電壓，電路如下圖：（2）①∵電阻R1標(biāo)有“6Ω1A”，R2標(biāo)有“3Ω1.2A”，∴電阻R1兩端允許的最大電壓為U1＝I1R1＝1A×6Ω＝6V；電阻R2兩端允許的最大電壓為U2＝I2R2＝1.2A×3Ω＝3.6V；因?yàn)椴⒙?lián)電路，各支路電壓相等，因?yàn)?V＞3.6V，因此為了保護(hù)電阻R2，電源電壓不能超過3.6V。②此時通過電阻R1的電流為I1=UR1=3.6V所以它的示數(shù)為I＝I1+I2＝0.6A+1.2A＝1.8A。故選：B。（2023?西湖區(qū)校級三模）如圖甲所示，電源電壓恒為6V，R為熱敏電阻，其阻值隨溫度變化如圖乙所示，R0是阻值為10Ω的定值電阻，閉合開關(guān)S，通過分析，下列說法錯誤的是（）A．圖甲中的R0有保護(hù)電路的作用 B．溫度升高時，電壓表的示數(shù)會變小 C．溫度為40℃時，電流表的示數(shù)為0.2A D．溫度降低時，電壓表與電流表示數(shù)的比值變小【解答】解：由電路圖可知，熱敏電阻R與定值電阻R0串聯(lián)，電壓表測R兩端的電壓，電流表測電路中的電流。A、由圖乙可知，溫度升高時R的阻值變小，如果電路中沒有R0，當(dāng)溫度過高時，R的阻值過小，會造成電路中的電流過大，燒壞電流表和電源，所以R0有保護(hù)電路的作用，故A正確；B、由圖乙可知，溫度升高時R的阻值變小，由串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可知，R兩端的電壓變小，即電壓表的示數(shù)變小，故B正確；C、由圖乙可知，溫度為40℃時，R＝20Ω，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以電流表的示數(shù)：I=UR+R0D、由圖乙可知，溫度降低時，R的阻值變大，根據(jù)R=UI可知，電壓表與電流表示數(shù)的比值等于R的阻值，則該比值變大，故故選：D。（2023?溫州一模）已知導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體的長度成正比。在如圖所示的電路中，粗細(xì)均勻的電阻絲ab長為L，滑片P與ab接觸良好，并可自由滑動，R0為定值電阻，電源電壓不變。若以P離a點(diǎn)的距離x為橫坐標(biāo)，電壓表示數(shù)U為縱坐標(biāo)，閉合開關(guān)S，U隨x變化的圖線為（）A． B． C． D．【解答】解：由電路圖可知，定值電阻R0與電阻絲串聯(lián)，電壓表測滑片P左側(cè)電阻絲兩端的電壓。因電壓表的內(nèi)阻很大、在電路中相當(dāng)于斷路，所以，滑片移動時，電路中的總電阻不變，由I=U又因?qū)w的電阻跟導(dǎo)體的長度成正比，所以，由U＝IR可知，電壓表示數(shù)與P離a點(diǎn)的距離x成正比，則U隨x變化的圖線應(yīng)為過原點(diǎn)的一條斜直線，故B正確、ACD錯誤。故選：B。（2023?柯橋區(qū)一模）某同學(xué)利用如圖甲所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，電源電壓恒為6V，更換5個定值電阻Rx，得到如圖乙所示的圖像。以下有關(guān)敘述正確的是（）A．該同學(xué)研究的是電流和電壓的關(guān)系 B．實(shí)驗(yàn)中電壓表的示數(shù)保持0.5V不變 C．滑動變阻器阻值變化范圍為7歐～35歐 D．將Rx從15歐換成10歐后，應(yīng)將滑片P向右移【解答】解：A、根據(jù)控制變量法，更換5個定值電阻Rx，即改變電阻的大小，故研究電流與電阻的關(guān)系，A錯誤；B、由圖中數(shù)據(jù)知：電阻的電壓為：U＝IR＝0.5A×5Ω＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣0.1A×25Ω＝2.5V，實(shí)驗(yàn)中電壓表的示數(shù)保持2.5V不變，B錯誤；C、由圖乙知，電路的最大電流為0.5A，由串聯(lián)電路的規(guī)律及歐姆定律，此時變阻器連入電路的最小電阻：R小=UI1-R1x=6V電路的最小電流為0.1A，由串聯(lián)電路的規(guī)律及歐姆定律，此時變阻器連入電路的最大電阻：R大=UI2-R5x=6V0.1A-25Ω＝35Ω，故滑動變阻器阻值變化范圍為7D、將Rx從15Ω換成10Ω后，電阻變小，根據(jù)分壓原理，電壓表示數(shù)變小，因要控制電阻的電壓不變，故應(yīng)減小變阻器分得的電壓，應(yīng)減小變阻器連入電路的電阻，應(yīng)將滑片P向左移，D錯誤。故選：C。（2023?湖州模擬）如圖甲所示，電源電壓不變，小燈泡L的額定電流為0.6A，滑動變阻器R的最大阻值為50Ω，電流表量程為“0～0.6A”，電壓表量程為“0～15V”閉合開關(guān)S、在保證電路安全的前提下，最大范圍調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P，分別繪制了電流表示數(shù)與電壓表示數(shù)、電流表示數(shù)與滑動變阻器R連入電路阻值的變化關(guān)系圖像，如圖乙、丙所示。則下列說法中不正確的是（）A．電源電壓為16V B．小燈泡的額定功率為3.6W C．當(dāng)電流表示數(shù)為0.25A時，滑動變阻器消耗的電功率為2.75W D．若將電壓表量程換為0～3V，滑動變阻器允許連入電路的阻值范圍為18Ω～50Ω【解答】解：由電路圖可知，燈泡L和滑動變阻器R串聯(lián)，電壓表測燈泡L兩端的電壓，電流表測電路中的電流；A、當(dāng)電流表示數(shù)為0.6A時，由圖乙可知電壓表示數(shù)為6V，即燈泡兩端的電壓UL＝6V；由圖丙可知滑動變阻器連入電路的阻值為10Ω，則滑動變阻器兩端的電壓為：UR＝IR＝0.6A×10Ω＝6V，由串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)可知電源電壓為：U＝UL+UR＝6V+6V＝12V，故A錯誤；B、由題知燈泡的額定電流為0.6A，由圖乙可知，當(dāng)電流為0.6A時，電壓表示數(shù)為6V，即燈泡兩端的額定電壓UL＝6V，則燈泡的額定功率為：PL＝IUL＝0.6A×6V＝3.6W；故B正確；C、當(dāng)電流表示數(shù)為0.25A時，由圖乙可知電壓表示數(shù)為1V，即燈泡兩端的電壓UL′＝1V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)可知滑動變阻器兩端的電壓為：UR′＝U﹣UL′＝12V﹣1V＝11V，則滑動變阻器消耗的電功率為：PR＝I′UR′＝0.25A×11V＝2.75W，故C正確；D、若將電壓表量程換為0～3V，則燈泡兩端電壓最大為：ULmax＝3V，則由圖乙可知，電路中的電流為0.5A，由串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)可知滑動變阻器兩端電壓最小為：URmin＝U﹣ULmax＝12V﹣3V＝9V，滑動變阻器連入電路的最小阻值為：Rmin=URminI″=9V0.5A=18Ω，當(dāng)滑動變阻器連入電路的最大阻值等于50Ω時，電路中電流最小、燈泡兩端的電壓最小，各元件都是安全的，所以滑動變阻器允許連入電路的阻值范圍為18故選：A。（2023?慈溪市校級模擬）某科學(xué)興趣小組想研究加在標(biāo)有“2.5V0.3A”的小燈泡兩端的電壓和通過它的電流的關(guān)系，所用電源為兩節(jié)新的干電池，滑動變阻器上標(biāo)有“20Ω1A”字樣，小燈泡兩端允許加的最大電壓為額定電壓的1.2倍。（1）實(shí)驗(yàn)的電路如圖甲所示，小科剛要閉合開關(guān)時，同組同學(xué)及時制止了他，這是因?yàn)殚]合開關(guān)將會出現(xiàn)的現(xiàn)象會損壞電路中的元件。（2）糾正錯誤后，移動滑動變阻器的滑片，記錄多組小燈泡兩端不同的電壓及對應(yīng)的通過小燈泡的電流值，根據(jù)這些數(shù)據(jù)繪制出如圖乙所示圖像。分析圖像發(fā)現(xiàn)：通過小燈泡的電流與燈泡兩端的電壓不成正比，這是因?yàn)?。?）根據(jù)圖乙所示圖像，陰影部分的面積S1表示當(dāng)小燈泡兩端電壓為1V時，小燈泡的實(shí)際功率；則圖中陰影部分的面積S2表示當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時，。【解答】解：（1）電流表量程從圖中電流表接入情況看，電流表選擇0～0.6A量程，但是電流從電流表的負(fù)接線柱流入，從正接線柱流出是錯誤的，這樣會造成指針反向偏轉(zhuǎn)；（2）分析乙圖像發(fā)現(xiàn)：通過小燈泡的電流與燈泡兩端的電壓不成正比，根據(jù)I=UR，（3）根據(jù)圖乙所示圖像，陰影部S2的面積可用：（U電源﹣U燈泡）I表示，所以由P＝UI可知，圖中陰影部分的面積S2表示當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時，滑動變阻器的功率。故答案為：（1）電流表指針反向偏轉(zhuǎn)；（2）燈絲的電阻隨溫度的升高而增大；（3）滑動變阻器的功率。（2023?湖州模擬）如圖是小科同學(xué)設(shè)計(jì)的一臺浮力電子秤，其結(jié)構(gòu)由浮力秤和電路兩部分組成，原理如圖所示，小筒底面積為10cm2，高20cm，大桶底面積為60cm2，裝有適量水。P為金屬滑片固定在托盤下面（滑片質(zhì)量和滑片受到的摩擦力均忽略不計(jì)），并隨托盤一起可自由滑動，定值電阻R0＝6Ω，AB是一根長為10cm均勻電阻絲，其阻值為10Ω，電源電壓為6V，電流表量程0～0.6A。當(dāng)托盤不放物體時，P位于R最上端，小筒浸入水中5cm深（稱量過程中大桶水未溢出）。求：（1）托盤和小筒的總質(zhì)量；（2）若要保證電路安全，則滑片P距A端的最大距離是多少？此時液面上升的高度為多少？（3）在保證電路安全的前提下，則浮力秤的最大稱量為多少g？【解答】解：（1）當(dāng)托盤不放物體時，P位于R最上端，小筒浸入水中5cm深，此時小桶排開水的體積：V排＝S小筒h浸＝10cm2×5cm＝50cm3＝5×10﹣5m3，此時小筒受到的浮力：F?。溅阉甮V排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣5m3＝0.5N，因物體漂浮時受到的浮力和自身的重力相等，所以，由F浮＝G＝mg可得，秤盤和小筒的總質(zhì)量：m0=F浮g=（2）當(dāng)秤盤上放的物體越重時，滑片下移得越多，變阻器接入電路的阻值越小，電路的總電阻越小，電流越大，由電流表的量程為0～0.6A可知，當(dāng)電路中的電流為0.6A時，浮力秤達(dá)到最大稱量，由歐姆定律可得此時電路中的總電阻：R總=UI=因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，電阻絲接入電路中的電阻：R＝R總﹣R0＝10Ω﹣6Ω＝4Ω，AB是一根長為10cm均勻電阻絲，其阻值為10Ω，即1cm長的電阻絲的阻值為1Ω，所以滑動變阻器接入電路的電阻最小為4Ω時，其接入電路的電阻絲的長度l＝4cm，此時滑片下移的距離即滑片P距A端的最大距離：d0＝10cm﹣4cm＝6cm，秤盤上放置物體后，滑片下移6cm，小筒向下移動的距離：d＝d0＝6cm，由于小筒向下移動，大筒中的水面上升，設(shè)水面升高Δh，則小筒浸入水中的深度會增加：Δh浸＝Δh+d，則ΔV排＝S大Δh＝S小Δh浸，即S大Δh＝S?。é+d），化簡可得水面上升的高度：Δh=S小（3）小筒排開水的體積變化量：ΔV排＝S大Δh＝60cm2×1.2cm＝72cm3，秤盤上放置物體后，小筒處于漂浮狀態(tài)，由漂浮條件可得，被測物體的重力等于增加的浮力，所以被測物體的重力：G＝ΔF浮＝ρ水gΔV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×72×10﹣6m3＝0.72N，由G＝mg可得浮力秤的最大稱量：m=Gg=0.72N答：（1）秤盤和小筒的總質(zhì)量為50g；（2）保證電路安全，滑片P距A端的最大距離是6cm，此時液面上升的高度為1.2cm；（3）在保證電路安全的前提下，浮力秤的最大稱量為72g。（2022?淳安縣校級一模）小金設(shè)計(jì)了一個用電壓表的示數(shù)變化反映環(huán)境溫度變化的電路，其電路原理圖如圖甲所示其中，電源電壓4V（恒定不變），電壓表的量程為0～3V，R0是阻值為150Ω定值電阻，Rt是熱敏電阻，其電阻隨環(huán)境溫度變化的關(guān)系如圖乙所示。閉合開關(guān)S后，試回答：（1）電壓表的示數(shù)會隨著環(huán)境溫度的升高而（選填“變小”“變大”或“不變”）。（2）當(dāng)環(huán)境溫度為20℃時，電壓表的示數(shù)是多少？（3）該電路允許的最高環(huán)境溫度是多少？【解答】解：由電路圖可知，R0與Rt串聯(lián)，電壓表測R0兩端的電壓。（1）由圖乙可知，當(dāng)環(huán)境溫度升高時，熱敏電阻的阻值隨環(huán)境溫度升高而減小，根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知熱敏電阻兩端的電壓變小，串聯(lián)電路總電壓等于各部分電壓之和，所以電壓表的示數(shù)會隨著環(huán)境溫度的升高而變大；（2）由圖乙可知，當(dāng)環(huán)境溫度為20℃時，熱敏電阻Rt的阻值為250Ω，串聯(lián)電路總電阻等于各部分電阻之和，根據(jù)歐姆定律可得此時通過電路的電流：I=UR則電壓表的示數(shù)：U0＝IR0＝0.01A×150Ω＝1.5V；（3）由題意可知，電壓表示數(shù)允許最大值為3V，則R0兩端電壓的最大值為3V，此時電路能夠測量的溫度最高，因串聯(lián)電路兩端的電壓等于各部分電路兩端的電壓之和，所以，Rt兩端的電壓：Ut＝U﹣U0＝4V﹣3V＝1V，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以，此時電路中的電流為：I0=U0由歐姆定律可知此時熱敏電阻的阻值：Rt=UtI由圖乙可知，熱敏電阻的阻值為50Ω時對應(yīng)溫度為100℃，即最高環(huán)境溫度為100℃。答：（1）變大；（2）當(dāng)環(huán)境溫度為20℃時，電壓表的示數(shù)是1.5V；（3）電路所允許的最高環(huán)境溫度為100℃。（2022?溫州模擬）如圖所示電路中，電源電壓保持不變。小燈泡L標(biāo)有“6V3W”，且電阻不隨溫度變化，閉合開關(guān)S，讓滑動變阻器的滑片P從a端移動到c點(diǎn)，Rcb=23Rab。這一過程中電流表示數(shù)變化了0.1安，電路消耗的總功率變化了1.2瓦，小燈泡消耗的電功率沒有超過額定功率?；琍從a移動到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，電源電壓為：U=ΔPΔI（2）由P=U2R可得，燈絲的電阻：RL=閉合開關(guān)S，讓滑動變阻器的滑片P從a端移動到c點(diǎn)時，電流表示數(shù)變化了0.1A；由I=UR可得，U即12V12Ω+2化簡后可得：Rab＝18Ω或Rab＝12Ω；當(dāng)Rab＝12Ω，滑片在a點(diǎn)時，滑片在a點(diǎn)時燈泡正常發(fā)光，滑片右移，燈泡的功率會超過其額定功率，因此該阻值不符合題意；（3）當(dāng)Rab＝18Ω，滑片在a點(diǎn)時，電路中的總電阻：R＝18Ω+12Ω＝30Ω，電壓表的示數(shù)：U1＝I1Rab=12V30Ω×18Ω滑片在c點(diǎn)時，電路中的總電阻：R′=23×18Ω+12Ω＝24Ω，電壓表的示數(shù)：U2＝I2×23Rab=故滑片P從a移動到c的過程中，電壓表示數(shù)的變化范圍是7.2V～6V。故選：A。（2022?永嘉縣模擬）利用如圖所示的電路可以開展許多實(shí)驗(yàn)，下列有關(guān)說法正確的是（）A．閉合開關(guān)前，應(yīng)該先將滑片P滑到最右端 B．利用該電路可以測定R的阻值 C．研究電流與電壓的關(guān)系時，滑動變阻器只有保護(hù)電路的作用 D．研究電流與電阻的關(guān)系時，更換更大的R后，應(yīng)將滑動變阻器的滑片向右移到適當(dāng)位置【解答】解：A、為了保護(hù)電路，閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動變阻器的滑片P移到阻值最大的最左端，故A錯誤；B、由電路圖可知，該電路可以多次測量電阻R兩端的電壓和通過電阻R的電流，由歐姆定律的變形式R=UI可知，利用該電路可以測定R的阻值，故C、探究電流與電壓的關(guān)系時，需要改變定值電阻兩端的電壓，因此滑動變阻器除了有保護(hù)電路的作用，還有改變定值電阻兩端電壓的作用，故C錯誤；D、根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理可知，更換更大的R后，電阻增大，其分得的電壓增大；探究電流與電阻的實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制電壓不變，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知，為了保持定值電阻兩端電壓不變，應(yīng)增大滑動變阻器分得的電壓，由串聯(lián)分壓的分壓原理可知，應(yīng)增大滑動變阻器連入電路中的電阻，所以滑片應(yīng)向左端移動，使電壓表的示數(shù)不變，故D錯誤。故選：B。（2021?鹿城區(qū)校級二模）小明同學(xué)設(shè)計(jì)如圖甲所示電路，電源電壓保持不變，當(dāng)閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器，兩電壓表的示數(shù)與電路中電流變化如圖乙所示。當(dāng)他將電阻R2的最大阻值改為10Ω，則此時兩電壓表的示數(shù)與電路中電流變化的圖像最接近于下列圖中的（）A． B． C． D．【解答】解：由電路圖可知，R1、R2串聯(lián)，電流表測量串聯(lián)電路中的電流，電壓表V1測量R1兩端電壓，電壓表V2測量滑動變阻器兩端的電壓；從圖中信息可以看出，b圖像中的電壓值可以為零，因此b對應(yīng)的電壓表為V2示數(shù)變化的圖像，a對應(yīng)的電壓表為V1示數(shù)變化的圖像；當(dāng)滑動變阻器兩端電壓為零時，電壓表V1示數(shù)即為電源電壓，故從圖像中可以看出，電源電壓為12V；由圖象可知，電路中的電流I1＝0.2A，R1兩端的電壓U1＝6V，電阻R1的阻值：R1=U1I將電阻R2的阻值改為10Ω，當(dāng)滑片在最左端時，滑動變阻器接入電路的電阻最小，阻值為0，根據(jù)歐姆定律可知，滑動變阻器兩端的電壓為0，電壓表V2的示數(shù)為零；根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)可知，R1兩端的電壓等于電源電壓，即電壓表V1的示數(shù)為12V；此時則電路中的電流最大，電流表的示數(shù)為I左=UR當(dāng)滑片在最右端時，滑動變阻器接入電路的阻值最大，根據(jù)歐姆定律可知，電路中的電流最小，電流表的示數(shù)I右=UR電壓表V1的示數(shù)為：U1′＝I右R1＝0.3A×30Ω＝9V；電壓表V2的示數(shù)為：U2′＝I右R2＝0.3A×10Ω＝3V。由于R1的阻值始終大于滑動變阻器R2的阻值，根據(jù)串聯(lián)分壓的特點(diǎn)可知，R1兩端的電壓始終大于R2兩端的電壓，故C圖符合題意。故選：C。（2021?杭州模擬）如圖甲所示電路，電源電壓保持不變，閉合開關(guān)S，當(dāng)滑動變阻器的滑片P從右端滑到左端的過程中，R1、R2的I﹣U關(guān)系圖象如圖乙所示。則下列判斷正確的是（）A．圖線A是電阻R1的I﹣U關(guān)系圖象 B．電源電壓為18V C．R1的阻值是15Ω D．滑動變阻器R2的最大阻值為30Ω【解答】解：由電路圖可知，R1與R2串聯(lián)，電壓表V1測R1兩端的電壓，V2測R2兩端的電壓，電流表測電路中的電流。（1）當(dāng)滑動變阻器接入電路中的電阻為0時，電路中的電流最大，R1兩端的電壓最大，R2兩端的電壓為0，由圖象可知，A為滑動變阻器R2的U﹣I關(guān)系圖象，B為電阻R1的U﹣I圖象，故A錯誤；（2）當(dāng)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U﹣I圖象可知，電路中的最小電流I＝0.2A，R1兩端的電壓U1＝4V，R2兩端的電壓U2＝14V，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，電源電壓：U＝U1+U2＝14V+4V＝18V，故B正確；由I=UR可得，定值電阻RR1=U1I=4V0.2A=20Ω，R故選：B。（2021?西湖區(qū)校級模擬）如圖所示電路，電源電壓6V保持不變，定值電阻的阻值為10Ω，滑動變阻器的最大阻值為20Ω，當(dāng)開關(guān)閉合滑片由b端向a端移動過程中，以下說法正確的是（）A．電壓表的示數(shù)減少 B．當(dāng)滑片移到中點(diǎn)時，電壓表示數(shù)為2V C．當(dāng)滑片移到a端時，電流表示數(shù)為0.2A D．電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)的比值不變【解答】解：A、滑片由b端向a端移動滑動變阻器接入電路的電阻變小，根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律結(jié)合歐姆定律可知定值電阻兩端的電壓變大，所以A錯誤；B、當(dāng)滑片移到中點(diǎn)時，滑動變阻器接入電路的電阻為10Ω，根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律結(jié)合歐姆定律可知定值電阻兩端的電壓為電源電壓的一半，電壓表示數(shù)為3V，故B錯誤。C、當(dāng)滑片移到a端時，滑動變阻器接入電路的電阻為0，根據(jù)歐姆定律可知I=UR，電流表示數(shù)為0.6A，故D、電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)的比值是定值電阻的阻值，導(dǎo)體的電阻不會改變，所以D正確。故選：D。（2021?鄞州區(qū)模擬）如圖甲所示滑動變阻器的滑片從a端滑到b端的過程中，電流表和電壓表示數(shù)變化的規(guī)律如圖乙所示。下列說法正確的是（）A．滑片向左移動時，電壓表示數(shù)變大 B．滑動變阻器的最大阻值為60Ω C．電源電壓為5V，R0的阻值為10Ω D．滑片移動過程中，兩電表變化量的比值不變【解答】解：A、由圖甲可知，該電路為R0和R的串聯(lián)電路，電流表測電路中的電流，電壓表測R兩端的電壓；當(dāng)滑片向左移動時，滑動變阻器接入電路的阻值變小，由串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可知滑動變阻器兩端的電壓變小，即電壓表示數(shù)變小，故A錯誤；B、當(dāng)滑片在b端時，滑動變阻器接入電路的阻值最大，此時電路總電阻最大，由歐姆定律可知電路中的電流最小，由圖乙可知最小電流為I小＝0.1A，此時電壓表示數(shù)為5V，即滑動變阻器兩端的電壓為UR＝5V，由I=UR可知滑動變阻器的最大阻值為：R=UC、由圖乙可知，當(dāng)電路中的電流為I1＝0.6A時，電壓表示數(shù)為0V，即滑動變阻器兩端的電壓為0V，則電源電壓為：U＝I1R0＝0.6A×R0﹣﹣﹣﹣﹣①當(dāng)電路中的電流為I2＝0.4A時，電壓表的示數(shù)為2V，即滑動變阻器兩端的電壓為UR′＝2V，由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律可知電源電壓為：U＝UR′+I2R0＝2V+0.4A×R0﹣﹣﹣﹣﹣②聯(lián)立①②解得：U＝6V，R0＝10Ω；故C錯誤；D、由上述分析可知，電壓表并聯(lián)在R兩端，由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律可知電壓表V示數(shù)變化量：ΔU＝（U﹣I1R0）﹣（U﹣I2R0）＝I2R0﹣I1R0＝ΔIR0，則ΔUΔI=R綜上可知，無論滑片左移或右移時，電壓表示數(shù)變化量與電流表示數(shù)變化量的比值一定不變，故D正確。故選：D。（2021?蕭山區(qū)校級模擬）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(guān)S，當(dāng)滑片P從a點(diǎn)滑到b點(diǎn)過程中，電流表的示數(shù)從Ia變?yōu)镮b．下列各圖中，能表示這一過程中電壓表示數(shù)U與電流表示數(shù)I之間關(guān)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(lián)，電壓表測R兩端的電壓，電流表測電路中的電流。因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，由I=UR可得，電壓表示數(shù)U與電流表示數(shù)U＝U電源﹣IR0，據(jù)此可知，U﹣I圖象是一次函數(shù)圖象，故CD錯誤；當(dāng)滑片位于a點(diǎn)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(shù)較小，故A錯誤、B正確。故選：B。（2023?鹿城區(qū)模擬）在如圖甲所示的電路中，電源電壓保持不變，R1為定值電阻，R2為滑動變阻器。閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器，將滑動觸頭P從最左端滑到最右端，兩電壓表的示數(shù)隨電路中電流變化的完整過程的圖線如圖乙所示。則（）A．圖線B反映電壓表V1示數(shù)隨電流的變化 B．改變R1的值，其他條件不變，兩條圖線一定有交點(diǎn) C．改變R1的值，圖線B一定與橫軸相交，圖線A的延長線不一定過坐標(biāo)原點(diǎn) D．滑動變阻器的最大阻值等于R1的阻值【解答】解：A、滑片在最左端時，R2接入電路的阻值為零，因此此時電壓表V2示數(shù)為零，由圖象可得，圖線B反映電壓表V2示數(shù)隨電流的變化，故A選項(xiàng)錯誤；B、串聯(lián)電路起分壓作用，因此當(dāng)R1的值大于R2的最大阻值時，電壓表V1和電壓表V2的示數(shù)一定不會相等，則兩條圖線一定沒有交點(diǎn)，故B選項(xiàng)錯誤；C、根據(jù)U＝IR可知，當(dāng)R一定時，電壓與電流成正比，因此圖線A的延長線一定過坐標(biāo)原點(diǎn)；故C選項(xiàng)錯誤；D、從圖形中可以看出，電路中電流最小時，滑動變阻器接入電路的阻值最大，并且此時兩電壓表的示數(shù)相等，故滑動變阻器的最大阻值等于R1的阻值，D選項(xiàng)正確。故選：D。（2023?樂清市模擬）兩位同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中利用如圖（a）所示的電路測定值電阻R0，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑動觸頭P向某一方向移動時，一個同學(xué)記錄的是電流表A和電壓表V1的測量數(shù)據(jù)，另一位同學(xué)記錄的是電流表A和電壓表V2的測量數(shù)據(jù).并根據(jù)數(shù)據(jù)描繪了如圖（b）所示的兩條U﹣I圖線?；卮鹣铝袉栴}。?（1）根據(jù)兩位同學(xué)描繪的直線，可知圖線（填“甲”或“乙”）是根據(jù)電壓表V1和電流表A的數(shù)據(jù)所描繪的。（2）圖象中兩直線的交點(diǎn)表示的相關(guān)情況正確的是。A.滑動變阻器的滑動頭P滑到了最右端B.此時導(dǎo)線，開關(guān)等消耗的功率為0.5WC.定值電阻R0上消耗的功率為1WD.該電源的電壓為3V（3）根據(jù)數(shù)據(jù)求出定值電阻R0＝?！窘獯稹拷猓海?）從電路連接可以看出，電流表A的讀數(shù)增大時，電壓表V1的讀數(shù)減小，電壓表V2的讀數(shù)增大，故圖線甲是根據(jù)電壓表V1和電流表A的數(shù)據(jù)繪制圖象的；（2）A、由題意可知圖甲表示電源兩端的電壓隨電流的變化關(guān)系；圖乙表示電阻兩端的電壓隨電流的變化關(guān)系；交點(diǎn)處說明兩圖象表示的電流相等，并且電壓相等，故說明此時滑動變阻器短路，即滑片滑到了最左端，故A錯誤；BD、圖甲與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)為電源電壓，即3V；當(dāng)V1兩端電壓為2V時，電路中的電流為0.5A，電路消耗的總功率為P總＝U源I＝3V×0.5A＝1.5W，路端消耗的功率為P＝UI＝2V×0.5A＝1W，則電源內(nèi)阻消耗的功率為P'＝P總﹣P＝1.5W﹣1W＝0.5W，故B錯誤，D正確；C、由圖乙可知，此時R0兩端電壓為2V，通過R0的電流為0.5A，則定值電阻R0上消耗的功率為P＝U0I0＝2V×0.5A＝1W，故C正確；故選：CD。（3）從圖乙可以得出定值電阻R0的阻值為：R0=U2I故答案為：（1）甲；（2）CD；（3）4Ω。（2023?樂清市模擬）鹵肉色、香、味俱佳，符合溫州人的口味。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，鹵肉制作過程中鹵水的鹽度值（溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)）保持在1.5%～1.6%，鹵肉口感較好。某項(xiàng)目化小組為制作量程為0～1.8%的鹽度計(jì)，用于測量鹵水鹽度，設(shè)計(jì)模擬電路如圖甲?！驹O(shè)計(jì)思維】（1）制作鹽度計(jì)運(yùn)用了“鹽度→導(dǎo)電性→電阻→電流大小”的轉(zhuǎn)換思維，實(shí)驗(yàn)室中體現(xiàn)轉(zhuǎn)換思維的測量工具還有：。（請舉兩例）【數(shù)據(jù)建?！浚?）小明利用制作的鹽度計(jì)測試不同鹽度值的生理鹽水，所測部分?jǐn)?shù)據(jù)如表。推測第2組中電流表示數(shù)為。電源電壓9V，銅片間距離10cm組別0.9%生理鹽水體積/mL蒸餾水體積/mL鹽度值電流表示數(shù)/Al4000.9%0.10220200.45%▲310300.225%0.02545350.1125%0.013【調(diào)試規(guī)范】（3）小紅用同一裝置測量另一杯鹽度值為0.9%的生理鹽水時，電流表示數(shù)為0.16A。請結(jié)合實(shí)驗(yàn)電路，分析兩位同學(xué)所測數(shù)據(jù)差異較大的可能原因：。【優(yōu)化應(yīng)用】（4）以小明同學(xué)的數(shù)據(jù)為依據(jù)，在答題卡乙圖表盤中畫出鹽度為1.6%時的電流表指針位置?！窘獯稹拷猓海?）溫度計(jì)根據(jù)液柱高度的變化來反映溫度的高低，U形管壓強(qiáng)計(jì)根據(jù)兩側(cè)液體的高度差來反映壓強(qiáng)的大?。唬?）分析表格數(shù)據(jù)可知生理鹽水的鹽度值與電流表示數(shù)的比值是一個定值，即鹽度值電流表示數(shù)=0.09/A，所以第2組中電流表示數(shù)為0.0045（3）電壓不變，電流表示數(shù)不同，根據(jù)歐姆定律可知電路電阻不同，則鹽度值相同的生理鹽水的阻值不同，因?yàn)轶w積不同的鹽度值相同的鹽水所含鹽的質(zhì)量不同；（4）鹽度為1.6%時的電流表示數(shù)0.0160.09/A≈故答案為：（1）溫度計(jì)、U形管壓強(qiáng)計(jì)；（2）0.05A；（3）鹽水中所含鹽的質(zhì)量不同；（4）見上圖。（2022?溫州模擬）小科通過查閱資料了解到，航天科研人員采用如下方法檢驗(yàn)“天宮二號”艙體的氣密性。將待檢驗(yàn)的艙體M置于一個不漏氣的集氣空腔N中，如圖甲所示，先對艙體M充入壓強(qiáng)為1.0×105Pa的空氣，再把集氣空腔N抽成真空，利用兩個完全相同的壓敏電阻RM、RN來測量艙體M和集氣空腔N中的壓強(qiáng)，壓敏電阻RM、RN的阻值隨氣體壓強(qiáng)變化的關(guān)系如表。已知艙體M的容積為V，集氣空腔N真空部分的容積為4V，飛船艙門的面積是0.6m2，不計(jì)艙體M器壁的體積，整個過程溫度不變。電路中R0的阻值為16Ω，電源電壓為12V。請回答下列問題：壓敏電阻受到的氣壓（×105Pa）00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0壓敏電阻對應(yīng)的電阻值（Ω）504030221512108654（1）當(dāng)開關(guān)與b相連，若電壓表示數(shù)變大可判斷艙體M漏氣，請敘述理由。（2）若艙門不漏氣，且開關(guān)S接a時，電路中電流表的示數(shù)是多少？（3）實(shí)驗(yàn)表明，一定質(zhì)量的氣體在溫度不變的情況下，壓強(qiáng)隨體積的變化如圖乙所示。若空氣從艙體M中逸出，經(jīng)過一定的時間后，M、N中的壓強(qiáng)