第4節(jié)歐姆定律及其應用TOC\o"33"\h\z\u一、探究電流與電壓的關系 1二、探究電流與電阻的關系 8三、歐姆定律的簡單計算 15四、電路分析及應用 20一、探究電流與電壓的關系1．同學們設計并連接了如圖甲所示的電路，分組探究電流與電壓的關系。（1）閉合開關前，需要將滑片向調至阻值最大。（2）閉合開關，移動滑動變阻器的滑片，當電壓表的示數(shù)為1.0V時，電流表示數(shù)如圖乙所示。讀出電流為A。（3）繼續(xù)移動滑動變阻器的滑片，進行多次測量，記錄實驗數(shù)據(jù)如表。分析表中數(shù)據(jù)，可以得出結論：。實驗次數(shù)1234電壓U/V1.01.62.22.8電流I/A？0.160.220.28（4）完成實驗后，老師讓同學們根據(jù)各自測得的數(shù)據(jù)繪制I﹣U圖像，圖丙為小科和小江繪制的I﹣U圖像。導致他們繪制的圖像不同的原因可能是。【解答】解：（1）在閉合開關前，滑動變阻器的滑片應移到阻值最大處，即最左端。（2）電流表選用小量程，分度值為0.02A，電流表示數(shù)為0.1A。（3）分析表中數(shù)據(jù)，結合歐姆定律可知R=UI=1V（4）小科和小江圖像斜率不同，說明兩位同學的電阻不同。故答案為：（1）左；（2）0.1；（3）電阻一定時，電流與電壓成正比；（4）使用電阻阻值不同。2．小濱同學利用圖甲中的器材探究導體A、B中電流與兩端電壓的關系，其中電源電壓可調。實驗次數(shù)①②③R/Ω15RBRAI/A0.20.30.6（1）連接好如圖甲所示電路，試觸開關，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)、電壓表示數(shù)接近電源電壓，原因可能是；排除故障后，閉合開關進行實驗，某次實驗時電流表如圖乙所示，示數(shù)為A；（2）多次改變導體A兩端的電壓，并記錄對應的電流。換用導體B重復上述實驗，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制圖像如圖丙所示。由圖像可知，導體B的電阻為Ω。（3）小濱同學繼續(xù)用上述器材研究導體中電流與電阻的關系，保持電源電壓不變，為了精確控制導體兩端的電壓，于是串聯(lián)接入滑動變阻器進行實驗。三次實驗數(shù)據(jù)如表所示，可以得到的結論為?！窘獯稹拷猓海?）試觸開關，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，說明電路有斷路的地方、電壓表指針偏轉到最大值，說明與電壓表兩個接線柱到電源通路，據(jù)此可知可能導體A發(fā)生了斷路；排除故障后，閉合開關進行實驗，某次實驗時電流表如圖乙所示，量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.2A；（2）由圖丙，B電阻的電壓UB＝3V，對應電流IB＝0.3A，則電阻＝10Ω；（3）實驗數(shù)據(jù)可以得到的結論為當導體兩端的電壓相同時，流過導體的電流與導體電阻成反比。故答案為：（1）A電阻斷路；0.2；（2）10；（3）當導體兩端的電壓相同時，流過導體的電流與導體電阻成反比。3．在探究電流與電壓關系的實驗中，同學們設計了如下三種電路：（1）甲同學認為圖2電路比圖1電路好，理由是：。乙同學認為圖3電路比圖2電路更好，理由是。（2）乙同學利用圖3電路（其中電阻R＝5Ω）完成了本實驗，測得數(shù)據(jù)如下：實驗次數(shù)電壓U（伏）電流I（安）電壓/電流110.2220.4340.8分析表格數(shù)據(jù)，可得出的結論是。（3）實驗操作過程中，丙同學發(fā)現(xiàn)滑動變阻器損壞，但經(jīng)過思考后利用圖2電路最終也完成了多次實驗，該同學的做法是?！窘獯稹拷猓海?）研究電流與電壓的關系時，要控制電阻的大小不變，因燈絲的電阻隨溫度的變化而變化，定值電阻能更好地保持電阻不變，故圖2電路比圖1電路好；圖3電路中，變阻器可改變電阻的電壓和通過的電流，從而多次測量找到規(guī)律，故圖3比圖2電路更好；（2）縱向比較表中數(shù)據(jù)知，電壓為原來的幾倍，通過的電流為原來的幾倍，故可以得出：當電阻不變時，電流與電壓成正比關系；（3）發(fā)現(xiàn)滑動變阻器損壞，可直接將電阻接在電路中，通過改變電池的個數(shù)來改變電源電壓，達到多次實驗得出普遍規(guī)律的目的。故答案為：（1）定值電阻能更好地保持電阻不變；變阻器可改變電阻的電壓和通過的電流，從而多次測量找到規(guī)律；（2）當電阻不變時，電流與電壓成正比關系；（3）改變電源電壓，進行多次實驗。4．某興趣小組設計了圖甲所示電路進行“探究電流與電壓的關系”實驗。（1）請用筆畫線代替導線將圖乙電路連接完整，要求滑動變阻器滑片向右移動時電流表示數(shù)變大。（2）開關閉合前，發(fā)現(xiàn)電流表的指針在零刻度線左端，如圖丙，其原因可能是。（3）排除故障電路檢查無誤后，閉合開關，調節(jié)滑片P，當電壓表示數(shù)為1.2V時，電流表示數(shù)如圖丁所示，則此時通過定值電阻的電流為A。調節(jié)滑動變阻器，繼續(xù)進行實驗，并將實驗數(shù)據(jù)記錄在表中。數(shù)據(jù)序號123456電壓U/V0.60.91.21.82.43電流I/A0.120.190.360.480.6（4）分析數(shù)據(jù)得出結論：在電阻一定時，通過導體的電流與導體兩端的電壓成。【解答】解：（1）要求滑動變阻器的滑片P向右滑時，電流表示數(shù)變大，應連接滑動變阻器的右下接線柱，電路如下：（2）圖丙中，開關閉合前，發(fā)現(xiàn)電流表的指針在零刻度線左端，其原因可能是電流表未進行調零；（3）圖丁所示，電流表量程為0﹣0.6A，分度值為0.02A，則此時通過定值電阻的電流為0.24A；（4）在實驗誤差允許范圍內，分析數(shù)據(jù)可以得出結論：在電阻一定時，通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比。故答案為：（1）電路圖見解析；（2）電流表未進行調零；（3）0.24；（4）正比。5．小陳進行實驗探究“電流與電壓的關系”。實驗的器材有：電壓恒為3V的電源，一個“15Ω2A”的滑動變阻器，5Ω、10Ω、15Ω、30Ω四個定值電阻，一個電壓表，一個電流表，一個開關，若干導線等。如圖是小陳連接的實物圖：（1）小陳剛把最后一根導線連接完，就發(fā)現(xiàn)電壓表電流表指針都出現(xiàn)了偏轉，他的操作有什么問題？。（2）改正了錯誤，小陳用10Ω電阻進行實驗，意外發(fā)現(xiàn)10Ω電阻已經(jīng)損壞。他靈機一動，借助現(xiàn)有器材用巧妙的方法成功完成了實驗探究。請說出小陳所采用的方法：。（3）小陳之后選用30Ω電阻并預設了電阻兩端“1V”、“2V”、“2.5V”三個電壓值進行實驗，但計算后發(fā)現(xiàn)：若要達到這三個預設的電壓值，滑動變阻器的最大阻值不得小于Ω。聰明的小陳利用原有器材順利完成了實驗?！窘獯稹拷猓海?）在連接電路時，開關應該斷開。（2）將15Ω和30Ω的電阻并聯(lián)，此時的總電阻為：R=R（3）當定值電阻兩端的電壓為1V，此時滑動變阻器兩端的電壓為3V﹣1V＝2V，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理有：1V2V=30ΩR滑；所以R故答案為：（1）連接電路時開關沒有斷開；（2）將15Ω和30Ω兩個電阻并聯(lián)使用；（3）60。6．小科同學為探究電流和電壓關系，設計了如圖所示的電路。圖中電流表量程為“0～0.6A”，電壓表量程為0～3V“，定值電阻規(guī)格為“Rx0.5A“，滑動變阻器規(guī)格為“20Ω1A”，電源電壓恒為4.5V。請回答：實驗序號電壓/V電流/A11.50.1522.0▲32.50.25（1）請用筆畫線代替導線，將電路連接完整（導線不交叉）。（2）閉合開關前，滑動變阻器的滑片應處于最端（選填“左”或“右”）。（3）閉合開關后，調節(jié)滑動變阻器進行多次測量，并記錄數(shù)據(jù)如表所示。當電壓表示數(shù)為2.0V時，電流表示數(shù)如圖乙所示，請將表中所缺數(shù)據(jù)填寫完整。（4）為保證電路安全，滑動變阻器允許接入電路的最小阻值是?！窘獯稹拷猓海?）電壓表測量定值電阻兩端電壓，故將電壓表并聯(lián)在定值電阻兩端，其他用電器串聯(lián)，如圖所示：（2）在閉合開關前，滑動變阻器的滑片應移到阻值最大處，即最右端。（3）探究電流和電壓關系，應該控制定值電阻阻值不變，由表格第一組數(shù)據(jù)可知，電阻阻值R=UI=1.5V0.15A=10Ω，當電壓U′＝2.0V（4）分析題意可知，當電壓表示數(shù)為3V時，此時電路中的最大電流為I″=U″R=3V10Ω=0.3A，此時滑動變阻器兩端電壓為4.5V﹣故答案為：（1）見解析圖；（2）右；（3）0.2；（4）5Ω。7．小科探究通過導體的電流與其兩端電壓的關系，選用的實驗器材有：電壓恒為4.5伏的電源、電流表、電壓表、定值電阻R（5歐）、滑動變阻器R′（20歐1安）和開關各一個及導線若干。（1）小科設計的電路圖如圖甲所示，請用筆畫線代替導線完成圖乙的實物連接。（要求：滑動變阻器的滑片向右移動時，電流表示數(shù)變小，導線不能交叉）（2）閉合開關后，發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)。則該電路出現(xiàn)的故障可能是。（3）排除故障后，小科調節(jié)滑動變阻器滑片P的位置，多次改變電壓表示數(shù)，讀取并記錄電流表示數(shù)，測得5組數(shù)據(jù)并繪制電流與電壓的關系曲線，如圖丙所示。老師發(fā)現(xiàn)其中有一組數(shù)據(jù)存在錯誤，請你指出并說明原因?！窘獯稹拷猓海?）將電壓表并聯(lián)在電阻R兩端；滑動變阻器的滑片向右移動時，電流表示數(shù)變小，說明滑動變阻器阻值變大，故滑動變阻器選用左下接線柱與電阻R串聯(lián)在電路中，如下圖所示：；（2）閉合開關后，發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，說明電路是通路，電壓表無示數(shù)，說明電壓表并聯(lián)的電路短路或電壓表短路或電壓表斷路，即該電路出現(xiàn)的故障可能是電阻R短路或電壓表短路或電壓表斷路；（3）電源電壓為4.5V且保持不變，根據(jù)圖中第1組數(shù)據(jù)，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律及歐姆定律，滑動變阻器連入電路的電阻為：R滑=U滑I大于題中滑動變阻器的最大電阻20Ω，故不合理的數(shù)據(jù)是第1次。故答案為：（1）見解答圖；（2）電阻R短路（或電壓表短路或電壓表斷路）；（3）第1組數(shù)據(jù)錯誤，因為此時滑動變阻器接入電路的阻值大于題中滑動變阻器的最大電阻。二、探究電流與電阻的關系8．在實驗課上利用如圖甲所示的電路，同學們探究“電流跟電阻的關系”。（1）用筆畫線代替導線完成圖甲電路的連接。（2）閉合開關，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)接近電源電壓，電流表示數(shù)為零，該電路的故障為。（3）在探究電流與電阻的關系的實驗中，A、B兩組同學根據(jù)各自的實驗數(shù)據(jù)作出了如圖乙所示的I﹣R圖像，經(jīng)過討論，一致認為A組同學的I﹣R圖像是錯誤的，請說明A組操作中存在的問題是。（4）B組同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，可得出的初步實驗結論為：。【解答】解：（1）連接電路時，滑動變阻器應一上一下連接電路中，電路圖如圖所示：；（2）閉合開關，電流表示數(shù)為零，說明電路斷路，電壓表示數(shù)接近電源電壓，說明電壓表兩接線柱間的電路是通路，電壓表被串聯(lián)在電路中，則故障原因可能是電阻R斷路；（3）探究電流與電阻關系時要控制定值電阻兩端的電壓不變，由圖乙A的I一R圖像可知，四次實驗中，定值電阻兩端的電壓：Uv＝IR＝0.2A×20Ω≠...≠0.4A×5Ω，由圖乙B的I﹣R圖像可知，四次實驗中，定值電阻兩端的電壓：Uv＝IR＝0.1A×20Ω＝...＝0.4A×5Ω＝2V，即A同學沒有控制定值電阻兩端的電壓不變，B同學控制定值電阻兩端的電壓不變，因此A同學的實驗操作是錯誤的；（4）由圖乙數(shù)據(jù)，B同學實驗數(shù)據(jù)，電流與電阻之積為：U＝IR＝0.30A×10Ω＝0.15A×20Ω＝0.10A×30Ω＝3V，為一定值，故可得出結論：電壓一定時，電流與電阻成反比。故答案為：（1）見解答圖；（2）定值電阻斷路；（3）沒有控制定值電阻兩端電壓不變；（4）電壓一定時，電流與電阻成反比。9．在探究“電流與電阻關系”實驗中，某同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出如圖所示的圖象，下列說法正確的是（）A．導體中的電流與導體的電阻成正比 B．電源至少選用兩節(jié)新干電池 C．換用2Ω電阻做實驗時，需要更換電壓表量程 D．多次實驗是為了求平均值，以減小實驗誤差【解答】解：A、電流與電阻在反比，A錯誤；B、由圖知，這個不變的電壓為：U＝IR＝0.4A×5Ω＝2V；電源至少選用兩節(jié)新干電池（3V），B正確；C、換用2Ω電阻做實驗時，控制電阻的電壓不變，故不需要更換電壓表量程，C錯誤；D、多次實驗是為了得出普遍性的規(guī)律，D錯誤。故選：B。10．某同學利用如圖甲所示的電路進行實驗，電源電壓恒為3V，更換5個定值電阻Rx，得到如圖乙所示的圖像。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(shù)保持0.5V不變 C．實驗時，將滑動變阻器滑片向右移時，電壓表示數(shù)將變大 D．按圖乙5個定值電阻對應滑動變阻器阻值變化范圍為1～5Ω【解答】解：A、探究電流和電壓的關系時，應該控制電阻不變，而改變電壓，題目中變化的是電阻，保持不變的是電壓，故A錯誤；B、根據(jù)乙圖可知，當電阻為5Ω時，通過它的電流為0.5A，那么電壓表的示數(shù)：U＝IR＝0.5A×5Ω＝2.5V，故B錯誤；C、根據(jù)甲圖可知，定值電阻與變阻器串聯(lián)，電壓表測定值電阻的電壓。當滑片右移時，變阻器的阻值變大，通過電路的電流變小，根據(jù)U＝IR可知，電壓表的示數(shù)變小，故C錯誤；D、變阻器的電壓為：U變＝U總﹣U＝3V﹣2.5V＝0.5V；當電流為0.5A時，變阻器的電阻為：R變當電流為0.1A時，變阻器的電阻為：R變'=那么變阻器接入的阻值范圍為1～5Ω，故D正確。11．小科為探究“電壓一定時，電流與電阻之間的關系”，設計了如圖實驗。先在AB間接入10Ω的定值電阻R1，移動滑片P，讀取電壓表、電流表示數(shù)并記錄；然后用15歐的定值電阻R2替換R1后，接下來的操作和操作后的電路分析正確的是（）A．閉合開關，電壓表示數(shù)變大 B．閉合開關，電流表示數(shù)不變 C．注視電壓表，并向左調節(jié)滑片 D．注視電流表，并向右調節(jié)滑片【解答】解：根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知，將定值電阻由10Ω改接成15Ω的電阻，電阻增大，其分得的電壓增大；電路中的電阻增大，電源電壓不變，所以電流表示數(shù)減??；探究電流與電阻的實驗中應控制電壓不變，即應保持電阻兩端的電壓不變，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知應增大滑動變阻器分得的電壓，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，注視電壓表，使電壓表的示數(shù)不變；故A正確，BCD錯誤。故選：A。12．圖甲為小科研究“電流與電阻關系”的實驗電路示意圖。其中電源電壓恒為3伏，分別接5個不同阻值的定值電阻Rx并進行實驗，并依據(jù)測得的實驗數(shù)據(jù)繪制成圖乙所示曲線。下列有關實驗分析不正確的是（）A．每次更換定值電阻后，均需移動滑片P使電壓表示數(shù)為2.5伏 B．將5歐的定值電阻替換成10歐后，應將滑片P向左移動 C．實驗中滑動變阻器接入電路的阻值變化范圍為1～5歐 D．實驗得出結論：電壓一定時，通過定值電阻的電流與電阻成反比【解答】解：A、由題意和圖像可知，該同學研究的是電流和電阻的關系，實驗中要控制R。兩端的電壓不變（即電壓表示數(shù)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A正確；B、根據(jù)串聯(lián)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(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知應增大滑動變阻器分得的電壓使電壓表的示數(shù)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(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路的規(guī)律，變阻器連入電路中的電阻：R滑1＝R總﹣R1=UI1-R1=3V0.5A-5Ω＝1Ω，由圖乙知，電流最小為0.1A時，對應的電阻為25Ω，根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路的規(guī)律，變阻器連入電路中的電阻：R滑2＝R總﹣R2=UI2-R2=3V0.1A-D、由圖像乙可知，電阻兩端的電壓：UV＝IR＝0.1A×25Ω＝…＝0.5A×5Ω＝2V；由圖像可知：導體兩端電壓一定時，通過導體的電流與導體兩端的電阻成反比，故D正確。故選：B。13．為了研究通過導體的電流與電阻的關系，某同學根據(jù)圖甲所示的電路圖，將實驗器材連接成如圖乙所示的實物圖。（1）若按圖乙進行實驗，閉合開關，移動滑動變阻器的滑片，將會出現(xiàn)的現(xiàn)象是。（2）經(jīng)檢查，圖乙中一根導線連接錯誤。請在錯誤導線上打“×”并補畫出正確的連線。（3）改正錯誤后，該同學繼續(xù)實驗。先接入5Ω的定值電阻，閉合開關，讀出電流表的示數(shù)為0.8A，記錄數(shù)據(jù)后斷開開關；再將定值電阻R換成10Ω的，閉合開關，（填操作），記錄數(shù)據(jù)后斷開開關；換用15Ω等電阻繼續(xù)實驗。（4）若換用20Ω電阻實驗時，電壓表的0～15V量程損壞，身邊沒有其他器材可用，要完成該實驗，該同學應該（填操作）?！窘獯稹拷猓海?）圖乙中電壓表接在干路上，電壓表電阻很大，由歐姆定律可知，電路中電流很小，將觀察到電流表沒有示數(shù)，電壓表示數(shù)等于電源電壓。（2）電路應為串聯(lián)電路，電流表串聯(lián)在電路中，電壓表并聯(lián)在定值電阻兩端，如圖所示。（3）探究電流與電阻的關系時，要控制定值電阻兩端的電壓保持不變，由第一次實驗的數(shù)據(jù)可知，定值電阻兩端的電壓為U＝IR＝0.8A×5Ω＝4V，可知更換電阻后，應移動滑片，直至電壓表示數(shù)為4V。（4）電源電壓為6V，定值電阻兩端的電壓為4V，則滑動變阻器兩端的電壓為6V﹣4V＝2V，小于電壓表小量程的最大測量值，所以應將電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端，移動滑片，使電壓表示數(shù)為2V。14．小江和小常兩位同學分別探究“電流和電阻的關系”。小江探究過程如下：【實驗步驟】Ⅰ.根據(jù)設計的方案將阻值為5Ω的電阻接入電路，閉合開關，調節(jié)滑動變阻器的滑片，觀察并記錄相關數(shù)據(jù)。Ⅱ.換用阻值為10Ω、20Ω的電阻，重復上述過程。次數(shù)電阻/Ω電流/A150.302100.203200.12表1（1）閉合開關前，應將滑片P移到變阻器最（左/右）端。（2）請你用筆畫線代替導線，將電壓表接入圖甲電路中。（3）【得出結論】小江對記錄的數(shù)據(jù)進行處理，并繪制成圖乙，據(jù)此得出的結論是。（4）【交流反思】小常用和小江同樣的器材進行實驗卻無法得出正確結論，其記錄的數(shù)據(jù)如表1所示，請你幫他分析原因：?！窘獯稹拷猓海?）為保護電路，閉合開關前，應將滑片移至阻值最大處，即最右端；（2）由圖知電源電壓為3V，所以電壓表選擇0～3V的量程與定值電阻并聯(lián)，見下圖：（3）由圖象可知，電流與電阻的乘積為：U＝IR＝0.4A×5Ω＝﹣﹣﹣＝0.1A×20Ω＝﹣﹣﹣＝2V，為一定值，故可得出結論：在電壓一定時，導體中的電流與導體的電阻成反比；（4）在探究電流與電阻的關系時需要控制電阻兩端的電壓不變，由表格數(shù)據(jù)知5Ω×0.30A≠10Ω×0.20A≠20Ω×0.12A，即電流與電阻的乘積不是定值，即沒有保持電阻兩端的電壓不變，所以無法得出正確結論。故答案為：（1）右；（2）見解答圖；（3）在電壓一定時，導體中的電流與導體的電阻成反比；（4）沒有保持電阻兩端的電壓不變。三、歐姆定律的簡單計算15．在如圖所示電路中，當閉合開關后，兩個電壓表指針都向右偏轉相同角度，則電阻R1和R2阻值之比為（）A．1：1 B．1：5 C．4：1 D．4：5【解答】解：由電路圖可知，閉合開關后，兩電阻串聯(lián)，電壓表V2測電源的電壓，電壓表V1測R2兩端的電壓；因串聯(lián)電路的總電壓等于各分電壓之和，且兩個電壓表指針都向右偏轉相同角度，所以V2用的是大量程，V1用的是小量程，則電壓表V2的示數(shù)等于電壓表V1示數(shù)的5倍，即U＝5U2，因串聯(lián)電路各處的電流相等，所以，由I=UR可得，電阻R1、RR1故選：C。16．根據(jù)歐姆定律公式I=UR，可得變形公式A．導體的電阻跟導體兩端的電壓成正比 B．導體的電阻跟導體中的電流成反比 C．當導體兩端的電壓為零時，導體的電阻也為零 D．根據(jù)歐姆定律，可用電壓表和電流表測一段導體的電阻【解答】解：AB、利用R=UI可以計算導體的電阻，但電阻是導體本身阻礙電流的性質，與通過它的電流、它兩端的電壓無關，不能說成導體電阻的大小跟導體兩端的電壓成正比、導體電阻的大小跟導體中的電流成反比，故C、導體的電阻，由本身的材料、長度、橫截面積、溫度等決定，當導體兩端的電壓為零時，導體的電阻不為零，故C錯誤。D、可用電壓表和電流表測一段導體兩端的電壓和通過它的電流，根據(jù)歐姆定律求得電阻，故D正確。故選：D。17．小欣通過整理甲、乙兩個元件的電流與電壓的數(shù)據(jù)，繪制出了如圖所示的圖像，據(jù)圖像分析，下列判斷正確的是（）A．甲、乙兩元件中的電流與電壓都成正比 B．乙元件是一個定值電阻且阻值大小為10Ω C．若將甲、乙兩元件串聯(lián)起來接到電路中，當通過甲元件的電流為0.2A時，甲、乙兩元件電壓之比為2：1 D．若甲、乙元件并聯(lián)后，接在電壓為2V的電源上，干路的總電流是0.6A【解答】解：AB、由圖像可知，乙元件中電流與兩端電壓圖像不是過原點直線，說明乙元件的電流與電壓不成正比，即乙元件不是定值電阻，由圖知當甲兩端的電壓為3V時，通過它的電流為0.6A，其電阻為：R=UI=3V0.6AC、若將甲、乙兩元件串聯(lián)起來接到電路中，當通過甲元件的電流為0.2A時，由串聯(lián)電路中各處的電流相等可知通過兩元件的電流均為0.2A，由圖像可知，兩元件兩端的電壓U甲＝1V、U乙＝2V，故甲、乙兩元件電壓之比為：1V：2V＝1：2，故C錯誤；D、若甲、乙元件并聯(lián)后，接到2V的電路中，根據(jù)并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等可知，兩元件兩端的電壓均為2V，由圖像可知，通過兩元件的電流分別為I甲＝0.4A，I乙＝0.2A，由并聯(lián)電路電流的規(guī)律知干路的總電流是：I＝I甲+I乙＝0.4A+0.2A＝0.6A，故D正確。故選：D。18．如圖甲所示，是某款氣敏“電阻型”酒精測試儀的工作電路，氣敏電阻的阻值隨酒精氣體濃度的變化而變化，電源電壓為9V，R1是阻值為25Ω的定值電阻，R2是氣敏電阻，其阻值與酒精濃度的關系如圖乙。酒精濃度（n）表示每100mL氣體中含有酒精的質量。在檢測過程中，如果駕駛員沒有喝酒，電壓表的示數(shù)為V；電壓表示數(shù)為5V，駕駛員呼出的氣體，每100mL中含有酒精毫克?！窘獯稹拷猓海?）由圖甲知，兩電阻串聯(lián)，電壓表測量定值電阻R1兩端的電壓，由圖乙知，如果駕駛員沒有喝酒，即酒精濃度為0，此時氣敏電阻R2的阻值為50Ω，此時電路中的電流為：I=UR此時R1兩端的電壓（即電壓表的示數(shù)）：U1＝IR1=325A×25Ω＝（2）當電壓表示數(shù)為5V時，電路的電流為：I′=U1此時電路的總電阻為：R=UI'=根據(jù)串聯(lián)電路的電阻規(guī)律可知此時R2的阻值為：R2′＝R﹣R1＝45Ω﹣25Ω＝20Ω，由圖乙知，此時駕駛員呼出的氣體，每100mL中含有酒精40毫克。故答案為：3；40。19．如圖甲所示，是年輕人追捧的高顏值實用性加熱杯墊，可以隨時加熱咖啡茶飲，還可以加熱面包等小零食，其等效電路結構如圖乙所示。電路中電源兩端電壓保持12V不變，R1的阻值為8Ω，R2的阻值為12Ω。求：（1）只閉合開關S，通過R1的電流；（2）繼續(xù)閉合開關S1后，電路中的總電流；（3）整個電路的總電阻?！窘獯稹拷猓海?）由圖乙可知，只閉合開關S，只有R2連入電路，R1斷路，沒有電流通過，即通過R1的電流為0；（2）只閉合開關S，只有R2工作，繼續(xù)閉合開關S1后，R1和R2并聯(lián)，通過R1的電流為：I1通過R2的電流為：I2根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點，干路電流為：I干＝I1+I2＝1.5A+1A＝2.5A；（3）整個電路的總電阻為：R總答：（1）只閉合開關S，通過R1的電流為0；（2）繼續(xù)閉合開關S1后，電路中的總電流為2.5A；（3）整個電路的總電阻為4.8Ω。20．如圖所示，是小科為寵物小屋設計的既可發(fā)熱供暖、也可照明的電路，電源電壓恒定。R1為電熱絲，白熾燈泡L標有“12V1.5A”字樣（R1和L電阻均恒定不變），滑動變阻器R的最大阻值為40Ω。當只閉合開關S和S2，將滑片P移到最右端時，燈泡正常發(fā)光。當所有開關都閉合，P位于最右端時，電路中的總電流為2.1A。求：（1）電源電壓。（2）R1的電阻。（3）當只閉合開關S和S2，滑片P位于最左端時，通過燈泡的電流?！窘獯稹拷猓海?）當只閉合開關S和S2，將滑片P移到最右端時，電路為燈泡L的簡單電路，因為此時燈泡正常發(fā)光，所以電源電壓為：U＝UL＝12V；（2）當所有開關都閉合，P位于最右端時，燈泡L與R1并聯(lián)，此時通過燈泡的電流：IL＝1.5A，由并聯(lián)電路的電流特點可知，通過R1的電流：I1＝I﹣IL＝2.1A﹣1.5A＝0.6A，由歐姆定律可知，R1的阻值：R1=UI1（3）當只閉合開關S和S2，滑片P位于最左端時，燈泡L與滑動變阻器R串聯(lián)，此時滑動變阻器接入電路的電阻R＝40Ω，燈泡的電阻為：RL=ULI由串聯(lián)電路的電阻特點和歐姆定律可知，此時電路中的電流為：I'=UR+由串聯(lián)電路的電流特點可知，此時通過燈泡的電流為0.25A。答：（1）電源電壓為12V；（2）R1的電阻為20Ω；（3）當只閉合開關S和S2，滑片P位于最左端時，通過燈泡的電流為0.25A。21．如圖所示的電路，電源電壓保持不變。同時閉合開關S1和S2時，電流表示數(shù)為0.6A，電阻R1＝10Ω；只閉合開關S2時，電流表的示數(shù)變化了0.2A。（1）請畫出同時閉合開關S1和S2時的等效電路圖。（2）求電源電壓U。（3）求R2的阻值?！窘獯稹拷猓海?）同時閉合開關S1、S2時，R2短路，形成R1的簡單電路，等效電路圖如下圖：；（2）同時閉合開關S1和S2時是R1的簡單電路，電流表示數(shù)為0.6A，電阻R1＝10Ω；電源電壓U＝IR1＝0.6A×10Ω＝6V；（3）只閉合開關S2，兩電阻串聯(lián)，電流表測電路中的電流，由于串聯(lián)總電阻大于任一電阻，故總電阻變大，電路中的電流變小，故I'＝I﹣0.2A＝0.6A﹣0.2A＝0.4A；電路中的總電阻為：R=UI'=6V0.4A=15Ω；因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，電阻R2的阻值為：R2＝R﹣R1＝15Ω﹣答：（1）同時閉合開關S1和S2時的等效電路圖見解答。（2）電源電壓U是6V。（3）R2的阻值是5Ω。四、電路分析及應用22．汽車載重的測量需要通過地磅進行檢測。圖甲是跨學科學習團隊設計的地磅電路原理圖，主要由踏板（重力不計）、壓力傳感器R、顯示承重的儀表（實質為電流表，量程0～0.6A）等組成，R的阻值與所受壓力F大小關系如圖乙所示。電源電壓為12V，定值電阻R0的阻值為5Ω。求：（1）當R的阻值為25Ω時，電路中的電流。（2）當電流表滿載（即電路電流為0.6A）時，汽車的總重。（3）為使地磅的最大測量值增大，請你寫出一種可行的方案：?！窘獯稹拷猓海?）由圖可知，壓力傳感器R和定值電阻R0串聯(lián)，R總＝R+R0，當R＝25Ω時，電路的電流I=UR（2）當通過電路的電流為0.6A時，電路的總電阻R′總=UI'=R的阻值R′＝R′總﹣R0＝20Ω﹣5Ω＝15Ω，由圖乙可知，15Ω對應的壓力是2×104N，汽車的總重G＝2×104N；（3）若電流表的最大示數(shù)和電源電壓不變，電路的總電阻為20Ω，為了增加地磅的最大測量值，即壓力增大，需要減小R的阻值，R的阻值為：R＝R總﹣R0＝20Ω﹣R0，所以需要增大R0的阻值（或減小電源電壓、增大電流表量程等其他合理的均可）。故答案為：（1）電路中的電流為0.4A；（2）汽車的總重為2×104N；（3）增大R0的阻值。23．空氣質量指數(shù)是確保碧水藍天的重要指標。圖甲所示是某工業(yè)園設置的監(jiān)測園區(qū)空氣質量指數(shù)的儀器，其電路原理簡圖如圖乙，用電流表顯示空氣質量指數(shù)，警報器（電壓表改裝）兩端電壓U0≥2V時會發(fā)出警報聲，警示空氣質量指數(shù)不達標。其中電源電壓U為6V恒定不變，定值電阻R0＝5Ω，氣敏電阻R的阻值與空氣質量指數(shù)K的關系如圖丙所示。（1）氣敏電阻R的阻值隨空氣質量指數(shù)K的增大而。（2）當電路中電流為0.2A時，空氣質量指數(shù)K為多少？（3）空氣質量指數(shù)K達多少時，會觸發(fā)警報器發(fā)出警報？（4）若園區(qū)提高環(huán)保等級，要求空氣質量指數(shù)K達100時就觸發(fā)警報。為了達到這一標準，應增加一個定值電阻R1改裝電路。請你在圖丁中補全改裝后的電路，并通過計算求解R1的阻值為多少Ω。（若結果不能整除，保留一位小數(shù)）【解答】解：（1）由圖丙可知，氣敏電阻R的阻值隨空氣質量指數(shù)K的增大而減?。唬?）由圖乙可知，R與R0串聯(lián)，電流表測電路中的電流，電壓表測R0兩端電壓，當電路中電流為0.2A時，根據(jù)歐姆定律可得，R0兩端電壓：U0＝IR0＝0.2A×5Ω＝1V，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可得，R兩端電壓：UR＝U總﹣U0＝6V﹣1V＝5V，R的阻值：R=URI由圖丙可知此時空氣質量指數(shù)K為50；（3）由題意可知，當警報器發(fā)出警報時，警報器兩端電壓U'0＝2V，則此時電流為I'=U0R兩端電壓U'R＝U總﹣U'0＝6V﹣2V＝4V，R的阻值：R=UR'由圖丙可知此時空氣質量指數(shù)K為200；（4）方法一：改裝后的電路圖如圖1，R1與R0串聯(lián)，由圖丙可知當空氣質量指數(shù)K為100時，R＝25Ω，觸發(fā)警報時，警報器兩端電壓U警＝2V，則R兩端電壓仍為U'R＝4V，電路中的電流：I'=URR1與R0的總電阻：R總=U警I'R1的電阻：R1＝R總﹣R0＝12.5Ω﹣5Ω＝7.5Ω；方法二：改裝后的電路圖如圖2，R1與R0并聯(lián)。由圖丙可知當空氣質量指數(shù)K為100時，R＝25Ω；觸發(fā)警報時，警報器兩端電壓U'0＝2V，則通過R0的電流仍為I0＝0.4A，即R1和R0的總電流I總＝I0＝0.4A，通過R的電流：I=UR所以通過R1的電流：I1＝I總﹣I＝0.4A﹣0.16A＝0.24A，R1的電阻：R1=U1I24．為防止酒駕事故的出現(xiàn)，酒精測試儀被廣泛應用。有一種由酒精氣體傳感器制成的呼氣酒精測試儀，當接觸到的酒精氣體濃度增大時，酒精氣體傳感器的阻值降低，其阻值R1隨酒精氣體濃度變化的關系如圖1所示。當酒精氣體的濃度為0時，R1的電阻為60Ω。在右圖所示的工作電路中，電源電壓恒為8V，定值電阻R2＝20Ω。則：（1）當被檢測者呼出酒精氣體的濃度為0時，電壓表的示數(shù)是多少？（2）現(xiàn)在國際公認的酒駕標準是0.2mg/mL≤酒精氣體濃度＜0.8mg/mL，當電流表的示數(shù)為0.2A時，試通過計算判斷被檢測者是否酒駕。（3）如果你是這個儀器的設計者，根據(jù)學習物理的體驗，你認為該儀器最好通過什么現(xiàn)象來顯示酒精濃度，說出你的理由?！窘獯稹拷猓河呻娐穲D可知，R1與R2串聯(lián)，電壓表測R1兩端的電壓，電流表測電路中的電流。（1）由圖乙可知，當酒精氣體的濃度為0時，R1＝60Ω，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，電路中的電流：I=UR則電壓表的示數(shù)：U1＝IR1＝0.1A×60Ω＝6V；（2）當電流表的示數(shù)為0.2A時，電路的總電阻：R=UI'=此時酒精氣體傳感器的電阻：R1′＝R﹣R2＝40Ω﹣20Ω＝20Ω，由圖甲可知，酒精含量是0.3mg/mL，由酒駕標準0.2mg/mL≤酒精氣體濃度≤0.8mg/mL可知，此人是酒駕；（3）由題意知當接觸到的酒精氣體濃度增大時，酒精氣體傳感器的阻值降低，電路的總電阻減小，由I=UR知電路的電流變大，電流表示數(shù)變大，由U＝答：（1）當被檢測者的酒精氣體的濃度為0時，電壓表的示數(shù)是6V；（2）當電流表的示數(shù)為0.2A時，通過計算可知被檢測者是酒駕；（3）該儀器最好通過電流表現(xiàn)象來顯示酒精濃度。25．在學習了電路的相關知識后，某項目化學習小組制作了一個體重秤，圖甲是其電路結構圖，R0為定值電阻，秤盤下方的電阻R為壓敏電阻，其阻值隨所受壓力大小的變化關系圖像如圖乙所示。已知電源電壓為6V保持不變，電壓表量程0～3V，電流表量程0～0.6A。（1）現(xiàn)要將電表改裝為體重顯示屏，要求體重越大，電表示數(shù)越大；你會選擇哪個電表進行改裝（選填“電壓表”或“電流表”）。（2）當R0＝20Ω，電壓表的示數(shù)為2V，則站在體重秤上人的重力為牛。（3）保持體重秤的結構和電表量程不變，若想增大稱量范圍，可采取的改進方法有?！窘獯稹拷猓河蓤D甲可知，壓敏電阻R與定值電阻R0串聯(lián)，電流表測電路中的電流，電壓表測壓敏電阻R兩端的電壓；（1）體重越大時，壓敏電阻受到的壓力越大，由圖乙可知壓敏電阻R的阻值越小，則電路的總電阻越小，電路中的電流越大，由串聯(lián)分壓原理可知壓敏電阻R兩端的電壓越小，即電壓表的示數(shù)越小，定值電阻R0的電壓越大，故電流表可以作為顯示屏；（2）當R0＝20Ω，電壓表的示數(shù)為UR＝2V，定值電阻R0兩端的電壓：U0＝U﹣UR＝6V﹣2V＝4V，此時電路中的電流：I＝IR＝I0=U0此時壓敏電阻的阻值：R=URI根據(jù)乙圖可知，此時壓力F＝1000N；根據(jù)壓力的大小等于重力，則站在體重秤上人的重力為1000N；（3）保持體重秤的結構和電表量程不變，電流表量程0～0.6A，根據(jù)電流表示數(shù)最大為0.6A時，所測體重最大（即所測體重最大時，電路中電流保持0.6A不變）；要增大稱量范圍，即壓敏電阻受到的壓力更大，其阻值更小，由歐姆定律可知，應減小電源電壓。答：（1）電流表；（2）1000；（3）減小電源電壓。26．如圖所示，電源電壓恒定不變，電阻R1的阻值為20Ω，滑動變阻器R2的最大阻值為40Ω，小燈泡的銘牌為“12V0.6A”（燈泡阻值不變）。當開關S閉合，S1、S2都斷開，滑動變阻器的滑片P移到中點時，電流表的讀數(shù)為0.3A。求：（1）小燈泡的阻值。（2）電源電壓。（3）當開關S、S1、S2都閉合，滑動變阻器的滑片P移到最右端時，電流表的示數(shù)?！窘獯稹拷猓海?）小燈泡的阻值為：RL=ULI（2）當開關S閉合，S1、S2都斷開，滑動變阻器的滑片P移到中點時，R1和R2串聯(lián)，R2連入電路的阻值為20Ω，此時電流表的讀數(shù)為0.3A，根據(jù)串聯(lián)電路的特點和歐姆定律可知，電源電壓為：U＝I（R1+R'2）＝0.3A×（20Ω+20Ω）＝12V；（3）當開關S、S1、S2都閉合，滑動變阻器的滑片P移到最右端時，滑動變阻器與燈泡并聯(lián)