卷子答案网-一个不只有答案的网站第15章-探究电路-福建省厦门市近三年（2020秋-2022秋）九年级上学期期末统考试题分类汇编-【沪科版期末试题】
一．选择题（共7小题）
1．（2022秋 厦门期末）如图是物理学科实践小组设计的地磅工作电路图，滑片P可在竖直放置的电阻R上滑动，当汽车的载重量增大时，电表改装的显示器的示数增大。下列关于此地磅设计说法正确的是（ ）
A．接线柱“1”应与“2”连接
B．“显示器”上的刻度是均匀分布的
C．减小R0可以提高地磅的灵敏度
D．减小R可以增大地磅的测量范围
2．（2022秋 厦门期末）下列做法符合安全用电原则的是（ ）
A．大功率用电器的金属外壳要接地
B．空气开关跳闸后要立即合上开关
C．用湿抹布擦去发光灯泡上的灰尘
D．若家庭电路起火迅速用冷水浇灭
3．（2021秋 厦门期末）以下方法中，能使金属丝电阻增大的是（ ）
A．增大金属丝的横截面积 B．增大金属丝的长度
C．增大金属丝两端的电压 D．增大金属丝中的电流
4．（2021秋 厦门期末）如图的情景中，符合用电安全的是（ ）
A．用取暖器烘衣服 B．用湿手触摸开关
C．充电后及时断电 D．手指塞进插座孔
5．（2020秋 厦门期末）如图，开关S闭合后灯L不发光，用测电笔测试电灯两接线处和插座两孔均能使测电笔氖管发光，经检查，保险丝未烧断，则故障是（ ）
A．灯丝发生断路 B．插座发生短路
C．进户火线断路 D．进户零线断路
6．（2020秋 厦门期末）如图，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压保持不变。闭合开关S，滑动变阻器滑片P从中点向右移动过程中（ ）
A．电压表示数变大，电流表A1示数变小
B．电压表示数变大，电流表A2示数变大
C．电压表示数不变，电流表A1示数变大
D．电压表示数不变，电流表A2示数变小
7．（2020秋 厦门期末）如图，电源电压10V保持不变，R＝20Ω，虚线框内所有电阻阻值均未知。闭合开关，电流表示数为2A，如果用一个10Ω的定值电阻替换R，虚线框内的电阻均保持不变，则电流表示数将变为（ ）
A．1 A B．2.5 A C．3 A D．4 A
二．填空题（共1小题）
8．（2021秋 厦门期末）把两个分别标有“10Ω，0.3A”和“20Ω，0.6A”的定值电阻并联接入电路，在保证电路元件安全的前提下，电路两端允许加的最大电压为 V，干路中允许通过的最大电流为 A。
三．作图题（共3小题）
9．（2022秋 厦门期末）请用笔画线表示导线，将图中的电灯和开关接入家庭电路中。
10．（2021秋 厦门期末）如图a是一个插座带开关的面板，图b是面板内部的接线图。请将图中各元件接入电路，其中开关只控制电灯。
11．（2020秋 厦门期末）教室里采用多盏“220V 26W”的LED灯进行照明，提供适当的光照强度和均匀度。将图中的LED灯和开关接入电路，使开关同时控制两盏灯正常工作。
四．实验探究题（共6小题）
12．（2022秋 厦门期末）你需要参加一项“创新小制作”活动，备选器材有：学生电源、数字电流表、数字电压表、开关、导线和两种热敏电阻Rp、RN，其阻值随温度的变化如表。
温度t/℃ 0 20 40 60 80 100
电阻Rp/Ω 0.10 0.12 0.19 1×103 5×103 1×104
电阻RN/Ω 7×103 4×103 2×103 1×103 5×102 4×102
（1）Rp的阻值随温度的升高而 。
（2）项目一：制作一个量程0～100℃的简易电子温度计
要求：热敏电阻只能使用一个，且被测温度越高，电表示数越大。
你所选择的热敏电阻是 ；选择 表作为测量电表。
（3）项目二：为用电器R0加装过热保护装置
用电器原电路如图1，R0阻值10Ω恒定。要求：当温度达到60℃时，通过R0的电流能自动下降到10mA，R0停止工作；当温度回降，R0又能自动恢复工作。
①请将你的设计电路画在方框内，并标明所选的热敏电阻。
②电源电压应调至 V。
13．（2022秋 厦门期末）小华在实验室发现一只仅能看清“0.3A”字样的小灯泡，为了测量它正常发光时的电阻，设计了如图1的电路，其中定值电阻R0＝5Ω。
（1）连接电路后试触，电流表指针偏转如图2，问题是 。
（2）故障排除后，断开S2、闭合S1。要使小灯泡正常发光，需调节滑动变阻器滑片P，直至 。
（3）滑片P ，闭合S1、S2，记录电流表示数，I1＝0.6A。
（4）将滑片P移到左端，记录电流表示数，如图3，I2＝ A，则电源电压为 V。
（5）经计算，小灯泡正常工作时的电阻为 Ω。
14．（2022秋 厦门期末）如图是探究电流跟电压关系的实物图，其中电源电压4.5V，定值电阻R＝10Ω，滑动变阻器规格为“20Ω 2A”。
实验序号 1 2 3 4
电压U/V 4.0 3.0 2.0 1.0
电流I/A 0.40 0.30 0.20
（1）如图中还有一条导线未连接，请用笔画线表示导线补充完整，要求滑动变阻器滑片P向左移时电压表示数变大。
（2）闭合开关，发现电压表有示数，电流表无示数，移动滑片P，两表示数均无变化，则故障可能是 。
（3）排除故障后，进行实验、数据记录见表格。进行序号4实验时发现无论如何调节滑片P，都无法使电压表示数达到1.0V，试提供解决这一问题的两种方案：
① 。
② 。
（4）分析实验数据，可以得出结论： 。
15．（2021秋 厦门期末）用如图电路探究电流与电压的关系，备选器材有：电池组、定值电阻R（5Ω、10Ω、20Ω）、滑动变阻器（“10Ω，2A”“20Ω，1A”）、开关、导线若干。
实验序号 1 2 3
电流I/A 0.10 0.20 0.24
电压U/V 1.0 2.0 2.4
（1）连接电路时，开关应处于 状态。
（2）闭合开关前，将滑动变阻器的滑片P置于使接入电路的电阻值最大的位置，目的是 。
（3）实验数据如上表，得出结论 。
（4）实验中发现虽然用了两节干电池，但无论如何调节滑动变阻器，都无法使电压表示数达到3V，原因可能是 。
（5）若想要测量的电流值范围最大，定值电阻和滑动变阻器的阻值应分别选择 Ω和 Ω。（均在备选器材中选取）
16．（2020秋 厦门期末）“探究电流与电阻的关系”的实验中，选用器材：电源、电流表、电压表、定值电阻三个（阻值为5Ω、10Ω、20Ω）、滑动变阻器（10Ω 2A）、开关、导线若干。
（1）图中电路还有一条导线未连接，请用笔画线代替导线补充完整。
（2）连接电路时，开关应处于 状态，滑动变阻器滑片P移至最右端，这是为了 。
（3）在AB间接入5Ω的定值电阻，闭合开关，调节滑动变阻器滑片P，使电压表示数为1.5V，记录电流表示数。断开开关，将AB间5Ω电阻换成10Ω，闭合开关，发现电压表示数 （填“变大”、“变小”或“不变”），调节滑片P，直至 再次记录数据。
（4）当AB间换成20Ω的电阻时，无论怎样移动滑片P，都无法完成实验，原因是 。
17．（2020秋 厦门期末）用一根长15cm粗细均匀的铅笔芯，探究“电阻大小与长度的关系”。实验电路如图甲，电源电压恒为3V，AB为铅笔芯，P为鳄鱼夹。移动鳄鱼夹P，用刻度尺测量铅笔芯AP段的长度L，闭合开关，记录电流表的示数。
实验序号 1 2 3 4
L/cm 15.0 10.0 5.0 3.0
I/A 0.50 0.73 1.50 2.70
电阻R/Ω 6 4.1 1.1
（1）计算表格中第3次测量的电阻值R＝ Ω。
（2）请在图乙中画出R﹣L关系图象。
（3）根据图象，可以得到结论： 。
五．计算题（共1小题）
18．（2020秋 厦门期末）学校科技兴趣小组学以致用设计了一款金属电阻温度计，电路如图甲。电源电压恒为24V，电流表、电压表（0﹣15V），Rt为测温金属电阻，它的阻值随温度的变化如图乙。将Rt放入0℃的物体中，调节滑动变阻器R，使电压表示数为8V，将此处标记为0℃电流表示数为I0。为保证电压表盘上的温度刻度均匀分布，需控制电流不变，温度计每次测量均需调节R使电流表示数保持为I0。
（1）计算I0的大小。
（2）求该温度计的最高测量温度。
（3）改变I0的大小，可将温度计的量程扩大到0℃﹣240℃，则滑动变阻器最大阻值至少应为多少？
六．解答题（共1小题）
19．（2022秋 厦门期末）物理学科实践小组模拟工程师做“钢梁承重下垂”的测试，用钢片模拟“桥梁”，如图甲所示，力敏电阻R受到的压力F与钢片下垂量h满足关系F＝kh，k＝2N/mm。测试电路设计如图乙，力敏电阻R与其受到的压力F关系图象如图丙。已知电源电压4.5V，R0＝500Ω，电压表量程0﹣3V。外加压力为零时，由于钢片自重，力敏电阻R受到的压力F0＝5N。求：
（1）当电压表示数为3V时，电路中的电流。
（2）当电压表示数为3V时，钢片下垂量h。
（3）请指出图乙设计中存在的问题，利用现有器材进行改进，画出改进后的电路图，并计算出改进后仪器能测量的最大下垂量。
第15章-探究电路-福建省厦门市近三年（2020秋-2022秋）九年级上学期期末统考试题分类汇编-【沪科版期末试题】
参考答案与试题解析
一．选择题（共7小题）
1．（2022秋 厦门期末）如图是物理学科实践小组设计的地磅工作电路图，滑片P可在竖直放置的电阻R上滑动，当汽车的载重量增大时，电表改装的显示器的示数增大。下列关于此地磅设计说法正确的是（ ）
A．接线柱“1”应与“2”连接
B．“显示器”上的刻度是均匀分布的
C．减小R0可以提高地磅的灵敏度
D．减小R可以增大地磅的测量范围
【分析】（1）电流表应串联在电路中，电压表应并联在被测电路的两端，滑动变阻器的工作原理：通过改变接入电路中的电阻线长度来改变电阻；
（2）由欧姆定律可知，在电源电压不变的情况下，电路中的电流即显示器的示数与电路的总电阻成反比，据此分析“显示器”上的刻度的分布情况；
（3）由欧姆定律可知，减小减小R0可使显示器（电流表）的示数变大，据此分析；
（4）根据欧姆定律，减小变阻器R的值，变阻器的变化范围减小，地磅的测量范围减小。
【解答】解：A、图中电表串联在电路中，所以该显示器由电流表改装而成，当汽车的载重量增大时，电表（电流表）示数随之增大，则说明变阻器接入电路的电阻变小，所以接线柱“1”应与“3”连接，这样，当质量增大，汽车对地磅的压力增大，滑片向下移动，变阻器阻值变小，电流表示数变大，故A错误；
B、根据欧姆定律I＝可知，显示器（电流表）的示数：I＝，变阻器的接入电阻R与接入电阻丝的长度P3成反比，地磅受到的压力与汽车质量成正比，由此可知，电流表的示数与地磅上汽车的质量不成正比，所以“显示器”上的刻度是不均匀分布的，故B错误；
C、由欧姆定律可知，减小减小R0，显示器（电流表）的示数：I＝变大，所以减小R0可以提高地磅的灵敏度，故C正确；
D、根据欧姆定律，减小变阻器R的值，变阻器的变化范围减小，在电源电压和R0不变时，电流表的变化范围减小，地磅的测量范围减小，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查串联电路的规律和欧姆定律的公式得应用，有一定的难度。
2．（2022秋 厦门期末）下列做法符合安全用电原则的是（ ）
A．大功率用电器的金属外壳要接地
B．空气开关跳闸后要立即合上开关
C．用湿抹布擦去发光灯泡上的灰尘
D．若家庭电路起火迅速用冷水浇灭
【分析】（1）家庭电路中为了安全用电，金属外壳都要接地，金属外壳的用电器漏电时，地线把人体短路，避免触电事故的发生。
（2）家庭电路中用电器的总电功率过大、短路，都可能引起空气开关跳闸。
（3）生活用水是导体。
（4）若家庭电路起火，应首先切断电源，再用冷水浇灭。
【解答】解：
A、有金属外壳的用电器的外壳一定要接地，避免金属外壳用电器漏电时发生触电事故，故A符合安全用电原则；
B、空气开关跳闸是电流过大的表现，电流过大的原因有两种可能：用电器的总电功率过大、短路，要先检修再合开关，故B不符合安全用电原则；
C、湿抹布是导体，用湿抹布擦正在发光的灯，接触带电体容易发生触电，故C不符合安全用电原则；
D、生活用水是导体，电路起火，迅速用水浇灭，容易造成触电，故D不符合安全用电原则。
故选：A。
【点评】本题考查了学生对安全用电知识的了解与掌握，平时学习时多了解、多积累，加强安全意识，学好电、用好电！
3．（2021秋 厦门期末）以下方法中，能使金属丝电阻增大的是（ ）
A．增大金属丝的横截面积 B．增大金属丝的长度
C．增大金属丝两端的电压 D．增大金属丝中的电流
【分析】（1）电阻是导体本身的一种性质，其大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与两端的电压和通过的电流无关；
（2）导体的材料、长度、温度一定，横截面积越大电阻越小；导体的材料、横截面积、温度一定，越短电阻越小。
【解答】解：
A、增大金属丝的横截面积，在材料、长度不变的情况下，金属丝的电阻变小，故A错误；
B、增大金属丝的长度，在材料和横截面积不变的情况下，电阻变大，故B正确；
CD、电阻是导体本身的一种性质，与两端的电压和通过的电流无关，所以加大导线两端的电压或减小通过导线的电流时，导体的电阻不变，故CD错误。
故选：B。
【点评】本题考查了学生对影响电阻大小因素的了解与掌握，知道电阻是导体的一种特性是解决此题的关键。
4．（2021秋 厦门期末）如图的情景中，符合用电安全的是（ ）
A．用取暖器烘衣服 B．用湿手触摸开关
C．充电后及时断电 D．手指塞进插座孔
【分析】（1）不能用湿物体接触电器；
（2）生活用水是导体；
（3）用电器不用时及时断电源，不让其处于待机状态有利于节约能源；
（4）安全用电原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电体。
【解答】解：A、水是导体，在取暖器上烘烤衣服，容易发生触电事故，故A不符合安全用电的要求；
B、生活用水是导体，所以我们不能用湿手触摸开关，否则会触电，故B不符合安全用电的要求；
C、充电器不用时及时断电，可以节约电能，故C符合安全用电要求；
D、手指塞进插座，容易接触火线引起触电，故D不符合安全用电要求。
故选：C。
【点评】本题考查安全用电的有关问题，在日常生活中一定要养成安全用电的好习惯。
5．（2020秋 厦门期末）如图，开关S闭合后灯L不发光，用测电笔测试电灯两接线处和插座两孔均能使测电笔氖管发光，经检查，保险丝未烧断，则故障是（ ）
A．灯丝发生断路 B．插座发生短路
C．进户火线断路 D．进户零线断路
【分析】用测电笔接触家庭电路中的导线时，测电笔氖管发光时，测电笔直接或间接接触火线；氖管不发光时，测电笔接触的是零线。
【解答】解：
A、若灯丝断了，则测电笔测试电灯的左接线处和插座左孔时，氖管不会发光，故A错误；
B、若插座发生短路，则电路中的电流会过大，保险丝会熔断，与题意不符，故B错误；
C、若进户火线断路，则测电笔测试电灯两接线处和插座两孔均不能使测电笔氖管发光，故C错误；
D、若进户零线断路，此时电灯两接线处和插座两孔都与火线相连，氖管均会发光，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了用测电笔检查家庭电路中的故障的方法。
6．（2020秋 厦门期末）如图，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压保持不变。闭合开关S，滑动变阻器滑片P从中点向右移动过程中（ ）
A．电压表示数变大，电流表A1示数变小
B．电压表示数变大，电流表A2示数变大
C．电压表示数不变，电流表A1示数变大
D．电压表示数不变，电流表A2示数变小
【分析】由电路图可知，R1与R2并联，电压表测电源两端的电压，电流表A1测R2支路的电流，电流表A2测干路电流。根据电源的电压可知滑片移动时电压表示数的变化，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知滑片移动时通过R1的电流变化，根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知通过R2的电流变化，利用并联电路的电流特点得出干路电流的变化。
【解答】解：由电路图可知，R1与R2并联，电压表测电源两端的电压，电流表A1测R2支路的电流，电流表A2测干路电流。
因电源电压保持不变，所以滑片移动时电压表的示数不变，故AB错误；
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以滑片移动时通过R1的电流不变，
滑动变阻器滑片P从中点向右移动过程中，接入电路中的电阻变大，
由I＝可知，通过R2的电流变小，即电流表A1的示数变小，故C错误；
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流变小，即电流表A2的示数变小，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了电路的动态分析，涉及到并联电路的特点和欧姆定律的应用，分清电表所测的电路元件是关键。
7．（2020秋 厦门期末）如图，电源电压10V保持不变，R＝20Ω，虚线框内所有电阻阻值均未知。闭合开关，电流表示数为2A，如果用一个10Ω的定值电阻替换R，虚线框内的电阻均保持不变，则电流表示数将变为（ ）
A．1 A B．2.5 A C．3 A D．4 A
【分析】根据电路图可知，R与虚线框内的电阻并联，根据欧姆定律求出电路的总电阻，再根据并联电阻的特点可求虚线框内所有电阻的等效电阻，用一个10Ω的定值电阻替换R，虚线框内的电阻均保持不变，再根据并联电阻的特点求出此时并联的总电阻，最后根据欧姆定律求出电流表示数。
【解答】解：根据电路图可知，R与虚线框内的电阻并联；
由I＝可得，电路的总电阻：R并＝＝＝5Ω，
虚线框内所有电阻的等效电阻为R′，由并联电路电阻的特点：
＝+，代入数据，＝+，
解得R′＝Ω；
用一个10Ω的定值电阻替换R，虚线框内的电阻均保持不变，此时并联的总电阻R″：
＝+，代入数据，＝+，
解得，R″＝4Ω，
电流表示数将变为：I′＝＝＝2.5A，
故选：B。
【点评】本题主要考查并联电路的特点和欧姆定律的使用，认清电路是关键。
二．填空题（共1小题）
8．（2021秋 厦门期末）把两个分别标有“10Ω，0.3A”和“20Ω，0.6A”的定值电阻并联接入电路，在保证电路元件安全的前提下，电路两端允许加的最大电压为 3 V，干路中允许通过的最大电流为 0.45 A。
【分析】（1）理解定值电阻铭牌上电流值的含义；已知定值电阻的阻值和允许通过的最大电流，可以得到它们两端所加的最大工作电压；并联电路各用电器两端电压相等，为保证元件安全，并联电路两端电压应以最小电压值为电路电压。
（2）并联电路中干路电流等于各支路电流之和。
【解答】解：（1）标有“10Ω 0.3A”的定值电阻，所允许通过的最大电流为0.3A；
标有“20Ω 0.6A”的定值电阻，所允许通过的最大电流为0.6A。
则定值电阻两端允许加的最大电压分别为：
U1＝I1R1＝0.3A×10Ω＝3V，
U2＝I2R2＝0.6A×20Ω＝12V，
因为并联电路各支路两端的电压相等，
所以为保证元件安全，并联电路两端的最大电压为：U＝U1＝3V；
（2）当并联电路两端的最大电压为3V时，
通过标有“10Ω 0.3A”定值电阻的电流为I1＝0.3A，
此时通过标有“20Ω 0.6A”定值电阻的电流为I2′＝＝＝0.15A，
所以干路中允许通过的最大电流为：I＝I1+I2′＝0.3A+0.15A＝0.45A。
故答案为：3；0.45。
【点评】本题考查并联电路的电流、电压规律以及欧姆定律的灵活应用，熟练掌握并联电路的特点是解答本类题型的关键所在。
三．作图题（共3小题）
9．（2022秋 厦门期末）请用笔画线表示导线，将图中的电灯和开关接入家庭电路中。
【分析】灯泡的接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点；零线直接接入灯泡的螺旋套。
【解答】解：灯泡的接法：火线先进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套，这样在断开开关时能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故，如图所示：
【点评】掌握家庭电路的灯泡、开关、三孔插座、两孔插座、保险丝的接法，同时考虑使用性和安全性。
10．（2021秋 厦门期末）如图a是一个插座带开关的面板，图b是面板内部的接线图。请将图中各元件接入电路，其中开关只控制电灯。
【分析】电灯的连接方法：火线首先过开关，然后进入灯泡，最后回到零线上；
三孔插座的接法：上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线。
【解答】解：灯泡接法：火线首先过开关，然后进入灯泡，最后回到零线上；
三孔插座接法：三孔插座的上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线；如图所示：
【点评】掌握家庭电路灯泡、开关、两孔插座、三孔插座、保险丝的接法，注重将物理知识联系生活实际。
11．（2020秋 厦门期末）教室里采用多盏“220V 26W”的LED灯进行照明，提供适当的光照强度和均匀度。将图中的LED灯和开关接入电路，使开关同时控制两盏灯正常工作。
【分析】使开关同时控制两盏灯正常工作，则开关和两盏灯是串联的，由于各用电器之间是并联的，各用电器能正常工作，并且互不影响，所以，同时控制两盏灯时应将开关串联在干路上，注意火线首先进入开关，然后进入灯泡，零线直接进入灯泡，这样断开开关，切断火线，操作更安全。
【解答】解：由于LED灯的额定电压为220V，则两盏灯都能正常工作时，则两个灯泡是并联的，开关同时控制两盏灯，开关串联在干路上，并且开关接在LED灯和火线之间，如图所示：
【点评】掌握家庭电路的灯泡、开关、三孔插座、两孔插座、保险丝的接法，同时考虑使用性和安全性。
四．实验探究题（共6小题）
12．（2022秋 厦门期末）你需要参加一项“创新小制作”活动，备选器材有：学生电源、数字电流表、数字电压表、开关、导线和两种热敏电阻Rp、RN，其阻值随温度的变化如表。
温度t/℃ 0 20 40 60 80 100
电阻Rp/Ω 0.10 0.12 0.19 1×103 5×103 1×104
电阻RN/Ω 7×103 4×103 2×103 1×103 5×102 4×102
（1）Rp的阻值随温度的升高而 变大 。
（2）项目一：制作一个量程0～100℃的简易电子温度计
要求：热敏电阻只能使用一个，且被测温度越高，电表示数越大。
你所选择的热敏电阻是 RN ；选择 数字电流 表作为测量电表。
（3）项目二：为用电器R0加装过热保护装置
用电器原电路如图1，R0阻值10Ω恒定。要求：当温度达到60℃时，通过R0的电流能自动下降到10mA，R0停止工作；当温度回降，R0又能自动恢复工作。
①请将你的设计电路画在方框内，并标明所选的热敏电阻。
②电源电压应调至 10.1 V。
【分析】（1）由表格数据分析Rp的阻值随温度的变化情况；
（2）电源电压不变，没有分压电阻，电压表不能使用，只能使用电流表与热敏电阻串联在电路中，随着温度的升高，电表示数变大，根据欧姆定律分析需要选择的热敏电阻；
（3）当温度升高时，电路中的电流下降，所以选择热敏电阻Rp串联在电路中；当温度达到60℃时，由表格数据可知热敏电阻Rp的阻值，根据电路中的电流下降到10mA，由欧姆定律计算电源电压。
【解答】解：（1）由表格数据可知，随着温度的升高，热敏电阻Rp的阻值变大；
（2）因为没有分压电阻，电源电压不变，电压表不能使用，故使用数字电流表与热敏电阻串联在电路中；随着温度的升高，电表示数变大，由欧姆定律可知，需要电阻随温度升高而变小，因此选择热敏电阻RN；
（3）为用电器R0加装过热保护装置，当温度达到60℃时，通过R0的电流能自动下降，由欧姆定律可知，串联热敏电阻的阻值随温度升高而变大，因此选择热敏电阻RP，当温度降低时，热敏电阻的阻值变小，电路中电流变大，R0恢复工作，电路图如图所示：
；
当温度达到60℃时，由表格数据可知，热敏电阻RP＝1×103Ω，
由串联电路的电阻规律可知，电路的总电阻：R总＝R0+RP＝10Ω+1×103Ω＝1.01×103Ω，
此时电路中的电流：I＝10mA＝10×10﹣3A，
根据欧姆定律可知，电源电压：U＝IR总＝10×10﹣3A×1.01×103Ω＝10.1V。
故答案为：（1）变大；（2）RN；数字电流；（3）①见上图；②10.1。
【点评】本题考查了数据分析、实验器材的选择，欧姆定律公式得应用等知识，要求对这部分内容要做到足够熟练，加强练习，注重归纳与总结。
13．（2022秋 厦门期末）小华在实验室发现一只仅能看清“0.3A”字样的小灯泡，为了测量它正常发光时的电阻，设计了如图1的电路，其中定值电阻R0＝5Ω。
（1）连接电路后试触，电流表指针偏转如图2，问题是 电流表的正负接线柱接反了 。
（2）故障排除后，断开S2、闭合S1。要使小灯泡正常发光，需调节滑动变阻器滑片P，直至 电流表示数为0.3A 。
（3）滑片P 保持不动 ，闭合S1、S2，记录电流表示数，I1＝0.6A。
（4）将滑片P移到左端，记录电流表示数，如图3，I2＝ 1.2 A，则电源电压为 6 V。
（5）经计算，小灯泡正常工作时的电阻为 10 Ω。
【分析】（1）电流表使用时，要让电流从它的正接线柱流入，从负接线柱流出，否则指针会反偏；
（2）（3）（4）（5）为了测小灯泡正常工作时的电阻，应先使灯正常发光，调节滑动变阻器滑片P，当通过灯泡的电流为额定电流时，灯泡正常发光；
保持滑片位置不动，闭合S1、S2，R0和滑动变阻器串联，电流表示数为0.6A；将滑片P移到左端，此时电路为只有R0的简单电路，根据电流表选用量程确定分度值读数，利用U＝IR求出电源电压；根据R＝求出电路的总电阻，利用电阻的串联求出当灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值和灯泡正常发光时的电阻。
【解答】解：（1）连接电路后试触，电流表指针偏转如图2，即指针反偏，说明电流表的正负接线柱接反了；
（2）断开S2、闭合S1时，灯泡、R0和滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流；调节滑动变阻器滑片P，当通过灯泡的电流为额定电流时，即电流表示数为0.3A，灯泡正常发光；
（3）滑片P保持不动，闭合S1、S2，记录电流表示数，I1＝0.6A；
（4）将滑片P移到左端，此时电路为只有R0的简单电路，电流表示数如图3所示，电流表选用大量程，分度值0.1A，其示数为1.2A，则电源电压为：
U＝I2R0＝1.2A×5Ω＝6V；
（5）由（3）可知，当闭合S1、S2，R0和滑动变阻器串联，此时I1＝0.6A，则电路的总电阻为：
R'＝＝＝10Ω，根据电阻的串联，滑动变阻器的阻值为：
R滑＝R'﹣R0＝10Ω﹣5Ω＝5Ω；
由（2）可知，断开S2、闭合S1时，灯泡、R0和滑动变阻器串联，当通过灯泡的电流为额定电流时，即电流表示数为0.3A，灯泡正常发光，则电路的总电阻为：
R''＝＝＝20Ω，根据电阻的串联，小灯泡正常工作时的电阻为：
RL＝R''﹣R0﹣R滑＝20Ω﹣5Ω﹣5Ω＝10Ω。
故答案为：（1）电流表的正负接线柱接反了；（2）电流表示数为0.3A；（3）保持不动；（4）1.2；6；（5）10。
【点评】本题测小灯泡正常发光时的电阻实验，考查了电表使用和设计实验方案测电阻的能力。
14．（2022秋 厦门期末）如图是探究电流跟电压关系的实物图，其中电源电压4.5V，定值电阻R＝10Ω，滑动变阻器规格为“20Ω 2A”。
实验序号 1 2 3 4
电压U/V 4.0 3.0 2.0 1.0
电流I/A 0.40 0.30 0.20
（1）如图中还有一条导线未连接，请用笔画线表示导线补充完整，要求滑动变阻器滑片P向左移时电压表示数变大。
（2）闭合开关，发现电压表有示数，电流表无示数，移动滑片P，两表示数均无变化，则故障可能是 定值电阻断路 。
（3）排除故障后，进行实验、数据记录见表格。进行序号4实验时发现无论如何调节滑片P，都无法使电压表示数达到1.0V，试提供解决这一问题的两种方案：
① 将滑动变阻器换成最大阻值至少是35Ω的滑动变阻器 。
② 将电源更换为两节干电池 。
（4）分析实验数据，可以得出结论： 在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 。
【分析】（1）滑动变阻器滑片P向左移时电压表示数变大，由串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端的电压变化，根据串联电路的分压原理可知滑动变阻器接入电路的电阻变化，从而确定滑动变阻器接入的接线柱；
（2）电流表无示数，可以判断出电路中出现了断路，然后根据电压表有示数确定出断路的位置；
（3）根据欧姆定律求出通过定值电阻的电流，①若保持电源电压不变，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器接入的阻值；②若将滑动变阻器接入电路的阻值达到最大20Ω，根据串联电路的电阻特点和欧姆定律求出电源电压，进而提出解决问题的方案；
（4）分析表中电流与电压的关系得出结论。
【解答】解：（1）滑动变阻器滑片P向左移时电压表示数变大，由串联电路的电压特点可知，滑动变阻器两端的电压变小，由串联电路的分压原理可知，滑动变阻器接入电路的电阻减小，故滑动变阻器左下接线柱连入电路中，如图所示：
；
（2）电流表无示数，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，与电压表并联的定值电阻断路了；
（3）当电压表示数为1V时，电路中的电流：I＝＝＝0.1A，
①若保持电源电压不变，根据串联电路的电压特点可知，滑动变阻器两端的电压：U滑＝U﹣U4＝4.5V﹣1V＝3.5V，
由欧姆定律可知，滑动变阻器接入的阻值：R滑＝＝＝35Ω，
因此为了时电压表示数达到1.0V，可将滑动变阻器换成最大阻值至少为35Ω的滑动变阻器；
②若将滑动变阻器接入电路的阻值达到最大20Ω，根据串联电路的电阻特点和欧姆定律可知，电源电压：U'＝I（R+R滑大）＝0.1A×（10Ω+20Ω）＝3V，
因此为了时电压表示数达到1.0V，可将电源更换为两节干电池；
（4）根据表中数据可知：电压增大为原来的几倍，通过的电流也增大为原来的几倍，故得出的结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
故答案为：（1）见解答图；（2）定值电阻断路；（3）①将滑动变阻器换成最大阻值至少为35Ω的滑动变阻器；②将电源更换为两节干电池；（4）在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
【点评】本题探究电流跟电压关系，考查电路连接、故障分析、串联电路的特点、欧姆定律的应用和分析数据归纳结论的能力。
15．（2021秋 厦门期末）用如图电路探究电流与电压的关系，备选器材有：电池组、定值电阻R（5Ω、10Ω、20Ω）、滑动变阻器（“10Ω，2A”“20Ω，1A”）、开关、导线若干。
实验序号 1 2 3
电流I/A 0.10 0.20 0.24
电压U/V 1.0 2.0 2.4
（1）连接电路时，开关应处于 断开 状态。
（2）闭合开关前，将滑动变阻器的滑片P置于使接入电路的电阻值最大的位置，目的是 为了保护电路 。
（3）实验数据如上表，得出结论 在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 。
（4）实验中发现虽然用了两节干电池，但无论如何调节滑动变阻器，都无法使电压表示数达到3V，原因可能是 电池已发生损耗，两端电压低于3V 。
（5）若想要测量的电流值范围最大，定值电阻和滑动变阻器的阻值应分别选择 5 Ω和 20 Ω。（均在备选器材中选取）
【分析】（1）为了保护电路，连接电路时开关应断开；
（2）为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处；
（3）分析表中电流与电压的关系得出结论；
（4）干电池在使用的过程中存在损耗，据此分析；
（5）根据I＝分析解答。
【解答】解：（1）连接电路时，为了保护电路，开关应处于断开状态；
（2）闭合开关前，将滑动变阻器的滑片P置于使接入电路的电阻值最大的位置，目的是为了保护电路；
（3）根据表中数据可知：电压增大为原来的几倍，通过的电流也增大为原来的几倍，故得出的结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；
（4）实验中发现虽然用了两节干电池，但无论如何调节滑动变阻器，都无法使电压表示数达到3V，原因可能是电池已发生损耗，两端电压低于3V；
（5）电源电压不变，由I＝ 可知，电阻的变化范围越大，测量的电流值范围最大，所以定值电阻和滑动变阻器的阻值应分别选择5Ω和20Ω。
故答案为：（1）断开；（2）为了保护电路；（3）在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；（4）电池已发生损耗，两端电压低于3V；（5）5；20。
【点评】本题探究电流与电压的关系，考查注意事项、数据分析及欧姆定律的应用。
16．（2020秋 厦门期末）“探究电流与电阻的关系”的实验中，选用器材：电源、电流表、电压表、定值电阻三个（阻值为5Ω、10Ω、20Ω）、滑动变阻器（10Ω 2A）、开关、导线若干。
（1）图中电路还有一条导线未连接，请用笔画线代替导线补充完整。
（2）连接电路时，开关应处于 断开 状态，滑动变阻器滑片P移至最右端，这是为了 保护电路 。
（3）在AB间接入5Ω的定值电阻，闭合开关，调节滑动变阻器滑片P，使电压表示数为1.5V，记录电流表示数。断开开关，将AB间5Ω电阻换成10Ω，闭合开关，发现电压表示数 变大 （填“变大”、“变小”或“不变”），调节滑片P，直至 电压表示数为1.5V 再次记录数据。
（4）当AB间换成20Ω的电阻时，无论怎样移动滑片P，都无法完成实验，原因是 滑动变阻器的最大阻值太小 。
【分析】（1）滑动变阻器一上一下的串联在电路中，根据I＝算出电路的电流，据此判断出电流表的量程，且电流表与电阻串联；
（2）为了保护电路，连接电路时开关应该断开，闭合开关前滑动变阻器的滑片滑到最大阻值处；
（3）研究电流与电压电阻的关系时，要保持电阻两端的电压不变，根据串联电路分压的特点分析出滑动变阻器的移动方向；
（4）定值电阻的阻值越大，所需变阻器的阻值越大，由串联电路电压的规律和分压原理，求变阻器连入电路中阻值，据此分析。
【解答】解：（1）滑动变阻器一上一下的串联在电路中，根据I＝＝＝0.3A知，电流表选用小量程，且与滑动变阻器串联，如下图：
（2）为了保护电路，连接电路时开关应该断开，闭合开关前滑动变阻器的滑片滑到最大阻值处，即最右端；
（3）将5Ω的定值电阻换成10Ω定值电阻进行实验，由分压原理，电压表示数增大，根据串联电压的规律，应增大变阻器分得的电压，由分压原理知，变阻器连入电路中的电阻要增大，故向右移动滑片直至电压表示数为1.5V；
（4）图中电池为3节，所以电源电压为3×1.5V＝4.5V，当AB间换成20Ω的电阻时，
电路的电流为：
I′＝＝＝0.075A，
根据串联电路电压的规律知，滑动变阻器两端的电压为：
U滑＝U﹣UV＝4.5V﹣1.5V＝3V，
滑动变阻器两端的电阻为：
R滑＝＝＝40Ω＞10Ω，即变阻器的最大阻值至少为40Ω，
所以当AB间换成20Ω的电阻时，无论怎样移动滑片P，都无法完成实验是因为滑动变阻器的电阻太小了。
故答案为：（1）见上图；（2）断开；保护电路；（3）变大；电压表示数为1.5 V；（4）滑动变阻器的最大阻值太小。
【点评】此题属于电学方面的综合题目，考查的知识点比较广泛，综合性比较强，对学生的综合能力要求比较高，属于中考题目的热点和焦点。因此，在做这方面的题目时，一定要静下心来，仔细阅读，认真审题。
17．（2020秋 厦门期末）用一根长15cm粗细均匀的铅笔芯，探究“电阻大小与长度的关系”。实验电路如图甲，电源电压恒为3V，AB为铅笔芯，P为鳄鱼夹。移动鳄鱼夹P，用刻度尺测量铅笔芯AP段的长度L，闭合开关，记录电流表的示数。
实验序号 1 2 3 4
L/cm 15.0 10.0 5.0 3.0
I/A 0.50 0.73 1.50 2.70
电阻R/Ω 6 4.1 1.1
（1）计算表格中第3次测量的电阻值R＝ 2 Ω。
（2）请在图乙中画出R﹣L关系图象。
（3）根据图象，可以得到结论： 材料、横截面积相同时，导体的电阻大小与长度成正比 。
【分析】（1）已知电源电压，根据第3次测量的电流值，由欧姆定律求出电阻阻值。
（2）根据表中数据利用描点连线可得R﹣L关系图象。
（3）根据图象的特点得出结论，注意条件是材料、横截面积相同。
【解答】解：（1）电源电压为3V，第3次测量的电流值为1.50A，
则根据I＝可得：R＝＝＝2Ω；
（2）根据表中数据描点连线可得R﹣L关系图象，如图所示。
（3）根据图象可知：图象为过原点的直线，说明材料、横截面积相同时，导体的电阻大小与长度成正比。
故答案为：（1）2；
（2）如图：
（3）材料、横截面积相同时，导体的电阻大小与长度成正比。
【点评】本题考查欧姆定律的应用，对实验数据的分析处理能力，关键是能利用控制变量法解答。
五．计算题（共1小题）
18．（2020秋 厦门期末）学校科技兴趣小组学以致用设计了一款金属电阻温度计，电路如图甲。电源电压恒为24V，电流表、电压表（0﹣15V），Rt为测温金属电阻，它的阻值随温度的变化如图乙。将Rt放入0℃的物体中，调节滑动变阻器R，使电压表示数为8V，将此处标记为0℃电流表示数为I0。为保证电压表盘上的温度刻度均匀分布，需控制电流不变，温度计每次测量均需调节R使电流表示数保持为I0。
（1）计算I0的大小。
（2）求该温度计的最高测量温度。
（3）改变I0的大小，可将温度计的量程扩大到0℃﹣240℃，则滑动变阻器最大阻值至少应为多少？
【分析】（1）根据电路图可知，Rt与R串联，电压表测量Rt两端电压，根据图象读出t＝0℃时Rt的阻值，再根据欧姆定律求出电流I0的大小；
（2）根据欧姆定律测量最高温度时Rt的阻值，然后根据Rt＝0.5t+80求出测量的最高温度；
（3）当t＝240℃时，由Rt＝0.5t+80求出Rt，根据欧姆定律求出I0，再根据串联电路电压特点和欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值的最小值。
【解答】解：（1）根据电路图可知，Rt与R串联，电压表测量Rt两端电压；
根据图乙可知，当t＝0℃时，Rt＝80Ω，且Ut＝8V
则I0＝＝＝0.1A；
（2）测最高温时，Ut′＝15V
由I＝可得，Rt′＝＝＝150Ω
根据图乙可得：Rt＝t+80＝0.5t+80
则当Rt′＝150Ω测得温度计的最高测量温度：t＝140℃；
（3）当t＝240℃时，由Rt＝0.5t+80得：Rt″＝200Ω
则I0′＝＝＝0.075A，
此时，滑动变阻器对应的阻值为：Rt1＝＝＝120Ω；
当t＝0℃时，Rt＝80Ω
Ut″＝I0Rt＝0.075A×80Ω＝6V
此时，滑动交阻器对应的阻值为Rt2＝＝＝240Ω，即滑动变阻器的最大阻值至少应为240Ω。
答：（1）I0的大小为0.1A。
（2）求该温度计的最高测量温度为140℃。
（3）滑动变阻器最大阻值至少应为240Ω。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，从图象中获取有用的信息是关键。
六．解答题（共1小题）
19．（2022秋 厦门期末）物理学科实践小组模拟工程师做“钢梁承重下垂”的测试，用钢片模拟“桥梁”，如图甲所示，力敏电阻R受到的压力F与钢片下垂量h满足关系F＝kh，k＝2N/mm。测试电路设计如图乙，力敏电阻R与其受到的压力F关系图象如图丙。已知电源电压4.5V，R0＝500Ω，电压表量程0﹣3V。外加压力为零时，由于钢片自重，力敏电阻R受到的压力F0＝5N。求：
（1）当电压表示数为3V时，电路中的电流。
（2）当电压表示数为3V时，钢片下垂量h。
（3）请指出图乙设计中存在的问题，利用现有器材进行改进，画出改进后的电路图，并计算出改进后仪器能测量的最大下垂量。
【分析】（1）闭合开关，两电阻串联接入电路，电压表测力敏电阻两端的电压，
根据串联电路电压规律计算电压表示数为3V时定值电阻两端的电压，根据串联电路电流特点结合欧姆定律计算此时通过电路的电流；
（2）根据欧姆定律计算当电压表示数为3V时，力敏电阻接入电路的阻值，由图丙可知力敏电阻受到的压力，根据F＝kh计算钢片下垂量；
（3）外加压力为零时，由于钢片自重，力敏电阻R受到的压力F0＝5N，由图丙可知力敏电阻接入电路的阻值，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律计算此时通过电路的电流，根据U＝IR计算此时力敏电阻两端的电压，与电压表量程比较可知电路问题，
为保证电路安全，可以将电压表并联在定值电阻两端，当电压表示数最大为3V时，根据欧姆定律计算通过电路的最大电流，根据U＝IR计算此时力敏电阻两端的电压，根据欧姆定律计算此时力敏电阻接入电路的阻值，由图丙可知力敏电阻受到的压力，进一步计算改进后仪器能测量的最大下垂量。
【解答】解：（1）闭合开关，两电阻串联接入电路，电压表测力敏电阻两端的电压，
串联电路总电压等于各部分电压之和，当电压表示数为3V时，定值电阻两端的电压：U0＝U﹣UR＝4.5V﹣3V＝1.5V，
串联电路各处电流相等，此时通过电路的电流：I＝＝＝0.003A；
（2）当电压表示数为3V时，力敏电阻接入电路的阻值：R＝＝＝1000Ω，
由图丙可知力敏电阻受到的压力为10N，则钢片下垂量h＝＝＝5mm；
（3）外加压力为零时，由于钢片自重，力敏电阻R受到的压力F0＝5N，由图丙可知力敏电阻接入电路的阻值为2000Ω，此时力敏电阻接入电路最大阻值，
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′＝＝＝0.0018A，
此时力敏电阻两端的电压：UR′＝I′R′＝0.0018A×2000Ω＝3.6V＞3V，所以电压表会损坏，
为保证电路安全，可以将电压表并联在定值电阻两端，如图：
，
当电压表示数最大为3V时，根据欧姆定律可得通过电路的最大电流：＝＝＝0.006A，
此时力敏电阻两端的电压：UR″＝U﹣U0大＝4.5V﹣3V＝1.5V，
力敏电阻接入电路的阻值：R″＝＝＝250Ω，
由图丙可知力敏电阻受到的压力为40N，则改进后仪器能测量的最大下垂量：h′＝＝＝20mm。
答：（1）当电压表示数为3V时，电路中的电流为0.003A；
（2）当电压表示数为3V时，钢片下垂量h为5mm；
（3）改进后的电路图见上图，改进后仪器能测量的最大下垂量为20mm。
【点评】本题考查串联电路特点、欧姆定律的灵活运用，正确读取图中信息是解题的关键。
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