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8. (2024·娄底期末)如图所示,在“探究电流与电压关系”的实验时.正确的操作是 (
A.保持$R_2$滑片的位置不动
B.保持电路中电流不变
C.保持$R_1$不变,调节$R_2$的滑片到不同的适当位置
D.更换$R_1$,调节$R_2$的滑片到不同的适当位置
C
)A.保持$R_2$滑片的位置不动
B.保持电路中电流不变
C.保持$R_1$不变,调节$R_2$的滑片到不同的适当位置
D.更换$R_1$,调节$R_2$的滑片到不同的适当位置
答案
8. C
解析
【分析】
探究电流与电压关系的实验需运用控制变量法，核心是控制定值电阻的阻值不变，改变定值电阻两端的电压，记录对应电流以分析规律。本题中R₁是定值电阻，为实验研究对象，因此需保持R₁不变，通过调节滑动变阻器R₂的滑片改变电路电流，进而改变R₁两端电压，获取多组实验数据。逐一分析选项：A选项保持R₂滑片不动，电路电阻不变，电流和R₁两端电压均不变，无法完成探究；B选项要求保持电流不变，不符合实验需改变电流与电压的要求；C选项符合控制变量法和实验操作逻辑；D选项更换R₁会改变电阻，属于探究电流与电阻关系的操作，不符合本题实验目的。
【解析】
探究电流与电压的关系时，根据控制变量法，要控制定值电阻的阻值不变，改变定值电阻两端的电压，观察电流的变化规律。实验中，定值电阻R₁是研究对象，需保持R₁的阻值不变，通过调节滑动变阻器R₂的滑片，改变电路的总电阻，从而改变电路中的电流，使R₁两端的电压发生变化，得到多组电流与电压的对应数据，完成实验。
对各选项分析如下：
A选项：保持R₂滑片位置不动，电路总电阻不变，电路电流和R₁两端电压均不变，无法探究电流与电压的关系，错误；
B选项：实验需要改变电流和电压，并非保持电流不变，错误；
C选项：保持R₁不变，调节R₂的滑片到不同位置，可改变R₁两端的电压和电路电流，符合实验操作要求，正确；
D选项：更换R₁会改变电阻，该操作是探究电流与电阻关系的实验步骤，不符合本题探究电流与电压关系的实验目的，错误。
【答案】
C
【知识点】
探究电流与电压的关系、控制变量法
【点评】
本题考查探究电流与电压关系的实验操作，核心是控制变量法的应用，明确实验中需控制电阻不变、改变电压的要求，属于基础实验题，难度适中。
【难度系数】
0.7
探究电流与电压关系的实验需运用控制变量法，核心是控制定值电阻的阻值不变，改变定值电阻两端的电压，记录对应电流以分析规律。本题中R₁是定值电阻，为实验研究对象，因此需保持R₁不变，通过调节滑动变阻器R₂的滑片改变电路电流，进而改变R₁两端电压，获取多组实验数据。逐一分析选项：A选项保持R₂滑片不动，电路电阻不变，电流和R₁两端电压均不变，无法完成探究；B选项要求保持电流不变，不符合实验需改变电流与电压的要求；C选项符合控制变量法和实验操作逻辑；D选项更换R₁会改变电阻，属于探究电流与电阻关系的操作，不符合本题实验目的。
【解析】
探究电流与电压的关系时，根据控制变量法，要控制定值电阻的阻值不变，改变定值电阻两端的电压，观察电流的变化规律。实验中，定值电阻R₁是研究对象，需保持R₁的阻值不变，通过调节滑动变阻器R₂的滑片，改变电路的总电阻，从而改变电路中的电流，使R₁两端的电压发生变化，得到多组电流与电压的对应数据，完成实验。
对各选项分析如下：
A选项：保持R₂滑片位置不动，电路总电阻不变，电路电流和R₁两端电压均不变，无法探究电流与电压的关系，错误；
B选项：实验需要改变电流和电压，并非保持电流不变，错误；
C选项：保持R₁不变，调节R₂的滑片到不同位置，可改变R₁两端的电压和电路电流，符合实验操作要求，正确；
D选项：更换R₁会改变电阻，该操作是探究电流与电阻关系的实验步骤，不符合本题探究电流与电压关系的实验目的，错误。
【答案】
C
【知识点】
探究电流与电压的关系、控制变量法
【点评】
本题考查探究电流与电压关系的实验操作，核心是控制变量法的应用，明确实验中需控制电阻不变、改变电压的要求，属于基础实验题，难度适中。
【难度系数】
0.7
9. 如图所示的电路,电源电压不变.闭合开关后,将滑动变阻器的滑片向A端移动,小灯泡的亮度和电压表的示数将（
A.变亮、变小
B.不变、变小
C.变暗、变大
D.变亮、变大
D
）A.变亮、变小
B.不变、变小
C.变暗、变大
D.变亮、变大
答案
9. D
解析
【分析】
首先明确电路连接：灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端电压。当滑片向A端移动时，先判断滑动变阻器接入电阻的变化，再结合欧姆定律分析电路电流变化，进而判断灯泡亮度和电压表示数的变化。
【解析】
1. 电路分析：由图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表并联在灯泡L两端，测量灯泡两端的电压。
2. 滑动变阻器电阻变化：滑片向A端移动时，滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变短，因此接入电路的电阻$R_{滑}$变小。
3. 电路电流变化：电路总电阻$R_{总}=R_{L}+R_{滑}$（$R_{L}$为灯泡电阻，不变），所以总电阻变小；电源电压$U$不变，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$，电路中的电流$I$变大。
4. 灯泡亮度变化：灯泡的实际功率$P=I^{2}R_{L}$，$R_{L}$不变，$I$变大，因此实际功率变大，灯泡变亮。
5. 电压表示数变化：电压表测灯泡电压，根据$U_{L}=IR_{L}$，$I$变大、$R_{L}$不变，所以$U_{L}$变大，即电压表示数变大。
综上，灯泡变亮，电压表示数变大，对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
串联电路、欧姆定律、电功率
【点评】
本题为串联电路动态分析题，需明确电路连接方式，利用欧姆定律和电功率公式逐步推导各物理量的变化，是电学基础题型，难度适中。
【难度系数】
0.5
首先明确电路连接：灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端电压。当滑片向A端移动时，先判断滑动变阻器接入电阻的变化，再结合欧姆定律分析电路电流变化，进而判断灯泡亮度和电压表示数的变化。
【解析】
1. 电路分析：由图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表并联在灯泡L两端，测量灯泡两端的电压。
2. 滑动变阻器电阻变化：滑片向A端移动时，滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变短，因此接入电路的电阻$R_{滑}$变小。
3. 电路电流变化：电路总电阻$R_{总}=R_{L}+R_{滑}$（$R_{L}$为灯泡电阻，不变），所以总电阻变小；电源电压$U$不变，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$，电路中的电流$I$变大。
4. 灯泡亮度变化：灯泡的实际功率$P=I^{2}R_{L}$，$R_{L}$不变，$I$变大，因此实际功率变大，灯泡变亮。
5. 电压表示数变化：电压表测灯泡电压，根据$U_{L}=IR_{L}$，$I$变大、$R_{L}$不变，所以$U_{L}$变大，即电压表示数变大。
综上，灯泡变亮，电压表示数变大，对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
串联电路、欧姆定律、电功率
【点评】
本题为串联电路动态分析题，需明确电路连接方式，利用欧姆定律和电功率公式逐步推导各物理量的变化，是电学基础题型，难度适中。
【难度系数】
0.5
10. 在探究电流与电阻关系的实验中(如图甲所示),滑动变阻器R除保护电路安全外,另一作用是
保持电阻R两端电压不变
;根据图乙可知,电阻R两端电压为2
V.答案
10. 保持电阻R两端电压不变 2
解析
【分析】
探究电流与电阻关系的实验需采用控制变量法，要保持电阻两端电压不变，改变电阻大小来研究电流的变化，据此分析滑动变阻器的作用；结合欧姆定律，利用图乙中电流与电阻倒数的关系，可计算出电阻R两端的电压。
【解析】
1. 在探究电流与电阻关系的实验中，需控制电阻两端的电压不变，改变电阻阻值，观察电流的变化规律，因此滑动变阻器除保护电路外，另一作用是保持电阻R两端电压不变。
2. 根据欧姆定律 $ U = IR $，变形可得 $ U = \frac{I}{\frac{1}{R}} $。从图乙中选取一组数据：当 $ \frac{1}{R} = 5 × 10^{-1} \, \Omega^{-1} = 0.5 \, \Omega^{-1} $ 时，电流 $ I = 1.0 \, A $，代入得 $ U = \frac{1.0 \, A}{0.5 \, \Omega^{-1}} = 2 \, V $；再验证另一组数据：当 $ \frac{1}{R} = 10 × 10^{-1} \, \Omega^{-1} = 1.0 \, \Omega^{-1} $ 时，电流 $ I = 2.0 \, A $，则 $ U = \frac{2.0 \, A}{1.0 \, \Omega^{-1}} = 2 \, V $，故电阻R两端电压为2V。
【答案】
保持电阻R两端电压不变；2
【知识点】
探究电流与电阻关系、欧姆定律
【点评】
本题考查探究电流与电阻关系的实验，核心是理解控制变量法的应用，结合欧姆定律分析图像获取电压值，属于基础实验题。
【难度系数】
0.3
探究电流与电阻关系的实验需采用控制变量法，要保持电阻两端电压不变，改变电阻大小来研究电流的变化，据此分析滑动变阻器的作用；结合欧姆定律，利用图乙中电流与电阻倒数的关系，可计算出电阻R两端的电压。
【解析】
1. 在探究电流与电阻关系的实验中，需控制电阻两端的电压不变，改变电阻阻值，观察电流的变化规律，因此滑动变阻器除保护电路外，另一作用是保持电阻R两端电压不变。
2. 根据欧姆定律 $ U = IR $，变形可得 $ U = \frac{I}{\frac{1}{R}} $。从图乙中选取一组数据：当 $ \frac{1}{R} = 5 × 10^{-1} \, \Omega^{-1} = 0.5 \, \Omega^{-1} $ 时，电流 $ I = 1.0 \, A $，代入得 $ U = \frac{1.0 \, A}{0.5 \, \Omega^{-1}} = 2 \, V $；再验证另一组数据：当 $ \frac{1}{R} = 10 × 10^{-1} \, \Omega^{-1} = 1.0 \, \Omega^{-1} $ 时，电流 $ I = 2.0 \, A $，则 $ U = \frac{2.0 \, A}{1.0 \, \Omega^{-1}} = 2 \, V $，故电阻R两端电压为2V。
【答案】
保持电阻R两端电压不变；2
【知识点】
探究电流与电阻关系、欧姆定律
【点评】
本题考查探究电流与电阻关系的实验，核心是理解控制变量法的应用，结合欧姆定律分析图像获取电压值，属于基础实验题。
【难度系数】
0.3
11. 如图，电源电压不变，已知$R_2=15\ \Omega$，合开关后，电流表$\mathrm{A}_1$、$\mathrm{A}_2$的示数分别为0.5 A、0.2 A，则通过$R_1$的电流为
0.3
A，电源电压为3
V.答案
11. 0.3 3
解析
【分析】首先观察电路图，明确R₁与R₂为并联电路；电流表A₁测干路总电流，电流表A₂测R₂支路的电流。根据并联电路的电流规律，干路电流等于各支路电流之和，可求出通过R₁的电流；再根据并联电路的电压规律，各支路电压等于电源电压，结合欧姆定律可计算电源电压。
【解析】
1. 求通过R₁的电流：
因为R₁与R₂并联，干路电流$ I = I_1 + I_2 $，已知干路电流（A₁示数）$ I = 0.5\ \mathrm{A} $，通过R₂的电流（A₂示数）$ I_2 = 0.2\ \mathrm{A} $，所以通过R₁的电流：
$ I_1 = I - I_2 = 0.5\ \mathrm{A} - 0.2\ \mathrm{A} = 0.3\ \mathrm{A} $。
2. 求电源电压：
并联电路中各支路电压等于电源电压，即$ U = U_2 $，根据欧姆定律$ U = I_2R_2 $，代入$ I_2 = 0.2\ \mathrm{A} $、$ R_2 = 15\ \Omega $，得：
$ U = 0.2\ \mathrm{A} × 15\ \Omega = 3\ \mathrm{V} $。
【答案】0.3；3
【知识点】并联电路电流规律；欧姆定律；并联电路电压规律
【点评】本题考查并联电路的电流、电压特点及欧姆定律的应用，属于基础电路计算题，关键是准确判断电流表测量的对象，熟练运用相关规律即可快速解答。
【难度系数】0.6
【解析】
1. 求通过R₁的电流：
因为R₁与R₂并联，干路电流$ I = I_1 + I_2 $，已知干路电流（A₁示数）$ I = 0.5\ \mathrm{A} $，通过R₂的电流（A₂示数）$ I_2 = 0.2\ \mathrm{A} $，所以通过R₁的电流：
$ I_1 = I - I_2 = 0.5\ \mathrm{A} - 0.2\ \mathrm{A} = 0.3\ \mathrm{A} $。
2. 求电源电压：
并联电路中各支路电压等于电源电压，即$ U = U_2 $，根据欧姆定律$ U = I_2R_2 $，代入$ I_2 = 0.2\ \mathrm{A} $、$ R_2 = 15\ \Omega $，得：
$ U = 0.2\ \mathrm{A} × 15\ \Omega = 3\ \mathrm{V} $。
【答案】0.3；3
【知识点】并联电路电流规律；欧姆定律；并联电路电压规律
【点评】本题考查并联电路的电流、电压特点及欧姆定律的应用，属于基础电路计算题，关键是准确判断电流表测量的对象，熟练运用相关规律即可快速解答。
【难度系数】0.6
12. 一只电阻器两端的电压从3 V增加到3.8 V时，通过该电阻器的电流增加了0.2 A，则该电阻的阻值是
4
Ω.答案
12. 4
解析
【分析】首先明确电阻是导体本身的固有属性，不随两端电压和通过电流的变化而改变，因此两次电压变化时电阻阻值R不变。根据欧姆定律I=U/R，分别表示出两种电压下的电流，再利用电流的变化量建立等式，即可求出电阻的阻值。
【解析】设该电阻的阻值为R，由于电阻是导体的固有属性，不随电压、电流变化，因此两次电压下电阻值相同。
根据欧姆定律I = U/R，可得：
当电压U₁=3V时，电流I₁ = U₁/R；
当电压U₂=3.8V时，电流I₂ = U₂/R；
已知电流增加了ΔI=0.2A，即ΔI = I₂ - I₁，代入得：
ΔI = (U₂/R) - (U₁/R) = (U₂ - U₁)/R
整理得：R = (U₂ - U₁)/ΔI
代入数值：U₂ - U₁ = 3.8V - 3V = 0.8V，ΔI=0.2A，
则R = 0.8V / 0.2A = 4Ω。
【答案】4
【知识点】欧姆定律、电阻的特性
【点评】本题考查欧姆定律的应用，核心是理解电阻不随电压和电流变化的特点，通过电流变化量建立等式求解，属于基础题型。
【难度系数】0.6
【解析】设该电阻的阻值为R，由于电阻是导体的固有属性，不随电压、电流变化，因此两次电压下电阻值相同。
根据欧姆定律I = U/R，可得：
当电压U₁=3V时，电流I₁ = U₁/R；
当电压U₂=3.8V时，电流I₂ = U₂/R；
已知电流增加了ΔI=0.2A，即ΔI = I₂ - I₁，代入得：
ΔI = (U₂/R) - (U₁/R) = (U₂ - U₁)/R
整理得：R = (U₂ - U₁)/ΔI
代入数值：U₂ - U₁ = 3.8V - 3V = 0.8V，ΔI=0.2A，
则R = 0.8V / 0.2A = 4Ω。
【答案】4
【知识点】欧姆定律、电阻的特性
【点评】本题考查欧姆定律的应用，核心是理解电阻不随电压和电流变化的特点，通过电流变化量建立等式求解，属于基础题型。
【难度系数】0.6
13. 如图是一款摄像机自主启动装置的简化电路图，电源电压恒为12 V，$R_P$是红外线探测电阻，R是定值电阻，阻值为8 Ω. 当R两端的电压达到8 V时，摄像机自主启动拍摄. 求：
（1）电路中的电流；
（2）$R_P$的阻值.
（1）电路中的电流；
（2）$R_P$的阻值.
答案
13. (1) 1 A (2) 4 Ω
解析
【分析】
本题为串联电路的欧姆定律应用问题，定值电阻R与红外线探测电阻Rp串联，电压表测定值电阻R两端的电压。解题思路：（1）已知R的阻值和其两端电压，利用欧姆定律结合串联电路电流处处相等的特点，可求出电路中的电流；（2）根据串联电路总电压等于各部分电压之和，先算出Rp两端的电压，再结合串联电流特点和欧姆定律，求出Rp的阻值。
【解析】
（1）由电路图可知，R与Rp串联，电压表测R两端的电压，已知$ U_R = 8\ \mathrm{V} $，$ R = 8\ \Omega $。
根据欧姆定律$ I = \frac{U}{R} $，可得电路中的电流：
$ I = \frac{U_R}{R} = \frac{8\ \mathrm{V}}{8\ \Omega} = 1\ \mathrm{A} $。
（2）串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和，已知电源电压$ U = 12\ \mathrm{V} $，则Rp两端的电压：
$ U_P = U - U_R = 12\ \mathrm{V} - 8\ \mathrm{V} = 4\ \mathrm{V} $。
串联电路中电流处处相等，故通过Rp的电流$ I_P = I = 1\ \mathrm{A} $。
再根据欧姆定律，可得Rp的阻值：
$ R_P = \frac{U_P}{I_P} = \frac{4\ \mathrm{V}}{1\ \mathrm{A}} = 4\ \Omega $。
【答案】
（1）电路中的电流为1 A；（2）$ R_P $的阻值为4 Ω。
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律
【点评】
本题考查串联电路规律及欧姆定律的基础应用，解题关键是掌握串联电路的电流、电压特点，熟练运用欧姆定律计算，属于初中物理的基础题型，适合巩固电路计算的核心知识点。
【难度系数】
0.5
本题为串联电路的欧姆定律应用问题，定值电阻R与红外线探测电阻Rp串联，电压表测定值电阻R两端的电压。解题思路：（1）已知R的阻值和其两端电压，利用欧姆定律结合串联电路电流处处相等的特点，可求出电路中的电流；（2）根据串联电路总电压等于各部分电压之和，先算出Rp两端的电压，再结合串联电流特点和欧姆定律，求出Rp的阻值。
【解析】
（1）由电路图可知，R与Rp串联，电压表测R两端的电压，已知$ U_R = 8\ \mathrm{V} $，$ R = 8\ \Omega $。
根据欧姆定律$ I = \frac{U}{R} $，可得电路中的电流：
$ I = \frac{U_R}{R} = \frac{8\ \mathrm{V}}{8\ \Omega} = 1\ \mathrm{A} $。
（2）串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和，已知电源电压$ U = 12\ \mathrm{V} $，则Rp两端的电压：
$ U_P = U - U_R = 12\ \mathrm{V} - 8\ \mathrm{V} = 4\ \mathrm{V} $。
串联电路中电流处处相等，故通过Rp的电流$ I_P = I = 1\ \mathrm{A} $。
再根据欧姆定律，可得Rp的阻值：
$ R_P = \frac{U_P}{I_P} = \frac{4\ \mathrm{V}}{1\ \mathrm{A}} = 4\ \Omega $。
【答案】
（1）电路中的电流为1 A；（2）$ R_P $的阻值为4 Ω。
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律
【点评】
本题考查串联电路规律及欧姆定律的基础应用，解题关键是掌握串联电路的电流、电压特点，熟练运用欧姆定律计算，属于初中物理的基础题型，适合巩固电路计算的核心知识点。
【难度系数】
0.5
14. (2024·前郭期中)如图所示的电路,电源电压不变,电阻$R_1$的阻值为15 Ω,当开关S闭合、$S_1$断开时,电流表的示数为0.4 A;当开关S、$S_1$均闭合时,电流表的示数为0.6 A.求：
(1) 电源电压.
(2) 电阻$R_2$的阻值.
(1) 电源电压.
(2) 电阻$R_2$的阻值.
答案
14. (1) 6 V (2) 30 Ω
解析
【分析】首先分析开关不同状态下的电路结构：当S闭合、S₁断开时，电路为R₁的简单电路，电流表测R₁的电流；当S、S₁都闭合时，R₁与R₂并联，电流表测干路电流。解题时，先利用欧姆定律和R₁的参数算出电源电压，再根据并联电路的电流特点求出通过R₂的电流，最后结合并联电路电压特点和欧姆定律算出R₂的阻值。
【解析】
(1) 当开关S闭合、$S_1$断开时，电路为$R_1$的简单电路，电流表测通过$R_1$的电流$I_1=0.4\ \mathrm{A}$。
根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，可得电源电压：
$U = I_1R_1 = 0.4\ \mathrm{A} × 15\ \Omega = 6\ \mathrm{V}$。
(2) 当开关S、$S_1$均闭合时，$R_1$与$R_2$并联，电流表测干路电流$I=0.6\ \mathrm{A}$。
因为并联电路中各支路独立工作，所以通过$R_1$的电流仍为$0.4\ \mathrm{A}$。
根据并联电路的电流特点$I=I_1+I_2$，可得通过$R_2$的电流：
$I_2 = I - I_1 = 0.6\ \mathrm{A} - 0.4\ \mathrm{A} = 0.2\ \mathrm{A}$。
并联电路中各支路两端的电压等于电源电压，即$U_2=U=6\ \mathrm{V}$。
再根据欧姆定律，电阻$R_2$的阻值：
$R_2 = \frac{U_2}{I_2} = \frac{6\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}} = 30\ \Omega$。
【答案】
(1) 电源电压为6 V；(2) 电阻$R_2$的阻值为30 Ω。
【知识点】
欧姆定律、并联电路电流规律、并联电路电压规律
【点评】
本题为电学基础计算题，核心考查欧姆定律和并联电路的规律，解题关键是准确分析开关状态对应的电路连接方式，属于常规题型，难度适中。
【难度系数】
0.6
【解析】
(1) 当开关S闭合、$S_1$断开时，电路为$R_1$的简单电路，电流表测通过$R_1$的电流$I_1=0.4\ \mathrm{A}$。
根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，可得电源电压：
$U = I_1R_1 = 0.4\ \mathrm{A} × 15\ \Omega = 6\ \mathrm{V}$。
(2) 当开关S、$S_1$均闭合时，$R_1$与$R_2$并联，电流表测干路电流$I=0.6\ \mathrm{A}$。
因为并联电路中各支路独立工作，所以通过$R_1$的电流仍为$0.4\ \mathrm{A}$。
根据并联电路的电流特点$I=I_1+I_2$，可得通过$R_2$的电流：
$I_2 = I - I_1 = 0.6\ \mathrm{A} - 0.4\ \mathrm{A} = 0.2\ \mathrm{A}$。
并联电路中各支路两端的电压等于电源电压，即$U_2=U=6\ \mathrm{V}$。
再根据欧姆定律，电阻$R_2$的阻值：
$R_2 = \frac{U_2}{I_2} = \frac{6\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}} = 30\ \Omega$。
【答案】
(1) 电源电压为6 V；(2) 电阻$R_2$的阻值为30 Ω。
【知识点】
欧姆定律、并联电路电流规律、并联电路电压规律
【点评】
本题为电学基础计算题，核心考查欧姆定律和并联电路的规律，解题关键是准确分析开关状态对应的电路连接方式，属于常规题型，难度适中。
【难度系数】
0.6
