12. 如图所示是利用数字化“电压-电流”传感器测量电阻后绘出的不同电阻的$U-I$图像.由图像可知,下列判断正确的是 ()

A. $R_{1}＜R_{2}＜R_{3}$
B. $R_{1}＞R_{2}＞R_{3}$
C. $R_{1}= R_{2}= R_{3}$
D. 无法比较$R_{1}$、$R_{2}$、$R_{3}$大小

B 解析:由题图可知,当三个电阻两端电压相等时,通过三个电阻的电流大小关系为 $I_1 ＜ I_2 ＜ I_3$，由欧姆定律的变形式 $R = \frac{U}{I}$ 可知,$R_1 ＞ R_2 ＞ R_3$，B正确。

13. 小明同学在“探究电流与电压的关系”实验中,分别测量了定值电阻$R和小灯泡L$在不同电压下的电流值,并根据数据绘制了$I-U$图像,如图所示.下列说法正确的是 ()

A. ①是小灯泡的$I-U$图像
B. 定值电阻$R的阻值为0.1\Omega $
C. 电阻$R和小灯泡L并联在电源电压为4V$的电路中时,电路中总电流为$0.9A$
D. 电阻$R和小灯泡L串联在电源电压为9V$的电路中时,电路中电流是$0.4A$

C 解析:因小灯泡的电阻随温度的升高而增大，不是一个定值，故小灯泡的 $I - U$ 图像为②，A错误;①是定值电阻的 $I - U$ 图像，当电压为 $2V$ 时，对应的电流为 $0.2A$，根据欧姆定律可得,定值电阻的阻值 $R = \frac{U}{I} = \frac{2V}{0.2A} = 10Ω$，B错误;当定值电阻 $R$ 和小灯泡 $L$ 并联在电源电压为 $4V$ 的电路中时，由题图可知，通过定值电阻 $R$ 的电流为 $0.4A$，通过小灯泡的电流为 $0.5A$，电路的总电流为 $0.4A + 0.5A = 0.9A$，C正确;当定值电阻 $R$ 和小灯泡 $L$ 串联在电源电压为 $9V$ 的电路中时，结合题图可知，电路中电流是 $0.5A$ 时,定值电阻 $R$ 两端的电压为 $5V$，小灯泡 $L$ 两端的电压为 $4V$，刚好符合电源电压为 $9V$，D错误。

14. 对人体来说,一般情况下不高于$36V$的电压是安全的,当通过人体的电流为$1mA$时会有麻麻的感觉,当通过人体的电流为$30mA$时会有生命危险.根据以上数据,估算出人体的电阻最接近 ()
A. $1× 10^{2}\Omega $
B. $1× 10^{3}\Omega $
C. $1× 10^{4}\Omega $
D. $1× 10^{5}\Omega $

B 解析:因为当人体两端的电压为 $36V$ 时，通过人体的电流最大，为 $30mA$，所以人体的电阻 $R = \frac{U}{I} = \frac{36V}{30×10^{-3}A} = 1200Ω$，B符合题意。

15. 有两个定值电阻$R_{1}$、$R_{2}$,若它们两端的电压之比是$2:3$时,通过它们的电流之比是$1:3$,则它们的阻值之比是____.

$2:1$ 解析:因为 $U_1:U_2 = 2:3$，$I_1:I_2 = 1:3$，根据欧姆定律可得，$ \frac{R_1}{R_2} = \frac{\frac{U_1}{I_1}}{\frac{U_2}{I_2}} = \frac{U_1}{U_2}×\frac{I_2}{I_1} = \frac{2}{3}×\frac{3}{1} = \frac{2}{1} $。

16. 如图所示的电路中,当电流表的示数减少$0.2A$时,电压表的示数从$6V变为5V$,则定值电阻$R$的阻值为____$\Omega $;当电流表的示数为

$1.2A$时,电压表的示数为____$V$.

$5$ $6$ 解析:定值电阻的阻值不变，由欧姆定律可知，当电压表的示数 $U_1 = 6V$ 时，电路中的电流 $I_1 = \frac{U_1}{R} = \frac{6V}{R}$，当电压表的示数 $U_2 = 5V$ 时，电路中的电流 $I_2 = \frac{U_2}{R} = \frac{5V}{R}$，因为电流表的示数减少了 $0.2A$，所以 $ \Delta I = I_1 - I_2 = \frac{6V}{R} - \frac{5V}{R} = \frac{1V}{R} = 0.2A$，解得 $R = 5Ω$；当电流表的示数为 $1.2A$ 时，电压表的示数 $U_3 = I_3R = 1.2A×5Ω = 6V$。

17. 小明利用如图甲所示的电路探究通过导体的电流与电阻的关系,根据实验数据绘出的$I-\frac{1}{R}$图像如图乙所示.分析图像可知,当导体的电阻为____$\Omega $时,通过它的电流为$0.2A$.当电流分别为$0.25A和0.5A$时,接入电路中导体的电阻之比为____.实验过程中,小明控制导体两端的电压为____$V$.

$10$ $2:1$ $2$ 解析:由题图乙可知，当电流为 $0.2A$ 时，对应的 $ \frac{1}{R} = 0.1Ω^{-1}$，则电阻 $R = 10Ω$；因为电压一定时，导体中的电流与其电阻成反比，故当电流分别为 $I_1 = 0.25A$ 和 $I_2 = 0.5A$ 时，接入电路的导体的电阻之比 $R_1:R_2 = I_2:I_1 = (0.5A):(0.25A) = 2:1$；根据 $I = 0.2A$，$R = 10Ω$ 可得，导体两端的电压 $U = IR = 0.2A×10Ω = 2V$。

18. 小彬用如图甲所示的实验器材探究电流与电阻的关系.电源电压恒为$3V$,滑动变阻器上标有“$20\Omega $ $2A$”字样,另有阻值分别为$5\Omega $、$10\Omega $、$20\Omega $、$50\Omega $的定值电阻各一个.

(1)请你用笔画线代替导线把图甲所示的实物电路补充完整.
(2)小彬将$5\Omega $的定值电阻接入电路后,闭合开关,发现电流表有示数而电压表无示数,则电路中的故障可能是____(写出一种即可).排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片$P$,电流表的示数如图乙所示,此时电路中的电流为____$A$.
(3)将$5\Omega 的定值电阻换成10\Omega $的定值电阻,闭合开关,为了保持____表的示数不变,应将滑动变阻器的滑片$P$向____(选填“左”或“右”)端移动,记录此时电流表的示数.
(4)将$10\Omega 的定值电阻换成20\Omega $的定值电阻,重复步骤(3).
(5)实验中记录的三组数据如下表所示.分析数据可得出结论:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成____比.

(6)小彬问老师在此实验中能否换用$50\Omega $的定值电阻进行实验,老师回答不能更换并分析了原因,你认为原因是____.

(1) 如图所示(答案不唯一) (2) 电阻 $R$ 短路(答案不唯一) $0.36$ (3) 电压 左 (5) 反 (6) 滑动变阻器最大阻值太小

解析:(1) 电压表与电阻 $R$ 并联，由于电源电压为 $3V$，所以电压表应选择“$0～3V$”的量程，滑动变阻器采用“一上一下”的接法，如答图所示。(2) 电流表有示数，电压表无示数，可能是因为与电压表并联的部分发生短路，即定值电阻 $R$ 短路;由题图乙可知，电流表的量程为 $0～0.6A$，分度值为 $0.02A$，故示数为 $0.36A$。(3) 将 $5Ω$ 的定值电阻换成 $10Ω$ 的定值电阻后，电压表的示数会变大，所以应该增大滑动变阻器接入电路的阻值，即应将滑动变阻器的滑片 $P$ 向左端移动，使电压表保持原来的示数不变。(5) 当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。(6) 滑动变阻器的最大阻值为 $20Ω$，当定值电阻为 $50Ω$ 时，要使定值电阻两端的电压 $U = 20Ω×0.09A = 1.8V$，则通过定值电阻的电流 $I = \frac{U}{R} = \frac{1.8V}{50Ω} = 0.036A$，则滑动变阻器接入电路的阻值 $R' = \frac{U_{总} - U}{I} = \frac{3V - 1.8V}{0.036A} ≈ 33.3Ω$，滑动变阻器最大阻值太小，无法使定值电阻两端的电压为 $1.8V$。

20. 定值电阻$R_{1}两端加4.5V$电压时,通过$R_{1}的电流为0.45A$. 如图所示的电路中,电源电压不变,定值电阻$R_{1}和R_{0}$并联,此时电流表示数为$0.5A$;用阻值为$30\Omega 的定值电阻R_{2}替换R_{1}$,电流表示数变为$0.3A$.
(1)求$R_{1}$的阻值.
(2)求电源电压.
(3)求$R_{0}$的阻值.

(1) $R_1 = \frac{U_1}{I_1} = \frac{4.5V}{0.45A} = 10Ω$ (2) $ \frac{U}{10Ω} + \frac{U}{R_0} = 0.5A$，$ \frac{U}{30Ω} + \frac{U}{R_0} = 0.3A$，解得 $U = 3V$ (3) $ \frac{3V}{10Ω} + \frac{3V}{R_0} = 0.5A$，解得 $R_0 = 15Ω$ 解析:(1) 根据 $I = \frac{U}{R}$ 可得，$R_1 = \frac{U_1}{I_1} = \frac{4.5V}{0.45A} = 10Ω$。(2) 根据欧姆定律和并联电路的电流特点可知，定值电阻 $R_1$ 和 $R_0$ 并联时，$ \frac{U}{R_1} + \frac{U}{R_0} = I$，即 $ \frac{U}{10Ω} + \frac{U}{R_0} = 0.5A$ ①，定值电阻 $R_2$ 和 $R_0$ 并联时，$ \frac{U}{R_2} + \frac{U}{R_0} = I'$，即 $ \frac{U}{30Ω} + \frac{U}{R_0} = 0.3A$ ②，联立①②解得 $U = 3V$。(3) 将 $U = 3V$ 代入①式中，解得 $R_0 = 15Ω$。