欧姆定律及其应用压轴题(含答案解析)

欧姆定律及其应用之真题直击一．选择题（共8小题）1．（2009•奉化市模拟）如图所示为某同学在实验室用电压表测电压时所设计的一个电路图，下列有关此电路的说法中不正确的是（）A．电压表不可能同时测得L1、L2两端的电压B．S1和S2不能同时闭合，否则电路将短路C．若S1和S2都断开，电压表示数为零D．若在测得L1两端电压后，只需断开S1、闭合S2，就能直接测出L2两端的电压2．（2014春•龙山县校级月考）如图所示的电路中，R1、R2、R3和R4的阻值分别是12欧、18欧、18欧和12欧，电源电压恒为12伏，电压表的量程有两挡：0～3V和0～15V，该电压表的正确连接应该是（）A．“+”接线柱在上端，量程用0～15VB．“+”接线柱在上端，量程用0～3VC．“﹣”接线柱在上端，量程用0～15VD．“﹣”接线柱在上端，量程用0～3V3．（2014•十堰模拟）甲、乙、丙三只小灯泡，按如图所示连接时恰好都能正常发光．当甲灯由于接触不良而熄灭后，以下可能发生的是（）A．乙、丙灯立即变得更亮B．乙灯变暗，丙灯变亮C．丙灯烧毁，乙灯不亮D．乙灯烧毁，丙灯不亮4．（2014•乌鲁木齐）甲乙两地相距50km，在甲乙两地之间沿直线架设了两条输电线，已知输电线的电阻与其长度成正比，现输电线在某处发生了短路，为确定短路位置，甲乙两地检修员先后用相同的电源和电流表做成的测量仪如图，进行了如下测量，将测量仪接入ab时，电流表的示数为0.3A，将测量仪接入cd时，电流表的示数为1.2A．则短路位置离甲地（）A．40km B．33.3km C．16.7km D．10km5．（2014•）如图所示，是一科技创新小组同学们设计的水位计工作原理图，绝缘浮子随水位的升降带动滑动变阻器R的金属滑杆P升降，通过电压表是显示的数据来反应水位升降情况．水位最低时，滑杆P位于R的a端处．L是一个指示灯，电路各部分接触良好，不计导线电阻．下列判断正确的是（）A．当水位不变时，则电压表示数不变，指示灯不亮B．当水位下降时，则电压表示数变小，指示灯变亮C．当电压表示变大，指示灯变暗，则表明水位上升D．若将电压表改装成水位计，则电压表零刻度线即为水位计零刻度线6．（2013•昌平区一模）如图所示电路，当开关闭合后，电压表V1的示数为3V，电压表V2的示数为4V．若把电阻R2和R3的位置对调，其余元件位置不变，闭合开关后，有一只电压表示数变为5V，则下列说法正确的是（）A．电阻R2和R3的位置对调后，闭合开关，电压表V1的示数为5VB．电阻R2和R3的位置对调后，闭合开关，电压表V2的示数为5VC．电源电压为6VD．电阻R2和R3的位置对调后，闭合开关，电阻R1两端电压为1V7．（2014•）如图所示的电路中，电源电压不变，只闭合开关S1时，电压表V1与V2的示数之比为3：2；只闭合开关S2时，电压表V1与V2的示数之比为5：3，则R1与R2的电阻之比为（）A．3：5 B．2：3 C．4：3 D．5：3二．填空题（共2小题）8．（2013•）如图电源电压恒定，闭合S0．当S闭合、甲乙两表为电压表时，两表示数之比U甲：U乙=7：5；当S断开、甲乙两表为电流表时，两表示数之比I甲：I乙=，此时R1、R2消耗的功率之比P1：P2=．9．（2014•）如图所示的电路中，电源两端的电压不变，定值电阻R的阻值为R0．闭合开关S，当滑动变阻器接入电路中的电阻值为10Ω时，电压表的示数为U0．断开开关S，把电阻R换成阻值为3R0的另一定值电阻，闭合开关S，调节滑动变阻器滑片P的位置使电压表的示数仍为U0，则此时滑动变阻器接入电路中的电阻值为Ω．10．（2014•）如图甲所示的电路中，R2为滑动变阻器，R1、R3为定值电阻，电源两端电压保持恒定不变．改变滑片P的位置，两电压表的示数与电流表的示数对应关系的图象分别表示在图乙所示的坐标系中．则：（1）当滑片移至a端时，对应的是图乙中的点；（2）当滑片移至b端时，电路中的电流为A；（3）R1的阻值为多少？（4）电源的电压为多少？三．解答题（共4小题）11．（2015•）在自然灾害中输电线路容易出现故障，科技小组的同学通过实验探究来体验判断故障类型和位置的方法．他们用AB、CD两根长为L的长直电阻丝模拟输电线，在电阻丝的左右两侧可以安装检测电路，电阻丝单位长度的阻值为r．如图1所示，在左侧安装检测电路，其中R0为保护电阻，右侧用导线连接．线路无故障时，电压表V1示数为U，电流表示数为I．（1）若检测电路中电流表示数为0，电压表V1示数为U，表明输电线故障为．（2）若检测电路中电流表示数大于I，电压表V1示数为U，表明输电线可能出现短路或形成间隙电阻．如图2所示，小组在AB、CD之间某处连接一根导线模拟输电线短路，或在另一处连接未知电阻R x模拟输电线之间形成间隙电阻，在右侧连接电压表V2．若输电线短路，则电压表V2示数；若输电线之间形成间隙电阻，则电压表V2示数．（3）在图2中，若输电线的故障是短路，电流表的示数为I1，电压表V1的示数为U，则故障处与A端的距离为（用r、I1、U、R0表示）．12．（2013•）如图所示，电源电压为6V，R为“30Ω，0.25A”滑动变阻器，R1为“10Ω，0.4A”电阻，电压表量程为0﹣3V．图中虚线框内接一只“20Ω，0.3A”电阻R2（未画出）．已知：①闭合S1和S2，断开S3时，调节R，使其接入电路的阻值为10Ω，此时电路消耗的电功率为1.2W；②断开S1，闭合S2、S3，调节R，使其接入电路的阻值为6Ω，此时电压表的示数为1.0V．（1）在情形①中，求电路的总阻值；（2）请在答题卷的图中画出虚线框内的电路；（3）当闭合所有开关时，为保证电路安全，求滑动变阻器接入电路的阻值范围．13．（2013•）图甲为某型号电子秤，其原理结构如图乙所示，R0为定值电阻；R是压敏电阻，其阻值随所受压力F变化的关系如图丙所示．改写电压表（量程为3V）的表盘数值后可直接读出所称量物体的质量，设踏板的质量为5kg，电源电压保持9V不变，g取10N/Kg．（1）空载时，电压表的示数为1V，求R0的阻值．（2）该电子秤的量程是多大？（3）如果保持电子秤结构和电压表量程不变，只在电路中增加一个电阻，使电子秤的量程变为110kg，计算说明应使用多大的电阻？如何连接？参考答案与试题解析一．选择题（共8小题）1．（2009•奉化市模拟）如图所示为某同学在实验室用电压表测电压时所设计的一个电路图，下列有关此电路的说法中不正确的是（）A．电压表不可能同时测得L1、L2两端的电压B．S1和S2不能同时闭合，否则电路将短路C．若S1和S2都断开，电压表示数为零D．若在测得L1两端电压后，只需断开S1、闭合S2，就能直接测出L2两端的电压【考点】电路的三种状态；电压表的使用．【专题】错解分析题．【分析】根据电压表的正确使用方法进行分析，即电压表与被测用电器并联，且电流必须从正接线柱流入，负接线柱流出．电路有三种状态：通路、开路和短路；所谓电源短路，就是用导线不经过用电器直接将电源两极相连．【解答】解：A、因为L1、L2是串联在电路中，则电压表不可能同时与L1、L2并联；故A选项正确，不符合题意；B、由图可知：S1和S2同时闭合时会直接连通了电源的两极，电流将不再经过灯泡，发生短路，故B选项正确，不符合题意；C、若S1和S2都断开，电压表不能连入电路，故电压表不能测量，电压表示数就为零，故C 选项正确；不符合题意；D、在测得L1两端电压时，电流是从电压表的正接线柱流入，负接线柱流出．则断开S1、闭合S2时，电流就会从电压表的负接线柱流入，正接线柱流出；使电压表的正负接线柱接反了，不能使用；故D选项错误，符合题意．故选D．【点评】本题考查了电压表的使用．会根据电压表的使用方法将电压表正确接入电路中．2．（2014春•龙山县校级月考）如图所示的电路中，R1、R2、R3和R4的阻值分别是12欧、18欧、18欧和12欧，电源电压恒为12伏，电压表的量程有两挡：0～3V和0～15V，该电压表的正确连接应该是（）A．“+”接线柱在上端，量程用0～15VB．“+”接线柱在上端，量程用0～3VC．“﹣”接线柱在上端，量程用0～15VD．“﹣”接线柱在上端，量程用0～3V【考点】欧姆定律的应用．【专题】欧姆定律．【分析】电源的作用﹣﹣提供电压，由电路中的电阻分担，利用欧姆定律求出R2、R4两端的电压，进而确定电压表两端的电压、电流方向，进而确定正确的选项．【解答】解：由题知，R1+R2=R3+R4=12Ω+18Ω=30Ω，由于R1和R2串联，U1：U2=R1：R2=12Ω：18Ω=2：3，而U=12V，所以U2=U=×12V=7.2V；由于R3和R4串联，U3：U4=R3：R4=18Ω：12Ω=3：2，而U=12V，所以U4=U=×12V=4.8V；电压表接通后，电压表下面接线柱（A点）电压高、上面接线柱（B点）电压低，电流将从下接线柱进、从上接线柱出，“﹣”接线柱在上端，电压表两端电压U'=7.2V﹣4.8V=2.4V＜3V，使用0～3V量程即可．故选D．【点评】本题考查了欧姆定律的应用，确定电压表上、下接线柱的电压高低是本题的关键．3．（2014•十堰模拟）甲、乙、丙三只小灯泡，按如图所示连接时恰好都能正常发光．当甲灯由于接触不良而熄灭后，以下可能发生的是（）A．乙、丙灯立即变得更亮B．乙灯变暗，丙灯变亮C．丙灯烧毁，乙灯不亮D．乙灯烧毁，丙灯不亮【考点】欧姆定律的应用．【专题】欧姆定律．【分析】由电路图可知，甲乙两灯泡并联后与丙灯泡串联，根据电阻的并联特点可知当甲灯由于接触不良而熄灭后并联部分电阻的变化、电路中总电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和丙灯泡两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知乙灯泡两端的电压变化，比较此时乙灯泡两端的电压和原来灯泡两端的电压关系判断其可能发生的情况，进一步得出答案．【解答】解：由电路图可知，甲乙两灯泡并联后与丙灯泡串联，因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以，当甲灯由于接触不良而熄灭后，并联部分的电阻变大，电路中的总电阻变大，由I=可知，电路中的电流减小，丙灯泡两端的电压变小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，乙灯泡两端的电压变大，大于灯泡正常发光时的电压，则乙灯泡可能会被烧坏，电路断路，丙灯泡不亮．故选D．【点评】本题考查了电路的动态分析，涉及到电阻的串并联和欧姆定律的应用，要注意三灯泡原来是正常发光的，当灯泡两端的电压大于正常发光时的电压时可能会被烧坏．4．（2014•乌鲁木齐）甲乙两地相距50km，在甲乙两地之间沿直线架设了两条输电线，已知输电线的电阻与其长度成正比，现输电线在某处发生了短路，为确定短路位置，甲乙两地检修员先后用相同的电源和电流表做成的测量仪如图，进行了如下测量，将测量仪接入ab时，电流表的示数为0.3A，将测量仪接入cd时，电流表的示数为1.2A．则短路位置离甲地（）A．40km B．33.3km C．16.7km D．10km【考点】欧姆定律的应用．【专题】应用题；电路和欧姆定律．【分析】根据欧姆定律可计算电路中的电阻，进一步计算短路位置离甲地的距离．【解答】解：已知输电线的电阻与其长度成正比，设每km输电线的电阻为R0，导线的短路位置离甲地为s，短路位置离乙地为50km﹣s，则R ab=2sR0，R cd=2（50km﹣s）R0，由欧姆定律得：U=I ab R ab，U=I cd R cd，∴I ab R ab=I cd R cd，即：0.3A×2sR0=1.2A×2（50km﹣s）R0，∴s=40km．故选A．【点评】本题考查学生运用欧姆定律解决实际问题的能力．能根据题意求从检修点到短路处的总电阻是关键的一步，再进一步根据总电阻得出导线的总长度，值得注意的是：短路处距甲处的距离则是导线总长度的一半．5．（2014•）如图所示，是一科技创新小组同学们设计的水位计工作原理图，绝缘浮子随水位的升降带动滑动变阻器R的金属滑杆P升降，通过电压表是显示的数据来反应水位升降情况．水位最低时，滑杆P位于R的a端处．L是一个指示灯，电路各部分接触良好，不计导线电阻．下列判断正确的是（）A．当水位不变时，则电压表示数不变，指示灯不亮B．当水位下降时，则电压表示数变小，指示灯变亮C．当电压表示变大，指示灯变暗，则表明水位上升D．若将电压表改装成水位计，则电压表零刻度线即为水位计零刻度线【考点】电路的动态分析．【专题】错解分析题；电路变化分析综合题．【分析】图示电路中，指示灯与变阻器串联，电压表串联变阻器两端的电压，变阻器的金属滑杆P上下移动时，电路中电阻改变，根据欧姆定律可知电流变化．根据欧姆定律和串联电路分压特点，分析电压表示数的变化．【解答】解：A、由图可知：指示灯与变阻器串联连接在电源上，处于通路状态，指示灯发光；当水位不变时，变阻器连入电路的阻值不变，则电流不变，所以电压表示数不变．故A错误．B、电压表测量变阻器两端的电压，根据串联电路电压与电阻成正比的特点可知，当水位下降，即滑动触头P向下运动时，电压表示数变小；电路处于通路状态，指示灯变亮，故B 正确；C、当电压表示变大，根据串联电路电压与电阻成正比的特点可知，变阻器连入电路的阻值变大，表明触头P向上移动，即水位上升；根据欧姆定律可知电流变小，所以指示灯变暗，故C正确．D、若将电压表改装成水位计，则电压表零刻度线时，即滑杆P位于R的a端处，由题干可知，此时水位最低，但不是水位计零刻度线，故D错误．故选：BC．【点评】本题考查电路的分析，关键抓住串联电路电压与电阻成正比的特点分析电压表示数与变阻器的阻值变化关系．6．（2013•昌平区一模）如图所示电路，当开关闭合后，电压表V1的示数为3V，电压表V2的示数为4V．若把电阻R2和R3的位置对调，其余元件位置不变，闭合开关后，有一只电压表示数变为5V，则下列说法正确的是（）A．电阻R2和R3的位置对调后，闭合开关，电压表V1的示数为5VB．电阻R2和R3的位置对调后，闭合开关，电压表V2的示数为5VC．电源电压为6VD．电阻R2和R3的位置对调后，闭合开关，电阻R1两端电压为1V【考点】欧姆定律的应用；串联电路的电流规律；串联电路的电压规律；电路的动态分析．【专题】应用题；电路和欧姆定律；电路变化分析综合题．【分析】电路图中R1、R2和R3串联在电路中，V1测的是R1和R2的总电压，V2测的是R2和R3的总电压；当R2与R3位置对调后，三个电阻仍是串联，此时V1测的是R1和R3的总电压，V2测的仍是R2和R3的总电压，所以V1示意改变，V2示意不变．然后由欧姆定律列出方程即可求出电源电压，根据串联电路的电压特点可知电阻R2和R3的位置对调后电阻R1两端电压．【解答】解：由图可知，电路由三个电阻串联而成，设电源电压为U，电路中的电流为I，则有：I（R1+R2）=3V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①I（R2+R3）=4V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②当R2与R3位置对调后，三个电阻仍是串联，电路中电流不变，V2示数不变，故A正确，B不正确；则：I（R1+R3）=5V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③①②③式相加得：I（R1+R2+R3）=6V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④因为U=I（R1+R2+R3）=6V，故C正确；④减③可得：U1=2V，故D不正确．故选AC．【点评】首先要看懂电路图中电阻的连接方式，是做题的基础，然后确定每个电压表的示数，再根据欧姆定律列出式子，从几个式子中找出规律是关键．7．（2014•）如图所示的电路中，电源电压不变，只闭合开关S1时，电压表V1与V2的示数之比为3：2；只闭合开关S2时，电压表V1与V2的示数之比为5：3，则R1与R2的电阻之比为（）A．3：5 B．2：3 C．4：3 D．5：3【考点】欧姆定律的应用．【专题】计算题；应用题；欧姆定律．【分析】只闭合开关S1时，电阻R1与R0串联，电压表V1测电源电压，电压表V2测电阻R1两端电压；只闭合开关S2时，电阻R2与R0串联，电压表V1测电源电压，电压表V2测电阻R2两端电压；根据串联电路的电流处处相等的特点和欧姆定律先得出电阻R1与R0的比值，再得出电阻R2与R0的比值，最后即可得出R1与R2的电阻之比．【解答】解：只闭合开关S1时，电阻R1与R0串联，电压表V1测电源电压，电压表V2测电阻R1两端电压；因为电压表V1、V2示数之比为3：2，即U：U1=3：2，则U1：U0=2：1，根据串联分压原理可知：R1：R0=U1：U0=2：1，∴R1=2R0；只闭合开关S2时，电阻R2与R0串联，电压表V1测电源电压，电压表V2测电阻R2两端电压；因为电压表V1、V2示数之比为5：3，即U：U2=5：3，则U2：U0′=3：2，根据串联分压原理可知：R2：R0=U2：U0′=3：2，∴R2=R0；∴R1：R2=2R0：R0=4：3．故选C．二．填空题（共2小题）8．（2013•）如图电源电压恒定，闭合S0．当S闭合、甲乙两表为电压表时，两表示数之比U甲：U乙=7：5；当S断开、甲乙两表为电流表时，两表示数之比I甲：I乙= 2：7 ，此时R1、R2消耗的功率之比P1：P2= 5：2 ．【考点】欧姆定律的变形公式；电功率的计算．【专题】欧姆定律；电能和电功率．【分析】由电路图可知，闭合S0、S，甲乙两表为电压表时，两电阻串联，电压表甲测电源电压，电压表乙测电阻R2电压，由串联电路特点及欧姆定律求出两电阻阻值之比；由电路图可知，闭合S0、S断开且两电表为电流表时，两电阻并联，电流表甲测通过R2的电流，电流表乙测干路电流，由欧姆定律及并联电路特点求出两电流表示数之比，由P=UI 求出电阻消耗的功率之比．【解答】解：闭合S0、S，两电阻串联，甲乙两表为电压表时，U甲：U乙=7：5，令U甲=7U，U乙=5U，则U1=U甲﹣U乙=2U，U2=U乙=5U，有I=，则====，闭合S0、断开S，两电阻并联，两电表为电流表时，===，I1=I2，由于甲电流表测量R2的电流，乙电流表测量干路电路，则I甲=I2，I乙=I1+I2=I2，==；两电阻消耗的电功率之比：===；故答案为：2：7；5：2．9．（2014•）如图所示的电路中，电源两端的电压不变，定值电阻R的阻值为R0．闭合开关S，当滑动变阻器接入电路中的电阻值为10Ω时，电压表的示数为U0．断开开关S，把电阻R换成阻值为3R0的另一定值电阻，闭合开关S，调节滑动变阻器滑片P的位置使电压表的示数仍为U0，则此时滑动变阻器接入电路中的电阻值为30 Ω．【考点】欧姆定律的应用．【专题】欧姆定律．【分析】由电路图可知，两电阻串联，电压表测R两端的电压，根据串联电路的电流特点列出等式即可求得此时滑动变阻器接入电路中的电阻值．【解答】解：设电源电压为U，此时滑动变阻器接入电路中的电阻值为R，由“当滑动变阻器接入电路中的电阻值为10Ω时，电压表的示数为U0．”根据串联电路电流处处相等可得，﹣﹣﹣﹣①，当“电阻R换成阻值为3R0的另一定值电阻，闭合开关S，调节滑动变阻器滑片P的位置使电压表的示数仍为U0，”则=﹣﹣﹣﹣②，由①②解得R=30Ω．故答案为：30．【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是根据电压表的示数和电源的电压不变建立方程进行解答．10．（2014•）如图甲所示的电路中，R2为滑动变阻器，R1、R3为定值电阻，电源两端电压保持恒定不变．改变滑片P的位置，两电压表的示数与电流表的示数对应关系的图象分别表示在图乙所示的坐标系中．则：（1）当滑片移至a端时，对应的是图乙中的 B 点；（2）当滑片移至b端时，电路中的电流为 1 A；1（4）电源的电压为多少？【考点】欧姆定律的应用．【专题】应用题；电路和欧姆定律．【分析】（1）由电路图可知，当滑片移至a端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为0，电路中的总电阻最小，根据欧姆定律可知电路中的电流最大，据此进行判断；（2）当滑片移至b端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，由图象可知此时电路中的电流；（3）根据串联电路的分压特点可知，当滑片移至b端时，R1两端的电压最小，据此判断R1的I﹣U图象，并读出对应的电压和电流，根据欧姆定律求出R1的阻值；（4）根据电阻的串联和欧姆定律分别表示出滑片位于a端、b端电源的电压，联立等式即可求出电源的电压．【解答】解：（1）由电路图可知，当滑片移至a端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为0，电路中的总电阻最小，由I=可知，电路中的电流最大，由图象可知，对应的是图乙中的B点；（2）当滑片移至b端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，由图象可知电路中的电流为1A；（3）因串联电路中电阻越大分得的电压越大，所以，当滑片移至b端时，R1两端的电压最小，图象中AB是R1的I﹣U图象，此时U1=1V，电路中的电流I=1A，则R1===1Ω；（4）由图象可知，滑片位于a端时，V2的示数为3V，电路中的电流I′=3A，滑片位于b端时，V2′的示数为9V，电路中的电流I=1A，因串联电路中的总电压等于各分电压之和，且电源的电压不变，所以，U=U V2+I′R3=U V2′+IR3，即3V+3A×R3=9V+1A×R3，解得：R3=3Ω，电源的电压U=U V2+I′R3=3V+3A×3Ω=12V．答：（1）B；（2）1；1（4）电源的电压为12V．【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是判断出滑片位于两端时对应的电表示数之间的关系，对学生的读图能力要求较高．三．解答题（共4小题）11．（2015•）在自然灾害中输电线路容易出现故障，科技小组的同学通过实验探究来体验判断故障类型和位置的方法．他们用AB、CD两根长为L的长直电阻丝模拟输电线，在电阻丝的左右两侧可以安装检测电路，电阻丝单位长度的阻值为r．如图1所示，在左侧安装检测电路，其中R0为保护电阻，右侧用导线连接．线路无故障时，电压表V1示数为U，电流表示数为I．（1）若检测电路中电流表示数为0，电压表V1示数为U，表明输电线故障为断路．（2）若检测电路中电流表示数大于I，电压表V1示数为U，表明输电线可能出现短路或形成间隙电阻．如图2所示，小组在AB、CD之间某处连接一根导线模拟输电线短路，或在另一处连接未知电阻R x模拟输电线之间形成间隙电阻，在右侧连接电压表V2．若输电线短路，则电压表V2示数为0V ；若输电线之间形成间隙电阻，则电压表V2示数小于U ．（3）在图2中，若输电线的故障是短路，电流表的示数为I1，电压表V1的示数为U，则故障处与A端的距离为（用r、I1、U、R0表示）．【考点】欧姆定律的应用．【专题】欧姆定律．【分析】（1）电压表有示数说明两接线柱与电源之间是通路，电流表无示数说明电源板并联部分断路；（2）若输电线短路，电压表V2被短路示数为0；若输电线之间形成间隙电阻，电路为R0、R x与R x左侧电阻丝串联，电压表测R x两端的电压，根据串联电路的分压特点可知电压表V2示数与电压表V1示数之间的关系；（3）若输电线的故障是短路，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出电阻丝的阻值，再根据电阻丝单位长度的阻值为r求出电阻丝的长度，然后除以2即为故障处与A端的距离．【解答】解：（1）电流表示数为0，电压表V1示数为U，说明电压表并联部分断路，即输电线断路；（2）若输电线短路，电压表V2被短路，示数为0；若输电线之间形成间隙电阻，电路为R0、R x与R x左侧电阻丝串联，电压表测R x两端的电压，由串联电路的分压特点可知，电压表V2示数小于电压表V1的示数U；（3）若输电线的故障是短路，由I=可得，电路中的总电阻：R=，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电阻丝的阻值：R线=R﹣R0=﹣R0=，因电阻丝单位长度的阻值为r，所以，电阻丝的长度：L线===，则故障处与A端的距离：L==．故答案为：（1）断路；（2）为0V；小于U；（3）．【点评】本题考查了电路故障的判断和串联电路的特点以及欧姆定律的应用，要注意电阻丝的长度是故障处与A端距离的2倍．12．（2013•）如图所示，电源电压为6V，R为“30Ω，0.25A”滑动变阻器，R1为“10Ω，0.4A”电阻，电压表量程为0﹣3V．图中虚线框内接一只“20Ω，0.3A”电阻R2（未画出）．已知：①闭合S1和S2，断开S3时，调节R，使其接入电路的阻值为10Ω，此时电路消耗的电功率为1.2W；②断开S1，闭合S2、S3，调节R，使其接入电路的阻值为6Ω，此时电压表的示数为1.0V．（1）在情形①中，求电路的总阻值；（2）请在答题卷的图中画出虚线框内的电路；（3）当闭合所有开关时，为保证电路安全，求滑动变阻器接入电路的阻值范围．【考点】欧姆定律的应用；串联电路的电流规律；串联电路的电压规律；电阻的串联；电功率的计算．【专题】计算题；作图题；压轴题；电路和欧姆定律；电能和电功率．【分析】（1）知道电源的电压和情形①中电路消耗的总功率，根据P=求出电路的总阻值；（2）情形②中，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流，利用欧姆定律求出电路中的总电阻，总电阻大于滑动变阻器接入电路中的电阻和R1的阻值之和，据此可知此时R2应串联在电路中，据此画出虚线框内的电路；（3）闭合所有开关时，电阻R2与滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压，当电路中的电流最大时滑动变阻器接入电路的电阻最小，根据滑动变阻器和R2允许通过的最大电流确定电路中的最大电流，利用欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值；当电压表的示数最大时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，根据电阻的串联求出R2两端的电压，利用串联电路的电流特点和欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最大阻值，进一步得出滑动变阻器接入电路的阻值范围．【解答】解：（1）根据P=可得，在情形①中电路的总阻值：R总===30Ω；（2）情形②中，电路中的电流：I===A，电路中的总电阻：R总′===36Ω，。