2011年全国中考试题中的电学选择、填空题主要集中在电路的动态变化、电表的使用、电路设计题、电路故障等问题。
一、电路的动态变化
电路的动态变化主要涉及到电表的示数变化、灯泡的明亮程度。首先要明确滑动变阻器的滑动使电阻变大还是变小，接着根据等效电阻确定电路的总电阻的变化情况，最后根据欧姆定律得出各个支路或干路的电流、电压的变化。
例1．（四川绵阳-22）如图所示是测量小灯泡电阻和电功率的实验电路图，当滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表、电压表的示数变化情况是（ ）
A．增大、增大 B．增大、减小 C．减小、增大 D．减小、减小
答案：A
解析：滑动变阻器向左滑动，使串联的总电阻变小，由欧姆定律可得串联电路的电流增大，灯泡两端的电压也增大，则电流表和电压表的示数都增大。所以选择A。
例2．（北京-11）如图所示电路，电源两端电压保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，下列判断正确的是（ ）
A．电压表V1示数变小，电压表V2示数变大，电流表示数变小
B．电压表V1示数变大，电压表V2示数变小，电流表示数变小
C．电压表V1示数变小，电压表V2示数变小，电流表示数变小
D．电压表V1示数变大，电压表V2示数变大，电流表示数变大
答案：B
解析：滑动变阻器向右滑动，使串联的总电阻变大，由欧姆定律可得总电流变小，电流表示数变小；电阻R2两端的电压减小，电压表V2示数变小；滑动变阻器两端的电压增大，电压表V1示数变大。所以选择B。
例3．（山东潍坊-10）如图所示电路，电源电压保持不变。闭合开关S，缓慢移动滑动变阻器的滑片P，电流表A1的示数逐渐变小，这一过程中（ ）
A．滑片P是向左滑动的
B．电压表V的示数逐渐变小
C．电流表A的示数逐渐变小
D．电流表A与A1的示数差逐渐变小
答案：C
解析：并联电路，滑动变阻器两端的电压等于电源电压，电流表A1的示数逐渐变小，说明滑动变阻器的电阻变大了，即滑片P是向右滑动的；电压表V是测的电源两端电压，示数不变；滑动变阻器的电阻变大，使并联电阻增大，干路电流变小，即电流表A的示数逐渐变小；电流表A与A1的示数差是通过电阻R2的电流，由欧姆定律得到通过电阻R2的电流是不变的。所以选择C。
例4．（甘肃兰州-14）如图所示的电路中，闭合开关，滑动变阻器滑片向右滑动的过程中
A．灯泡L1变亮、L2亮度不变
B．灯泡L1变亮、L2变暗
C．灯泡L1亮度不变、L2变亮
D．灯泡L1变暗、L2变亮
答案：D
解析：滑动变阻器滑片向右滑动，使并联电阻增大，总电阻增大，由欧姆定律得到干路电流减小，灯泡L1变暗；由欧姆定律得到并联电路两端的电压增大，则通过灯泡L2的电流变大，灯泡L2变亮。所以选择D。
二、电表的使用
电流表应该串联在待测的那部分电路中，如果电流表并联在待测的那部分电路中，由于电流表的电阻很小，对电流的阻碍作用越小，相当于导线；电压表应该并联在待测的那部分电路中，如果电压表串联在待测的那部分电路中，由于电压表的电阻很大，对电流的阻碍作用很大，相当于电路断路。
例5．（四川成都-19）如图所示，甲、乙是电流表或电压表。当开关S闭合后，要使电阻R1、R2并联，甲表是 ，乙表是 。
答案：电压表、电流表
解析：甲如果是电流表，可看作导线，乙如果是电压表，可看做断路，则两电阻没有并联；甲只可能是电压表，乙就是电流表，甲测R2的电压，乙测通过R2的电流，电阻R1、R2并联。
三、电路设计题
电学设计题关键在于所设计的电路要满足题目的要求，
例6．（北京-10）某种电脑键盘清洁器有两个开关，开关S1只控制照明用的小灯泡L，开关S2只控制吸尘用的电动机M。在图5所示的四个电路图中，符合上述要求的是（ ）
答案：D
解析：开关S1只能和小灯泡L串联，开关S2只能和电动机M串联。所以选择D。
例7．（江苏连云港-12）为了生活方便，卧室里的同一个照明灯通常用两个开关控制。一个安装在进门处，另一个在床头附近，操作任意一个开关均可以开灯、关灯。下面四幅图是小明用电池作为电源设计的四个电路模型，能满足要求的是（其中A图中的Sl、S2及C图中的S1为单刀双掷开关）（ ）
答案：A
解析：题目要求任意闭合或打开开关Sl与S2，都能让电路处于通路或者断路状态，只有A选项符合要求。所以选择A。
四、电路故障问题
电路故障分为断路（开路）、短路两种情况，通常是用电器出现断路和短路的情况。可采用电压表法和电流表法来判断。电流表法即电流表与哪一部分并联，电流表有读数，另一只灯泡亮，则与电流表并联部分断路。电压表法即电压表与哪一部分并联，电压表有读数，则与电压表并联部分断路。
例8．（江苏南京-12）如图所示电路，电源电压保持不变，三只电表均完好。开关S闭合后，发现只有两个电表的指针发生偏转，若电路中只有一个灯泡出现了故障，则可能是（ ）
A．电压表V1示数为零，灯L1断路
B．电压表V1示数为零，灯L1短路
C．电流表A示数为零，灯L2断路
D．电流表A示数为零，灯L2短路
答案：B
解析：只有两表有示数，已知三个电表正常，所以只可能是电流表和电压表V2是有示数的，则电压表V1的示数为零，由电压表法得到是出现的故障是灯L1短路。所以选择B。
例9．（青海西宁-11）在如图所示的电路中，闭合开关后，发现灯L1、L2都不发光，电流表无示数。为了找出发生故障的原因，先用电压表进行检测，发现b、c间的电压为零，a、b间的电压和a、c间的电压都为3V，则电路的故障可能是（ ）
A．L1断路 B．L1短路 C．L2断路 D．L2短路
答案：A
解析：电压表与ab、ac连接时示数都为3V，而与bc并联时示数为零，由电压表法得灯泡L1断路，所以选择A。
五、电路图连接电路图
无论是实物图画电路图还是电路图连接实物图都要首先明确电路是串联、并联、混联（包括串并联），通过简化电路的连线，就可以直接画出电路图了。
例10．（福建泉州-16）图（a）所示的实物图。与图（b）所示电路对应的是（ ）
答案：A
解析：实物图是灯泡L1与灯泡L2并联电路图，所以选择A。
六、欧姆定律
主要理解欧姆定律公式中电流、电压、电阻这三个物理量，以及公式的代换等。
例11．（重庆-6）某导体中的电流与它两端电压的关系如图所示，下列分析正确的是（ ）
A．当导体两端的电压为0时，电阻为0
B．该导体的电阻随电压的增大而减小
C．当导体两端的电压为0时，电流为0
D．当导体两端的电压为2 V时，电流为0.6A
答案：C
解析：电阻只由导体的长度、横截面积、材料、温度决定，与两端的电压、通过的电流无关，A、B选项错误；由U—I直线可得电压为0时，电流为0，C选项正确；当导体两端的电压为2 V时，电流为1A，D选项错误；所以选择C。
例12．（福建泉州-20）如图所示的电路，电源电压不变，当开关S1、S2都闭合，电流表的示数为0.5A，电压表的示数12V；断开电路后，将电压表、电流表的位置互换，S1断开、S2闭合，电流表的0.3A。则（ ）
A．R1=16Ω B．R1=40Ω C．R2=16Ω D．R2=24Ω
答案：C
解析：当开关S1、S2都闭合，电阻R1与R2并联，电压表测R1两端的电压，电流表测通过R1的电流，由欧姆定律可得R1为24Ω，电源电压为12V；当开关S1断开、S2闭合，电阻R1与R2串联，由欧姆定律可得R1与R2串联总电阻为40Ω，则电阻R2的阻值为16Ω。所以选择C。
七、实验探究
电学实验主要涉及到探究串并联电路的电流电压的规律、电阻的测量、探究电功率的影响因素等实验，把握实验的基本操作和实验原理。
例13．（四川广安-7）如图所示，在探究串联电路中的电压关系时，小华同学用电压表测出ab、bc、ac两端的电压分别为Uab=2V，Ubc=2V，Uac=4V，在表格中记录数据后，下一步应该做的是（ ）
A．整理器材，结束实验
B．分析数据，得出结论
C．换用不同规格的小灯泡，再测出几组电压值
D．换用电压表的另一量程，再测出一组电压值
答案：C
解析：串联电路的电压等于各用分电压之和，由串联电路ab、bc两端的电压相等可得，题目中的实验采用了两个规格相同的灯泡，为了使实验更加准确，需要跟换不同规格的灯泡进行探究。所以选择C。
例14．（黑龙江哈尔滨-23）同学们用如图所示电路探究“电功率与电流的关系”。以下观点不正确的是（ ）
A．实验要选取规格不同的灯泡
B．实验中将两灯并联控制了灯两端电压相同
C．将滑动变阻器串联在于路中可以完成实验
D．将题中并联电路改为串联电路也可以完成实验
答案：D
解析：电功率与电压、电流有关系，采用控制变量法，实验中将两灯并联即控制了灯两端电压相同，然后探究电流与电功率的关系，而采用串联电路就使电流相同了，不能探究电功率与电流的关系。所以选择D。
题1．（2011年重庆市）某导体中的电流与它两端电压的关系如图1所示，下列分析正确的是（ ）
A．当导体两端的电压为0时，电阻为0
B．该导体的电阻随电压的增大而减小
C．当导体两端的电压为0时，电流为0
D．当导体两端的电压为2V时，电流为0.6A
题2．（2011年福建省泉州市）如图2所示的电路中，电源电压不变。闭合开关后，滑片由b端向a端移动过程中，电压表示数U与电流表示数I的关系如图3，则电源电压U= V，电阻R= Ω，滑动变阻器的最大阻值是 Ω。
题3．（2011年四川乐山市）一小灯泡额定电压为2.5V，小灯泡电流随电压变化的曲线如图4甲所示，将它连入如图4乙所示电路中，电源电压为6V且保持不变。求：
（1）小灯泡的额定功率；
（2）为保证小灯泡正常发光，此时滑动变阻器连入电路的电阻大小；
（3）当电流表的示数为0.15A时，滑动变阻器在1min内消耗的电能。
题4．（2011年鸡西市）LED灯（发光二极管）与普通照明灯相比具有低能耗、高亮度的优点。鸡西市在春节期间实施节日亮化工程，大部分采用了LED“绿色光源”。
（1）如图5是某种额定电压为3V的LED灯的U-I图像，它正常工作多长时间消耗的电能为12焦耳？
（2）若LED照明光源1h 内可节约电能0.21×1012J，这些电能可让1×106kg的水温度升高多少摄氏度？（不计热量损失）
题5．（2011年桂林市）如图6所示电路，电源电压保持不变，当闭合开关S，调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小，两个电阻的“U-I”关系图像如图7所示。则下列判断正确的是（ ）
A．电源电压为10V
B．定值电阻R1的阻值为20Ω
C．滑动变阻器R2的阻值变化范围为0～10Ω
D．变阻器滑片在中点时，电流表示数为0.3A
答案：
1．C
2．6 12 50
3．（1）0.5W （2）17.5Ω （3）40.5J
4．（1）200s （2）50℃
5．D
八、换位思考在电路分析题中的应用
换位思考的实质，就是设身处地为他人着想，即想人所想，理解至上。如果单从字义理解，就是换个位置思考。初中物理电学分析题就常常要换个位置思考，不然很容易钻进死胡同。
例15（2008年河南省中考题、图13所示的是握力计的原理图，其中弹簧上端和滑动变阻器滑片固定在一起，AB间有可收缩的导线，R0为保护电阻，电压表可显示压力的大小。则当握力F增加时电压表的示数将（ ）
A．变大 B．变小 C．不变 D．无法确定
解析：电压表并联在滑动变阻器的两端，测滑动变阻器两端的电压。当握力F增加时，滑动变阻器滑片向下移动，电阻变大，电路电流变小。如果用公式U=IR分析滑动变阻器两端的电压，电流I变小，滑动变阻器R变大，根本无法判断。这时，就要换个位置思考了。电路中只有两个用电器，滑动变阻器两端电压直接分析不了，那就分析定值电阻R0两端电压。R0两端电压U1=IR0，R0阻值一定，电流I变小，所以U1变小。那么滑动变阻器两端电压U2=U-U1，电源电压不变，U1变小，所以U2变大。故选A。
例16（2006年无锡市中考题）如图14电路，电源电压不变，开关S闭合。在滑动变阻器滑片P向右移动的过程中，以下判断正确的是（ ）
A．电压表示数不变
B．电压表示数变大
C．电压表示数变小
D．电压表示数先变大后变小
解析：电压表并联在滑动变阻器的两端，测滑动变阻器两端的电压。滑动变阻器滑片P向右移动，电路总电阻变大，电流变小。如果用公式U=IR分析滑动变阻器两端的电压，电流I变小，滑动变阻器R变大，根本无法判断。这时，就要换个位置思考了。电路中只有两个电阻，滑动变阻器R两端电压直接分析不了，那就分析定值电阻R0两端电压。R0两端电压U1=IR0，R0阻值一定，电流I变小，所以U1变小。那么滑动变阻器R两端电压U2=U-U1，电源电压不变，U1变小，所以U2变大。故选B。
九、特殊测量方法
伏安法是用电压表和电流表测电阻的方法。原理是根据欧姆定律的变形公式R=。但如果在做用伏安法测电阻的实验时，没有电压表或电流表，如何测量阻呢？
1．只有电压表，没有电流表的测量方法
解析：有电压表，可以测量电压。电流可以根据串联电路电流处处相等的结论求出。如图15所示。将滑动变阻器的滑片移到最大值位置，根据变阻器的铭牌可知接入电路的电阻为最大值R。用电压表分别测出Rx和R两端的电压U1和U2，则Rx=。
2．只有电流表，没有电压表的测量方法
解析：有电流表，可以测出电流值。电压可以根据并联电路各支路电压相等的结论求出。如图16所示。将滑动变阻器的滑片移到最大值位置，根据变阻器的铭牌可知接入电路的电阻为最大值R。用电流表分别测出通过Rx和R两端的电流I1和I2，则Rx=。
例1 （2012·孝感）如图1所示的电路中，电源的电压保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，闭合开关S，滑片P向右移动时，则（ ）
A.电流表A的示数变大 B.电压表V的示数不变
C.电路消耗的总功率增大 D.R1消耗的电功率减小
解析：从图1可知，定值电阻R1和滑动变阻器R2串联，当滑片P向右移动时，其连入电路中电阻的变大，则根据串联电路电阻的特点可知，此时电路中的总电阻的变大，而电源电压不变，由公式可知电路中的电流变小，即电流表的示数变小；定值电阻R1的阻值不变，而电路中的电流变小，所以由公式可知定值电阻两端的电压变小，根据串联电路电压的特点可知，滑动变阻器两端的电压变大，即电压表的示数变大；电源电压不变，而电路中的电流变小，所以由公式可知电路中的总功率变小；因电路中的电流变小，而定值电阻R1的阻值不变，所以由公式可知电阻R1消耗的电功率变小。故选D。
点评：本题考查欧姆定律的应用和滑动变阻器的使用，并可以利用公式,判断出的功率的变化，关键明白滑动变阻器移动过程中电阻的变化情况，要记住串联电路电流和电压的规律。
例2 （2012·眉山）如图2所示的电路中，电源电压不变，R1为定值电阻，开关S闭合后，滑片向右移动时（ ）
A.电流表示数变大，电压表与电流表示数之比变大
B.电流表示数变小，电压表与电流表示数之比不变
C.电流表示数变大，电压表与电流表示数之比不变
D.电压表示数变大，电压表与电流表示数之比变大
解析：等效电路图如图3所示：由电路图可知，两电阻串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流，当滑片向右移动时，接入电路的电阻变大，电路的总电阻变大，根据可知，电路中的电流变小，即电流表的示数变小；根据可知，R1两端的电压变小，即电压表的示数变小；根据可知，电压表与电流表示数之比不变。故选B。
点评：本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是滑片移动时电路变化的判断，难点是能把电压表和电流表示数的变化转化为定值电阻阻值的变化。
例3 （2012·达州）如图4所示，电源电压保持不变．闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，电压表V1与电流表A示数的比值将( )
A.变小 B.不变 C.变大 D.无法判断
解析：从图4可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表V1测量的是滑动变阻器两端的电压，电压表V2测量的是电源电压，电流表测电路中的电流．滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，滑动变阻器连入电路中的电阻变大，而电压表V1与电流表A示数的比值即为滑动变阻器连入电路中的电阻，所以电压表V1与电流表A示数的比值将变大。故选C。
点评：本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是能把比值问题转化为阻值问题来处理，这样就可以减小问题的复杂性。
例4 （2012·呼和浩特）如图5所示，电源电压保持不变，闭合开关，当滑动变阻器的滑片滑动时，发现电流表A1的示数变大，则（ ）
A.滑动变阻器的滑片在向左滑动
B.电压表V的示数变大
C.电流表A的示数变大
D.电压表V与电流表A示数的比值变大
解析：如图5所示，定值电阻R和滑动变阻器并联，电压表测量并联支路（电源电压）电压，电流表A测干路电流，A1测滑动变阻器支路的电流，电源电压保持不变，电压表测量并联支路电压或电源电压，所以电压表V的示数不变；当滑动变阻器的滑片滑动时，发现电流表A1的示数变大，所以根据可知，滑动变阻器接入电路的电阻变小，即滑片向左滑动；并联电路各支路独立工作、互不影响，所以通过R的电流不变，因为并联电路干路电流等于各支路电流之和，干路电流变大，即电流表A的示数变大，电压表V与电流表A示数的比值变小。故选AC。
点评：本题考查了学生对欧姆定律及其变形公式的掌握和运用，分析电路图得出电路的连接方式和三表的测量对象是本题的突破口，灵活运用并联特点和欧姆定律是关键。
例5 （2012·烟台）在如图6所示的电路中，电源电压保持不变，开关闭合后，滑动变阻器的滑片向右移动时，三个电表的示数变化情况是（ ）
A.A的示数变小，V1的示数不变，V2的示数变小
B.A的示数变大，V1的示数变大，V2的示数变小
C.A的示数变小，V1的示数不变，V2的示数变大
D.A的示数变大，V1的示数变小，V2的示数变大
解析：从图6可知，灯泡和滑动变阻器串联，电压表V1测量的是电源电压， 所以电压表V1的示数保持不变。因为当滑动变阻器的滑片向右移动时，其连入电路中的电阻变大，而灯泡的电阻不变，所以电路中的总电阻R变大，因电源电压保持不变，由公式可知，电路中的电流I变小；由公式可知，灯泡两端的电压UL变小，因此滑动变阻器两端的电压U滑=U﹣UL变大，所以电流表的示数变小，电压表V2的示数变大。故选C。
点评：①本题考查了滑动变阻器对电流表和电压表示数的影响，以及串联电路中电阻和电压的特点，并结合欧姆定律来判断电流表和电压表示数的变化。
②解决此类问题首先要分析电路的连接方式，再判断出电压表、电流表测的是哪段电路的电压和电流，结合滑动变阻器在电路中的位置，分析滑动变阻器的阻值变化对整个电路的影响。
例6 （2012?连云港）如图7所示电路中，电源电压保持不变。闭合开关S后，开关S1由断开到闭合，下列说法正确的是（ ）
A．电流表A1示数变大，电流表A示数也变大
B．电流表A1示数变小，电流表A示数也变小
C．电流表A1示数不变，电流表A示数变大
D．电流表A1示数不变，电流表A示数变小
解析：从图7可知，闭合开关S，断开开关S1，电路中只有灯泡L1，电流表A和A1测量的是通过电阻灯泡L1中的电流，则电流表A和A1的示数为：。当开关S、S1都闭合后，灯泡L1和灯泡L2并联，电流表A测量的是干路中的总电流，电流表A1测量通过灯泡L1的电流，而电源电压不变，根据欧姆定律可知通过灯泡L1的电流I1不变，即电流表A1的示数不变。而此时电流表A测量的是干路中的总电流，由并联电路电流的特点可知此时干路中的总电流变大，即电流表A的示数变大。故选C。
点评：本题考查了学生对欧姆定律和并联电路电流特点的掌握和运用，以及开关断开和闭合对电路串、并联的影响．能分析电路图确定两种情况下（闭合开关S，断开开关S1，电路中只有灯泡L1；开关S、S1都闭合后，灯泡L1和灯泡L2并联）的电路组成是本题的关键。
欧姆定律是德国科学家欧姆于1826年通过实验建立起来的。欧姆定律不仅是电学的基本定律，也是学生学好电学的知识基础。“物理课程标准”明确要求“通过实验探究电流、电压和电阻的关系，理解欧姆定律，并能进行简单计算。” 从教学要求的内容角度看，欧姆定律的知识考查不仅对实验探究有要求，对欧姆定律的知识内容以及应用知识解决实际问题能力均有较高要求，从教学要求的水平层次看，欧姆定律知识的教学要求要达到“理解”层次。从中考题型的发展趋势看，历年来各地课改实验区对电学知识的考查中，涉及欧姆定律相关内容各类题型考查分值通常超过10分以上。从题型发展趋势看，欧姆定律的相关中考试题已从单一的理论知识考查逐步向生活实际应用与能力方面的转化。尤其是将欧姆定律运用于人们日常生活，密切与生活实际的联系，要求学生学会运用欧姆定律来分析生活中简单的电学现象，从而达到对学生实现物理基础理论知识与实际联系的考查。以下就2010年各地中考欧姆定律相关的生活实际应用类典型试题作为应用解析，供同学中考复习参考。
一、家用电器类
家用电器是学生生活中比较常见的物品，比如电灯、手电筒、微波炉、电能表、电视机和电熨斗等。这些电器的内部电路有时会用到与欧姆定律相关的知识和应用。分析此类问题，一般借助题目提供的背景信息（如电路图），结合实际应用的图景，依据欧姆定律知识进行分部解析。
典型例题：如图1，是新型节能应急台灯电路示意图，台灯充好电后，使用时可通过调节滑动变阻器接入电路的阻值R改变灯泡的亮度，假定电源电压、灯泡电阻不变，则灯泡两端电压U随R变化的图像是（ ）
图1
思维脉络：灯L和滑动变阻器串联，电源电压U、灯泡电阻不变。当滑片向左移动时，滑动变阻器的电阻变大，即电路中的总电阻变大，由知，电路中的电流I会变小，则灯泡两端电压也会变小。
参考答案：选C。
题后反思：节能应急台灯是常见家用电器物品。台灯与学生的生活紧密联系，学生比较熟悉，但是对与台灯的内部电路结构并不是都十分清楚。本体事先提供应急台灯电路示意图，让学生体会到，在串联电路中电源电压不变，当滑片移动时，如果滑动变阻器的电阻变大，则它两端的电压也会变大。由于电源电压不变，根据串联电路电压特点，则灯两端的电压会变小。电路中的电流也会变小。可记住：在串联电路中，哪部分的电阻大，则分担的电压就会大。
拓展题1：（2010·荆门）一种电工工具由一个小灯泡L和一个定值电阻R并联而成，通过L、R的电流跟其两端电压的关系如图2所示。由图可得定值电阻R的阻值为 Ω；当把这个工具接在电压为2V的电路两端，L、R并联的总电阻是 Ω。
图2
思维点拨：根据图2当电压时2V时，电流时0．2A，所以电阻：R=U/I=2V/0．2A=10Ω。当电压是2V时，流过灯泡的电流是0．6A，则总电阻：R总 = U/I总 =2V/（0．2A+0．6A）= 2．5Ω
参考答案：10；2．5
二、新科技材料类
新科技材料是现代科技发展中特点，很多高科技电子产品的元件会或多或少的涉及欧姆定律的相关知识。一般新科技材料或元件与电路相关，通常涉及光控元件、温控元件、声控元件。这些元件或材料通常涉及材料的电阻变化，在应用欧姆定律分析和解决这类题型时，一般要注意这些元件或材料的电阻在电路中的大小变化或引起电路中电阻的变化。
典型例题：有一种半导体材料，其电阻的大小随温度的变化而明显改变，利用这种半导体材料制成的电阻叫热敏电阻。利用热敏电阻可以用来测量温度的变化，且反应快，精度高。小明同学想用热敏电阻设计一个电路，来检测他家蔬菜大棚内温度的变化。他买来了一个热敏电阻，该热敏电阻的阻值随温度变化的图象如图3所示。他又到实验室借来了一块电流表、一个开关和6V的电源。请你利用这些器材帮他设计一个能直接观察大棚气温变化的电路。
（1）请你在方框中画出你设计的电路图。
（2）若将电流表刻度盘上的电流刻度换成相应的温度刻度，这样电流表就改造成了气温表。若电流表选用0－0．6A的量程，请你计算说明改造成的气温表的0℃应与电流表刻度盘的什么刻度对应？该气温表能测量的最高温度是多少？
思维脉络：本题涉及温控电阻知识。根据题目提供的信息，温度的变化能引起热敏电阻阻值的变化。如何把温度的变化显示出来呢？根据题目提供的器材，想到通过热敏电阻阻值的变化，引起电路电流的变化，从而用电流表显示出来，这样可以设计好电路图。下面的计算都要在此基础上进行，要注意图像的运用。
参考答案：（1）如图4。
（2）由图像可知：0℃时，热敏电阻的阻值为250Ω，此时，电路的电流是：。所以气温表的0℃应与电流表刻度盘0．024A 的刻度对应。
当电流表达到满刻度时，电路中的电流为0．6A，。
由图象可知，热敏电阻的阻值为10Ω时，气温是80℃，因此，气温表能测量的最高温度是80℃。
题后反思：热敏电阻生活中比较常见，题中热敏电阻Rt就相当于一个变阻器，其阻值变化规律是随着温度的升高，阻值变小。弄清热敏电阻阻值变化规律是解题的关键。
拓展题1：如图5-甲所示的电路中，R是一个定值电阻，Rt是一个半导体材料制成的热敏电阻，其阻值随温度变化的曲线如图乙所示，当开关闭合且电阻Rt所处的环境温度升高时，电流表示数 ，电压表示数 。（以上两空选填“增大”、“减小”或“不变”）
图5
思维点拨：由图5-乙知，热敏电阻Rt随着温度的升高，其阻值在减小。当开关闭合且电阻Rt所处的环境温度升高时，电路中的总电阻减小，电流就会变大，R两端的电压将增大，有串联分压关系可知， Rt两端的电压将会变小。
参考答案：增大 减小
三、数据测定类
生活中一些电子电路经常利用欧姆定律相关的知识对一些物理量进行测量或测定。比如交通运输中，这些电子电路的核心元件比如油量表、超载测重的压力计等常与欧姆定律紧密相关，另外，比如风力测定、或计数测量的电路经常与生活实际联系紧密。
典型例题：如图6所示，是计重秤原理图。重庆市高速公路收费站于去年开始对过往的超载货车实施计重收费，采用了计重秤原理图设计记重收费计，以下说法正确的是（ ）
图6
A．称重表相当于一个电压表 B．电路中的R1是没有作用的
C．当车辆越重时，称重表的示数越小 D．当车辆越重时，称重表的示数越大
思维脉络：本题的关键是理解滑片的滑动和车重的关系。当称重物时，弹簧在压力的作用下紧缩，带动滑片向下滑动，滑动变阻器连入电路中的电阻长度变短，使电路中的电阻变小。由于电源电压不变，电阻变小，电流就会变大。车辆越重，则滑动变阻器的电阻越小。选D。
题后反思：此题仍然是判断电表示数变化的问题。先通过滑动变阻器的滑片移动方向判断电路的总电阻的变化，再根据欧姆定律判断电流的变化。
拓展题1：图7是某种光电计数器的原理示意图，其中R1的电阻值随着光照亮度的增大而减小，R2为定值电阻。工件随传送带运动，使光源的光线间歇地照射R1，A、B两点间的信号处理系统每获得高电压时计数一次。下列说法正确的（ ）
图7
A．光线照射R1时，信号处理系统计数
B．光线照射R1时，信号处理系统不计数
C．工件挡住光线，使R1两端的电压变小
D．工件挡住光线，使R1两端的电压变大
思维点拨：题目考查的是串联电路电压分配的规律，但情景新颖，需要在仔细阅读的基础上，收集有效的信息。由图1和题目可知，有光照射时，R1的电阻值减小，根据串联分压原理，此时R2两端的电压变大，即信号处理系统获得高电压，这样，光电计数器就计数一次。
参考答案：A、D。
本文所说的图像问题是指题目的内容除了文字以外，还伴随有两个物理量之间的关系图像。图像类试题以图像为信息载体，主要考查考生识别图像、从图像中提取有效信息的能力、分析能力。图像类试题在中考中一直占有重要的地位，很多学生不能很好的利用图像分析处理试题中的问题，尤其是数学学习差的学生，一见到图像题便产生畏惧，致使在这类试题中失分较多，为了使学生能较好的解决这类试题，有必要对这类试题进行分析，下面通过例题说明这类试题的解题方法，以期对同学们有所启迪。
一、电压──电流关系图像
例题1（2011 河南）图1是甲、乙两电阻的电流与电压关系的图像，现将甲、乙串联后接在电压为4.5V的电源两端。下列分析正确的是
A．甲的阻值是乙阻值的两倍
B．通过乙的电流是甲的电流的两倍
C．乙两端的电压是甲两端电压的两倍
D．甲的电功率是乙的电功率的两倍
分析：本题中图像是电阻两端的电压与流过电阻中的电流关系的图像，图像的纵轴表示电阻两端的电压，横轴表示通过同一电阻中的电流，图像是一条直线且过坐标原点。图像上除原点以外的点的纵坐标和横坐标的比值就是直线的斜率，斜率值就等于相应的电阻的阻值。
在甲图线上取横坐标（电流）为0.6A的点，则对应的纵坐标（电压）为3.0V ，纵横坐标的比值等于甲图线所对应的电阻值，==5Ω ；同理可得乙图线所对应电阻值=10Ω 。知道了甲乙两电阻的阻值后，根据相关的电路知识可得，A、B、D选项错误，C选项正确。
点评：本题属于阻值不变的电压电流关系图像，图像为直线，直线的斜率等于电阻的阻值。利用该图像可以求电阻、电阻两端的电压、通过电阻中的电流、电阻消耗的功率。
例题2（2011浙江义乌）如图2甲所示，电源电压恒为9伏，滑动变阻器的最大阻值为100欧，电流在0.1安~0.4安之间时电子元件均能正常工作。若通过此电子元件的电流与其两端电压的关系如图2乙所示，则下列判断正确的是
A．电子元件工作时，电阻保持不变
B．电子元件处于正常工作状态时，电路消耗的最小功率为3.6瓦
C．当P在中点时，电子元件与滑动变阻器的电压之比为1:1
D．为使电子元件处于正常工作状态，滑动变阻器的阻值范围应控制在12.5欧~70欧
分析：本题中的图像为电压电流关系图像，纵轴表示的是电子元件两端的电压，横轴表示的是流过电子元件中的电流，图像为一条曲线，图像的变化趋势是，随着电流的逐渐增大电压逐渐增大。用此图求电阻时，图像上点的纵坐标除以横坐标的值为该点对应电流或电压时元件的电阻值。
在图像上取不同的点，各点的纵坐标和横坐标的比值就是相应电压或电流时电子元件的电阻值，不同的点，这个比值是不同的，所以电子元件工作时，电阻是不同的。A选项错。
设电源的电压为U，则U ＝ 9V 。由题意可知，通过电子元件的最小电流是= 0.1A，电路消耗的最小功率＝＝9V×0.1A＝ 0.9W。B选项错。
由图像可知，在通过电子元件的电流最大时，电子元件两端的电压也最大，最大电压为4V 。如果电子元件与滑动变阻器的电压之比为1:1 ，则电子元件两端的电压将为4.5V ，在4.5V电压下，通过电子元件的电流将大于0.4A ，所以电子元件与滑动变阻器的电压之比不可能为1:1。C选项错。
由图像可知，流过电子元件的电流最小时，电子元件两端的电压也最小，最小电压是2V ，此时滑动变阻器两端的电压最大，最大电压＝ 9V－ 2V＝7V ，滑动变阻器两端的电压最大时，滑动变阻器的电阻达到最大，＝＝＝70Ω；流过电子元件的电流最大时，＝0.4A ，电子元件两端的电压也最大，最大电压是4V ，此是滑动变阻器两端的电压最小＝9V－4V=3V , 滑动变阻器两端的电压达到最小时，滑动变阻器的电阻达到最小，＝＝＝12.5Ω；所以滑动变阻器的阻值范围应控制在12.5Ω~70Ω。D选项正确。
点评：本题属于阻值变化的电压电流关系图像，图像为曲线，曲线上不同的点所对应的元件的阻值是不同的。利用图像可以求元件的电阻、元件两端的电压、通过元件中的电流、元件消耗的功率。
二、电压──电阻关系图像
例题3．（2011福州）如图3甲所示电路，电源电压为6V不变，滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端，定值电阻R1两端的电压随滑动变阻器R2阻值变化的图像如图3乙所示。问：
（1）当R2为10Ω时，电压表的示数是多少？
（2）当电压表示数为2V时，R1的阻值是多少？
（3）滑动变阻器的滑片P在b端时，电阻R1的功率是多少？
分析：本题中的图像是电压电阻关系图像，纵轴表示的是R1上的电压即电压表的示数，横轴表示的是R2的电阻值。图像是一条曲线，图像的变化趋势是：随着电阻的逐渐增大，电压逐渐减小。
（1）设电源的电压为U ，则U＝6V 。由图像可知，当R2阻值为10Ω时，对应的电压值为3V ，即此时电压表的示数为3V 。
（2）当电压表示数U1＝2V时，由图像可知对应的R2的阻值是R2＝20Ω ，因为R1 、R2串联在电路中，所以此时R2上的电压U2＝U－U1＝6V－2V＝4V ，通过R2的电流I2＝＝＝0.2 A 。因通过R1和R2的电流相等，所以R1的阻值R1＝＝＝10Ω 。
（3）滑动变阻器的滑片P在b端时，此时滑动变阻器接入电路中的阻值达到最大，由图像可知＝50Ω，此时电压表的示数＝1V ，R1的电功率P1＝＝＝ 0.1W。
点评：本题中的电压电阻图像，纵轴上的电压，不是横轴上电阻两端的电压，这一点在解题时一定要注意，这也是本题的一个创新。
三、电流──电压关系图像
例题4．（2011河北）图4是小明设计的调光电路图，他将粗细均匀的电阻丝AB通过滑片P连入电路，小灯泡的额定电压为6V。闭合开关S后，滑片P从最左端A滑到最右端B的过程中，小灯泡的I—U关系图像如图5所示。(电阻丝AB的阻值不随温度变化) 求：
（1）小灯泡的额定功率；
（2）电阻丝AB的阻值；
（3）当AB连入电路的阻值R1=2.5时，灯泡消耗的功率为3.2W，此时灯丝的阻值为多少。
分析：本题中的图像是小灯泡的电流电压关系图像，图像的纵轴表示流过小灯泡中的电流，横轴表示小灯泡两端的电压，用此图像求电阻时，阻值是图线上点的横坐标除以纵坐标的值。图线的变化趋势是随着电压的逐渐增大，电流逐渐增大。
（1）闭合开关S后，滑片P滑到最右端B时，电阻丝AB接入电路中的阻值为0，电源的电压全部加在小灯泡上。由图像可知，此时小灯泡上的电压为6V，等于小灯泡的额定电压。在图像上，6.0V电压对应的电流是1A ，所以小灯泡的额定功率＝6V×1A = 6W 。
（2）要求电阻丝AB的阻值，只要求出滑片P在A端时电阻丝两端的电压和流过的电流，由欧姆定律即可求得电阻丝的阻值。当滑片P在A端时，电阻丝的电阻全部接入电路中，且电阻丝与小灯泡串联。由图像可知，当滑片P在A端时，小灯泡两端的电压为1.5V，电流为=0.5A ，则电阻丝两端电压：=6V—1.5V=4.5V ，由欧姆定律得电阻丝AB的电阻：RAB=== 9Ω 。
（3）解法一：设灯泡的电阻为RL ，流过灯泡的电流为I ，则 灯泡消耗的功率为：P=I2RL=,将U=6V、R1=2.5、P=3.2W代入上式中，解得：RL=1.25或5
由图像可知，灯泡上的电压最小时，灯泡连入电路中的阻值最小，最小阻值==3，RL=1.25 不符合题意应舍去，所以RL =5 。
解法二：设灯泡的电阻为RL ，流过灯泡的电流为I ，由题意得 I（R1+RL）=6…① I2RL=3.2…② 。由①②两式消去RL得 ：25I2－60 I＋32=0 解得 I=0.8A 或I=1.6A 。由图像可得，流过小灯中的电流最大是1A ，所以 I=1.6A不符合题意，应舍去。把I=0.8A代入②式得RL=5Ω 。
点评：本题中的电流电压关系图像是一条曲线，说明在不同的电压值时，所对应的电阻值是不相同的，用该图线求电阻时一定要注意电阻值是横坐标除以纵坐标的值。用该图像可以求小灯泡两端的电压、流过小灯泡的电流、小灯泡的电阻、小灯泡消耗的功率。
四、电阻──温度关系图像
例题5．（2011山西）PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它的发热效率较高，PTC有一个人为设定的温度。当它的温度低于设定温度时，其电阻值会随它的温度升高而变小；当它的温度高于设定温度时，其电阻值随它的温度升高而变大。如图6所示的陶瓷电热水壶就使用了这种材料。它的工作电路如图7所示，R0是定值电阻，其阻值不受温度的影响。RT是PTC的电阻，它的电阻值与温度的关系如图8所示。该电热水壶在RT设定温度状态工作时，电路消耗的总功率为1100W。
（1）R0的阻值为多少?
（2）当RT的温度为130℃时，电路中RT的实际功率为多少?
分析 本题中的图像是电阻温度关系图像，纵轴表示半导体陶瓷材料的电阻，横轴表示半导体陶瓷材料的温度，图像是一条曲线。图像的变化趋势是，随着温度的逐渐增大，电阻值先减小后增大。在温度的变化过程中，电阻值有一个最小值。
（1）由题意可知，PTC材料的电阻值在人为设置的温度时是最小的。在图像上，RT的最小值=34Ω ，此时对应的温度100℃ 。设此时热水壶消耗的总功率是P1 ，电源电压为U，则U=220V ；由 得 －＝－34Ω＝10Ω 。
（2）当RT的温度为130℃时，由图像可知，此时RT的阻值为＝100Ω，电路中的总电阻：==10Ω+100Ω=110Ω 。电路中的电流： ＝＝2 A ，两端的电压：＝2A×100Ω＝200V；的实际功率： ＝ ＝200V×2A＝400W。
点评：本题中的图像是一条“凹”型的曲线，这样的图像，纵轴表示的物理量会有一个最小值，要注意纵轴物理量的变化趋势是：先变小，后变大。用该图像可以求不同温度时，半导体陶瓷材料的电阻。
五、电阻──力关系图像
例题6．（2011济宁） 随着人们生活水平的不断提高，各种小汽车已经走进我们的家庭。仔细观察和思考，可以发现小汽车的一些设计和使用过程中的许多现象都与物理知识有关，请你用学过的物理知识解答下面的问题：
图9为某小汽车测定油箱内油量的电路原理图。其中： Rx为压力传感器，它的电阻值随受到压力的变化而变化，阻值随压力变化的关系如图10所示；表A为油量表，它实质是一只电流表，油箱内油量的变化通过电流表示数的变化显示出来； R0是阻值为5Ω的定值电阻；电源电压恒为15V；油箱位于压力传感器Rx上，空油箱重50N。若电流表的量程为0~0.6A，该油箱加满油时，指针恰好指示最大刻度，求：
①此时，R0两端的电压是多少？ Rx的阻值是多少？②油箱最多能储油多少升？（1升=1dm3）（取g=10N/kg、=0.7×103kg/m3）
分析：本题中的图像是电阻和力的关系图像，纵轴表示压力传感器的电阻，横轴表示压力传感器所受的压力，图像是一条曲线。图像的变化趋势是：随着压力的逐渐增大，传感器的电阻值逐渐减小。
①设电源的电压为U，空油箱重为G0，则U=15V ，G0=50N。当油箱加满油时，由题意得电流表的示数I=0.6A ，由欧姆定律得R0两端的电压U0=I R0=0.6A×5Ω=3V 。由于R0 、Rx串联在电路中，所以此时Rx两端的电压Ux=U- U0=15V -3V=12V。由欧姆定律得Rx的阻值Rx == =20Ω 。
②当Rx的阻值为20Ω时，由图像可知，此时压力传感器所受的压力为F=400N 。则油箱盛满油时，油的重力为G = F -G0 =400N -50N =350N 。设油箱的容积为，则 ， = =0.05立方米=50升 。
点评：本题是压力传感器在日常生活中的应用。在解题时要注意，压力传感器的电阻值不会为零，不要把图像上压力的最大值当做油箱加满油时压力传感器受到的压力。
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