内容正文:
三年(2022-2024)中考物理真题分项汇编(四川专用)
专题09 欧姆定律
考点01:欧姆定律 1
考点02:欧姆定律在串并联电路中的应用 2
角度1:欧姆定律的简单应用 2
角度2:欧姆定律在比例计算中的应用 8
角度3:电路的动态分析 10
角度4:欧姆定律在图形问题中的应用 16
角度5:欧姆定律的综合应用 20
考点01:欧姆定律
(1)内容:导体中的电流,跟导体两端的电压成 正比 ,跟导体的电阻成反比。
(2)公式:I=
(3)适用:纯电阻电路。
(4)理解:
1)对应关系:定律中电流、电压和电阻是针对同一导体或同一段电路在同一时刻而言的。
2)因果关系:电流随电压和电阻的变化而变化,即电压、电阻是因,电流是果。
3)变形关系:、只表示数量关系,只适用于数学计算,不反映物理规律。
【提示】“导体的电阻与导体中的电流成反比”这个说法是错误的。
原因一:漏掉了“导体两端电压一定”这个前提条件;
原因二:弄错了“物理量之间的因果关系”.
考点02:欧姆定律在串并联电路中的应用
串联电路
并联电路
电路图
电流关系
电压关系
电阻关系
(若)
(并的越多,总电阻反而越小,并且总电阻小于任意支路电阻)
(2个电阻的并联公式)
(若)
比例关系
(即电压与电阻成正比)
(电流与电阻成反比)
角度1:欧姆定律的简单应用
1.(2024·四川内江·中考真题)在如图所示的电路中,电源电压恒为12V,定值电阻R1的阻值为5Ω,滑动变阻器R2标有“50Ω2A”的字样,电流表的量程为0~3A。闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从最右端(R2=50Ω)移动到连入电路中的电阻值为20Ω处,电流表的示数从I1变为I2,则I2与I1之差为( )
A.2.40A B.2.64A C.0.36A D.4.40A
2.(2023·四川甘孜·中考真题)如图所示的电路中,电阻阻值。开关S闭合后,、两端的电压分别为、,通过、的电流分别为、。则( )
A. B. C. D.
3.(2023·四川凉山·中考真题)如图所示,甲图是灯泡L和定值电阻R的图像,将L和R先后以乙、丙图两种方式连在同一电源上,若乙图中,丙图中,则下列选项中不正确的是( )
A. B. C. D.
4.(2022·四川内江·中考真题)如图是利用数字化电压—电流传感器测量电阻后绘出的不同电阻的图像。由图可知,以下判断正确的是( )
A. B.
C. D.无法比较、、大小
5.(2023·四川甘孜·中考真题)如图所示,R1=10Ω,开关闭合后电流表的示数是0.2A,电压表的示数是4V,R2的电阻为 Ω,电源的电压是 V。
6.(2022·四川广元·中考真题)如图所示电路中,a、b、c分别是三只电表(电压表或电流表),R1=10Ω,R2=20Ω,电源电压恒为6V,闭合开关S。当电表a、b为电流表,c为电压表时,电表a的示数为 A;当电表a、b为电压表,c为电流表,电表b的示数为 V。
7.(2022·四川广元·中考真题)小张根据老师提供的器材设计了如图甲所示的电路,已知电源电压恒定不变,R0=18Ω。当只闭合开关S1时,电流表的示数为0.3A;当开关S1、S2均闭合时,电流表示数如图乙所示。则电源电压为 V,Rx为 Ω。
8.(2022·四川南充·中考真题)如图所示的电路中,电源两端电压不变,当甲乙都为电流表时,只闭合开关S1,R1与R2两个电阻是 联(选填“串”或“并”),此时甲乙两表的示数比是2∶3:如果把甲乙全部换成电压表,再闭合S1和S2,则甲乙两表示数之比是 。
9.(2022·四川自贡·中考真题)如图甲所示电路中,电源电压、灯泡、的电阻均保持不变,且灯泡的电阻为5Ω。只闭合开关时,电流表指针如图乙所示。随后断开开关,调整电流表接线柱后,同时闭合开关和时,电流表指针如图乙所示。同时闭合开关和时,通过灯泡的电流为 A,电压表示数为 V。
角度2:欧姆定律在比例计算中的应用
10.(2022·四川巴中·中考真题)如图所示电路中,电源电压保持不变,已知R1∶R2=2∶1,则下列说法正确的是( )
A.通过R1、R2的电流之比为2∶1
B.电流表A1、A2的示数之比为2∶1
C.电阻R1、R2两端的电压之比为2∶1
D.电流表A1、A2的示数之比为3∶2
11.(2024·四川南充·中考真题)如图所示电路,若甲、乙两表为图中电流表,闭合开关,断开开关,两表指针位置相同,则 ;若甲、乙两表为图中电压表,闭合开关、,则两表示数之比是 (电表每次测量均未超过量程)。
12.(2023·四川眉山·中考真题)如图所示电路中,电源电压保持不变,已知R1∶R2=2∶3。当开关S闭合时R1、R2两端的电压之比为 ,电流表A1和A2的示数之比为 。
角度3:电路的动态分析
13.(2024·四川广元·中考真题)小文设计并连接了如图的电路,电源两端电压和小灯泡的电阻都不变。闭合开关S,保证电路安全的前提下,滑动变阻器的滑片从右向左滑动的过程中( )
A.滑动变阻器接入电路的电阻变大,灯泡变暗 B.电流表示数变大,电压表示数变小
C.电压表示数与电流表示数的比值变小 D.可以将滑动变阻器滑片滑到最左端
14.(2024·四川达州·中考真题)如图所示,为定值电阻,为滑动变阻器,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表示数变大,电压表示数变小 B.电流表示数变小,电压表示数变大
C.电压表与电流表示数的比值变大 D.电压表与电流表示数的比值变小
15.(2023·四川眉山·中考真题)如图所示,电源两端电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片适当左移,下列说法中正确的是( )
A.电流表A1示数不变、电流表A2示数不变
B.电流表A1示数变大、电压表V示数变小
C.电流表A2示数变大、电压表V示数变小
D.电流表A2示数变大、电压表V示数不变
16.(2023·四川宜宾·中考真题)如图所示,电源电压保持不变,是定值电阻,R是光敏电阻,其阻值随光照的增强而减小。闭合开关,逐渐减小R的光照强度,电表示数的变化情况是( )
A.A表和V表示数均变大 B.A和V表示数均变小
C.A表示数变大,V表示数变小 D.A表示数变小,V表示数变大
17.(2023·四川凉山·中考真题)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表的示数不变,电压表V的示数变小
B.电流表的示数不变,电压表V的示数不变
C.电压表V的示数与电流表的示数比值不变
D.电压表V的示数与电流表的示数比值变小
18.(2022·四川巴中·中考真题)如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,把滑动变阻器滑片P向左移动时,电路中电流表示数的变化情况( )
A.电流表A1示数变小,电流表A2示数变大
B.电流表A1示数变大,电流表A2示数变小
C.电流表A1示数变大,电流表A2示数变大
D.电流表A1示数变小,电流表A2示数变小
19.(2019·安徽·中考真题)如图所示的电路中,电源电压保持不变,R为定值电阻.闭合开关,向左移动滑片P,则
A.电压表的示数变大,电流表的示数变大
B.电压表的示数变大,电流表的示数变小
C.电压表的示数不变,电流表的示数变大
D.电压表的示数变小,电流表的示数变大
20.(多选)(2023·四川攀枝花·中考真题)为了应对即将到来的汛期,某课外兴趣小组设计了一个检测水库水位的装置,其原理如图所示。为安全指示灯,电铃为报警器,为定值电阻,为竖直放置、粗细均匀且足够长的电阻棒,滑片可以在电阻棒上自由滑动,并与浮子用竖直的绝缘杆连接,可随着浮子的上下移动而改变电阻棒接入电路的阻值,从而可通过电流表的示数来反应水位的高低。当滑片指向的中点时,水位达到警戒值,电磁铁吸下衔铁报警。则该检测器正常工作时( )
A.电磁铁的上端为极 B.水位较低时,电磁铁的磁性较弱
C.若减小的阻值,警戒水位会变高 D.电流表示数越大,表示水位越高
21.(多选)(2022·四川南充·中考真题)某同学在实验室连接了如图所示的电路,开关S闭合后,滑动变阻器滑片从a端向b端滑动过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表A的示数会增大 B.电压表V3的示数会增大
C.三个电压表的示数之和变小 D.电压表V3与电流表A的示数比值在减小
22.(2022·四川眉山·中考真题)如图所示,电源电压U=3V保持不变,滑动变阻器R2的规格为“20Ω 1.5A”。当开关S闭合滑动变阻器滑片P位于A端时,电流表A的示数为0.3A,则定值电阻R1= Ω。当开关S闭合时,滑动变阻器滑片P从A端移至B端的过程中,电压表V的示数变化范围是 V。
角度4:欧姆定律在图形问题中的应用
23.(多选)(2024·四川南充·中考真题)如图,开关S闭合后,电流表的示数分别为I1、I2,电压表的示数分别为U1、U2、U3,L1的电阻小于L2的电阻,则下列关系中正确的是( )
A. B. C. D.
24.(2023·四川乐山·中考真题)如图所示,是两个电阻的电流随电压变化的关系图像,由图中信息可推断 (选填“>”、“=”或“<”)。将它们并联后接入电路,通过、两个电阻的电流分别为、,则 。
25.(2023·四川宜宾·中考真题)已知小灯泡L的额定电压为2.5V,通过灯丝的电流与其两端的电压关系如图所示,则灯泡正常发光时的电阻为 Ω。把此灯泡与15Ω的定值电阻并联在电源电压为1.5V的电路中,则并联电路的总电流是 A。
26.(2023·四川南充·中考真题)在综合实践活动课上,小龙同学设计了如图甲所示的模拟调光灯电路。电源电压恒定,R1为定值电阻。闭合开关S后,将滑动变阻器R2的滑片P由最右端向左移动,直至灯泡L正常发光。此过程中,电流表A的示数随两电压表V1、V2(电压表V2未画出)示数变化关系图像如图乙所示。小灯泡正常发光时的电阻为 Ω;若R2的滑片可任意滑动,为了保证灯泡的安全,电路中至少再串联一个 Ω的电阻。
27.(2022·四川凉山·中考真题)在“探究电流与电压的关系”的实验中,某同学根据实验数据分别画出了电阻R1和R2的I-U图像如图所示,则R1与R2的阻值之比为 ,完成实验后分析数据可以得出:在电阻一定时,电流与电压成 比。
28.(2023·四川广安·中考真题)如图所示为灯泡L和定值电阻R的U—I图像,若将L和R并联在电源电压为6V的电路中,则整个电路的总电流为 A;若将其串联在电源电压为4V的电路中,则L与R的阻值之比为 。
29.(2022·四川自贡·中考真题)如图甲所示,电源电压恒定,定值电阻的阻值为8Ω。将滑动变阻器的滑片从a端滑到中点的过程中,电压表示数U与电流表示数I之间的关系图象如图乙所示。滑动变阻器R的最大阻值为 。电源电压为 V。
角度5:欧姆定律的综合应用
30.(2024·四川遂宁·中考真题)噪声污染是当代社会四大污染之一,若青少年长期处于噪声环境中会影响身心健康。为了监测噪声的强弱,同学们找来定值电阻、声敏电阻R(阻值会随声音强弱发生变化)、电流表、学生电源等器材,设计了可用电流表的示数来反映噪声强弱的装置,其中R的阻值随声音强弱变化的关系如甲图所示,该装置电路如乙图所示。在某次测试中,当噪声80dB时,电流表示数为0.4A;当噪声50dB时,电流表示数为0.2A。下列选项正确的是( )
A.电路中的电流随声音强度增大而减小 B.阻值是15Ω
C.电源电压10V D.当电流表示数0.3A,噪声强度为60dB
31.(2024·四川广元·中考真题)如图的电路中,电源两端电压U恒为6V。只闭合开关和,电压表、的示数分别为、,电流表示数为,电路的功率为;只闭合开关、和,电流表示数为,电路的功率为。已知,,。下列关系式正确的是( )
A. B. C. D.
32.(2023·四川资阳·中考真题)如图所示为某品牌电子拉力器的简化工作原理图。拉环不受拉力时,弹簧伸长量为零,滑片位于均匀电阻丝a端;弹簧在弹性限度内的最大伸长量,此时滑片位于均匀电阻丝b端。若拉力大小与弹簧伸长量的关系为(),电源电压,为保护电阻,电阻丝最大阻值为20Ω。已知弹簧电阻为零,弹簧与拉环之间为绝缘细杆,拉力器工作时电路中最大电流为0.6A。下列说法中正确的是( )
A.保护电阻的阻值为10Ω B.拉力F与电流I成正比
C.拉力器工作时,流过电表的最小电流为0 D.电表上“0.4A”刻度处对应的拉力为250N
33.(2022·四川内江·中考真题)如图甲所示的电路中,电源电压恒定,R1、R2是定值电阻,R3是滑动变阻器。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P由a端移到b端,两电压表示数随电流表示数变化的关系如图乙所示,则 (“AB”或“BC”)段是电压表示V2数变化的图像,电源电压为 V。
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三年(2022-2024)中考物理真题分项汇编(四川专用)
专题09 欧姆定律
考点01:欧姆定律 1
考点02:欧姆定律在串并联电路中的应用 2
角度1:欧姆定律的简单应用 2
角度2:欧姆定律在比例计算中的应用 8
角度3:电路的动态分析 10
角度4:欧姆定律在图形问题中的应用 16
角度5:欧姆定律的综合应用 20
考点01:欧姆定律
(1)内容:导体中的电流,跟导体两端的电压成 正比 ,跟导体的电阻成反比。
(2)公式:I=
(3)适用:纯电阻电路。
(4)理解:
1)对应关系:定律中电流、电压和电阻是针对同一导体或同一段电路在同一时刻而言的。
2)因果关系:电流随电压和电阻的变化而变化,即电压、电阻是因,电流是果。
3)变形关系:、只表示数量关系,只适用于数学计算,不反映物理规律。
【提示】“导体的电阻与导体中的电流成反比”这个说法是错误的。
原因一:漏掉了“导体两端电压一定”这个前提条件;
原因二:弄错了“物理量之间的因果关系”.
考点02:欧姆定律在串并联电路中的应用
串联电路
并联电路
电路图
电流关系
电压关系
电阻关系
(若)
(并的越多,总电阻反而越小,并且总电阻小于任意支路电阻)
(2个电阻的并联公式)
(若)
比例关系
(即电压与电阻成正比)
(电流与电阻成反比)
角度1:欧姆定律的简单应用
1.(2024·四川内江·中考真题)在如图所示的电路中,电源电压恒为12V,定值电阻R1的阻值为5Ω,滑动变阻器R2标有“50Ω2A”的字样,电流表的量程为0~3A。闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从最右端(R2=50Ω)移动到连入电路中的电阻值为20Ω处,电流表的示数从I1变为I2,则I2与I1之差为( )
A.2.40A B.2.64A C.0.36A D.4.40A
【答案】C
【详解】根据电路图可知,电阻R1和R2并联,电流表测干路的电流,R1和R2两端的电压等于电源电压,又电源电压恒为12V,由欧姆定律可得,R1所在支路的电流不变,滑动变阻器的滑片P从最右端到连入电路中的电阻值为20Ω处的过程中,只有R2所在的支路的电流有变化,滑动变阻器的滑片P在最右端时,通过R2的电流为
滑动变阻器连入电路中的电阻值为20Ω处时,通过R2的电流为
由于电流表的示数从I1变为I2,则I2与I1之差为
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
2.(2023·四川甘孜·中考真题)如图所示的电路中,电阻阻值。开关S闭合后,、两端的电压分别为、,通过、的电流分别为、。则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】AB.如图所示,电阻、并联,根据并联电路电压特点,闭合开关,各支路两端的电压相等,即,故AB不符合题意;
CD.在并联电路中,每条支路两端的电压相等,因为,根据可得,通过电阻的电流较小,即,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
3.(2023·四川凉山·中考真题)如图所示,甲图是灯泡L和定值电阻R的图像,将L和R先后以乙、丙图两种方式连在同一电源上,若乙图中,丙图中,则下列选项中不正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】D.图乙中,灯泡与电阻串联,由欧姆定律可知,当电流相同时,电压与电阻成正比,即
图丙中,灯泡与电阻并联,由欧姆定律可知,当电压相同时,电流与电阻成反比,即
由图象甲可知,灯泡电阻随电压增大而增大,而乙图中灯泡两端电压比丙图中小,所以
则,即ab <1,故D错误,符合题意;
ABC.由图象甲可知,在电流相同时,灯泡的电压较大,即,则
由前面的解答可知,则可得
比较可知,故ABC正确,不符合题意。
故选D。
4.(2022·四川内江·中考真题)如图是利用数字化电压—电流传感器测量电阻后绘出的不同电阻的图像。由图可知,以下判断正确的是( )
A. B.
C. D.无法比较、、大小
【答案】B
【详解】由图像可知,当电压一定时,通过R1、R2、R3的电流关系大小为I1<I2<I3
根据欧姆定律可得
所以三个电阻的大小关系为,故ACD错误,B正确。
故选B。
5.(2023·四川甘孜·中考真题)如图所示,R1=10Ω,开关闭合后电流表的示数是0.2A,电压表的示数是4V,R2的电阻为 Ω,电源的电压是 V。
【答案】 20 6
【详解】[1]由图可知,R1与R2是串联的,电压表测R2两端的电压,电阻R2的阻值为
[2]串联电路电流处处相等,R1与的电流为0.2A,R1两端电压为
则根据串联电路的电压特点可知电源电压为
6.(2022·四川广元·中考真题)如图所示电路中,a、b、c分别是三只电表(电压表或电流表),R1=10Ω,R2=20Ω,电源电压恒为6V,闭合开关S。当电表a、b为电流表,c为电压表时,电表a的示数为 A;当电表a、b为电压表,c为电流表,电表b的示数为 V。
【答案】 0.3 4
【详解】[1] 闭合开关S,当电表a、b为电流表,c为电压表时,R1、R2并联,电流表a测R2支路的电流,电流表b测量干路电流;根据并联电路的电压特点可知,R2两端的电压为U2=U=6V
通过R2支路的电流
所以电表a的示数为0.3A。
[2]当电表a、b为电压表,c为电流表,R1、R2串联,电压表a测量电源电压,电压表b测量R2两端的电压;根据串联电路的电阻特点可知,电路中的总电阻R=R1+R2=10Ω+20Ω=30Ω
电路中的电流为
根据串联电路的电流特点可知,通过R2的电流为I2′=I=0.2A
由可知,R2两端的电压为U2′=I2′R2=0.2A×20Ω=4V
所以电表b的示数为4V。
7.(2022·四川广元·中考真题)小张根据老师提供的器材设计了如图甲所示的电路,已知电源电压恒定不变,R0=18Ω。当只闭合开关S1时,电流表的示数为0.3A;当开关S1、S2均闭合时,电流表示数如图乙所示。则电源电压为 V,Rx为 Ω。
【答案】 3.6 12
【详解】[1]当开关S1、S2均闭合时,电流表示数如图乙所示,量程为0—0.6A,分度值为0.02A,该电流表的读数为0.5A,当只闭合开关S1时,只有待测电阻的接入,电流表的示数为0.3A,当开关都闭合时,两电阻并联,通过定值电阻R0的电流为
电源电压为
[2]待测电阻的阻值为
8.(2022·四川南充·中考真题)如图所示的电路中,电源两端电压不变,当甲乙都为电流表时,只闭合开关S1,R1与R2两个电阻是 联(选填“串”或“并”),此时甲乙两表的示数比是2∶3:如果把甲乙全部换成电压表,再闭合S1和S2,则甲乙两表示数之比是 。
【答案】 并 3∶1
【详解】[1]当甲乙都为电流表时,只闭合开关S1,由图中可知,此时电流有两条流经路径,一条从电源正极出发,经过R1,再经过乙电流表回到电源负极,一条从电源正极出发,经过甲电流表,再经过R2,然后经过乙电流表,最后回到电源负极,可知此时R1与R2两个电阻是并联的。
[2]由电路图可知,此时甲电流表测过R2支路的电流,乙电流表测干路电流,此时两表的示数之比为2∶3,因干路电流等于各支路电流之和,故可知流过R1和R2支路的电流之比为I1∶I2=1∶2
因并联电路两端电压相等,故由欧姆定律可得,R1和R2的电阻之比为R1∶R2=2∶1
如果把甲乙全部换成电压表,再闭合S1和S2,由图中可知,此时R1和R2串联,甲电压表测R1和R2两端电压之和,乙电压表测R2两端电压,因串联电路中电流相等,故由欧姆定律可得,此时甲乙两电压表示数之比等于R1与R2电阻之和与R2的电阻之比,即U1∶U2=(R1+R2)∶R2=3∶1
9.(2022·四川自贡·中考真题)如图甲所示电路中,电源电压、灯泡、的电阻均保持不变,且灯泡的电阻为5Ω。只闭合开关时,电流表指针如图乙所示。随后断开开关,调整电流表接线柱后,同时闭合开关和时,电流表指针如图乙所示。同时闭合开关和时,通过灯泡的电流为 A,电压表示数为 V。
【答案】 0.2 4
【详解】[1]由图甲可知,当只闭合开关时,灯泡接入电路,电流表测通过灯泡的电流;当同时闭合开关和时,灯泡、接入电路且两者并联,根据并联电路电流的特点,所以电流表测通过灯泡、的电流之和,又因为、的大小都如图乙所示,可能为0.2A或1A,又因为,所以,。
[2] 当同时闭合开关和时,灯泡、接入电路且两者并联且电压表测的是灯泡两端电压,根据并联电路中电流的规律,可求出通过灯泡的电流为
因为灯泡的电阻为5Ω,所以根据欧姆定律可求出灯泡两端电压
故电压表的示数为4V。
角度2:欧姆定律在比例计算中的应用
10.(2022·四川巴中·中考真题)如图所示电路中,电源电压保持不变,已知R1∶R2=2∶1,则下列说法正确的是( )
A.通过R1、R2的电流之比为2∶1
B.电流表A1、A2的示数之比为2∶1
C.电阻R1、R2两端的电压之比为2∶1
D.电流表A1、A2的示数之比为3∶2
【答案】D
【详解】A.由图知道,R1、R2并联,电流表A1测量干路的电流,电流表A2测量R2所在支路的电流,由并联电路电压特点和欧姆定律知道,通过R1、R2的电流之比为
故A错误;
BD.由并联电路电流特点知道,电流表A1的示数为IA1= I1+ I2 =3I1
电流表A1、A2的示数之比为
故B错误,D正确;
C.由图知道R1、R2并联,由于并联电路中各支路两端的电压相等,所以,电阻R1与R2两端的电压之比为1∶1,故C错误。
故选D。
11.(2024·四川南充·中考真题)如图所示电路,若甲、乙两表为图中电流表,闭合开关,断开开关,两表指针位置相同,则 ;若甲、乙两表为图中电压表,闭合开关、,则两表示数之比是 (电表每次测量均未超过量程)。
【答案】
【详解】[1]若甲、乙两表为图中电流表,闭合开关,断开开关,R1和R2并联,甲测量通过R1的电流,乙测量干路电流,两表指针位置相同,则乙的示数大于甲的示数,故
根据并联分流知识可知
根据可知,在电压相同时,电流和电阻成反比,故
[2]若甲、乙两表为图中电压表,闭合开关、,R1和R2串联,甲测量电源电压,乙测量R1两端的电压,根据可知,在电流相同时,电阻两端的电压和电阻的阻值成正比,即
12.(2023·四川眉山·中考真题)如图所示电路中,电源电压保持不变,已知R1∶R2=2∶3。当开关S闭合时R1、R2两端的电压之比为 ,电流表A1和A2的示数之比为 。
【答案】 1∶1 5∶2
【详解】[1]由电路图可知,闭合开关S,R1、R2并联,根据并联电路中各支路两端电压相等可知R1、R2两端的电压之比U1∶U2=1∶1
[2]闭合开关S,R1、R2并联,A1表测干路电流,A2表测流过R2的电流。则电路总电阻 ①
又因为R1∶R2=2∶3 ②
将②式带入①式得
假设电源电压为U,则A1表示数
A2表示数
则电流表A1和A2的示数之比
角度3:电路的动态分析
13.(2024·四川广元·中考真题)小文设计并连接了如图的电路,电源两端电压和小灯泡的电阻都不变。闭合开关S,保证电路安全的前提下,滑动变阻器的滑片从右向左滑动的过程中( )
A.滑动变阻器接入电路的电阻变大,灯泡变暗 B.电流表示数变大,电压表示数变小
C.电压表示数与电流表示数的比值变小 D.可以将滑动变阻器滑片滑到最左端
【答案】C
【详解】A.如图所示,滑动变阻器和灯泡并联,滑动变阻器的滑片从右向左滑动的过程中,滑动变阻器的电阻在减小,滑动变阻器所在支路的电流变大,因为并联,小灯泡的电流、电压都不变,灯泡亮度不变,故A错误;
B.滑动变阻器和灯泡并联,电压表测电源电压,则电压表示数始终不变,滑动变阻器的电阻在减小,滑动变阻器所在支路的电流变大,则总电流变大,故B错误;
C.电压表示数始终不变,总电流变大,电流表示数变大,电压表示数与电流表示数的比值变小,故C正确;
D.将滑动变阻器滑片滑到最左端,会造成电路短路,所以不能将滑动变阻器滑片滑到最左端,故D错误。
故选C。
14.(2024·四川达州·中考真题)如图所示,为定值电阻,为滑动变阻器,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表示数变大,电压表示数变小 B.电流表示数变小,电压表示数变大
C.电压表与电流表示数的比值变大 D.电压表与电流表示数的比值变小
【答案】B
【详解】AB.由电路图可知,这是一个串联电路,电压表V1测R1两端电压,电压表V2测R2两端电压。滑动变阻器的滑片P向右移动时,R2接入电路的电阻值变大。 因此整个电路的总电阻增大。根据欧姆定律可知 ,当电压U保持不变,电阻R增大时,电流I会减小。所以,电流表示数会变小。 由于电流减小,根据 U=IR可知,R1两端的电压减小。所以,电压表V1的示数会变小。 由串联电路电压规律可知,R2两端的电压会增大。所以,电压表V2的示数会变大。故A错误,B正确;
C.由欧姆定律可知,电压表V1与电流表示数的比值等于定值电阻R1的阻值不变。故C错误;
D.由欧姆定律可知,电压表V2与电流表示数的比值为滑动变阻器接入电路中的阻值,滑动变阻器的阻值变大,则其比值变大。故D错误。
故选B。
15.(2023·四川眉山·中考真题)如图所示,电源两端电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片适当左移,下列说法中正确的是( )
A.电流表A1示数不变、电流表A2示数不变
B.电流表A1示数变大、电压表V示数变小
C.电流表A2示数变大、电压表V示数变小
D.电流表A2示数变大、电压表V示数不变
【答案】D
【详解】由图可知,灯泡和滑动变阻器并联,电压表灯泡两端电压,电流表A1测灯泡电流,A2测干路电流,当滑动变阻器的滑片适当左移,接入电路中的电阻减小,根据并联电路的特点可知,各支路的电压不变,所以,电压表V的读数不变,电流表A1的读数也不变;而滑动变阻器的接入电路中的电阻减小,电压不变,其电流增大;根据并联电路中电流的特点可知,一条支路上的电流不变,一条支路上的电流增大,所以干路上的电流也增大,即电流表A2的读数变大,故ABC错误,D正确。
故选D。
16.(2023·四川宜宾·中考真题)如图所示,电源电压保持不变,是定值电阻,R是光敏电阻,其阻值随光照的增强而减小。闭合开关,逐渐减小R的光照强度,电表示数的变化情况是( )
A.A表和V表示数均变大 B.A和V表示数均变小
C.A表示数变大,V表示数变小 D.A表示数变小,V表示数变大
【答案】D
【详解】逐渐减小光源电阻的光照强度,光敏电阻的阻值增大,电路的总电阻R总变大,电源电压U不变,电路电流变小,电流表示数变小;定值电阻R0阻值不变,定值电阻两端电压变小,光敏电阻两端电压变大,电压表示数变大,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
17.(2023·四川凉山·中考真题)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表的示数不变,电压表V的示数变小
B.电流表的示数不变,电压表V的示数不变
C.电压表V的示数与电流表的示数比值不变
D.电压表V的示数与电流表的示数比值变小
【答案】C
【详解】根据电路图可知,该电路是并联电路,电流表测量通过R2的电流,电流表测量干路的电流,电压表V测量电源电压;根据并联电路的电压特点可知,电压表V的示数不变;根据并联电路互不影响的特点可知,电流表的示数不变;
根据并联电路的电流特点可知,电流表的示数随着通过R1的电流的变化而变化,滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,R1的电阻变大,通过R1的电流变小,所以,电流表的示数变小;
根据可知,电压表V的示数与电流表的示数之比等于定值电阻R2的大小,定值电阻R2的阻值不变;电压表V的示数与电流表的示数之比等于滑动变阻器R1的大小,电阻是变大的。
故ABD错误,C正确。
故选C。
18.(2022·四川巴中·中考真题)如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,把滑动变阻器滑片P向左移动时,电路中电流表示数的变化情况( )
A.电流表A1示数变小,电流表A2示数变大
B.电流表A1示数变大,电流表A2示数变小
C.电流表A1示数变大,电流表A2示数变大
D.电流表A1示数变小,电流表A2示数变小
【答案】C
【详解】开关S闭合后,电阻R与滑动变阻器并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测通过滑动变阻器的电流,把滑动变阻器滑片P向左移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变小,由可知,通过滑动变阻器的电流变大,即电流表A2示数变大,由于并联电路中各用电器独立工作,互不影响,所以流过电阻R的电流不变,并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以电流表A1示数变大。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
19.(2019·安徽·中考真题)如图所示的电路中,电源电压保持不变,R为定值电阻.闭合开关,向左移动滑片P,则
A.电压表的示数变大,电流表的示数变大
B.电压表的示数变大,电流表的示数变小
C.电压表的示数不变,电流表的示数变大
D.电压表的示数变小,电流表的示数变大
【答案】A
【详解】由电路图可知,滑动变阻器与定值电阻串联,闭合开关后,滑片向左滑动时,接入的阻值变小,则电路中总电阻变小,由可知,在电源电压不变时,电路中的电流变大,电流表实示数变大;R为定值电阻,由可知其两端电压变大,故电压表示数变大;故A正确,BCD错误.
20.(多选)(2023·四川攀枝花·中考真题)为了应对即将到来的汛期,某课外兴趣小组设计了一个检测水库水位的装置,其原理如图所示。为安全指示灯,电铃为报警器,为定值电阻,为竖直放置、粗细均匀且足够长的电阻棒,滑片可以在电阻棒上自由滑动,并与浮子用竖直的绝缘杆连接,可随着浮子的上下移动而改变电阻棒接入电路的阻值,从而可通过电流表的示数来反应水位的高低。当滑片指向的中点时,水位达到警戒值,电磁铁吸下衔铁报警。则该检测器正常工作时( )
A.电磁铁的上端为极 B.水位较低时,电磁铁的磁性较弱
C.若减小的阻值,警戒水位会变高 D.电流表示数越大,表示水位越高
【答案】BD
【详解】A.由图可知,电流从电磁铁的下端流入,由安培定则可知电磁铁的下端是N极,上端是S极,故A不符合题意;
B.由图可知,电阻R1和变阻器R2串联,电流表测量电路中的电流,水位较低时,电阻棒接入电路的阻值变大,电路的总电阻变大,由欧姆定律可知电路中的电流变小,电磁铁的磁性变弱,故B符合题意;
C.电磁铁刚好吸下衔铁的电流不变,电源电压不变,由欧姆定律可知电路的总电阻不变,若减小的阻值,变阻器R2的阻值会增大,滑片会向下移动,警戒水位会变低,故C不符合题意;
D.电流表示数越大,由可知电路的总电阻越小,的阻值不变,变阻器R2的阻值会越小,滑片会向上移动,水位越高,故D符合题意。
故选BD。
21.(多选)(2022·四川南充·中考真题)某同学在实验室连接了如图所示的电路,开关S闭合后,滑动变阻器滑片从a端向b端滑动过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表A的示数会增大 B.电压表V3的示数会增大
C.三个电压表的示数之和变小 D.电压表V3与电流表A的示数比值在减小
【答案】AD
【详解】由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表V1测定值电阻两端电压,电压表V2测电源电压,电压表V3测滑动变阻器两端电压,电流表测电路中电流。
A.开关S闭合后,滑动变阻器滑片从a端向b端滑动过程中,滑动变阻器接入电路中的阻值减小,电路的总电阻减小,故由欧姆定律可知,电路中电流变大,即电流表A的示数会增大,故A正确;
B.因滑动变阻器接入电路中的阻值减小,故由串联电路电阻等比例分压可知,滑动变阻器两端电压变小,故电压表V3的示数会减小,故B错误;
C.由串联电路的电压规律可知,电压表V1和V3的示数之和等于电源电压,电压表V2的示数等于电源电压,故可知三个电压表的示数之和等于电源电压的两倍不变,故C错误;
D.由AB中可知,电压表V3示数减小,电流表A示数增大,故电压表V3与电流表A的示数比值在减小,故D正确。
故选AD。
22.(2022·四川眉山·中考真题)如图所示,电源电压U=3V保持不变,滑动变阻器R2的规格为“20Ω 1.5A”。当开关S闭合滑动变阻器滑片P位于A端时,电流表A的示数为0.3A,则定值电阻R1= Ω。当开关S闭合时,滑动变阻器滑片P从A端移至B端的过程中,电压表V的示数变化范围是 V。
【答案】 10 3~1
【详解】[1]当开关S闭合滑动变阻器滑片P位于A端时,只有定值电阻接入电路,此时定值电阻的阻值为
[2]当开关S闭合时,滑动变阻器滑片P从A端时,电压表测量电源电压为3V,当滑动变阻器滑片P从A端移至B端的过程中,滑动变阻器全部接入,此时电路中的电流为
则此时电压表的示数为
则滑动变阻器滑片P从A端移至B端的过程中,电压表的范围为3~1V。
角度4:欧姆定律在图形问题中的应用
23.(多选)(2024·四川南充·中考真题)如图,开关S闭合后,电流表的示数分别为I1、I2,电压表的示数分别为U1、U2、U3,L1的电阻小于L2的电阻,则下列关系中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【详解】由图可知,L1和L2串联,A1、A2测量串联电路电流,V1测量L1两端电压,V2测量L2两端电压,V3测量电源电压。
A.根据串联电路电流规律可知,串联电路中电流处处相等,即,故A正确;
B.L1的电阻小于L2的电阻,V1测量L1两端电压,V2测量L2两端电压,根据可知,L1两端的电压小于L2两端的电压,即,故B错误;
CD.V1测量L1两端电压,V2测量L2两端电压,V3测量电源电压,根据串联电路电压规律可知
故C正确,D错误;
故选AC。
24.(2023·四川乐山·中考真题)如图所示,是两个电阻的电流随电压变化的关系图像,由图中信息可推断 (选填“>”、“=”或“<”)。将它们并联后接入电路,通过、两个电阻的电流分别为、,则 。
【答案】 < 2∶1
【详解】[1]根据图象可知,结合欧姆定律,当电压相同时,通过R1的电流大于通过R2的电流,所以,可推断。
[2]、并联,根据并联电路的电压特点可知,U1=U2,根据图形可知,电阻、是定值电阻,所以其阻值分别是
,
根据欧姆定律可知,通过、两个电阻的电流之比是
25.(2023·四川宜宾·中考真题)已知小灯泡L的额定电压为2.5V,通过灯丝的电流与其两端的电压关系如图所示,则灯泡正常发光时的电阻为 Ω。把此灯泡与15Ω的定值电阻并联在电源电压为1.5V的电路中,则并联电路的总电流是 A。
【答案】 10 0.3
【详解】[1]由图可知,小灯泡L的电压达到额定电压2.5V时,通过灯泡的电流为0.25A,则灯泡正常发光时的电阻
[2]把此灯泡与15Ω的定值电阻并联在电源电压为1.5V的电路中,由于并联电路中,各支路电压等于电源电压,则定值电阻和灯泡两端电压都为1.5V,通过定值电阻的电流
由图可知,灯泡两端电压为1.5V时,通过灯泡的电流为0.2A,由于并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,则并联电路的总电流I总=I1+IL=0.1A+0.2A=0.3A
26.(2023·四川南充·中考真题)在综合实践活动课上,小龙同学设计了如图甲所示的模拟调光灯电路。电源电压恒定,R1为定值电阻。闭合开关S后,将滑动变阻器R2的滑片P由最右端向左移动,直至灯泡L正常发光。此过程中,电流表A的示数随两电压表V1、V2(电压表V2未画出)示数变化关系图像如图乙所示。小灯泡正常发光时的电阻为 Ω;若R2的滑片可任意滑动,为了保证灯泡的安全,电路中至少再串联一个 Ω的电阻。
【答案】 5 1.5
【详解】[1]由于R1为定值电阻,电流与电压成正比,则电流与电压的图像是正比例函数图像,所以图乙中①②图像是灯泡和滑动变阻器的图像,将滑动变阻器R2的滑片P由最右端向左移动,则滑动变阻器的阻值减小,由串联分压可知,滑动变阻器的电压逐渐减小,灯泡两端电压逐渐增大,所以①为灯泡的图像,②为滑动变阻器的图像,滑动滑片P,直至灯泡L正常发光,由①可知,灯泡电压增大至2.5V为止,所以小灯泡正常发光时的电压为2.5V,由图像①可知,灯泡正常发光时的电流为0.5A,所以小灯泡正常发光时的电阻
[2]由于电源电压不变,所以滑动变阻器R2的滑片P在最右端时,由乙图中数据可知,电源电压
③
滑动变阻器R2的滑片P滑至灯泡正常发光时,由乙图中数据可知,电源电压
④
联合③④解得R=2.5Ω,U=4.5V
若R2的滑片可任意滑动,则滑动变阻器R2的滑片P滑至最左端时,滑动变阻器R2的阻值为0,灯泡正常发光的电流为0.5A,则需要串联一个电阻
27.(2022·四川凉山·中考真题)在“探究电流与电压的关系”的实验中,某同学根据实验数据分别画出了电阻R1和R2的I-U图像如图所示,则R1与R2的阻值之比为 ,完成实验后分析数据可以得出:在电阻一定时,电流与电压成 比。
【答案】 1:2 正
【详解】[1]由图可知,电阻R1两端的电压为6V时,通过的电流为0.6A,R1的电阻值
由图可知,电阻R2两端的电压为6V时,通过的电流为0.3A,R2的电阻值
R1与R2的阻值之比为
[2]由图像可以看出两个电阻的图像都是正比例函数,即电流与电压的比值不变,故分析数据可以得出:在电阻一定时,电流与电压成正比。
28.(2023·四川广安·中考真题)如图所示为灯泡L和定值电阻R的U—I图像,若将L和R并联在电源电压为6V的电路中,则整个电路的总电流为 A;若将其串联在电源电压为4V的电路中,则L与R的阻值之比为 。
【答案】 0.9 1︰3
【详解】[1]将L和R并联在电源电压为6V的电路中,由并联电路中各支路电压等于电源电压可知,L和R两端电压都为6V,并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,由图可得
[2]将其串联在电源电压为4V的电路中,由串联电路中各用电器电压之和等于电源电压,串联电路中处处电流相等,由图可得,L电压为1V,电流为0.2A,R电压为3V,电流为0.2A,则L与R的阻值之比
29.(2022·四川自贡·中考真题)如图甲所示,电源电压恒定,定值电阻的阻值为8Ω。将滑动变阻器的滑片从a端滑到中点的过程中,电压表示数U与电流表示数I之间的关系图象如图乙所示。滑动变阻器R的最大阻值为 。电源电压为 V。
【答案】 8 12
【详解】[1][2]由图甲知,定值电阻R0与滑动变阻器R串联在电路中,电压表测变阻器R两端的电压。电流表测电路中的电流。滑片由a端滑至中点的过程中,变阻器接入电路的阻值变小,电压表两端的电压变小。由图乙知,当滑片滑至中点时,电压表示数为4.0V,此时电路中的电流
据串联电路的特点有
当滑片置于a端时,变阻器接入电路的阻值最大,据串联电路的特点有
解以上两式得,电源电压及变阻器的最大阻值分别为U=12V,R=8Ω
角度5:欧姆定律的综合应用
30.(2024·四川遂宁·中考真题)噪声污染是当代社会四大污染之一,若青少年长期处于噪声环境中会影响身心健康。为了监测噪声的强弱,同学们找来定值电阻、声敏电阻R(阻值会随声音强弱发生变化)、电流表、学生电源等器材,设计了可用电流表的示数来反映噪声强弱的装置,其中R的阻值随声音强弱变化的关系如甲图所示,该装置电路如乙图所示。在某次测试中,当噪声80dB时,电流表示数为0.4A;当噪声50dB时,电流表示数为0.2A。下列选项正确的是( )
A.电路中的电流随声音强度增大而减小 B.阻值是15Ω
C.电源电压10V D.当电流表示数0.3A,噪声强度为60dB
【答案】D
【详解】A.分析电路可知,和串联,电流表测电路电流。声音强度增大时,阻值变小,则总电阻变小,根据可知电路中的电流变大,故A错误;
BC.当噪声80dB时,电流表示数为0.4A,此时阻值为,则电源电压为 ①
当噪声50dB时,电流表示数为0.2A,此时阻值为,则电源电压为 ②
联立①②,解得,电源电压,故BC错误;
D.当电流表示数0.3A,总电阻为
则此时阻值为
由甲图可知,此时噪声强度为60dB,故D正确。
故选D。
31.(2024·四川广元·中考真题)如图的电路中,电源两端电压U恒为6V。只闭合开关和,电压表、的示数分别为、,电流表示数为,电路的功率为;只闭合开关、和,电流表示数为,电路的功率为。已知,,。下列关系式正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】只闭合开关和,三个电阻串联,电压表测的电压,电压表测和的总电压,因为,电源电压为6V,则可解得
又因为串联电路电压之比等于电阻之比,则有
则
则此时电路中的电流为
只闭合开关、和时,电路和并联,此时电路中的电流
且
则有,
可解得
则
可解得,,
因为
所以
且串联和并联时电源两端电压U恒为6V,根据
可得,电压一定时,电流之比等于电功率之比,即
故ABD错误,C正确。
故选C。
32.(2023·四川资阳·中考真题)如图所示为某品牌电子拉力器的简化工作原理图。拉环不受拉力时,弹簧伸长量为零,滑片位于均匀电阻丝a端;弹簧在弹性限度内的最大伸长量,此时滑片位于均匀电阻丝b端。若拉力大小与弹簧伸长量的关系为(),电源电压,为保护电阻,电阻丝最大阻值为20Ω。已知弹簧电阻为零,弹簧与拉环之间为绝缘细杆,拉力器工作时电路中最大电流为0.6A。下列说法中正确的是( )
A.保护电阻的阻值为10Ω B.拉力F与电流I成正比
C.拉力器工作时,流过电表的最小电流为0 D.电表上“0.4A”刻度处对应的拉力为250N
【答案】A
【详解】A.当滑动变阻器阻值为0,电阻单独接入电路时,电路中电流最大为0.6A,保护电阻的阻值
故A正确;
BD.当电流表示数为I时,由欧姆定律可得电路总电阻……①
则此时滑动变阻器接入电路的电阻
滑动变阻器接入电路的长度为L’,则弹簧伸长量
拉力……②
由①②可得
则拉力F与电流I不成正比。当电流为0.4A时
故BD错误;
C.拉力器工作时,滑动变阻器全部接入电路时,电路电流最小为
故C错误。
故选A。
33.(2022·四川内江·中考真题)如图甲所示的电路中,电源电压恒定,R1、R2是定值电阻,R3是滑动变阻器。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P由a端移到b端,两电压表示数随电流表示数变化的关系如图乙所示,则 (“AB”或“BC”)段是电压表示V2数变化的图像,电源电压为 V。
【答案】 BC 12
【详解】[1]由电路图可知,三个电阻串联,电压表V1测R2、R3的总电压,电压表V2测定值电阻R2的电压,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P由a端移到b端,滑动变阻器电阻连入电路的阻值变大,电路中电流变小,电阻R2电压随着电流变小,电压也变小,则BC段是电压表示V2数变化的图像。
[2]当滑片在a端时,电源电压为U=4.8V+0.6A×R1①
当滑片在b端时,电源电压为U=9.6V+0.2A×R1②
联立①②得,U=12V
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