内容正文:
10 欧姆定律
题号
一
二
三
四
总分
累分人
得分
注意事项:共四大题,23小题,满分80分,作答时间为80分钟。
中考对接点 1.电学基础计算(2022.16,只统计选择、填空中的电学计算题)
2.动态电路分析(10年7考)
3.探究电流与电压的关系(2021.20)
4.测量定值电阻的阻值(2023.20、2020.19)
第一部分(选择题 共20分)
一、选择题(共10小题,每小题2分,计20分。每小题只有一个选项是符合题意的)
1.两电阻的阻值分别为20 Ω和30 Ω,它们串联后的总电阻为 ( )
A.10 Ω B.20 Ω
C.30 Ω D.50 Ω
2.由I=变形可得R=。以下理解正确的是 ( )
A.导体电阻跟它两端的电压成正比
B.导体电阻跟通过它的电流成反比
C.导体两端的电压跟通过它的电流成正比
D.导体电阻跟通过它的电流和它两端的电压无关
3.在“伏安法测电阻”的实验中,滑动变阻器不能起到的作用是 ( )
A.改变电路中的电流
B.改变被测电阻两端的电压
C.改变被测电阻的阻值
D.保护电路
4.日常生活中我们应随手关闭不必要使用的家用电器。每多关闭一个家用电器,电路里变大的物理量是 ( )
A.总电流 B.总电阻
C.总电压 D.总功率
5.有两个可变电阻,开始时阻值相等,都为R,现将其中一个电阻的阻值增大,将另一个电阻的阻值减小,则两个电阻并联后总电阻将 ( )
A.一定小于R B.一定等于R
C.一定大于R D.以上结果都有可能
6.现有两个阻值未知的电阻R1和R2,为了比较它们的阻值大小,小明设计了如图所示的四种电路,其中不能比较的是 ( )
7.如图所示的电路中,电阻阻值R1>R2。开关S闭合后,R1、R2两端的电压分别为U1、U2,通过R1、R2的电流分别为I1、I2。则 ( )
A.U1>U2 B.U1<U2 C.I1<I2 D.I1=I2
8.恒压电源电压大于灯泡额定电压的2倍,为了让这样两个相同的灯泡均正常发光,小明同学设计了如下四个电路图,既可以使两个灯泡正常发光又最省电的电路是 ( )
9.如图所示,这是一种自动测定油箱内油面高度的装置。R2是滑动变阻器,它的金属滑片连在杠杆一端,闭合开关S,从油量表指针所指的刻度就可以知道油箱内油面的高度,下列说法正确的是 ( )
A.油量表是电流表 B.油量表是电压表
C.油量表是电能表 D.浮球一直处于漂浮状态
10.将一个定值电阻接入图-1所示电路的虚线框处,并将一个电压表(图中未画出)并联在某段电路两端,闭合开关,移动滑片P,多次记录两电表示数;断开开关,只将定值电阻更换为小灯泡,再次获取数据并记录;将记录的数据绘制成如图-2所示的I-U图像。下列分析正确的是 ( )
A.电源电压为3.5 V
B.图线b是用接入定值电阻时记录的数据绘制得到的
C.定值电阻和灯泡两端的电压各为3.5 V时,灯泡的电阻较大
D.接入小灯泡后,将滑片P向右移动时,电压表的示数将变大
第二部分(非选择题 共60分)
二、填空与作图题(共7小题,计22分)
11.(2分)德国物理学家 总结出导体中电流跟电压和电阻之间的定量关系,为了纪念他,人们将他的名字命名为 的单位。
12.(3分)有一只小灯泡上标有“3.6 V 0.3 A”字样,灯泡正常发光时的电流是 A。如果我们只有电压为6 V的电源,要使小灯泡正常发光,需要 联一个 Ω的电阻。
13.(2分)当某导体两端的电压为6 V时,通过它的电流为0.4 A,当该导体两端电压为3 V时,通过它的电流为 A;当该导体两端电压为0 V时,它的电阻为 Ω。
14.(4分)如图所示,电源电压为12 V保持不变,R1=10 Ω。只闭合开关S时,电流表的示数为0.3 A,则R1两端的电压U1= V,R2= Ω;当断开开关S,闭合开关S1、S2时,则电流表的示数为 A,此时R2的电功率为 W。
15.(3分)电阻R1的U-I图像如图所示,R1的阻值是 Ω,把R1与阻值为30 Ω的电阻R2并联在电源电压为4 V的电路中,通过R1与R2的电流之比是 ,R1与R2两端的电压之比是 。
16.(4分)如图-1所示,RG是光敏电阻,R是阻值为10 kΩ的定值电阻,电源电压U=9 V。光敏电阻RG的阻值与光的照度(光照越强,照度越大,单位为Lux)关系如图-2所示,当照度增大时,RG的阻值将 。小芳将量程为0~3 V的电压表接入图-1电路,将其改装成照度表,为使光的照度增大时电压表的示数也增大,则该电压表应并联在 两端,能够测量的最大照度为 Lux。改装完成后,若小芳将电源换为电压可调电源(调节范围为12 V~15 V),且将R换为可调电阻(调节范围为5 kΩ~20 kΩ),则该装置所能测量的最大照度为 Lux。
17.(4分)(1)如图-1所示,这是测量小灯泡L2两端电压的电路,其中有一条导线接错了。请在接错的导线上打“×”,并用笔重新画一根正确连接的导线。
(2)公交车后门的两侧扶手上,各装有一个按钮(如图-2所示,相当于一个开关),想要下车的乘客只要按下任何一个按钮,装在驾驶台上的电铃都会发声,提醒司机有乘客需要下车。请你把图中的各元件符号连接成符合要求的电路图。
三、实验探究题(共4小题,计22分)
18.(4分)请完成下列填空。
(1)用两个阻值相同的电阻,探究电阻串联后总电阻比原来大了还是小了。实验装置如图-1所示,在该实验中,通过 来显示电阻的大小。先将一个电阻接在A、B之间,闭合开关S,记下电流表的示数;再将两个电阻串联接入A、B间,闭合开关,再记下电流表的示数。发现电流表的示数变小了,说明 。
(2)图-2甲、乙是研究并联电路中电阻特点的实验电路。实验中,若用电阻R替代R1和R2,应使电流表A3的示数与电流表 (选填“A1”或“A2”)的示数相同,此时需保证甲、乙两电路的电源电压 。
19.(4分)小明利用图-1所示的电路探究电流与电阻的关系。已知电源电压为6 V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω。
(1)实验中多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到如图-2所示的电流I随电阻R变化的图像,由图像可得出的结论是 。
(2)在上述实验中,小明在读取完电流表示数后,直接拆下阻值为5 Ω的电阻,改换成阻值为10 Ω的电阻,请你指出他在操作中的错误是 ;在读取电流表示数之前,他应进行的操作是向 移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为 V。
20.(7分)图-1是“探究电流和电压的关系”的实验装置,电源电压为3 V。
(1)请用笔画线代替导线将图-1中的电路连接完整。
(2)连接电路时开关应处于 状态。
(3)连接好电路后,闭合开关,发现电压表有示数,电流表示数为零,经检查两电表均完好,则电路中出现的故障是 。
(4)正确进行实验,得到实验数据如下表:
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
1.2
1.5
1.8
2.0
2.4
电流I/A
0.24
0.30
0.40
0.48
当电压表示数为1.8 V时,电流表示数(如图-2所示)为 A,电路中定值电阻的阻值为 Ω。
(5)实验中获得了多组实验数据,这是通过 实现的。
(6)根据实验数据分析可得:电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成 。
21.(7分)某物理实验小组正在使用“伏安法”测量未知电阻Rx的阻值,实验电路如图-1所示。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器滑片移到最 (选填“左”或“右”)端。这样做的目的是 。
(2)实验小组检查电路时发现电压表、电流表位置互换了,若闭合开关,电流表 (选填“会”或“不会”)被烧坏。
(3)正确连接电路后,当滑片移到某一位置时,电压表示数为1.6 V,电流表示数为0.16 A,则未知电阻Rx= Ω。接下来测量多组实验数据算出Rx的平均值,这是为了减小测量带来的 。
(4)实验中电流表突然损坏,小组同学经过讨论设计了一种实验方案,也可测出Rx阻值。电路图如图-2所示,电源电压未知且恒定不变,a、b为滑动变阻器左右两个端点,滑动变阻器最大阻值为Rmax,请你把以下测量步骤补充完整。
①闭合开关S,滑片P移到a端时,读出电压表示数为U1;
②闭合开关S, ,读出电压表示数为U2;
③待测电阻Rx= 。(用已知和测量出的物理量符号表示)
四、综合题(共2小题,计16分)
22.(7分)如图所示的电路,电源电压恒定,滑动变阻器的规格为“30 Ω 1 A”。在A、B 间接入规格为“12 V 12 W”的灯泡L,闭合开关,当滑动变阻器连入电路的阻值为6 Ω时,灯泡L正常发光。
(1)灯泡L正常工作时电流是多大?
(2)电源电压是多大?
(3)取下灯泡L,在A、B间接入一个电阻R0,要求R0接入电路后,闭合开关,调节滑动变阻器R能使电流表示数达到0.4 A,求R0的取值范围。
23.(9分)小伟在乘飞机时了解到,经济舱乘客的免费托运行李限重20 kg,而商务舱的乘客允许携带更重的免费托运行李。如图,这是小伟设计的模拟飞机行李超重的报警装置,杠杆OP始终处于水平位置,电源电压恒为15 V,R0是阻值为6 Ω的定值电阻,Rx是力敏电阻,它的阻值随压力变化的关系如表。当电压表的示数U0大于或等于3 V时,电路外的检测装置会自动报警。(g取10 N/kg)
压力F/N
50
100
150
200
250
300
阻值Rx/Ω
50
30
24
20
17
16
(1)经济舱的乘客可以携带的免费托运行李的最大重力是多大?
(2)小伟把检测装置恰好报警时的电学物理量标在图中,此时Rx的电阻是多大?
(3)如图,杠杆上有两个行李托盘,A、B是杠杆上的两个承重点,已知AP=0.3 m,OB=0.6 m。小伟闭合开关,将20 kg的模拟行李放在某一个托盘上时,检测装置恰好报警,当他将模拟商务舱乘客的免费托运行李放在另一个托盘上时,检测装置也恰好报警。模拟商务舱乘客的免费托运行李限重为多少kg?(杠杆、支架及托盘的重力均忽略不计)
参考答案
1.D 2.D 3.C 4.B 5.A 6.B 7.C 8.C 9.A
10.C 【解析】闭合开关,定值电阻(或灯泡)和滑动变阻器串联接入电路,根据U=IR可知,定值电阻(或灯泡)两端的电压随电流的增大而增大,串联电路总电压等于各部分电压之和,则滑动变阻器两端的电压随电流的增大而减小,由图-2可知电压表与滑动变阻器并联接入电路,电压表测滑动变阻器两端的电压,定值电阻的阻值不变,灯泡的电阻是变化的,所以图线a是接入定值电阻时记录的数据绘制得到的,图线b是接入灯泡时记录的数据绘制得到的,故B错误;由图线a可知,当滑动变阻器两端的电压为0.5 V时,通过电路的电流为0.7 A,当滑动变阻器两端的电压为3.5 V时,通过电路的电流为0.1 A,串联电路总电压等于各部分电压之和,根据欧姆定律可得电源电压U=IR定+UV,代入数据可得0.7 A×R定+0.5 V=0.1 A×R定+3.5 V,解得R定=5 Ω,则电源电压U=IR定+UV=0.7 A×5 Ω+0.5 V=4 V,故A错误;定值电阻和灯泡两端的电压各为3.5 V时,根据串联电路电压规律可知滑动变阻器两端的电压为4 V-3.5 V=0.5 V,由图-2可知此时通过定值电阻的电流大于通过灯泡的电流,根据R=可知灯泡的电阻较大,故C正确;接入小灯泡后,将滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据串联分压原理可知电压表的示数将变小,故D错误。
11.欧姆 电阻
12.0.3 串 8
13.0.2 15
14.3 30 1.6 4.8
15.10 3∶1 1∶1
16.变小 定值电阻R 1.2 1.4
【解析】由图—2可知,光敏电阻RG的阻值随光的照度的增大而变小;由图—1可知,两电阻串联,又知道光敏电阻RG的阻值随光的照度的增大而变小,根据串联分压原理,为使光的照度增大时电压表的示数也增大,应将电压表并联在定值电阻R的两端;当电压表示数达到3 V时,电路中的电流I===0.0003 A,RG两端的电压URG=U-UR=9 V-3 V=6 V,RG的阻值RG===20000 Ω=20 kΩ,对照图—2可得,此时的照度最大,为1.2 Lux;根据题意,换成可调电源和可调电阻后,要想使所能测量的照度增大,则RG的对应阻值应变小,则应选择较小的电源电压和较小的定值电阻,当电源电压为12 V,可调电阻调至5 kΩ时,电压表仍并联在可调电阻的两端,当电压表示数达到3 V时,电路中的电流I'===0.0006 A,RG两端的电压URG'=U'-UR'=12 V-3 V=9 V,RG的阻值RG'===15000 Ω=15 kΩ,对照图-2可得,此时测量的照度最大,为1.4 Lux。
17.(1)如图所示:(2分)
(2)如图所示:(2分)
18.(1)电流表示数的变化 电阻串联后,总电阻变大
(2)A1 相同
评分标准:每空1分,共4分,有其他合理答案均参照给分
19.(1)电压一定时,电流与电阻成反比
(2)没有断开开关 左 2.5
评分标准:每空1分,共4分,有其他合理答案均参照给分
20.(1)如图所示:
(2)断开
(3)定值电阻断路
(4)0.36 5
(5)调节滑动变阻器接入电路的阻值
(6)正比
评分标准:作图1分,其余每空1分,共7分,有其他合理答案均参照给分
21.(1)右 保护电路
(2)不会
(3)10 误差
(4)②滑片P移到b端时 ③·Rmax
评分标准:每空1分,共7分,有其他合理答案均参照给分
22.解:(1)由P=UI可得,灯泡L正常工作时的电流:
I= = =1 A (2分)
(2)电源的电压:U=UL+IR=12 V+1 A×6 Ω=18 V (2分)
(3)取下灯泡L,在A、B间接入一个电阻R0后,调节滑动变阻器R能使电流表示数达到0.4 A,此时电路中的总电阻:R总===45 Ω
当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,R0的阻值最大,此时其阻值:R0大=R总=45 Ω
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,R0的阻值最小,此时其阻值:
R0小=R总-R大=45 Ω-30 Ω=15 Ω
则R0的取值范围为15 Ω~45 Ω。 (3分)
23.解:(1)经济舱乘客可以携带的免费托运行李的最大重力:G1=m1g=20 kg×10 N/kg=200 N (2分)
(2)在串联电路中,报警时通过Rx的电流:Ix=I0===0.5 A
Rx两端的电压:Ux=U-U0=15 V-3 V=12 V
报警时Rx的阻值:Rx===24 Ω (3分)
(3)行李对水平托盘的压力等于行李的重力大小,由杠杆平衡条件“动力×动力臂=阻力×阻力臂“可得:FPlP=G行l行,在FP、lP一定时,G行越大,l行就要越小,由装置图可知,A托盘离支点远,应为经济舱乘客的行李托盘,B托盘离支点近,为商务舱乘客的行李托盘。由表中数据可知,报警时P处杠杆对Rx的压力为150 N,由力的相互作用可知,P处受到的支持力FP=150 N,当两次杠杆水平平衡时,FP·OP=GA·OA=GB·OB,
即:150 N×(0.9 m+AB)=200 N×(0.6 m+AB) ①
150 N×(0.9 m+AB)=GB×0.6 m ②
由①②两式可得:GB=300 N,
模拟商务舱乘客的免费托运行李的质量:m===30 kg (4分)
学科网(北京)股份有限公司
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