内容正文:
2025年物理中考专项提升训练:欧姆定律
一、单选题
1.在物理实验中,对物理量进行多次测量,有的是为了通过多次测量减小误差,有的是为了通过多次实验寻找规律。其中为了减少实验误差的是( )
A.在探究“并联电路中干路电流与各支路电流的关系”时测量多组对应的干路电流和各支路电流
B.在探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”时测量多组对应的电流和电压值
C.在“测量小灯泡的电功率”时,测量多组对应的电流和电压值
D.在“测量未知阻值的电阻”时,测量多组对应的电流和电压值
2.小彬在探究“电流跟电压、电阻的关系”时,他发现每次实验电流和电阻的乘积始终保持不变。根据收集到的数据画出了如图所示的图像。下列结论与图像相符的是( )
A.电压一定时,电阻和电流成正比 B.电压一定时,电流和电阻成反比
C.电阻一定时,电压和电流成正比 D.电阻一定时,电流和电压成反比
3.如图所示电路,电源电压不变,只闭合开关S,灯泡L正常发光;再闭合开关,下列判断正确的是( )
A.灯泡L变亮 B.灯泡L亮度不变
C.电流表示数不变 D.电压表示数变小
4.如图-1所示是创新小组设计的“划船健身器”工作原理图,其中电源电压为12V,为10Ω的定值电阻,R为质地均匀的电阻丝,其最大阻值为50Ω,显示拉力的显示仪是用电压表改装的。健身者通过来回拉动c端的把手来达到健身的目的,手拉把手的力F与滑片左侧电阻丝的阻值的关系如图-2所示。则闭合开关后,下列说法正确的是( )
A.该显示仪刻度盘上刻度线分布不均匀
B.健身器工作时电路中的电流为0.2A
C.当手拉把手的力时,两端电压为4V
D.只将更换为阻值更大的定值电阻,拉力相同时,显示仪示数变大
5.关于电流与电压、电阻的关系,下列说法正确的是( )
A.电阻一定时,电压随电流的增大而减小
B.电阻一定时,电压随电流的增大而增大
C.电压一定时,电流随电阻的增大而减小
D.电压一定时,电阻随电流的增大而减小
6.有两个导体,电阻分别为20欧和10欧,现串联在电路中,电流之比和分得的电压之比为 ( )
A.1:1 2:1 B.2:1 2:1 C.2:1 1:1 D.1:1 1:2
二、填空题
7.如图所示电路中,电源电压恒为6V,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V,滑动变阻器 R2规格为“50Ω 0.5A”。滑片P在某位置时,电流表示数为0.2A,电压表示数为5V。请根据上述条件完成以下问题:
(1)滑动变阻器R2规格中“0.5A”的含义为 ;
(2)电路中R1的阻值为 Ω;
(3)当R2的滑片向b端移动时,电压表的示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”;
(4)为了保证所有元件不会损坏,R2的变化范围是 。
8.如图所示的电路中,已知,,当开关闭合时,电压表的示数为3V。则电路中的电流是 A,电池两端的电压是 V。
9.电阻、串联,电源电压是,两端电压为,为.则中的电流等于 ,等于 .
10.在某一温度下,连接在电路中的两段导体甲和乙的电流与其两端电压的关系如图所示,由图中信息可知 (填“大于”“等于”或“小于” ),通过乙导体的电流为时,乙导体两端电压为 。
11.阅读《欧姆定律与触电》,回答问题。
欧姆定律与触电
触电泛指人体接触带电体时,有电流通过人体并对人体造成了不同程度的伤害。触电可分为两类:一类叫电击,另一类叫电伤。电击是指电流通过人体时所造成的内部伤害,比如破坏了人的心脏、呼吸及神经系统的正常工作,甚至危及生命。电伤是指电流的热效应、化学效应或机械效应对人体造成的伤害。触电的危险程度与很多因素有关。其中,电流的大小和触电时间的长短是主要因素。
下表列出了不同大小的电流对人体的不同作用特征。
电流大小/mA
作用特征
0.6~1.5
开始有感觉,手轻微颤抖
2~3
手指强烈颤抖
5~7
手部痉挛
8~10
手已难于摆脱电极,但还能摆脱,手指到手腕剧痛
20~25
手迅速麻痹,不能摆脱电极,剧痛,呼吸困难
50~80
呼吸麻痹,心房开始震颤
90~100
呼吸麻痹,延续3s就会造成心脏麻痹
300以上
作用0.1s以上时,呼吸和心脏麻痹,肌体组织遭到电流的热破坏
由欧姆定律可知,电流的大小与人体的电阻和施加在人体的电压有关。
人体的电阻大小不仅因人而异,而且还与身体的状况有关。例如,在身体干燥时,人双手之间的电阻约为5×103Ω,手与脚底之间的电阻约为2×105Ω。而当人体出汗或身体潮湿时,双手之间的电阻减小为约8×102Ω,手与脚底之间的电阻则只有大约4×103Ω。因此,如果刚刚洗完手,没有擦去手上的水就去按动开关,那会大大增加触电的危险。
较高的电压会导致通过人体的电流过大,如果电压极高,电流达到几百安或者几千安,电流的集肤效应会在短时间内产生极大的热量,把人灼伤或烧焦。一般来说,对人体安全的电压不高于36V,高于这个电压,人触碰后很可能会有危险。
电流流经心脏会引起心脏异常跳动,较大的电流还会使心脏即刻停止跳动。因此,如果人体接触的电压越高,通过人体的电流越大,人体的触电反应就会越明显,引起心脏异常跳动所需的时间就越短,致命的危险自然就越大。
触电时间的长短是另一个主要因素。如果电流通过人体的时间越短,获救的可能性就越大。而如果时间越长,电流对人体机能的破坏作用就会越强,获救的可能性也就越小。
例如,即使电流小于30mA,但如果通电时间过长,同样会有生命危险。
在各种通电途径中,以从手经过胸部再到脚的路径最危险,而从一只脚到另一只脚的路径危险性较小,这是因为电流纵向通过人体要比横向通过人体时,更容易引发心脏的异常跳动。当电流通过中枢神经系统时,会引起中枢神经系统失调而造成呼吸抑制,最终导致死亡。电流通过脊髓,会使人截瘫。电流通过头部,会使人昏迷,严重时都会造成死亡。
不过,欧姆定律并不适用于所有的情况。例如,在干燥的冬天,脱下毛衣时,常常能看到因摩擦起电发出的闪光,并听到噼噼啪啪的响声,这个静电电压可能高达10多万伏,但是由于放电时电荷量很少,因此电流很小,大约只是“微安”级的,再加上时间很短,因此不会对人体造成伤害。
(1)对于同一个人,以下几种情况下,人体电阻最小的是 (填字母序号);
A.身体潮湿时,双手之间的电阻
B.身体潮湿时,手与脚底之间的电阻
C. 身体干燥时,双手之间的电阻
D.身体干燥时,手与脚底之间的电阻
(2)以下说法正确的是 (填字母序号);
A.对人体安全的电压是36V
B.通过人体的电流小于30mA,就不会有生命危险
C. 欧姆定律可以解释所有的触电现象
D.从手经过胸部再到脚的通电路径最危险
(3)我们常常看到高压线上站着许多小鸟,它们为什么不会触电呢?小芳同学通过查阅资料,得知:高压输电线的材料一般是钢芯铝绞线,长度为1cm的钢芯铝绞线的电阻为3.3×10-6Ω。假设小鸟两爪间的距离是5cm,那么这段5cm长的输电线的电阻为 Ω。若高压输电线中的电流为324A,小鸟身体的电阻约为104Ω,则通过小鸟身体的电流约为 μA。(结果保留一位小数)
三、实验题
12.已知通过导体的电流与导体两端的电压和导体的电阻有关。某同学探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”。
(1)连接的部分电路如图1,还应该 ;
A.将灯泡并联在电流表两端
B.将灯泡并联在电压表两端
C.将定值电阻并联在电流表两端
D.将定值电阻并联在电压表两端
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移动到 端(选填“A”或“B”);
(3)记录的实验数据如下表:
实验次数
1
2
3
4
5
6
电阻R/Ω
5
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流I/A
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
在方格纸上画出电流I与电压U的关系图像;
(4)分析图2得出的探究结论是: 。
四、综合题
13.图甲为超声波加湿器,图乙为其内部湿度监测装置的简化电路图。已知电源电压为12V,定值电阻R0的阻值为30Ω。湿敏电阻R的阻值随湿度变化的关系如图丙所示。求:
(1)当空气中的湿度为80%时,湿敏电阻R的阻值为 ;
(2)电压表的示数为9V时,电流表的示数;
(3)电流表的示数为0.2A时,空气中大约的湿度。
14.如图所示,为汽车油量表的原理图。电源电压为6V,R0的阻值为10Ω,R的最大阻值为50Ω。油箱装满时,R接入的电阻为0,油箱空置时R接入的阻值为最大阻值。请回答:
(1)图中油量表为 (选填电压或电流)表改装而成;定值电阻在电路中的作用是 ;
(2)请通过计算求油箱空置时,(要求写出计算过程)
①电路中的电表的示数;( )
②R两端的电压。( )
(3)闭合开关,当油箱内所盛油量逐渐增多时,整个电路中的电流 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
15.实验室有一个电学黑箱,其外形如图1所示,箱体外有四个接线柱,箱盖上有一个塑料滑块。小张请同组的同学一起探究其内部结构,实验室老师提醒他们,内部元件只有一个滑动变阻器和两个阻值相同定值电阻。滑动变阻器只有两个接线柱接入电路。经过讨论,全组的意见是:先制作一个探测器,把这个探测器分别与黑箱外的接线柱相连,再根据测出的数据,推测内部的连接情况。甲组组装了探测器,如图2所示,其中电源电压恒为6V,电流表量程分度值均符合实验要求,其中保护电阻R阻值为5Ω。
同学们把探测器的E、F端分别与黑箱的接线柱(A、B、C、D中的两个)连接,闭合开关,移动滑块,记下的数据如表:
测试次数
与E、F连接的接线柱
电流表示数/A
第1次
A、B
0.4
第2次
B、C
0.7~1.1
第3次
C、D
0.3~0.4
第4次
D、A
0.24
第5次
A、C
0.3~0.4
第6次
B、D
0.4
(1)从表中的数据可知,滑动变阻器是与 (A,B,C,D中选一个)连接;
(2)在第2,3两次测试中,只有一次未将滑动变阻器调到阻值最大、最小位置,是第 次;
(3)滑动变阻器的最大阻值为 Ω;定值电阻阻值为 Ω。
五、计算题
16.如图所示,已知定值电阻R1的阻值为30Ω,闭合开关时整个电路正常工作,电流表A1的示数是0.3A,A的示数是1.5A。(电源电压保持不变)求:
(1)电源电压是多少?
(2)通过定值电阻R2的电流是多少?
(3)电阻R2的阻值是多少?
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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参考答案:
题号
1
2
3
4
5
6
答案
D
B
B
B
C
A
1.D
【详解】A.在探究“并联电路中干路电流与各支路电流的关系”时测量多组对应的干路电流和各支路电流,是为了探究干路电流和各支路电流的关系,找到普遍规律,故A不符合题意;
B.在探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”时测量多组对应的电流和电压值,是为了探究导体中的电流和导体两端电压的关系,找到普遍规律,故B不符合题意;
C.在“测量小灯泡的电功率”时,测量多组对应的电流和电压值,得到不同电压下灯泡的实际功率和发光亮度,是为了探究灯泡亮度与实际功率的关系,找到普遍规律,故C不符合题意;
D.在“测量未知阻值的电阻”时,测量多组对应的电流和电压值,采用多次测量电流和电压值,用分别求出的灯泡的电阻取平均值的办法来减小误差,提高精度,故D符合题意。
故选D。
2.B
【详解】发现每次实验电流和电阻的乘积始终保持不变,根据U=IR,即电阻的电压不变,故得出的结论是:电压一定时,电流与电阻成反比。
故选B。
3.B
【详解】AB.由电路图可知,只闭合开关S时,电路为灯泡L的简单电路,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流;再闭合开关S1时,灯泡L与电阻R并联,电压表测电源的电压,电流表测干路电流,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,灯泡两端的电压和通过的电流不变,实际功率不变,灯泡的亮暗不变,故A错误、B正确;
C.因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流变大,即电流表的示数变大,故C错误;
D.因电源电压不变,所以,电压表的示数不变,故D错误。
故选B。
4.B
【详解】A.由图可知,电压表接在滑动变阻器滑片上,移动滑片P,滑动变阻器连入电路的阻值不变,则电路中电流大小不变,电压表测量滑片左侧电阻的分压,由可知,电压表示数与滑片左侧电阻阻值成正比,所以该显示仪刻度盘上刻度线分布均匀,故A错误;
B.健身器工作时电路中的电流
故B正确;
C.由A分析可知,电路中电流大小不变,所以两端电压不变,两端电压为
故C错误;
D.只将更换为阻值更大的定值电阻,电路中电流减小,拉力相同时,电压表测量的电阻阻值不变,所以分压减小,显示仪示数变小,故D错误。
故选B。
5.C
【详解】AB.由欧姆定律可知,电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,电压是形成电流的原因,所以只能说电流随电压的增大而增大,故AB项错误;
C.由欧姆定律可知,电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比,即电压一定时,电流随电阻的增大而减小,故C项正确;
D.电阻是导体本身属性与它的材料、长短、粗细和温度有关,与电流、电压无关,故D项错误。
故选C。
6.A
【详解】根据串联电路电流规律,电流处处相等,所以这两个电路电流之比为
根据欧姆定律的变换式,可知分得的电压之比为
故选A.
7.(1)见解析
(2)5
(3)变小
(4)7~50Ω
【详解】(1)滑动变阻器R2规格中“0.5A”的含义:允许通过滑动变阻器的电流最大为0.5A。
(2)分析电路可知,、串联,电压表测电压,电流表测电路电流。滑片P在某位置时,电流表示数为0.2A,电压表示数为5V,根据串联电压规律,此时电压为
则R1的阻值为
(3)当R2的滑片向b端移动时,变阻器R2阻值变小,根据串联分压原理,则电压表的示数变小。
(4)电流表量程为0~0.6A,滑动变阻器 R2规格为“50Ω 0.5A”,所以最大电流为0.5A,此时总电阻最小为
则变阻器R2阻值最小为
电压表量程为0~15V,电源电压恒为6V,所以变阻器R2阻值最大为50Ω。所以为了保证所有元件不会损坏,R2的变化范围是7~50Ω。
8. 0.5 8
【详解】[1]当开关闭合时,两电阻串联,电压表测R1两端电压,电压表的示数为3V。则R1电流即电路中的电流是
[2]电池两端的电压是
9. 0.8 2.5
【详解】[1]中的电流:
;
由串联分压可得电阻两端的电压:
、串联,通过两电阻的电流相等,所以
[2]电阻的阻值:
.
10. 小于 2
【详解】[1]由图象可知,当时,,,则根据可得两导体的电阻分别为
所以。
[2]由图象可知:通过乙导体的电流为时,乙导体两端电压为。
11. A D 1.65×10-5 0.5
【详解】(1)[1]通过资料可以得出身体潮湿时,双手之间的电阻800Ω,最小。
故选A。
(2)[2]A.选项错在人体的安全电压不超过36V,故A错误;
B.选项即使电流小于30mA,但如果通电时间过长,同样会有生命危险,故B错误;
C.触电有很多类型,不可能都用欧姆定律解释,故C错误;
D.从图中的资料可以得出从手经过胸部再到脚的通电路径最危险,故D正确。
故选D。
(3)[3][4]由长度为1cm的钢芯铝绞线的电阻为3.3×10-6Ω,这段5cm长的输电线的电阻为
故这段5cm长的输电线的电阻为;小鸟与这段导线并联,此时的小鸟两端的电压为
则通过小鸟身体的电流约为
故则通过小鸟身体的电流约为。
12. D B 导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
【详解】(1)[1]探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”,需要保持电阻不变,改变电阻两端的电压,因此应选用定值电阻与电压表并联,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
(2)[2]为了保护电路,闭合开关实验前,应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处,由图知,滑片左侧电阻丝接入电路,所以滑片应移到阻值最大的B端。
(3)[3]根据表格中数据描点连线,如图所示:
(4)[4]因为绘制出的I﹣U图像为过原点的直线,所以可得结论:导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
13. 90Ω 0.1A 20%
【详解】解:(1)由图丙可知,当环境湿度为80%时,湿敏电阻R的阻值为90Ω。
(2)由图乙可知,该电路为R和R0的串联电路,电流表测电路中的电流,电压表测R两端的电压;已知电压表的示数为9V,即R两端的电压为UR=9V,由串联电路的电压特点可知R0两端的电压为
电路中的电流为
即电流表的示数为0.1A。
(3)已知电流表示数为0.2A,即电路中的电流为I′=0.2A,由可知,电路的总电阻为
由串联电路的电阻特点可知,R的阻值为
由图丙可知,此时空气中的湿度为20%。
答:(1)当空气中的湿度为80%时,湿敏电阻R的阻值为90Ω;
(2)电压表的示数为9V时,电流表的示数为0.1A;
(3)电流表的示数为0.2A时,空气中大约的湿度为20%。
14. 电流 保护电路 0.1A 5V 增大
【详解】(1)[1]电流表与待测电路串联,图中油量表串联在电路中,故为电流表改装而成。
[2]油箱装满时,R接入的电阻为0,为防止电源短路和电流过大,故电路中要串联一个定值电阻,即定值电阻在电路中的作用是保护电路。
(2)①[3]当油箱空置时,R接入的阻值为最大阻值,两电阻串联,根据串联电阻的规律及欧姆定律可知电路的电流为
②[4]根据欧姆定律R两端的电压为
UR=IR=0.1A×50Ω=5V
(3)[5]闭合开关,当油箱内所盛油量逐渐增多时,浮标上升,变阻器的滑片向下滑动,则变阻器连入电路的电阻变小,根据电阻的串联规律可知电路的总电阻变小,由欧姆定律可知整个电路中的电流增大。
15. C 2 5 10
【详解】(1)[1]从表格数据可知,当E、F与C相连接,电路中的电流就会发生改变,由此可知滑动变阻器与C连接。
(2)[2]第2次实验时,当E、F与B、C连接时,电流的变化是0.7A~1.1A,当电流为0.7A时,根据可得,此时的总电阻为
所以此时黑箱中的电阻为
当电流为1.1A时,根据可得,此时的总电阻为
所以此时黑箱中的电阻为
故当E、F与B、C连接时,此时黑箱中的电阻的变化范围是;
第3次实验时,当E、F与C、D连接时,电流的变化是0.3A~0.4A,当电流为0.3A时,根据可得,此时的总电阻为
所以此时黑箱中的电阻为
RCD=R总3﹣R保=20Ω﹣5Ω=15Ω
当电流为0.4A时,根据可得,此时的总电阻为
所以此时黑箱中的电阻为
RCD′=R总4﹣R保=15Ω﹣5Ω=10Ω
故当E、F与C、D连接时,此时黑箱中的电阻的变化范围是10Ω~15Ω;由此可得,第3次黑箱中的电阻的变化范围大于第2次黑箱中的电阻的变化范围,由于第2次、第3次实验中只有一次未将滑动变阻器调到最大、最小位置,由此可知是第2次滑动变阻器末调到最大、最小位置。
(3)[3][4]当E、F与A、B连接时,A、B间的电阻为
当E、F与B、D连接时,B、D间的电阻为
当E、F与A、D连接时,A、D间的电阻为
故A、B和B、D间的电阻相等,A、D间的电阻是A、B间的电阻的2倍,由此可知,A、B,B、D各接了一个定值电阻,A、D间是两个定值电阻串联,由此可知定值电阻的大小R定=10Ω;
所以黑箱内的连接情况如图所示
第3次实验,当E、F与C、D相连接时,黑箱内总电阻的变化范围是10Ω~15Ω,所以滑动变阻器的最大阻值为
R滑=R黑箱最大﹣R定=15Ω﹣10Ω=5Ω
16.(1)9V;(2)1.2A;(3)7.5Ω
【详解】解:(1)因并联电路中各支路两端的电压相等,且等于电源电压,根据可知,电源电压
(2)因并联电路中干路电流等于支路电流之和,则通过定值电阻R2的电流
(3)根据可知,电阻R2的阻值
答:(1)电源电压是9V;
(2)通过定值电阻R2的电流是1.2A;
(3)电阻R2的阻值是7.5Ω。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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