内容正文:
2025年中考物理一轮复习专题:探究欧姆定律
一、单选题
1.如图所示,电源电压恒定,R为定值电阻,闭合开关,滑片从右端向左端移动过程中,下列说法正确的是( )
A.A示数变大,V1示数变小,V2示数不变
B.V2和A示数的乘积先变大后变小
C.A示数变小,V1示数变大,V2示数变小
D.V1和A示数之比变大
2.如图所示,图乙为滑动变阻器结构示意图,采用a连A、b连B方式将滑动变阻器接入图甲电路且滑片P向右移动的过程中,下列判断正确的是( )
A.接入电路电阻增大,电流表示数变小 B.接入电路电阻变小,电流表示数增大
C.接入电路电阻增大,电流表示数变大 D.接入电路电阻不变,电流表示数不变
3.如图所示,已知R1=R2,当开关S1闭合、开关S掷到2时,电压表与电流表的示数分别为U1和I1,当开关S1断开、开关S由2掷到1的同时,将滑动变阻器的滑片移到最左端,电压表与电流表的示数分别为U2和I2,则以下判断正确的是( )
A.U1>U2,I1>I2 B.U1<U2,I1>I2 C.U1=U2,I1<I2 D.U1<U2,I1<I2
4.如图所示的电路中,滑动变阻器R2上标有“20Ω 1A”字样, 电压表选用的是“0~15V的量程,电流表均选“0~0.6A"的量程, 电源的电压保持不变。当只闭合开关S1、S3, 滑动变阻器的滑片P滑至最左端时,电路消耗的总功率为2.7W,电流表A的示数为I1,电压表的示数为U1;当只断开开关S1,滑片P滑至最右端时,电流表A的示数为I2,电压表的示数为U2;当只闭合开关S1,滑片P仍在最右端时,电流表A1的示数为I3,电压表的示数为U3。若I1∶I2=5∶3,U2∶U3=3∶5, 则下列结论错误的是( )
A.I2∶I3=3∶2
B.U1∶U3=4∶3
C.该电路的最小功率为1.08W
D.该电路的最大功率为5.4W
5.在学过欧姆定律后,同学们有以下认识,其中正确的是( )
A.通过导体的电流与导体两端的电压成正比
B.导体的电阻越大,通过导体的电流越小
C.在研究导体中的电流与电压、电阻的关系过程中使用了控制变量法
D.根据欧姆定律变形公式可知:导体的电阻随电压和电流的变化而变化
6.下图所示的电路图在许多科学实验中用到,下列问题不能用该电路来进行研究的是
A.测量小灯泡发光时的电功率 B.测量小灯泡发光时的电阻
C.研究小灯泡的亮度与其两端电压大小的关系 D.验证欧姆定律
二、填空题
7.在如图所示的电路中,电源电压保持不变.已知电路中仅有一处故障,且只发生在R1、R2上,闭合电键S,两个电表中只有一个电表的指针发生偏转,则电路中可能发生的故障是 .请写出指针发生偏转的电表及相对应的故障 .
8.如图是握力计的设计电路,电源电压不变,金属板M固定不动,金属板N可带动金属片P滑动(弹簧的电阻不计),电路中定值电阻R0的作用是 ,图中 a、b之间应接入 表,当握力增大时,电表的示数将 。
9.电线芯用金属做的,是因为金属是 善于 ;它外面包上一层橡胶或塑料,是因为这些材料是 (填“导体”或“绝缘体”), (填“能”或“不能”)防止 .
10.A、B是两根材料相同、长度相同的导体。如果A导体的横截面积是0.5cm2,B导体的横截面积是5mm2,则导体A的电阻 导体B的电阻(选填“大于”、“小于”、“等于”)。如果将它们同时拉长为原来的两倍,电阻将 。(选填“增大”、“减小”、“不变”)
11.在某一温度下,两个电路元件A和B中的电流与其两端电压的关系如图所示。则由图可知,元件B的电阻为 Ω;将A和B并联后接在电压为2V的电源两端,则干路电流是 A。
三、实验题
12.如图甲所示是明明用“伏安法”测量未知电阻Rx的实验电路图。
(1)请用笔画线代替导线连接实物图甲,要求滑片P向左移动时,电流表示数变小;
(2)连接线路时开关应处于 (“断开”或“闭合”)状态;
(3)闭合开关,当滑片移动到某位置时,电压表示数为2.4V,电流表示数如图所示,其示数为 A,则未知电阻Rx= Ω;
(4)若实验中电压表损坏,利用其它的原有器材也能测出未知电阻Rx的阻值。实验电路如图丙所示(滑动变阻器最大阻值为R0,电源电压未知且不变)。
请将下列相关实验步骤补充完整:
①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端,记录电流表示数为I1;
②闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到b端,记录电流表示数为I2;
③写出待测电阻的表达式:Rx= (用已知量R0、I1、I2表示)。
四、简答题
13.如图所示的电路中,同种材料制成的电阻丝甲和乙的阻值分别为和,长度分别为、,且,闭合开关S后,观察到电流表的示数大于电流表的示数,请分析并判断电阻丝甲的横截面积和电阻丝乙的横截面积的大小关系。(不考虑温度对电阻丝阻值的影响)
14.如图所示,AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,将它们串联后连入电路中。导体AB和BC比较,哪段电压大?请说明理由。
15.如图所示,请利用已学知识证明并联电路中的总电阻R与R1、R2的关系为。
五、计算题
16.如图电路,电源为4节新干电池串联而成,闭合电键S时,电流表的示数为0.2A,已知R1的阻值为10Ω,求(1)R2两端的电压;(2)R2的阻值.
试卷第1页,共3页
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《2025年1月12日初中物理作业》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
答案
A
D
B
B
C
D
1.A
【详解】由图可知滑动变阻器和定值电阻是串联的,电压表V1测滑动变阻器两端的电压,电压表V2测滑动变阻器和定值电阻两端的电压,即电源电压,电流表测串联电路的电流。
AC.闭合开关S,当滑片P从右端向左端移动的过程中,变阻器连入电路中的阻值变小,总电阻变小,由欧姆定律可知,整个电路中的电流变大,所以电流表A的示数逐渐变大。电压表V2测电源电压,是不变的;根据可知,定值电阻两端的电压变大;根据串联电路的电压规律可知,滑动变阻器两端的电压变小,则电压表的示数V1变小,故A正确、C错误;
B.V2示数不变,A示数变大,所以V2和A示数的乘积变大,故B错误;
D.V1示数变小,A示数变大,所以V1和A示数之比变小,故D错误。
故选A。
2.D
【详解】由图可知,滑动变阻器的AB接线柱接入电路,此时滑动变阻器以最大阻值接入电路,移动滑片时,滑动变阻器接入电路中的电阻不变,电路中总电阻不变,电源电压不变,由欧姆定律得,电路中的电流不变,故ABC错误,D正确。
故选D。
3.B
【详解】由图示可知,当开关S1闭合,开关S掷到2时,滑动变阻器与电阻R2并联,电压表被短路,示数为零,电流表测并联电路的总电流;当开关S1断开,开关S由2掷到1时的同时,将滑动变阻器的滑片移到最左端,此时只有电阻R1接入电路,电压表测电源电压,由于此时的总电阻大于并联时的总电阻,所以电流表示数会变小;故应选B.
4.B
【详解】根据电路图,分别画出当只闭合开关S1、S3、当只断开开关S1和只闭合开关S1的等效电路图,分别如下图所示:
AB.当只闭合开关S1、S3,滑动变阻器的滑片P滑至最左端时,图1中只有R1连入电路中,所以U=U1, 由欧姆定律可知,电路中电流:, 电路消耗的总功率
当只断开开关S1,滑片P滑至最右端时,由图2知,R1与R2的最大阻值串联,电压表只测R2两端电压,电流表测电路中电流,由串联电路特点和欧姆定律可知,此时电路中电流
由题知
即
解得:R1=30Ω,
则
所以
则R2两端电压
当只闭合开关S1,滑片P仍在最右端时,图3中三个电阻串联,电压表测R1和R2的总电压,电流表A1测电路中电流,由题可知
则
此时电路中的电流
由欧姆定律可得此时电压表的示数
解得:R3=25Ω
则
所以
则电压之比为
故A正确,但不符合题意,故B错误,符合题意;
C.由三个等效电路图可知,当只闭合开关S1时(图3),滑片在最右端时,电路的总电阻最大,且电压表和电流表都不超过量程,电源电压一定,由知此时电路中电功率最小,所以该电路的最小功率
故C正确,但不符合题意;
D.当闭合开关S1、S2、S3,只有滑动变阻器连入电路中,电流表A量程0−0.6A,所以电路中最大电流为0.6A,此时总功率最大, 所以该电路的最大功率
故D正确,但不符合题意。
故选B。
5.C
【详解】A.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,故A错误;
B.由欧姆定律可知,当电压一定时,导体中的电流与电阻成反比,故B错误;
C.在研究欧姆定律的过程中使用了研究问题的一种基本方法是控制变量法,故C正确;
D.导体的电阻由导体的材料、长度、横截面积决定,与导体两端的电压与流过导体的电流无关,不能说导体的电阻随电压和电流的变化而变化,故D错误。
故选C。
6.D
【详解】测出小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流,就可计算出小灯泡发光时的电阻和发光时的电功率,故AB可以研究;可在观察电压表示数的变化同时观察小灯泡亮度的变化,从而研究小灯泡的亮度与其两端电压大小的关系,故C可以研究;由于小灯泡的电阻随温度的变化而会受到影响,所以无法进行欧姆定律的验证,故D不可以;故应选D.
7. R1 若电压表指针偏转,则R1断路,电压表测电源电压,电流表无示数;若电流表指针偏转,则R1短路,电压表无示数,电流表有示数
【详解】由图可知,R1和R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流,
若R2断路,电压表和电流表均无示数,不符合题意;若R2短路,电压表和电流表均有示数,不符合题意,故电路中可能发生的故障是R1.若电压表指针偏转,则R1断路,电压表测电源电压,电流表无示数;若电流表指针偏转,则R1短路,电压表无示数,电流表有示数.
8. 保护电路 电压 变大
【详解】[1]由电路图可知,滑动变阻器R与定值电阻R0串联;当压力最小时变阻器连入电路中的电阻为0,若电路中没有R0,会造成电源短路,所以在电路中串联电阻R0能起到保护电路的作用;由图知,图中a、b之间的电表与滑动变阻器并联,是电压表。
[2][3]由图知,当握力增大时滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据串联电路的分压作用知滑动变阻器两端的电压变大,电压表的示数变大。
9. 导体 导电 绝缘体 能 触电
【详解】试题分析:善于导电的物体叫导体,各类金属都是导体;不善于导电的物体叫绝缘体,橡胶、塑料都是绝缘体.
解:电线芯用金属做,是因为金属是导体,有良好的导电性;
电线芯外面包一层橡胶或塑料,是因为塑料和橡胶是绝缘体,可以防止触电、漏电.
故答案为导体、导电、绝缘体、绝缘体、能、触电.
【点评】此题考查了导体和绝缘体的知识.要注意理解和运用.
10. 小于 增大
【详解】[1]电阻是导体本身的一种性质,电阻大小与材料、长度、横截面积和温度有关;当材料和长度相同时,A导体的横截面积是
B导体的横截面积是5mm2,横截面积越小,电阻越大,A的横截面积大于B的横截面积,故导体A的电阻小于导体B的电阻。
[2]如果将它们同时拉长为原来的两倍,材料不变,长度变大,横截面积变小,则电阻将增大。
11. 10 0.6
【详解】[1]有图像可知,当电压为3.0V时,通过B的电流为0.3A,根据欧姆定律可得
[2]将A、B并联接在2V的电源上,A、B电压都为2V,有图像可知,通过A的电流为
IA=0.4A
通过B的电流为
IB=0.2A
并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以干路电流为
I干路=IA+IB=0.4A+0.2A=0.6A
12. 断开 0.24 10
【详解】(1)[1]要求变阻器滑片左移,电流表示数变小,电阻变大,故变阻器右下接线柱连入电路中,如下所示:
(2)[2]为了保护电路,连接线路时开关应处于断开状态。
(3)[3]如图乙所示,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,读数为0.24A。
[4]由得,未知电阻的阻值
(4)[5]②根据题意可知,应将滑片移到b端,记录电流表示数I2。
Rx表达式的推导:
步骤②,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到b端,Rx被短路,只有R0工作,电流表示数为I2;由欧姆定律,所以电源电压
步骤①,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端,两电阻并联,总电流为I1;两次实验中,R0两端电压均等于电源电压,R0阻值不变,所以通过R0的电流均为I2,根据并联电路的电流特点可得,通过待测电阻的电流
因并联电路电压相等,由欧姆定律得,待测电阻两端的电压
所以待测电阻
13.
【详解】解:由电路图可知两电阻并联,两电阻电压相等,由题意可知
根据可得
甲和乙两电阻为同种材料,且,对应同种材料的导体,横截面积相同时,长度越长电阻越大,若将甲电阻丝的长度减小至,则
故
即甲、乙同种材料制成的电阻丝长度相等时
由于同种材料的导体,长度相同时,横截面积越大电阻越小,可得
14.见解析
【详解】AB段电压大;因导体AB和BC由同种材料制成、长度相同,由图可知导体AB的横截面积比BC的小,所以,RAB>RBC,因两段导体串联,串联电路中各处的电流相等,所以通过两导体的电流相等,即IAB=IBC,根据U=IR可知,两段导体电阻的大小关系
UAB>UBC
15.见解析
【详解】依据欧姆定律可知,由并联电路中的电流关系,则有
又并联电路中的电压关系可得
16.(1)4V(2)20Ω
【详解】(1)由电路图可知,两灯泡串联,电流表测电路电流;
串联电路电流处处相等,电流表示数为0.2A,则电路电流为0.2A,通过L1的电流是0.2A;
R1两端的电压:
U1=I R1=0.2A×10Ω=2V,
电源由四节干电池组成,电源电压U=1.5V×4=6V,
串联电路总电压等于各部分电路电压之和, R2两端的电压:
U2=U−U1=6V−2V=4V;
(2) R2的阻值:
R2===20Ω.
答:(1)R2两端的电压为4V;
(2) R2的阻值为20Ω.
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