内容正文:
2025年中考物理专项训练:欧姆定律
一、单选题
1.实验室中所使用的电流是由小量程电流表改装而成,在图甲中G是满偏电流(即小量程电流表允许通过的最大电流)Ig=3mA的电流表,其电阻Rg=10Ω,现借助个定值电阻R0把它改装为一量程为3A的电流表,如图乙所示,下列判断正确的是( )
A.达到满偏时G两端电压0.03V,R0约≤1000Ω
B.达到满偏时G两端电压0.03V,R0约0.01Ω
C.达到满偏时G两端电压30V,R0约10000Ω
D.达到满偏时G两端电压30V,R0约0.01Ω
2.在科学探究中,经常要用到控制变量法,如图所示的实验中没有用到此方法的是( )
A.甲:探究蒸发快慢的影响因素
B.乙:探究动能大小的影响因素
C.丙:探究电流与电压的关系
D.丁:探究平面镜成像规律
3.如图,当滑动变阻器滑片向左移动时,电流表和电压表示数变化正确的是( )
A.电压表和电流表的示数增大
B.电压表、电流表的示数都减少
C.电压表示数增大,电流表示数减少
D.电压表示数减少,电流表示数增大
4.在探究串联电路电压特点时,小华小组提出疑问:在串联电路中,如果某一电阻值发生改变,分压情况会怎样改变?大家进行了理论分析,你也试试看。如图,R1=20Ω,R2=25Ω,当只有开关S1 闭合时,电压表示数为2.8V;当只有开关S2闭合时,电压表示数可能是
A.2.5V B.3.3V C.3.5V D.4.0V
5.如图所示的电路中,电源电压保持不变。当开关S断开,甲、乙两表为电流表时I甲:I乙为3:5,当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时U甲:U乙为( )
A.5:2 B.2:5 C.5:3 D.3:2
6.对一确定的导体,其电阻R=U/I所表示的意思是( )
A.加在导体两端的电压越大,则电阻越大
B.导体中电流越小,则电阻越大
C.导体的电阻等于导体两端电压与通过导体的电流之比
D.导体的电阻与电压成正比
二、填空题
7.如图所示是简化的玩具电动车电路图。先闭合开关S1,再闭合开关S2,电路的总电流 (选填“变大”、“不变”或“变小”);小灯泡和电动机的连接方式是 联。
8.图示电路的电源电压恒为4.5V,定值电阻R0阻值为5Ω,滑动变阻器R的最大阻值为50Ω。闭合开关S后,滑片P向左移的过程中,电流表示数将 (选填“变大”、“不变”或“变小”),电压表与电流的示数的比值将 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
9.为了探究电阻串联的问题,小明设计了如图所示的实验电路,其中R1是电阻箱,R2是定值电阻,R1与R2串联的总电阻(即等效电阻)用R表示。电流表测量串联电路中的电流I,电压表测量A、B两点间的电压U;小明通过实验记录的数据如下表所示。请你根据表中实验数据,归纳出在串联电路中,总电阻R跟电阻R1的关系: 。
R1/Ω
10
15
20
30
40
50
U/V
12
12
12
12
12
12
I/A
0.6
0.48
0.4
0.3
0.24
0.2
R/Ω
20
25
30
40
50
60
10.如图所示的电路中,电源电压保持不变,开关S由断开到闭合时,电压表V示数 ,小灯泡的亮度 ,电压表V示数与电流表A示数的比值 (以上三空均选填“变大”“不变”或“变小”):若电流表示数之比为2:3,则灯泡和定值电阻R的电阻之比为 。(灯泡的电阻不受温度影响)
11.如图所示自动测定油箱内油量的装置,油量表是由 (选填“电压“或“电流”)表改装的。油量表示数越大,表示油箱中的油量越 (选填“多“或“少”)。
三、实验题
12.在探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”中,电路如图甲所示,电源电压为6V且保持不变,R为定值电阻;
(1)用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片P向A端移动时,电路中电流变大,导线不得交叉;( )
(2)电路连接正确后,闭合开关,发现电压表有示数,但电流表无示数,此时出现的故障可能是 (写出一种即可);
(3)排除故障后,分别将5Ω、10Ω、20Ω三个定值电阻接入电路,调节滑动变阻器的滑片,记录数据,得到了如图乙所示的图像。由图像可以得出结论: ;
(4)上述实验中,用5Ω的电阻做完实验后,保持滑动变阻器滑片的位置不变,接着把R换为10Ω的电阻接入电路,闭合开关,应向 (选填“A”或“B”)端移动滑片,直至电压表示数为 V时,读出电流表的示数;为完成整个实验,应选取的滑动变阻器的规格为 (选填字母);
A.“50Ω,1.0A”
B.“30Ω,1.0A”
C.“20Ω,1.0A”
(5)实验中,滑动变阻器的主要作用是保护电路和 。
四、简答题
13.如图是油箱内油量表的装置图,R是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器跟滑杆连接,滑杆可以绕固定轴O转动,另一端固定着浮子,油箱中的油量减少时,油面下降,浮子随油面落下,把电流表改为相应的油量体积数,就可以显示油箱中油量的多少。请分析说明当油箱中油量增多时,油量表示数如何变化。
14.一个定值电阻,在其两端的电压从U1增大到U2的过程中,通过电阻的电流增大了。试证明:
(1)定值电阻的阻值;
(2)定值电阻的电功率增大了。
15.如图,电阻R1和R2并联,电路两端的电压为U。请利用并联电路的电流、电压特点以及欧姆定律证明: (R总为R1和R2并联后的总电阻)。
五、计算题
16.某探究小组设计了一款测量液体密度的装置。图甲是其装置原理图,其中电源电压6V,电流表量程,力敏电阻R固定在装置上,物块A用一根轻质硬细杆与力敏电阻R相连,物块A的质量为,体积为。图乙是力敏电阻R与受到力F的关系图像。使用时将物块A浸没在被测液体中,并保持细杆在竖直方向上,通过电流表示数即可推算被测液体的密度。求:
(1)物块A的重力;
(2)物块A未浸入液体中时,电流表的示数;
(3)在电路安全的情况下,该装置可测量液体密度的最大值。
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
B
D
D
B
A
C
1.B
【详解】当通过小量程电流表的电流为满偏电流时,它两端的电压为
U=IgRg=0.003A×10Ω=0.03V
两个电阻并联时,通过R0的电流为
I0=I最大-Ig=3A-0.003A=2.997A
并联电阻为
R0=≈0.01Ω
故选B。
2.D
【详解】A.如图甲所示,探究影响蒸发快慢的因素时,保持液体的表面积和液面的空气流动不变,观察温度变化时液体的蒸发快慢,是使用了控制变量法,故A不符合题意;
B.如图乙所示,探究动能大小的影响因素时,保持质量不变,探究动能大小与速度的关系;或者保持速度不变,探究动能大小与质量的关系;是使用了控制变量法,故B不符合题意;
C.如图丙所示,研究电流与电压的大小关系时,保持电阻大小不变,改变电阻两端的电压值,观察电流如何随电压变化而变化,是使用了控制变量法,故C不符合题意;
D.如丁图所示,探究平面镜成像的特点时,用一个与物体B完全相同的另一个物体A代替物体B与物体B的像进行比较,研究平面镜成像的特点,这是使用了等效替代法,故D符合题意。
故选D。
3.D
【详解】由图可知,电阻R0和变阻器R串联,电压表测量变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流,当滑动变阻器的滑片P向左移动过程中,滑动变阻器接入电路的电阻减小,电路的总电阻减小,由可知电路中电流变大,则电流表示数变大,由串联分压可知变阻器两端的电压变小,即电压表的示数变小。
故选D。
4.B
【详解】当只有开关S1 闭合时,电阻R和R1串联,R1的电压是2.8V,当只有开关S2闭合时,电阻R和R2串联,根据串联电路的分压特点,电阻越大,分的电压也越大,因为R1小于R2,所以此时电压表示数应该大于2.8V;因为电流相等时满足,所以
,
解之得U2=3.5V,又因为电路中两次都有电阻R串联,电源电压不变,所以电流不相等,U2 比3.5V要小,符合题意的只有3.3V。
故答案选B。
5.A
【详解】由图得,S断开时,电阻R1、R2并联,电流表甲、乙分别测量R2电流、干路电流。电阻R1、R2电压
由得,流过电流表甲的电流为
①
电阻R1、R2并联后的总电阻为
流过表乙的电流为
②
由题意得
③
由①②③联立解得
当S闭合,甲乙两表为电压表时,电阻R1、R2串联,电压表甲测量电源电压,电压表乙测量R2电压,设电路电流为I,则
④
⑤
由④⑤联立的
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6.C
【详解】解答:导体的电阻大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,而与导体两端的电压、通过的电流无关,欧姆定律的变形公式R只能表示在数值上电阻等于导体两端的电压与通过的电流之比,故ABD错误,C正确.
点睛:电阻是导体本身的阻碍电流的性质,其大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,而与导体两端的电压、通过的电流无关.
7. 变大 并
【详解】[1][2]由电路图知,只闭合开关S1,电动机工作,小灯泡断路,再闭合开关S2,电动机和灯泡独立工作,互不干扰,并联在电路中。根据并联电路的电阻特点知,此时电路的总电阻变小,而电源电压不变,根据欧姆定律知,电路中的电流变大。
8. 变大 变小
【详解】[1]由电路图可知,滑动变阻器和定值电阻串联在电路中,电流表测量电路中的电流,电压表测量滑动变阻器的电压,闭合开关S后,滑片P向左移的过程中,滑动变阻器的电阻变小,由欧姆定律可知,电路中的电流变大,即电流表示数变大。
[2]由欧姆定律可知,电压表与电流的示数的比值等于滑动变阻器的电阻,滑片P向左移的过程中,滑动变阻器的电阻变小,电压表与电流的示数的比值将变小。
9.R=R1+10Ω
【详解】由图可知,电阻R1和R2串联,电压表测量电源电压,电流表测量电路中的电流,从表格中数据可以得出,总电阻R和R1阻值的差是一个定值,大小等于10Ω,因此总电阻R跟电阻R1的关系为
R=R1+10Ω
10. 不变 不变 变小 1:2
【详解】[1]由电路图可知,开关S断开时,电路为灯泡的简单电路,电压表V测电源两端的电压,电流表A测电路中的电流;当开关S闭合时,灯泡与定值电阻R并联,电流表A测干路电流,电压表V仍侧电源两端的电压,因电源电压保持不变,所以开关S由断开到闭合时,电压表V示数不变。
[2]因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以开关S由断开到闭合时,通过灯泡的电流和灯泡两端的电压不变,则灯泡的亮暗不变。
[3]因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以开关S由断开到闭合时,干路电流变大,即电流表A的示数变大,则电压表V示数与电流表A示数的比值变小。
[4]若电流表示数之比为2:3,由[1]的解答可知,开关S断开时通过灯泡的电流和开关闭合后的干路电流之比为2:3,又因开关闭合后通过灯泡的电流不变,所以通过灯泡和电阻R的电流之比
IL:IR=2:1
由可得,灯泡和定值电阻R的电阻之比
11. 电流 多
【详解】[1]由图可知油量表串联在电路中,因此是由电流表改装成的;
[2]油量表示数越大,说明电路中电流越大,电阻越小。滑动变阻器的滑片会向下移动,油量多。
12. 定值电阻R断路 电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比 B 2 A 控制定值电阻两端的电压不变
【详解】(1)[1]滑片P向A端移动时,电路中电流变大,说明滑动变阻器连入电路的电阻变小,故滑动变阻器左下接线柱连入电路中,如图所示
(2)[2]电流表无示数,说明电路可能断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,与电压表并联的定值电阻R断路了。
(3)[3]由图乙像可知,导体的电阻增大,通过导体的电流减小,通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变,故可得出结论:电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比。
(4)[4][5]由图像可知,定值电阻两端的电压
根据串联电路的分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,根据串联电路电压的规律可知,为了保持定值电阻两端电压不变,应增大滑动变阻器分得的电压,由串联分压的分压原理可知,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向B端移动,使电压表的示数为2V不变。
[6]定值电阻两端的电压始终保持UV=2V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压
变阻器分得的电压为电压表示数的
倍,根据分压原理,当接入20Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
即所选择的变阻器的最大阻值不能小于40Ω,综上分析,故BC不符合题意,A符合题意。
故选A。
(5)[7]研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻两端的电压相同,因此滑动变阻器的主要作用是控制定值电阻两端的电压不变。
13.见详解
【详解】由题图可知,定值电阻和滑动变阻器R串联,电流表测电路中的电流,当油箱中油量增多时,由题意和图示可知滑动变阻器的滑片下移,滑动变阻器接入电路中的电阻减小,电路中的总电阻减小,根据欧姆定律可知电路中电流变大,则电流表的示数变大,即油量表示数变大。
14.见解析
【详解】(1)对于同一个电阻,两端的电压从U1增大到U2的过程中,电流分别为
,
两式联立可得
(2)根据可得,两次的电功率分别为
,
电功率增大量为
15.见解析
【详解】证明:因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以
由欧姆定律得
因为并联电路各支路两端电压相等,等于电源电压,所以
故
16.(1)0.1N;(2)0.3A;(3)
【详解】解:(1)物块A的重力
(2)方形物块A未浸入液体时,电阻R受到向下的拉力
由图乙查得此时力敏电阻R的阻值,电路中的电流
即电流表的示数为0.3A。
(3)液体密度越大,对A物体产生的浮力越大,则硬杆对力敏电阻R的力也越大,力敏电阻R越小,电路中的电流越小,故电路中电流最大时,所测液体密度最大。最大电流,电路中电阻最小
由图乙查得此时力敏电阻受到的力,由物块A的受力分析可知,A受到的浮力
由,且,则液体密度的最大值
答:(1)物块A的重力为0.1N;
(2)物块A未浸入液体中时,电流表的示数为0.3A;
(3)在电路安全的情况下,该装置可测量液体密度的最大值为。
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