内容正文:
2025年中考物理复习专题:欧姆定律计算、实验题
一、实验探究题
1.小明同学在“探究通过导体的电流与电阻的关系”时,用图甲所示的电路进行实验。
(1)连接电路时,开关应处于 状态;
(2)闭合开关前滑动变阻器的滑片P应置于 (选填“A”或“B”)端;
(3)如图乙所示,是根据实验所测数据绘制的I﹣R关系图像,由图像可知实验中控制定值电阻两端电压为 V不变。分析图像可得:当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成 。
2.用如图甲所示电路测量定值电阻Rx阻值。已知电压恒为3V的电源,滑动变阻器规格为“202A”。
(1)按如图甲所示电路连接电路。闭合开关,发现电流表示数如图乙所示,则下一步的实验操作先断开开关,然后 ;
(2)小明测出待测电阻的阻值后,向老师汇报,老师指出他实验设计中存在的不足,其不足是 ;
(3)改进后,小明继续实验,并将数据记录在下表中,分析数据可知待测电阻的阻值为 ;还可得出结论: ;
实验次数
电压U/V
电流I/A
1
2.4
0.24
2
2.0
0.20
3
1.5
0.15
(4)实验过程中,若小明将滑片P移到了如图丙所示的位置,闭合开关,此时电流表示数为 A。
3.小明同学利用四个阻值为、、、的定值电阻、“”的滑动变阻器,电压为的学生电源、电压表、电流表、导线和开关等器材,进行了“探究电流与电压、电阻关系”的实验。
(1)如图甲是小明连接的实验电路,开关试触时,电流表 填“有”或“无”示数,检查发现电路中有一根导线连接错误,请在图中连接错误的那根导线上打“”,并用笔画线代替导线将电路连接正确 ;
(2)改正后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现电压表无示数,电流表有示数,其故障是定值电阻 填“断路”或“短路”;
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑片至某一位置,电流表指针位置如图乙所示,其示数为 ,读出此时电压表示数,重复上次实验步骤,记录电压、电流值如表所示数据,得出了实验结论:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 ;
(4)小明还想探究“电流与电阻关系”,他选用的定值电阻连入了如图甲所示的电路;调节滑动变阻器的滑片到适当位置,记录电流表示数,将替代的定值电阻,为保持定值电阻两端电压不变,滑动变阻器滑片需要向 填“左”或“右”端移动,如果想完成四组实验,定值电阻两端电压应不小于 ;
实验次数
电压
电流
(5)上述实验结束后,小明又设计了如图丙所示电路,利用阻值为的定值电阻来测量额定电流的小灯泡的额定功率,已知电源电压恒为,其测量过程如下:
先小灯泡和定值电阻分别连入图丙的虚线框内,其中“1”处连接的是 填“小灯泡”或“定值电阻”,将开关闭合,开关接在 填“”或“”端,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为 ,小灯泡正常发光;
将开关接在另一端,滑动变阻器的滑片保持不动,读出电压表的示数为;
小灯泡的额定功率的表达式 。
4.如图所示,在“伏安法”测量小灯泡电阻的实验中,所使用的电源电压约为6V且保持不变,小灯泡额定电压为2.5V,请你完成下列问题:
(1)图甲中有一根导线连接错误,请在错误的导线上画×,并用笔画线代替导线正确连接好实物电路。
(2)正确连接好实物电路后,闭合开关S,移动滑片P到某一点时, 电压表示数如图乙所示,若想测量小灯泡在额定电压下的电阻,应将图甲中滑片P向 (选填 “A”或“B”)端移动,使电压表的示数为2.5V;
(3)按照纠正后的图甲进行实验,若考虑电表的自身电阻对测量的影响,则小灯泡电阻的测量值与此时小灯泡电阻的真实值相比 ( 选填“偏大”或“偏小”);
(4)按照纠正后的图甲进行多次实验,井将记录的实验数据采用描点法画出小灯泡的I-U图像,如图丙所示。其中图丙中矩形OABC的面积表示的物理量是 。
5.用如图甲所示的电路探究“通过导体的电流与电压的关系”,电源电压为3V,定值电阻R的阻值为10Ω,滑动变阻器R'的最大阻值为20Ω。
(1)用笔画线代替导线把图乙所示的实物图连接完整,要求滑片P向右移动时电流表示数变小;.
(2)闭合开关前将滑动变阻器的滑片调至 端的目的是 。闭合开关,移动滑片,发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压,若电路仅有一处故障,故障是 。
(3)排除故障后,调节滑动变阻器,记录数据如表。请在图丙所示的坐标纸中把未标出的两个点描出来并画出I﹣U图像 ;
序号
1
2
3
4
5
电压U/V
1.2
2.0
2.2
2.4
2.8
电流I/A
0.12
0.20
0.22
0.24
0.28
分析图像可得结论:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 。
(4)若探究“通过导体的电流与电阻的关系”,需要用到阻值为50Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻。将10Ω的电阻换成15Ω后,若保持电压表的示数为1.5V不变,应将滑动变阻器的滑片向 端移动。换用25Ω的电阻进行实验时,发现无论怎样移动滑片,都无法使电压表的示数达到1.5V,原因是滑动变阻器的最大阻值 (选填“过大”或“过小”)。
6.图甲是某同学探究“电流与电阻的关系”实验电路。已知电源电压恒为,滑动变阻器规格为“”,电压表量程为,电流表量程为,可供选择的定值电阻的阻值为、、、和。
(1)该同学根据图甲连接的实物电路如图乙所示,其中一根导线连接是错误的,请在图乙中将这根线打上“×”,并补画出正确的连线 ;
(2)电路连接正确后,先用的定值电阻进行实验,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,此时电流表的示数如图丙所示,记录该电流表示数为 ;
(3)再换上的定值电阻移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数为 ,记录电流表的示数;
(4)若要顺利完成5次实验,应选用最大阻值不小于 的滑动变阻器。
7.小丽在探究“电路中电流与电阻的关系”时,可供使用的实验器材有:电源(电压恒为6V)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个、阻值不同的定值电阻四个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将甲图的实物图补充完整,要求滑动变阻器滑片P向c端滑动时接入电路中的阻值变小 。
(2)连接电路前,发现电流表指针摆动出现了图乙所示情况,存在的问题是: 。
(3)将5Ω的电阻接入a、b间,闭合开关后,移动滑片P使电压表示数为U0,记录相应的电流值;然后将5Ω的电阻换成10Ω、15Ω的电阻接入a、b间,闭合开关后,滑片P应向 (选填“c”或“d”)端移动,直至电压表示数也为U0,记下相应的电流值。
(4)小丽完成上述操作后又选了一个2Ω的电阻进行实验,结果发现实验不能正常进行,为完成此实验,电路需要做出调整的是 。
(5)小丽根据实验数据得出I-R变化的图像,如图丙所示:则小丽实验时U0= V,实验的小丽所用的滑动变阻器其最大阻值不能小于 Ω。
(6)小丽在得出I-R图像之后,又画出了如图丁所示的图像,得出结论,电流与电阻成反比。请对此做出评价 。
8.某学习小组的同学分别测出导体A、B、C、D在不同电压下对应的电流,作出以电压U为纵坐标、电流I为横坐标的图像,如图甲所示。
(1)根据公式,由图甲可知,当两端电压变化时,导体A的电阻 ;导体D的电阻 ;(以上均选填“改变”或“不变”);导体B的电阻为 Ω;
(2)由图甲的图像是否能得出“所有导体的电流都与电压成正比”? (选填“能”或“不能”);
(3)学习小组的同学按图乙所示的电路图连接实物,电源用两节干电池。他们发现,当把5Ω的电阻接入电路时,闭合开关,电流表的示数为0.36A;当把10Ω的电阻接入电路时,闭合开关,电流表的示数为0.22A;当把15Ω的电阻接入电路时,闭合开关,电流表的示数为0.16A;以上数据是否符合”电压一定时,电流与电阻成反比”的规律? (选填“是”或“否”)
9.利用图甲所示的电路测量未知电阻的阻值,阻值大约为。
(1)请你根据电路图用笔画线代导线,将图乙的实验电路连接完整。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于 端选填“”或“”。
(3)闭合开关,发现电压表和电流表均无示数。小芳利用另一只完好的电压表进行检测,把电压表分别接在、之间和、之间,电压表均有示数;接在、之间,电压表无示数。如果电路连接完好,只有一个元件有故障,该故障是 。
(4)排除故障后,调节滑动变阻器,记录多组数据.画出了待测电阻的图象,如图丙所示。由图象可得 。
(5)如图丁所示的实验电路图,不能够得出定值电阻阻值的电路是 。
10.小项完成“探究电流与电压的关系”实验:
(1)小项连接完电路后就直接闭合开关,请指出甲电路中不妥之处 ;
(2)正确操作后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,此时电路故障可能是 ;
(3)小项将多次实验测得的数据记录在表格中并绘制I-U图像,如下图,发现图线不过原点,可能原因是 ;
实验序号
1
2
3
4
5
U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
I/A
0.12
0.22
0.32
0.42
0.52
(4)改正问题后继续实验,发现I-U图线过原点,得到结论是:在电阻一定时, ;
(5)小项又想完成“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验,将定值电阻替换为额定电压为3.8V小灯泡,电源电压恒为6V,连接完电路后发现电压表只有0~3V的量程能正常使用。在现有器材条件下,为了顺利完成实验,他接下来的操作是 ,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为 V。此时电流表的示数如图乙,则小灯泡正常发光时的电阻为 Ω(保留一位小数)。
11.如图甲是用“伏安法”测量未知电阻的实物电路图。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整(要求滑片向右滑时电流表示数变大);
(2)连接电路时开关应 ,且滑动变阻器的滑片移到最 (选填“左”或“右”)端;闭合开关,发现电流表几乎无示数,电压表指针明显偏转,则出现的故障可能是 ;
(3)排除故障后,闭合开关,当滑片移动到某位置时,电压表示数为,电流表示数如图乙所示,其读数为 A,则未知电阻 ;
(4)若实验中电压表损坏,利用其他的原有器材也能测出未知电阻的阻值,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,将滑动变阻器的滑片P移到a端,记录电流表示数I1;
②闭合开关,将滑动变阻器的滑片P移到 端,记录电流表示数I2;
③写出待测电阻的表达式: (用已知量和测量量符号表示)。
12.某实验小组用“伏安法”测量额定电压为 2.5V 的小灯泡发光时的电阻,电源电压恒定。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整。 (要求:导线不能交叉,滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大)
(2)连接电路时,接通最后一根导线小灯泡立即发光,则实验中操作不当之处是 。
(3)某次实验过程中,闭合开关后,小灯泡不发光,电流表指针无偏转,电压表指针明显偏转,出现该现象的原因可能是 ,排除故障后,电压表的示数如图乙所示,为测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑片P向 端移动。
(4)该实验小组测量出了多组实验数据,绘制出了通过小灯泡的电流Ⅰ随其两端电压U变化的图象,如图丙所示。由图象可知,小灯泡正常发光时的电阻为 Ω,a、b 两点的电阻大小R1 R2, 灯泡的电阻发生变化是受到 的影响。
(5)仅利用该实验中的器材,还能完成的实验有____。
A.探究电流与电压的关系
B.测量小灯泡的额定功率
C.探究电流与电阻的关系
13.在测量小灯泡电阻的实验中,电源电压恒为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整,要求滑片P置于B端时滑动变阻器接入电路的电阻最大 。
(2)闭合开关后,发现小灯泡不亮,电压表、电流表示数均较小,接下来的操作是 ,多次改变小灯泡两端的电压,记录电压表、电流表的示数,当小灯泡两端电压为2.5V时,电流表示数如图乙所示,为 A,此时小灯泡的电阻为 Ω(结果保留一位小数)。
(3)根据数据绘制I﹣U图像,如图丙所示,发现此图像不是直线,主要原因是灯丝电阻受
的影响。
(4)实验中滑动变阻器的规格可能是 ____。
A.10Ω 2A B.20Ω 2A C.50Ω 1.5A
(5)小灯泡逐渐变亮的过程中,电路中电流依次为I1、I2、I3时,小灯泡对应的功率分别为P1、P2、P3。若I2﹣I1=I3﹣I2,则P2﹣P1 (选填“>”“=”或“<”)P3﹣P2。(假设小灯泡的电阻保持不变)
二、计算题
14.在如图所示的电路中,电源电压保持不变.电路中滑动变阻器上标有“20 Ω 2 A”字样,电流表的量程为0~0.6 A,电压表的量程为0~3 V,电阻R1的阻值为4 Ω.当滑片在滑动变阻器的最右端b点时,闭合开关,电压表的示数为2 V,求:
(1)通过电阻R1的电流;
(2)电源电压;
(3)为了保证电路能正常工作及各电表不致损坏,求滑动变阻器的取值范围.
15.如图的电路中,电源电压U=6V且保持不变,定值电阻R1=6Ω,定值电阻R2=4Ω。求:
(1)只闭合S1,通过R1的电流是多大?
(2)只闭合S2,R2两端的电压是多大?
16.如图所示,电源电压保持不变,电阻R1=30Ω,电流表A1的示数为0.4A,A2的示数为0.8A,求电源电压和R2的阻值各为多少?
17.如图所示,电源电压保持不变,电阻R1的值为5Ω,R2的阻值为20Ω,闭合开关后R1两端的电压为2V,求:
(1)通过电阻R1的电流I1。
(2)电阻R2两端的电压U2
18.如图所示,电阻的阻值为。闭合开关S,电阻两端的电压为10V,电阻两端的电压为5V。求:
(1)电源两端的电压。
(2)通过电阻的电流。
(3)的阻值。
19. 如图所示,电源电压保持不变,定值电阻规格为“*Ω、0.5A”,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,定值电阻的阻值为12Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω、1A”;闭合S和、断开,电流表示数为0.3A,电压表示数为2.4V;闭合S和、断开,调节滑动变阻器使其接入电路的电阻为7Ω时,电压表示数为2.8V。
(1)求电源电压;
(2)求定值电阻的阻值;
(3)闭合S和、断开,在保障电路安全的前提下,求滑动变阻器接入电路的阻值最小值?
20.如图所示,电源电压恒为6V,开关闭合S,移动滑动变阻器R2滑片置于中点位置,电流表A的示数为0.2A,电压表V的示数为4V;求:
(1)R1两端的电压U1
(2)R1的阻值
(3)当R2滑片移至最右端时,电压表示数
21.如图甲所示,额定电压为20V的灯泡L与滑动变阻器R串联接入电路,电源电压为24V,灯泡L的I-U图象如图乙所示,当灯泡正常发光时,求:
(1)通过灯泡的电流和灯泡所消耗的电功率;
(2)滑动变阻器接入电路的阻值。
22.如图所示,定值电阻,,闭合开关S。电流表的示数为。求:
(1)电源电压;
(2)电流表的示数。
23.在综合实践活动中,同学某设计了一种测量液体密度大小的装置,主要结构如图甲所示,从电流表指针所指的刻度就可以知道液体密度的大小。AB为长18cm阻值为36Ω的电阻丝,其阻值与长度成正比。托盘上的小桶中无液体时,滑片Р恰好位于电阻丝AB的最上端A处;在测量某种液体的密度时,在小桶内只倒入体积恒为20cm3的待测液体,得到弹簧增加的弹力F与滑片Р向下移动的距离x的关系如图乙所示。若电源电压恒为6V,R0标有“4Ω 0.5A”,电流表量程为0-0.6A。不计一切摩擦,g=10N/kg。
(1)闭合开关,滑片Р在A端时,电流表示数为 A;
(2)测量某种液体密度时,电流表示数为0.3A,所测液体密度为 kg/m3;
(3)该装置所能测量的液体密度为最大值时,AB联入电路的有效电阻为 Ω;
(4)若利用电压表(量程0-3V)示数来显示液体密度大小,其它条件不变,如图丙所示,则所测液体密度越大,电压表示数 (选填“越大”或“越小”或“不变”)。
24.在如图所示的电路中,电源两端的电压保持不变,定值电阻。闭合开关后,电流表的示数为0.6A。求:
(1)画出开关闭合后的等效电路图;
(2)电阻两端的电压;
(3)通过的电流。
25.小敏看到超载车损坏公路的新闻报道,设计了一个称量车重的模拟电路,将载重量转化成电流表示数,如图甲.电路由电源、称重计(电流表、量程0~0.6A)、定值电阻R0,滑动变阻器R1、弹簧和开关组成.已知电源电压8伏,滑动变阻器R1长40厘米、最大阻值20欧,且电阻的大小与其接入的长度成正比,弹簧的长度与受到压力之间的关系如图乙,当没有载物时,变阻器滑片指在上端,电流表示数是0.1A。
(1)定值电阻R0多大?
(2)最大载重时,该模拟电路的电流表示数多大?
(3)小华觉得最大称量时,该模拟电路的电流表示数应该过满量程的一半,则应选择定值电阻:R2=20欧、R3=5欧和R4=1欧中哪个替换R0,替换后,最大称量时,电流表示数多大?
答案解析部分
1.断开;B;2;反比
2.(1)将电流表正负接线柱上的导线对调
(2)只测量一组数据,实验误差大
(3)10;在导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
(4)0.1
3.(1)无;
(2)短路
(3)0.2;正比
(4)右;2.4
(5)小灯泡;;;
4.(1)
(2)A
(3)偏小
(4)小灯泡的额定功率
5.(1)
(2)B;保护电路;定值电阻R断路
(3);正比
(4)右;过小
6.;0.4;2;
7.;电流表使用前没有调零;d;电流表换用大量程;2.4;30;说法错误,应该说在电压一定时电流与电阻成反比
8.不变;改变;15;不能;否
9.(1)
(2)B
(3)滑动变阻器断路
(4)4
(5)B
10.没有将滑片移到阻值最大处;定值电阻短路;电流表指针未调零;电流与电压成正比;将电压表并联到滑动变阻器两端;2.2;12.7
11.;断开;左;Rx断路;0.24;10;b;
12.(1)
(2)开关未断开
(3)小灯泡开路;左
(4)10;<;温度
(5)B
13.(1)
(2)将滑动变阻器的滑片P向A端移动;0.3;8.3
(3)温度
(4)C
(5)<
14.(1)0. 5A (2)12 V (3)16 Ω~20 Ω
15.(1)1A;(2)2.4V。
16.解:因为两电阻并联
所以U=U2=U1=I1R1=0.4A×30Ω=12V
R2===15Ω
答:电源电压和R2的阻值各为12V、15Ω.
17.(1)解:由公式得通过电阻R1的电流
答:通过电阻R1的电流I1为0.4A;
(2)解:由串联电路的电流的规律知,通过电阻R2的电流为
I2=I1=0.4A
由公式得电阻R2两端的电压
答:电阻R2两端的电压U2为8V。
18.解:(1)由电路图知,电路为R1与R2的串联电路,电源两端的电压为
(2)根据欧姆定律可得,通过电阻R1的电流
串联电路中电流处处相等,则通过电阻R2的电流
(3)根据欧姆定律可得,电阻R2的阻值为
答:(1)电源两端的电压为15V;
(2)通过电阻R2的电流为1A;
(3)电阻R2的阻值为。
19.(1)解:当闭合S和S2、断开S1时,R3与R2串联,电压表测R3两端的电压,电流表测电路中的电流,由可得,R2两端的电压为U2=IR2=0.3A×12Ω=3.6V
由串联电路电压规律可知,电源的电压U=U2+U3=3.6V+2.4V=6V
答:电源电压为6V;
(2)解:当闭合S和S1、断开S2,R3与R1串联,电压表测R3两端的电压,电流表测电路中的电流,调节滑动变阻器R3使其接入电路的电阻为7Ω,电压表示数为2.8V时,电路的电流为
此时R1两端的电压为U1=U﹣U3'=6V﹣2.8V=3.2V
定值电阻R1的阻值
答:定值电阻的阻值为8Ω;
(3)解:闭合S和S1、断开S2,R3与R1串联,电压表测R3两端的电压,电流表测电路中的电流,电流表量程0~0.6A,滑动变阻器R3的规格为20Ω,1A,R1标有0.5A的字样,则电路中的电流最大为0.5A,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,由欧姆定律可得,电路最小电阻为
根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和可知,滑动变阻器接入电路中的最小阻值为R2最小=R最小﹣R1=12Ω﹣8Ω=4Ω
答:滑动变阻器接入电路的最小阻值为4Ω。
20.(1)2V
(2)10Ω
(3)4.8V
21.(1)8W; (2) 10Ω
22.(1)3V;(2)0.8A
23.0.15;;8;越大
24.(1)
(2)3V
(3)0.3A
25.(1)60Ω(2)0.11A(3)应选择定值电阻R3,替换R0,替换后,最大称量时,电流表示数0.47A
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