2025年中考物理高频考点专题训练:欧姆定律计算题、实验题
2025-01-17
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2025年中考物理高频考点专题训练:欧姆定律计算题、实验题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、实验题
1.小刚同学利用如图甲所示的器材测量小灯泡的电阻,已知小灯泡正常工作时的电压为2.5V。
(1)请用笔画线代替导线将题图甲所示的电路连接完整 ;
(2)闭合开关,小刚移动滑片,发现小灯泡不亮,电压表无示数,电流表有示数,则故障原因可能是小灯泡 ;
(3)排除故障后,小刚根据测得的数据绘制了小灯泡的电流随电压变化的图像(如图乙所示),由图像可知,小灯泡正常工作时的电阻是 Ω(保留两位有效数字),进一步分析图像可以发现小灯泡的电阻不断变化,这是因为灯丝的电阻随温度的升高而 (选填“增大”或“减小”);
(4)完成上述实验后,小刚向老师要了一个已知阻值为R0的电阻和一个单刀双掷开关,借助部分现有的实验器材,设计了如图丙所示的电路,也测出了小灯泡正常工作时的电阻。请完成下列实验步骤:
①闭合开关S1,将S2拨到触点 (选填“1”或“2”),移动滑片,使电压表的示数为 V;
②再将开关S2拨到触点 (选填“1”或“2”),保持滑片的位置不动,读出电压表的示数U;
③灯泡正常工作时的电阻的表达式为R= (用已知量和测量量表示)。
2.在“探究电流与电压的关系”实验中,保持定值电阻R不变,小明设计了如图甲所示的电路图并进行实验。
(1)连接电路前,电流表有示数,应该对电流表进行 ;
(2)连接电路时,开关S应处于 状态;
(3)连接完电路,实验前应将滑动变阻器的滑片P移至 端;
(4)某次实验中,电流表指针偏转如图乙所示,示数为 A;
(5)实验测出五组数据记录在表格中,为了找到电阻一定时,电流与电压的关系,应该怎样处理数据? (列举一种方法即可)。
数据序号
1
2
3
4
5
电压U/V
1.2
1.6
1.8
2.0
2.4
电流I/A
0.12
0.16
0.18
0.20
0.24
3.现有两节新的干电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干。在利用“伏安法”测量定值电阻R1阻值的实验中:
(1)请你按图甲所示的电路图,以笔画线代替导线,将图乙中的电路连接完整;( )
(2)实验前,为了保护电路,滑动变阻器的滑片应置于 端(选填“A”或“B”);
(3)闭合开关,无论怎样移动滑片P,发现电流表始终无示数,电压表有示数,其原因可能是 ;(填符号)
A.滑动变阻器断路 B.R1断路 C.R1短路
(4)排除故障后,当电压表示数为2.7V时,电流表示数如图丙所示,则通过R1的电流大小为 A,他的阻值是 Ω;
(5)本实验要多次测量取平均值,是为了 ;
(6)请你为该实验设计一个合理的记录数据的表格。( )
4.小红准备测一只未知电阻(Rx=5~10Ω)的阻值,手边有以下器材:电池组、电压表、电流表、开关、R0=15Ω的定值电阻、最大阻值为20Ω的滑动变阻器和几根导线。当她准备实验时,发现电流表已经损坏,但一时又找不到新的电流表替代,小红顿时犯了愁,请你利用现有器材设计一个实验方案,帮他完成实验。
(1)在方框内画出你设计的实验电路图 ;
(2)简述实验主要步骤,要求写出需要测量或记录的物理量 ;
(3)Rx的表达式是 。
5.小厦利用如图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值。
(1)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为2.4V时,电流表示数如图乙所示,其读数为 A;利用数据求出未知电阻Rx的值为 Ω(取小数点后1位);
(2)小厦想要多次测量时发现,无论怎么移动滑动变阻器,电流表电压表的示数始终不变,可能原因是 ;
(3)若拆去电流表,在图甲电路中,已知滑动变阻器的最大阻值为R0,也能测出Rx的阻值。具体操作是:滑动变阻器调到B处,连好线路,闭合开关,读出电压表的示数为U1;接下来将滑片移到A处,读出电压表的示数为U2,则待测电阻Rx= (用U1、U2、R0表示);
(4)若在实验时电压表断路,在图甲电路中,已知滑动变阻器的最大阻值为R0,也能测出Rx的阻值。具体操作是:滑动变阻器调到B处,连好线路,闭合开关,读出电流表的示数为I1;接下来将滑片移到A处,读出电流表的示数为I2,则待测电阻Rx= (用I1、I2、R0表示)。
6.如图1所示为用伏安法测电阻的电路图,电路中电流约为0.4A。
(1)如图2,用笔画线做导线,将题中实物图按电路图连线 ,开关在闭合前,图中的滑动变阻器的滑片应位于变阻器的 端(填A或B);
(2)电压表应选 的量程,电流表应选 量程;
(3)小名同学闭合开关,调节变阻器的滑片到某位置时,电压表和电流表的指示如图3所示,则电压表的读数是 V,电流表的读数是 A,被测电阻R的阻值是 Ω;
(4)全班为小名同学首先获得测量结果而高兴。小名准备整理实验器材结束实验。你认为他的实验真的结束了吗?为了得到更可靠的结果,你认为接下去他的具体操作应是 ;
(5)若将待测电阻换成小灯泡,实验中测量电流、电压值后,通过计算得出三次小灯泡的电阻不相等,你认为可能的原因是 。
7.某实验小组探究金属丝电阻大小与长度的关系,他们取一段粗细均匀,由同种材料制成的金属丝,将金属丝拉直后连接在A、B接线柱上,在金属丝上安装一个可滑动的金属夹P。实验室还提供了下列器材:电压表、电流表、电池组(电压3V),滑动变阻器(20Ω 2A)、刻度尺,开关和导线若干。
(1)为了测量AP段的电阻R,他们连接了如图甲的电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至变阻器的 端;
(2)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,测得电压表的读数为2.0V,电流表指针偏转如图乙所示,此时金属丝的电阻R= Ω;
(3)实验中移动金属夹P,分别测得AP段的长度L和对应的电阻值R,数据如下表:分析表中数据,可知R与L的关系是:当导体的材料和横截面积一定时,导体的长度越长,电阻 (选填“越大”或“越小”);
L/cm
15
30
45
60
75
R/Ω
2.5
5
7.5
10
12.5
(4)在实验中,探究金属丝电阻大小与长度的关系时,必须保持导体的材料和横截面积一定,这种研究问题的科学方法叫 。
8.在学习了“伏安法测电阻”的实验后,同学们积极动脑设计了很多测电阻的电路.其中小华设计的测量电阻的电路(如图甲),在MN之间接入待测电阻,可以在电流表表盘上直接读出电阻阻值,小华已经标出了部分电阻值(如图乙),由电表表盘数据可知:
(1)该电路电源电压是 V,定值电阻R0是 Ω;
(2)该电表测量电阻的最小值是 Ω;
(3)小明想要测量一个阻值约为几百欧的电阻RX,实验室提供的器材有电压为3V的电源、电压表(量程0~15V,0~3V),电流表(量程0~3A,0~0.6A),滑动变阻器R1和电阻箱R2(0~9999Ω 5A)各一个,开关、导线若干.小明设计的电路图如图所示的几种方案来测RX的电阻,其中可行的有 .
二、计算题
9.如图是一款摄像机自主启动装置的简化电路图,电源电压恒为12V,RP是红外线探测电阻,R是定值电阻,阻值为8Ω。当R两端的电压达到8V时,摄像机自主启动拍摄。求:
(1)电路中的电流;
(2)RP的阻值。
10.传感器的可以把力学物理量转化成电学信号,然后通过相互之间的函数关系,直接引用力的大小。测量压力大小的压力传感器,工作原理如图所示,其中M、N均为绝缘材料,M、N间有可收缩的导线(电阻大小不计),弹簧上端和滑动变阻器R2的滑片P固定在一起,电源电压恒为12V,已知压力F的大小与R2的阻值大小成正比例关系。闭合开关S,压力F0=0时,滑片P在最上端;压力F1=1N时,电流表示数为1A,电压示数为3V,当滑片P滑至最下端时,电压表示数为7.5V。求:
(1)定值电阻R1的大小;压力F1与R2阻值之比k;
(2)当滑片P滑至最下端时,压力F2。
11.如图所示,电源电压为6V且保持不变,闭合开关S,电压表V1示数为4V,电流表示数为0.4A,求:
(1)电阻R1的阻值大小;
(2)电阻R2的阻值大小;
12.在如图(a)所示的电路中,定值电阻R1的阻值为,闭合电键S后,电流表的示数如图(b)所示。
(1)电流表的示数I;
(2)求电源电压U;
(3)若电源电压不变,要使电路中的电流变为原来的一半,用电阻R2替换R1,求R2的阻值。
13.如图所示,电源两端电压 U 保持不变,电阻 R0 阻值为 20Ω。闭合开关 S1 和 S2 后,电流表的示数为 0.5A;闭合开关 S1,断开 S2 后,电流表的示数为 0.2A。求:
(1)电源电压 U ;
(2)电阻 Rx 的阻值。
14.如图所示电路图中,R1、R2串联在电路中,闭合开关S,电压表示数为4V,电流表示数为0.4A,电源电压为6V。求:
(1)R1、R2的两端电压;
(2)R1、R2的阻值。
15.如图所示电路中,电源两端电压保持不变,R1和R2为两个定值电阻,其中R2=20Ω。当开关S1、S2均闭合时,电流表示数为0.9A,然后只将开关S2断开,电流表示数减小了0.6A.求:
(1)电源电压U;
(2)电阻R1的阻值。
16.如图所示,电源电压为9V,电阻R1的阻值为10Ω,开关闭合,电压表的示数为3V,试求:
(1)电路中的电流为多少?
(2)电阻R2的阻值为多少?
试卷第1页,共3页
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《2025年中考物理高频考点专题训练:欧姆定律计算题、实验题》参考答案
1. 短路 8.3 增大 2 2.5 1
【详解】(1)[1]在测电阻的实验中,除电压表以外,其余元件全部串联,电压表并在小灯泡两端,由于小灯泡正常工作时的电压为2.5V,所以标“3”接线柱灯泡的左端,负接线柱接灯泡的右端,滑动变阻器一上一下接入电路,连线见下图:
(2)[2]电流表有示数,说明电路不是断路,可能短路,由于电压表无示数,所以故障原因可能是小灯泡短路。
(3)[3]由图乙可知,小灯泡在2.5V电压下正常工作时,电流为0.3A,所以小灯泡正常工作时的电阻为
[4]进一步分析图像可以发现,小灯泡的电阻不断变化,不是定值,这是因为灯丝的电阻随温度的升高而增大的缘故。
(4)①[5]闭合开关S1,将S2拨到触点2,电压表测小灯泡两端电压。移动滑片,使电压表的示数为2.5V,使小灯泡正常发光。
②[6]再将开关S2拨到触点1,保持滑片的位置不动,电路结构不变,电路中的电流不变,只是电压表测小灯泡和电阻R0两端的总电压,读出此时电压表的示数U。则通过电阻R0的电流为
通过小灯泡的电流相等与通过R0的电流相等,也为。
③[7]灯泡正常工作时的电阻的表达式为
2. 调零 断开 B 0.1 做出U-I图像
【详解】(1)[1]连接电路前,电流表有示数,因此应该对电流表进行调零,使指针对准零刻度线。
(2)[2]为了保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态。
(3)[3]为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移至最大阻值处,由图可知,滑片应处于B端。
(4)[4]由图乙可知,电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,因此电流表的示数为0.1A。
(5)[5]实验中,为了找到电阻一定时,电流与电压的关系,可以根据测出的五组数据做出U-I图像,从而得出电流与电压的关系。
3. B B 0.3 9 减小误差
实验次数
U/V
I/A
R/Ω
电阻的平均值/Ω
1
2
3
【详解】(1)[1]滑动变阻器按“一上一下”接入电路中,如下图所示
(2)[2] 实验前,为了保护电路,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处,即B端。
(3)[3]若滑动变阻器断路,整个电路断路,两表都没有示数,故A不符合题意;若R1断路,电流表没有示数,电压表串联在电路中测电源电压,电压表有示数,B符合题意;若R1短路,电压表没有示数,电流表有示数,C不符合题意。故选B。
(4)[4][5]排除故障后,当电压表示数为2.7V时,电流表示数如图丙所示,由实物图可知电流表选用小量程,分度值为0.02A,则通过R1的电流大小为0.3A,根据欧姆定律可得R1的电阻
(4)[6]本实验要多次测量取平均值,是为了减小误差。
(5)[7]因要测量电阻的电压和电流,为减小误差,要多次测量,设计的记录数据的表格如下:
实验次数
U/V
I/A
R/Ω
电阻的平均值/Ω
1
2
3
4. 实验步骤:先把滑片P移至最右端测出Rx两端电压U1,然后把P移至最左端测出Rx两端电压U2,也即电源电压 Rx=
【详解】试题分析:(1)被测电阻与滑动变阻器串联,电压表与被测电阻并联,开关串联在电路中,如图.
(2)实验步骤:先把滑片P移至最右端测出Rx两端电压U1,然后把P移至最左端测出Rx两端电压U2,也即电源电压.因串联电路中总电压等于各分电压之和,滑片在最右端是滑动变阻器两端的电压,电路中的电流,被测电阻的阻值.
考点:测电阻
5. 0.22 10.9 滑动变阻器接入电路的是两个下接线柱
【详解】(1)[1]由图乙可知,电流表所选量程为0~0.6A,分度值为0.02A,此时电流表的示数为0.22A。
[2]根据欧姆定律可得,未知电阻的阻值为
(2)[3]无论怎么移动滑动变阻器,电流表电压表的示数始终不变,说明滑动变阻器接入电路的电阻无法改变,起不到变阻的作用,可能原因是滑动变阻器接入电路的是两个下接线柱。
(3)[4]由图甲可知,滑动变阻器调到B处,滑动变阻器接入电路最大阻值,未知电阻与滑动变阻器串联,电压表测量未知电阻两端的电压,此时Ux=U1;将滑片移到A端时,滑动变阻器接入电路的电阻为零,电压表测量电源电压,此时U=U2;因为串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和,所以滑片P位于B端时,滑动变阻器两端的电压为
U0=U﹣Ux=U2﹣U1
此时通过滑动变阻器的电流为
因为串联电路中各处电流相等,所以通过未知电阻的电流为
未知电阻的阻值为
(4)[5]若只有电流表(拆掉电压表),由于未知电阻与滑动变阻器串联,电流表测量电路中的电流,当滑片移到最大阻值B端时,读出电流表的示数为I1,此时电源电压为
U=I1(R0+Rx)①
当滑片移到最小阻值A端时,读出电流表示数为I2,此时电源电压为
U=I2Rx②
由于电源电压保持不变,联立①②,解得未知电阻的阻值
6. B 0~3V 0~0.6A 1.8 0.24 7.5 见解析 灯丝的电阻受温度影响比较大
【详解】(1)[1]电路电流约为0.4A,电流表选择0~0.6A量程,电流表串联在电路中;由(3)中的电压表表盘接线柱知,电压表选择0~3V量程,电压表并联在灯泡两端;滑动变阻器选择上面的任意一个接线柱串联在电路中,如下图:
[2]开关在闭合前,为保护电路,变阻器连入电路的电阻最大,故图中的滑动变阻器的滑片应位于变阻器的B端。
(2)[3][4]由(1)中知,电压表选择0~3V量程,电流表选择0~0.6A量程。
(3)[5][6][7]电压表使用的0~3V,每一个大格代表1V,每一个小格代表0.1V,电压为1.8V,电流表使用的0~0.6A,每一个大格代表0.2A,每一个小格代表0.02A,电流为0.24A,由欧姆定律,被测电阻R的阻值
(4)[8]定值电阻的阻值是不变的,为了使测量结果更准确,要多次测量求电阻的平均值,所以小名的实验没有结束,要移动滑动变阻器的滑片改变定值电阻两端的电压完成多次测量,求得电阻的平均值。
(5)[9]灯丝的电阻受温度影响比较大,电压不同,灯丝的温度不同,电阻不同。
7. 最右 5 越大 控制变量法
【详解】(1)[1]闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至阻值最大端,即变阻器的最右端。
(2)[2]如图乙所示,电流表量程是0~0.6A,分度值是0.02A,故此时的电流是0.40A,此时金属丝的电阻
(3)[3]分析表格中的数据知:当导体的材料和横截面积一定时,导体的长度越长,电阻越大。
(4)[4]探究金属丝电阻大小与长度的关系时,必须保持导体的材料和横截面积一定,当有多个影响因素时,一般保持变量唯一的这种研究问题的科学方法叫控制变量法。
8. 6 2 8 AC
【详解】(1)由图知道,I1 =0.2A时,R1 =28Ω,I2 =0.4A时,R1 =13Ω;又因为测量电阻时定值电阻R0 与待测电阻R串联,所以,由欧姆定律知道,
当测量电阻R1 时,电源电压是U=U0 +U1 =I1 R0 +I1 R1 =0.2A×R0+0.2A×28Ω ①
当测量电阻R2 时,电源电压U是=U0′+U2 =I2 R0 +I2 R2 =0.4A×R0+0.4A×13Ω ②
解①②得:U=6V,R0 =2Ω.
(2)由于电流表量程是0.6A,所以当电路中的最大电流为Imax =0.6A时测量的电阻值最小,
此时,由 知道,电路中的最小电阻是:Rmin = =10Ω,根据串联电路中总电阻等于各电阻之和知道:测量的电阻值Rmin =Rmin -R0=10Ω-2Ω=8Ω;
(3)由于Rx 电阻值很大,电源的电压为3V,所以电路中的电流会很小,故不可以采用Rx与电阻箱等串联,利用电流表测电流,即BD不可行;
由A图知道,实验中选择电阻箱与待测电阻串联,测出电阻箱两端的电压,先计算电路中的电流,再测出此时待测电阻两端的电压,由求出待测电阻的阻值,故A可行;
由C图知道,先闭合S1、断开S2 ,调节滑动变阻器R1 ,使电压表的示数为U;再断开S1、闭合S2 ,调节R2 ,使电压表的示数为U,记录此时电阻箱的示数R;由于串联电路中电源电压和滑动变阻器R1 两端的电压不变,则Rx =R,即C可行.
9.(1)1A;(2)4Ω
【详解】解:(1)根据得,电路中的电流
(2)两端的电压
的阻值
答:(1)电路中的电流是1A;
(2)RP的阻值是4Ω。
10.(1)9Ω;N/Ω;(2)5N
【详解】解:(1)由图可知,R1、R2串联,电压表测R2两端电压,电流表测电路中的电流,当F1=1N时,电流表示数为1A,电压表示数为3V,由串联电路特点可知,此时R1两端的电压
U1=U-U2=12V-3V=9V
并且
I1=I2=1AR1的阻值
R1==9Ω
此时R2连入电路的阻值
R2==3Ω
压力F1与R2的阻值之比
k=
(2)当滑片P滑至最下端时,变阻器连入电路的阻值最大,电压表示数为7.5V,此时电路中电流
I'=I2′=I1′==0.5A
所以R2的最大阻值
R2最大==15Ω
由题知,压力F的大小与R2的阻值大小成正比例关系,即
F=kR2
所以当滑片P滑至最下端时,压力的大小为
F2==5N
答:(1)定值电阻R1的大小是9Ω;压力F1与R2阻值之比是N/Ω;
(2)当滑片P滑至最下端时,压力是5N。
11.(1)10Ω;(2)5Ω
【详解】解:(1)由图可知,两电阻串联,电压表V1测电阻R1两端的电压,电压表V2测电阻R2两端的电压,电阻R1的阻值为
(2)电压表V2的示数为
U2=U-U1=6V-4V=2V
电阻R2的阻值为
答:(1)电阻R1的阻值为10Ω;
(2)电阻R2的阻值为5Ω。
12.(1)0.3A;(2)3V;(3)
【详解】(1)如图(b)中电流表使用小量程,分度值为0.02A,故读数为0.3A;
(2)根据得,电源电压为
(3)电流变为原来的一半,即0.15A,则R2为
答:(1)电流表的示数为0.3A;(2)电源电压为3V;(3)若电源电压不变,要使电路中的电流变为原来的一半,用电阻R2替换R1,R2的阻值为。
13.(1)6V;(2)30Ω
【详解】解:(1)由题意及图示电路知,当开关S1、S2闭合时,两电阻并联在电路中,电流表测干路的电流,当开关S1闭合、S2断开时,电路中只有RX工作,此时通过Rx的电流为0.2A,据并联电路的电流特点得,通过电阻R0的电流
I0=I-Ix=0.5A-0.2A=0.3A
那么电源的电压
U=I0R0=0.3A×20Ω=6V
(2)电阻Rx的阻值
答:(1)电源电压U为6V;
(2)电阻Rx的阻值为30Ω。
14.(1)4V,2V;(2)10Ω,5Ω
【详解】解:(1)两定值电阻串联,电压表测量两端电压,,则两端电压为
(2)两个电阻的阻值分别为
答:(1)、两个电阻两端电压分别为:4V、2V。
(2)、的阻值分别为10Ω、5Ω。
15.(1)12V;(2)40Ω
【详解】解:(1)当开关S1、S2均闭合时,两电阻并联,电流表测量干路电流,电流表示数为0.9A,当开关S1闭合、S2断开时,电路为R1的简单电路,电流表测量通过电路的电流,电流表示数减小了0.6A,由并联电路各元件独立工作、互不影响知道,通过R2的电流为0.6A,并联电路各支路两端电压相等,由欧姆定律知道,电源电压
U=I2R2=0.6A×20Ω=12V
(2)根据并联电路的电流特点可知通过R1的电流为
I1=I﹣I2=0.9A﹣0.6A=0.3A
由欧姆定律知道,电阻R1的阻值
答:(1)电源电压U为12V;
(2)电阻R1的阻值为40Ω。
16.(1)0.6A;(2)5Ω
【详解】解:(1)由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电阻R1两端的电压
U1=U-U2=9V-3V=6V
因串联电路中各处的电流相等,则电路中的电流
(2)根据欧姆定律可得,电阻R2的阻值
答:(1)电路中的电流为0.6A;
(2)电阻R2的阻值为5Ω。
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