内容正文:
2025年中考物理专题训练:欧姆定律
一、单选题
1.如图所示的是电阻甲和乙的U-I图象,下列是小明根据图象信息所做出的判断,其中不正确的是( )
A.当甲两端电压为2V时,通过它的电流为0.1A
B.当乙两端电压为3V时,它的阻值为20Ω
C.将甲、乙串联,当通过它们的电流为0.2A,它们两端的总电压为6V
D.将甲、乙并联,当它们两端电压为2V,则通过干路电流为0.3A
2.如下图所示,电源电压保持不变.闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,电压表 V1与电流表A示数的比值将
A.变小 B.不变 C.变大 D.无法判断
3.物理学中经常看到形如的公式。一种情形是x的大小与y、z都有关;另一种情况是x虽然可由y、z计算,但与y、z无关。下列四个公式中,属于前一种情形的是( )
A.电阻
B.比热容
C.电流
D.热值
4.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P由b端逐渐向图示位置移动的过程中( )
A.电压表V示数变大,电流表A1示数变小
B.电压表V示数变大,电流表A2示数变小
C.电压表V的示数与电流表A2示数的比值不变
D.电压表V的示数与电流表A1示数的比值变大
5.滑动变阻器与灯泡串联接入电路,闭合开关,向右移动滑片能使灯泡变亮,则滑动变阻器的接法是如图中的
A. B. C. D.
6.如图所示,是一科技创新小组同学们设计的水位计工作原理图,绝缘浮子随水位的升降带动滑动变阻器R的金属滑杆P升降,通过电压表是显示的数据来反应水位升降情况.水位最低时,滑杆P位于R的a端处.L是一个指示灯,电路各部分接触良好,不计导线电阻.下列判断正确的是( )
A.当水位不变时,则电压表示数不变,指示灯不亮
B.当水位下降时,则电压表示数变小,指示灯变暗
C.当电压表示变大,指示灯变亮,则表明水位上升
D.当水位下降时,则电压表示数变小,指示灯变亮
7.如图所示是某种压力传感器的原理图,其中弹簧上端和滑动变阻器的滑片P固定在一起,A、B间有可收缩的导线,R1为定值电阻,电源电压保持不变.闭合开关S( )
A.压力F增大时,电流表示数变小、电压表示数变小
B.压力F减小时,电流表示数变小,电压表示数变小
C.压力F增大时,电压表示数跟电流表示数乘积不变
D.压力F减小时,电压表示数跟电流表示数之比变大
二、填空题
8.当加在导体两端的电压为6V时,通过导体的电流为0.5A,则该导体的电阻为 Ω;若加在该导体两端的电压为3V时,通过该导体的电流为 A。
9.在导体两端加的电压时,通过这个导体的电流是,如果在这个导体两端加的电压,导体的电阻是 ,通过这个导体的电流是 A。
10.将n个阻值为R的定值电阻并联后的等效电阻为 。
11.如图所示,是普通电子秤的简化电路(不考虑弹簧的电阻),已知电源电压恒为6V,滑动变阻器R1的规格为“30Ω 1A”,定值电阻R2的阻值为10Ω.电压表的示数可表示被测物体的质量,当不放被测物时滑动变阻器滑片P在a端,此时电压表的示数为 V,若电子秤的测量范围是0~30kg,当被测物的质量为10kg时,电压表的示数为 V.
12.如图的电路中电源电压不变,R1=30Ω,当开关S断开时,电流表的示数为0.1A,则电源电压是 V。当开关S闭合时,电流表的示数为0.4A,则R2的阻值是 Ω。
三、实验题
13.如图甲是小明用伏安法测未知电阻Rx阻值的实验图。
(1)请你根据图甲中的实物图在虚线框内画出对应的电路图;
( )
(2)闭合开关,小明移动滑动变阻器的滑片P,测得数据如下:
实验次数
电压表示数
电流表示数
1
2
3
通过分析表格中的实验数据,可计算出电阻R的阻值约为 Ω(结果保留一位小数)
(3)若实验中只有一个电压表和一个已知阻值的电阻,小明设计了如图丙所示的电路,同样可以测量未知电阻Rx的阻值,请将下列实验步骤补充完整。
①闭合S、断开,记录此时电压表的示数为;
② ,记录此时电压表的示数为;
③用测量所得的物理量和已知量符号表示出未知电阻Rx= 。
四、计算题
14.如图所示,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压保持不变,闭合开关S后,滑片P从a端滑到b端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示。求:电源电压。
五、简答题
15.如图是一种自动测定邮箱内油面高度的装置,R2是滑动变阻器,从油量表(由电流表改装成)指针所指的刻度就可以知道油箱内油面的高度.请解释这种油箱的油量表是如何反应油面高度的变化?
16.为了保护电流表和电压表不被烧坏,通过它们的电流不可过大。学习了欧姆定律后,请你根据相关知识解释:为什么电流表不能直接接在电源两极测量电流?
17.在如图所示的电路中,R1、R2为定值电阻且阻值相等,电源电压保持不变。闭合开关S后,电路正常工作,电压表示数为U,电流表示数为I。一段时间后电路出现故障,若电路中只有一处故障,且只发生在电阻R1或R2上。为查找故障,断开开关将电阻R1和R2的位置互换,再闭合开关观察电表示数。
请根据信息写出互换前后两电表的示数及其对应的故障。
示例:电压表示数从0变为2U,电流表示数始终为0,则R1断路。
;
;
;(写出示例以外的所有情况)。
试卷第1页,共3页
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
B
C
C
C
A
D
A
1.B
【详解】A.从图中可以看到,当甲两端电压为2V时,通过它的电流为0.1A,A正确,不合题意;
B.从图中可以看到,当乙两端电压为3V时,对应的电流大概是0.225A,由欧姆定律可得它的电阻大概是13.3Ω,B错误,符合题意;
C.从图中可以看到,将甲、乙串联,当通过它们的电流为0.2A,甲两端的电压是4V,乙两端的电压是2V,它们两端的总电压为6V,C正确,不合题意;
D.从图中可以看到,将甲、乙并联,当它们两端电压为2V,流过甲的电流为0.1A,流过乙的电流为0.2A,则通过干路电流为0.3A,D正确,不合题意.
2.C
【详解】从图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表V1测量的是滑动变阻器两端的电压,电压表V2测量的是电源电压,电流表测电路中的电流.滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,滑动变阻器连入电路中的电阻变大,而电压表V1与电流表A示数的比值即为滑动变阻器连入电路中的电阻,所以电压表V1与电流表A示数的比值将变大.
3.C
【详解】A.电阻在数值上等于导体两端电压与通过的电流的比值,但电阻与电压、电流无关,故A不符合题意;
B.比热容在数值上等于物体吸收的热量与质量和升高的温度的乘积的比值,但比热容与热量、质量和升高的温度无关,故B不符合题意;
C.电流与电压成正比,与电阻成反比,表达式为
故C符合题意;
D.热值是燃料本身的一种特性,热值的大小只与种类有关,与燃料完全燃烧放出的热量、燃料的质量无关,故D不符合题意。
故选C。
4.C
【详解】由图可知,该电路为R1、滑动变阻器R2的并联电路,电压表测R1两端电压,由并联电路电压特点可知,电压表的示数始终等于电源电压不变;电流表A1测干路电流,电流表A2测通过R1的电流。当闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P由b端逐渐向图示位置移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,由欧姆定律可知,电压表V的示数与电流表A2示数的比值为R1的电阻,所以电压表V的示数与电流表A2示数的比值不变;因滑动变阻器接入电路的电阻变小,则通过滑动变阻器的电流变大,根据并联电路各支路互相独立、互不影响可知,通过R1的电流不变,根据并联电路的电流特点可知,干路电流即电流表A1的示数变大,则电压表V的示数与电流表A1示数的比值变小。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
5.A
【详解】解答:因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,所以,由P=I2R可知,灯泡变亮时,电路中的电流变大,由I=可知,电路中的电阻变小,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,滑动变阻器接入电路中的电阻变小.A. 由图可知,向右移动滑片时,接入电路中的电阻变小,故A符合题意;B. 由图可知,向右移动滑片时,接入电路中的电阻变大,故B不符合题意;C. 由图可知,滑动变阻器为最大阻值的简单电路,滑片移动接入电路中的电阻不变,故C不符合题意;D. 由图可知,向右移动滑片时,接入电路中的电阻变大,故D不符合题意.
点睛:灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,根据P=I2R可知灯泡变亮时电路中电流的变化,根据欧姆定律可知电路中总电阻的变化,根据电阻的串联可知滑动变阻器接入电路中电阻的变化,然后分析选项得出符合题意的答案.
6.D
【分析】(1)当水位不变时,电路为通路,指示灯发光,变阻器接入电路中的电阻不变时电压表的示数不变;
(2)由电路图可知,指示灯与变阻器串联,电压表测变阻器两端的电压,根据水位的变化可知浮子的移动、滑片的移动,进一步可知变阻器接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和指示灯两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知变阻器两端的电压变化,根据P=UI可知灯泡实际功率的变化,进一步可知灯泡亮暗的变化。
【详解】B.当水位不变时,电路处于通路状态,灯泡发光,此时变阻器接入电路中的电阻不变,变阻器两端的电压不变,即电压表的示数不变,故B不正确;
ACD.当水位下降时,浮子带动滑片下移,变阻器接入电路中的电阻变小,由可知,电路中的电流变大,指示灯两端的电压变大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,变阻器两端的电压变小,即电压的示数变小,因P=UI,且灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,指示灯的实际功率变大,灯泡变亮,故B错误,D正确;反之,当水位上升时,浮子带动滑片上移,接入电路中的电阻变大,指示灯的实际功率变小,指示灯变暗,电压表的示数变大,故C错误。
故选D。
7.A
【分析】重点是欧姆定律的应用和电路的动态分析,牢记串联电路的电压与电流特点,明确当滑片移动时接入电路的电阻变化情况,进而判断电流和电压的变化,另外注意电压表示数跟电流表示数之比为定值电阻的阻值,所以其比值是不会变化的.
【详解】如图电路,滑动变阻器与定值电阻串联,电压表测量定值电阻的电压,电流表测量电流.A. 压力F增大时,滑片下移,接入电路的电阻变大,总电阻变大,根据I=可知,电流变小,所以电流表示数变小;由于R1为定值电阻,所以当电流减小时,根据U=IR可知,定值电阻两端的电压变小,即电压表示数变小,故A正确,B错误;C. 压力F增大时,由于电压表和电流表和示数都减小,所以电压表示数跟电流表示数乘积变小,故C错误;
D. 电压表示数跟电流表示数之比为:,即比为R1的阻值,所以无论压力增大还是减小,比值都不变,故D错误;故选A.
8. 12 0.25
【详解】[1]该导体的电阻为
[2]若加在该导体两端的电压为3V时,通过该导体的电流为
9. 15 0.6
【详解】[1]由知道,导体的电阻
[2]由于电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,则当导体两端电压为9V时,导体的电阻仍为15Ω不变,此时通过导体的电流
10.
【详解】因为并联电阻的倒数等于各分电阻的倒数之和,所以将n个阻值为R的定值电阻并联后
则等效电阻为
11. 0V 3V
【详解】[1]电压表与滑动变阻器并联,当不物体时滑动变阻器的滑片P在a端,滑动变阻器不接入电路,电压应为0V;
[2] 电子秤的测量范围是0~30kg,当被测物的质量为10kg时即表示滑动变阻器直接入了,接入电阻为10Ω.滑动变阻器和串联接入电路,此时总电阻为20Ω,且通过两者的电流一样,由可得
所以两端电压为
12. 3 10
【详解】[]当开关S断开时,电路中只有R1,由欧姆定律得R1两端电压
U1=I1R1=0.1A×30Ω=3V
则电源电压
U=U1=3V
[2]开关S闭合时,R1、R2并联,由并联电路的干路电流等于各支路电流之和可知,流过R2的电流
I2=I-I1=0.4A-0.1A=0.3A
由并联电路各支路电压相等可知
U2=U1=3V
由欧姆定律得R2的阻值
13. 12.3 闭合开关S、
【详解】(1)[1]按照电流方向,依次串联开关,滑动变阻器、定值电阻、电流表到电源负极,电压表并联在定值电阻两端,如图:
(2)[2]根据公示得
;
;
;
故
;
(3)[3][4]实验步骤:①闭合开关S、断开S1,用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为;
②闭合开关S、S1,用电压表测出电源的电压;
③表达式的推导:在步骤②中,电压表测电源电压,即电源电压为,在步骤①中,、Rx串联,电压表测 Rx两端的电压,即Rx两端的电压为,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,两端的电压:
,
因串联电路中各处的电流相等,所以,
,
即
,
解得:
。
14.3V
【详解】定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测变阻器的电压,电流表测电路的电流,滑片P在a端时,只有定值电阻连入电路中,此时的电流最大,由图乙知:I1=0.6A,由欧姆定律,电源电压
U=I1R1=0.6A×R1①
当滑片在b端时,变阻器的最大电阻与定值电阻串联,电路的电流最小,由图乙知,I2=0.2A,电压表示数为UV=2V,根据串联电路的规律及欧姆定律,电源电压
U=I2R1+UV=0.2A×R1+2V②
由①②得R1=5Ω,代入①得电源电压
U=3V
答:电源电压是3V。
15.R1与R2串联,电压表测量R2两端电压,油面升高时R2变小,串联总阻变小,根据欧姆定律,总压不变,电流变大 .反之油面降低时,电流变小
【详解】电流表应串联接入电路,电压表应与被测电路并联,由电路图可知,油量表串联接入电路,因此油量表是由电流表改装成的,从电流表(油量表)指针的变化可以知道油箱内油面的高低;由图示可知,油箱内油面升高时,滑动变阻器接入电路的阻值变小,电路总电阻变小,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路电流变大,油量表示数变大;反之油面降低时,电流变小
【点睛】由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联接入电路,油量表串联接入电路,根据电表的用法确定油量表的类型,根据油量变化确定滑动变阻器接入电路的阻值如何变化,然后由欧姆定律判断电路电流如何变化.
16.见解析
【详解】若直接把电流表接到电源的两极上,根据欧姆定律可知通过电流表的电流为
由于电流表本身的电阻很小,则通过电流表中电流会很大,会将电流表烧毁,故绝不允许直接把电流表接到电源的两极上。
17. 电压表示数从2U变为0,电流表示数始终为2I,则R1短路 电压表示数从0变为2U,电流表示数始终为2I,则R2短路 电压表示数从2U变为0,电流表示数始终为0,则R2断路
【详解】[1]若R1短路,电压表示数为2U,电流表示数为2I,将R1与R2互换后,电压表示数为0,电流表示数为2I,所以:电压表示数从2U变为0,电流表示数始终为2I,则R1短路。
[2]若R2短路,电压表示数为0,电流表示数为2I,将R1与R2互换后,电压表示数2U,电流表示数为2I,所以:电压表示数从0变为2U,电流表示数始终为2I,则R2短路。
[3]若R2断路,电压表示数为2U,电流表示数为0,将R1与R2互换后,电压表示数0,电流表示数为0,所以:电压表示数从2U变为0,电流表示数始终为0,则R2断路。
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