2025年中考物理专题提升：欧姆定律 实验题、计算题

2025年中考物理专题提升：欧姆定律 实验题、计算题 一、实验题 1．探究电流与电阻的关系。小明连接的实验电路如图甲所示。 (1)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于最 端（选填“左”或“右”）； (2)闭合开关后，发现电流表示数为零，电压表的示数如图乙所示，改变滑动变阻器滑片的位置，两电表指针的位置不变。电路中有一处故障，可能是 ； A．电流表短路    B．电压表短路 C．导线a开路    D．导线b开路 (3)排除电路故障后，小明先后用5Ω、10Ω的定值电阻进行实验。实验中，通过 控制定值电阻两端的电压不变，得到的实验数据如表所示。小明据此得出结论：电流与电阻成反比。请指出实验存在的问题或需要改进的地方： （写出一条即可）。 实验次数 1 2 电阻R/Ω 5 10 电流I/A 0.40 0.20 2．如图甲所示是小华用“伏安法”测量未知电阻R的实物电路图。 (1)请将图甲电路补充完整，要求当滑动变阻器的滑片向右滑动时，电流表示数增大 ； (2)连接电路时，应将开关 ；滑动变阻器的滑片P应滑到最左端，目的是 ； (3)正确连接电路后，闭合开关，电流表指针不偏转，电压表指针摆动，出现这种现象的原因是 ； (4)排除故障后，闭合开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，则该电阻的测量值R= Ω。 3．小宇同学在“探究电流与电阻的关系”实验中，器材如图甲所示，电源为两节新的干电池，阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻各一个，另有两个滑动变阻器备选用：A（“10Ω 1A”）和B（“20Ω 8A”）． （1）请用笔画线代替导线，把图甲所示的电路补充完整． ( ) （2）为了完成实验，应选用 （选填“A”或“B”）滑动变阻器． （3）小宇首先将5Ω定值电阻接入电路，将滑片P滑到 （填“A”或“B“）端，再闭合开关，调节滑片P，使电压表示数到达某一数值，电流表的示数如图乙所示，该示数为 A． （4）接下来，小宇将5Ω的电阻替换为10Ω接入电路．闭合开关，调节滑片P向 （填“左”或“右”）移动，使电压表示数为 V，将电流表示数记录在表格中． 实验次数 定值电阻（Ω 电流表示数（A） 1 5 2 10 0.18 3 20 0.09 （5）将定值电阻换成20Ω重复第（3）的操作，由表格中数据发现：在电压一定时，电流与电阻成 （填“正比”或“反比”）． 4．某实验小组用图甲所示电路进行“探究电流与电阻的关系”实验。 实验次数 1 2 3 R/ 5 10 20 I/A 0.2 0.1 （1）请将图甲连接完整，要求滑动变阻器滑片向右移动时电流变小 。 （2）闭合开关前，滑动变阻器滑片P应该位于 端（选填“A”或“B”）； （3）闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现电压表有示数，电流表无示数，其原因可能是 ； （4）排除故障后，先将5定值电阻接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为某一定值，此时电流表的示数如图乙所示，为 A； （5）接下来断开开关，取下5的定值电阻，换成10的定值电阻，闭合开关，应向 （选填“A”或“B”）端移动滑片，直至电压表示数为定值时，读出电流表的示数。再更换20定值电阻继续实验，实验数据记录在表格中。由实验数据可知：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 。 5．“探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置如图所示，在实验中使用四根电阻丝，其材料规格如表所示。 编号 材料 长度/m 横截面积 灯泡亮度 A 锰铜合金 0.5 0.8 亮 B 镍铬合金 0.5 0.8 较亮 C 镍铬合金 0.5 0.4 较暗 D 镍铬合金 1.0 0.4 暗 (1)实验中通过观察 比较电阻丝电阻的大小； (2)实验中采用的研究方法有 和转换法； (3)分别将编号为 的电阻丝接入电路进行实验，可得出结论：导体的电阻大小与导体的材料有关； (4)分别将编号为B、C的电阻丝接入电路进行实验，可得出结论： 。 (5)分别将编号为C、D的电阻丝接入电路进行实验，其得到的实验结论被实际应用到了___________的工作原理中。 A．电压表 B．电流表 C．滑动变阻器 二、计算题 6．在如图所示的电路中，已知电源电压为3V，L2两端电压为2V，L2的电阻为5Ω。求： （1）通过L2的电流； （2）L1两端的电压； （3）L1的阻值。 7．图中所示，已知，．电源电压，求与两端的电压分别为多少？ 8．某电路要求保持1A的稳定电流，现有一个灯丝电阻为10Ω的小灯，正常工作时的电流为0.6A，问如何设计电路才能使小灯泡正常工作？（通过计算说明） 9．如图所示电路，电源电压恒为6V保持不变，小灯泡L标有“5V  0.4A”（设灯丝电阻不变），滑动变阻器的铭牌是“”，电流表的量程是0~0.6A，电压表的量程是0~3V。求： (1)小灯泡正常发光时的电阻； (2)只闭合开关S和，滑动变阻器的滑片P置于某一位置时，电压表的示数为1V，电流表示数为0.2A，求定值电阻的阻值； (3)只闭合开关S和，移动滑动变阻器的滑片P，在保证各元件安全工作的情况下，滑动变阻器的取值范围。 10．在如图所示的电路中，电源电压和小灯泡的阻值均保持不变，电源电压U=6V，R1＝6Ω，滑动变阻器R3的最大阻值为20Ω，小灯泡R2标有（6V 3W）字样，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V． （1）小灯泡R2正常工作时的电阻是多少？ （2）闭合开关S1、S2和S3后，通电10秒钟，整个电路消耗的电能是多大？ （3）在不损坏各元件的情况下，只闭合开关S2时，电路消耗的功率变化范围是多少？ 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 1． 右 C 滑动变阻器 实验时要进行多次实验，使实验结论具有普遍性 【详解】(1)[1]由题图甲可知，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于最右端，即连入电路的阻值最大，从而对电路起到保护作用。 (2)[2]闭合开关后，发现电流表示数为零，电压表的示数接近电源电压，说明电压表串联在了电路中，而电压表电阻很大，所以电路中电流很小，以至于电流表示数接近零；改变滑动变阻器滑片的位置，两电表指针的位置不变，是因为滑动变阻器的电阻和电压表的电阻相比较太小，不能影响电路中的电流。综合以上分析，故障出现在与电压表并联的部分，故选C。 (3)[3]在电压一定时，探究电流跟电阻的关系实验中，通过调节滑动变阻器来控制定值电阻两端的电压不变。 [4]本实验次数太少，需要多次测量，寻找实验的普遍规律，避免结论的偶然性。 2．(1) (2) 断开 保护电路 (3)电阻R断路 (4)5 【详解】（1）由图甲可知，电源为两节干电池串联，即3V，故电压表选用小量程并联在电阻R两端；当滑动变阻器的滑片向右滑动时，电流表示数增大，说明滑动变阻器阻值变小，故滑动变阻器选用右下接线柱与电阻R串联在电路中，如下图所示： （2）[1][2]为了保护电路，连接电路时，应将开关断开，滑动变阻器的滑片P应滑到阻值最大处，即最左端。 （3）正确连接电路后，闭合开关，电流表指针不偏转，说明电路可能断路，电压表指针摆动，说明电压表与电源连通，电压表被串联在电路中，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，即出现这种现象的原因是电阻R断路。 （4）当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.5A，则该电阻的测量值为 3． B A 0.36 左 1.8 反比 【详解】(1).变阻器按一上一下接入电路中，电源电压为3V，故电压表选用小量程与电阻并联，如下所示： (2). (3).小宇首先将5Ω定值电阻接入电路，为保护电路，将滑片P滑到阻值最大处的A端，再闭合开关，调节滑片P，使电压表示数到达某一数值，电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，该示数为0.36A，由欧姆定律，电压表控制的电压为：UV＝IR＝0.36A×5Ω＝1.8V；由表中第3组数据，根据串联电路的规律和欧姆定律，当电压表示数为1.8V时，变阻器连入电路的电阻： R滑＝＝＝13.3Ω＞10Ω，故为了完成实验，选用B变阻器； (4).根据串联分压原理可知，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，应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向左端移动，使电压表的示数为1.8V，将电流表示数记录在表格中； (5).纵向比较表中数据知，电阻为原来的几倍，通过的电流为原来的几分之一，即在电压一定时，电流与电阻成反比． 4． B 定值电阻断路 0.40 A 反比 【详解】（1）[1]变阻器滑片向右移动时，电流变小，即变阻器连入电路的阻值变大。故可判断变阻器是通过A接线柱连入电路的，电路连接如下： （2）[2]连接电路完成，开关闭合前，要将变阻器滑片移至使它连入电路阻值最大处，使用A接线柱将变阻器接入电路，应将滑片移到与A距离最大处，即移到B端； （3）[3]电流表无示数，说明电路中电阻极大或者有断开之处，而电压表有示数，说明电压表与电源两极间是连通的。故故障为：与电压表并联部分断开； （4）[4]电流表使用0~0.6A量程，一大格为0.2A，其示数为 I=0.4A （5）[5]将5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，根据串联电路分压原理可知，定值电阻两端电压增大。但在探究电流与电阻的关系实验中，需要控制定值电阻两端电压一定，故应将定值电阻两端电压调低，即应将通过它的电流调小。此时需将变阻器连入电路的阻值调大，即将滑片向右移动。 [6]电压一定时，导体中的电流与导体的电阻有如下关系 5Ω×0.4A=10Ω×0.2A=20Ω×0.1A 即二者乘积为定值，故二者成反比。 5．(1)小灯泡的亮度 (2)控制变量法 (3)A、B (4)横截面积 (5)C 【详解】（1）将不同的电阻丝接入电路，电流大小不同，灯泡亮度不同，因此实验中是通过观察灯泡亮度来比较电阻大小的，这种研究问题的方法叫做转换法。 （2）影响导体电阻大小的因素：导体的材料、长度和横截面积、温度，在研究电阻与其中某个因素的关系时，要采用控制变量法的思想，所以本实验采用的研究方法是控制变量法和转换法。 （3）要探究导体的电阻与导体材料的关系，应控制导体的长度和横截面积相同，而材料不同，因此应将编号为A、B的电阻丝接入电路进行实验。 （4）如果选用编号为B、C两根电阻丝进行实验，即此时电阻丝的长度和材料相同，但横截面积不同，故是为了验证导体的电阻与横截面积的关系。 （5）如果选用编号为C、D两根电阻丝进行实验，即此时电阻丝的材料和横截面积相同，但长度不同，从而得出结论：在导体的材料和横截面积相同时，导体长度越长，电阻越大，该结论被实际应用到了滑动变阻器的工作原理中，故C符合题意，AB不符合题意。 故选C。 6．（1）0.4A（2）1V；（3）2.5Ω 【详解】（1）由欧姆定律可求通过L2的电流为 （2）由串联分压可求L1两端电压为 U1=U-U2=3V-2V=1V （3）串联电路电流相等 I1=I2=0.4A 由欧姆定律可求R1的阻值为 答：（1）通过L2的电流为0.4A。 （2）L1两端的电压1V。 （3）L1的阻值2.5Ω。 7．3.6V；5.4V 【分析】由电路图可知，R1与R2串联，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出两电阻两端的电压． 【详解】由电路图可知，R1与R2串联，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流：，则两电阻两端的电压：U1=IR1=0.36A×10Ω=3.6V，U2=IR2=0.36A×15Ω=5.4V． 8．并联15Ω电阻 【详解】某电路要求保持1安的稳定电流，现有一个灯丝电阻为10欧的小灯，正常工作电流为0.6安，根据并联分流的知识，应并联一个电阻R2分去多余的电流，根据欧姆定律，灯正常工作时的电压 U灯＝I1R1＝0.6A×10Ω＝6V 根据并联电路电流的规律，通过R2的电流 I2＝I−I1＝1A−0.6A＝0.4A 所以并联的电阻 9．(1)12.5Ω； (2)25Ω； (3)2.5Ω~12.5Ω 【详解】（1）由可得，小灯泡正常发光时的电阻 （2）只闭合开关S和S1，滑动变阻器的滑片P置于某一位置时，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电压表的示数为1V，电流表示数为0.2A，所以滑动变阻器连入电路的电阻为 电路中的总电阻为 由串联电路的电阻特点可得定值电阻的阻值为 （3）若只闭合开关S和S2，该电路为R1和灯L的串联电路，电流表测电路中的电流，电压表测R1两端的电压；为保证各元件安全工作，电表所测的部分不能超出其量程，且电流不能超出用电器允许通过的最大电流。 ①当滑动变阻器R1连入电路的阻值最小时，由欧姆定律知道，此时电路中的电流最大，由题知最大电流为I大=0.4A，电路中的总电阻最小为 由串联电路的电阻特点可知滑动变阻器连入电路的阻值最小为 R1小=R'总﹣RL=15Ω﹣12.5Ω=2.5Ω ②当滑动变阻器R1连入电路的阻值最大时，由串联电路分压的特点知道，此时R1两端的电压最大，由电压表的量程可知R1两端的电压最大为U1大=3V，由串联电路的电压特点知道，灯L两端的电压为 UL′=U﹣U1大=6V﹣3V=3V 此时滑动变阻器和灯泡两端电压相等，由串联分压规律可知，滑动变阻器的最大阻值和灯泡的电阻值相等，即滑动变阻器连入电路的最大阻值为 综上可知，滑动变阻器R1允许的取值范围是2.5Ω~12.5Ω。 10．（1）12 欧 （2）90J （3）1.5W—3W 【详解】试题分析： （1）小灯泡R2标有（6V 3W）字样，知道灯泡的额定电压6V，额定功率 3W，灯泡的电阻 （2）U=6V，R1＝6Ω R2=12Ω，闭合开关S1、S2和S3后，电阻R1和灯泡R2并联，电路中的总电流I=6V/6Ω+6V/12Ω=1.5A，电路中的总功率P=UI=6V×1.5A=9W；整个电路消耗的电能是W=UIt=Pt=9W×10s=90J （3）只闭合S2时，电路中有R2和滑动变阻器R3接入电路，当R3最大为20Ω时，电路中电流I=6V/(12Ω+20Ω)=0.19A，电流表不损坏，但R3两端的电压3.8V，电压表损坏．因此滑动变阻器不能到达20Ω，当电压表为3V时，灯泡分压为3V，电路中的电流为I=3V/12Ω=0.25A，电流表不损坏，此时电流消耗的最小功率P=UI=6V×0.25A=1.5W；当灯泡到达额定电流时，I=P/U=3W/6V= 0.5A，电路中消耗功率最大P=UI=6V×0.5A=3W；电路中消耗的功率范围是1.5W—3W． 考点： 电功率计算 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$