2025年中考物理高频考点专题训练:欧姆定律计算题、实验题
2025-01-23
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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.某同学想测量手电筒上小灯泡正常工作时的电阻,在拆装手电筒时,发现手电筒的小灯泡上标有“3.8V”的字样,图中甲为他所连的实验电路.
(1)电池盒中至少有 节干电池;
(2)经检查发现电路接线有错误,请在他接错的导线上打上“×”,并改正 ;
(3)按正确的操作测得的数据如下表:
由上表数据可以得出小灯泡正常工作时的电阻为 Ω;而表中计算出三个电压下小灯泡的电阻不相等,你认为可能的原因是 .
2.某小灯泡的额定电压为2.5V,图甲是测量该灯泡电阻的实验电路。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整(要求:电路连好后,闭合开关,不调节滑片P,电流表示数较小) ;
(2)调节滑片P,电压表示数为2V,再将滑片向 移动,可使灯泡正常发光,当灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,则此时小灯泡的电阻为 Ω;
(3)小明设计了图丙的电路测量导体电阻,将电压表的电压刻度值标注为电阻值后就可直接读出MN间所接导体电阻的大小,电路中使用的电压表表盘如图丁所示,已知电源电压恒为6V:
①将电压表的电压表示数标注为电阻示数;
步骤一:调节电阻箱R的阻值至60Ω;
步骤二:将0Ω标注在电压表 V处,该电路所能测出的最大阻值是 Ω;
步骤三:通过分析,将所有刻度标注完毕;
②在MN间接入30Ω的R0时,图丁中的指针应指在 (选填“a位置”“a位置左侧”或“a位置右侧);
③使用一段时间后,电源电压会降低,此时该电路测得的电阻阻值偏 。
3.小华用如图甲所示电路测量合金丝电阻,电源电压为6V。
(1)在图甲中用笔画线代替导线将实验电路连接完整,使实验中滑动变阻器的滑片向右移动时电流表示数增大 ;
(2)闭合开关前应将滑动变阻器的滑片移动到 端;
(3)闭合开关后,将滑动变阻器的滑片从接入电路电阻最大处移动到另一端过程中,发现电压表和电流表的指针只在图乙所示位置发生很小的变化,由此可以推断:电路中 (选填图中表示接线柱的数字)间发生了 (填“断路”或“短路”);
(4)在电路故障排除后,调节滑动变阻器,当电压表指针如图丙所示时,电流表读数为0.5A,由此,小华算出接入电路合金丝的电阻为 Ω;
(5)为准确地测出合金丝的电阻,对实验应作怎样的改进?答: 。
4.某实验小组利用图甲所示电路测量自来水电阻阻值,其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管,细管上阀门K可以控制管内自来水的水量,玻璃管两端接有导电活塞(活塞电阻可忽略)。电源电压约为3V,滑动变阻器铭牌标有“”字样。
(1)连接完成图甲所示电路,闭合开关前发现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将电路连接正确;( )
(2)正确连接电路后,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移至 (选填“A”或“B”)端;
(3)实验中发现无论如何移动滑片P,电流表示数几乎为0,电压表示数接近3V,检查发现各电路元件完好。出现该现象的原因可能是 ;
(4)为能正确测出玻璃管内自来水的电阻,某同学利用定值电阻(阻值)、定值电阻(阻值)、电阻箱R(最大阻值)、单刀双掷开关S、两个相同的电压表(量程为0~3V)等器材,连接了如图乙所示电路,进行了如下实验操作。
①把S拨到1位置,记录电压表示数;
②把S拨到2位置,调整电阻箱阻值,使电压表示数与电压表示数相同,记录此时电阻箱的阻值;
③计算玻璃管内自来水的电阻值,则 。
5.利用如图所示的电路,探究“导体中的电流跟导体电阻的关系”,所得部分数据如表中所示:
(1)完成表中空格的填写 ;
(2)某同学想利用平面直角坐标系中描点作图象的方法来描述它们的变化规律.如果横轴的自变量表示变化的定值电阻R,则纵轴的函数用变化的量 来表示,就可以在第一象限画出一条正比例函数图象.
6.小华同学为了探究“电流与电阻的关系”,设计了如图甲所示的实验电路,她在学校实验室找来了如下一些实验器材:电压恒为3 V的电源,电流表、电压表各一只、一个开关,阻值分别为10 Ω,20 Ω,50 Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器上标有“20 Ω 1 A”字样,导线若干。
(1)请你用笔画线代替导线,将图乙中的实物连接完整 。
(2)在连接实验电路时,小华应将开关处于 状态。闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑到最 端。
(3)小华先把10 Ω的电阻接入电路,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为2 V,读出电流表示数后,断开开关,她直接拆下10 Ω的电阻,改换成阻值为20 Ω的电阻继续做实验,闭合开关,电压表示数如图丙所示,其示数是 V,要完成这次实验,接下来她应将变阻器滑片向 端移动,使电压表示数为 V。
(4)当小华改用50 Ω的电阻继续实验时,发现无论怎样移动滑动变阻器滑片,都无法使电压表示数达到实验要求的值,你认为其原因可能是 。
A.滑动变阻器的阻值太小
B.滑动变阻器的阻值太大
C.电压表量程选小了
D.滑动变阻器烧坏了
(5)小华解决了上述问题后,完成实验.利用收集到的多组数据,作出了如图丁所示的电流I随电阻R变化的关系图象。分析图象得出了电流与电阻的关系是 。
7.某同学利用图甲所示的电路探究电流与电阻的关系,使用的实验器材有:电压恒为3V的电源,电流表、电压表各一个,开关一个,5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个,规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器一个,导线若干。
(1)该同学接错了一根导线,请你在这根导线上打“×”,并补画出正确的那根导线;( )
(2)改正好实物图后,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到 端(选填“最左”或“最右”)。闭合开关后,移动滑片时发现电流表有示数,电压表无示数。则发生故障的原因可能是 ;
(3)正确连接电路后,先用5Ω的定值电阻进行实验,闭合开关后,移动滑片,此时电流表的示数如图乙所示;接着将5Ω的电阻换成其他阻值的定值电阻进行实验,每次观察到电压表的示数为 V时,记录电流表的示数;
(4)实验可得到结论为 ;
(5)为了得到普遍规律,该同学又用50Ω的电阻进行了第5次实验,发现实验无法进行下去,为完成第5次实验,同学们提出了下列解决方案,其它条件不变的情况下,其中正确的有 。
A.换用量程更大电压表
B.增大电源电压
C.换用最大阻值更大的滑动变阻器
D.增大定值电阻两端被控制的电压
8.实验室要测量一只阻值约为百欧的电阻R1 , 能提供的器材有:干电池两节、学生用电压表(量程为0~3V、0~15V)、学生用电流表(量程为0~0.6A、0~3A)、滑动变阻器R(100Ω 2A)和电阻箱R0(0~9999Ω、5A)各一只,开关和导线若干.各组同学都提出了自己的设计方案,如图所示是其中三组同学的设计的电路图(电阻箱可调出0~9999Ω之间的任意一个整数值,且接入电路中的阻值可显示).
(1)你认为三种设计方案中不可行的是 , 原因是 ;
(2)在可行的方案中,你认为 组的设计方案可以让测量结果更准确,理由是 .
二、计算题
9.如图所示的电路,,,开关S闭合后,电流表A的示数为0.4A.求:
(1)电源的电压;
(2)通过的电流;
(3)干路中的电流.
10.一个电熨斗接在220V的电压上,流过它的电流是220mA,该电熨斗的电阻是多少?
11.李强同学想自制一个电热毯,让它在220 V电压下工作.如果使电热丝中通过的电流为0.25 A,需要截取多长的规格是40Ω/m的电阻线.
12.如图所示,电源电压6V不变,R1=10Ω。求:
(1)当开关S闭合时,电流表示数是多少?
(2)当开关S断开时,电流表示数为0.2A,则R2的电阻是多少?
13.如图所示电路中,,,闭合开关后,电流表的示数为。求:
(1)电路的总电阻;
(2)电源电压。
14.如图,L上标有“6V0.5A”字样,定值电阻R0=30Ω,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V,变阻器R的最大电阻为60Ω。只闭合开关S2,当滑片P置于最右端时,电流表示数为0.2A(不考虑灯丝电阻随温度变化)求∶
(1)小灯泡的电阻;
(2)电源电压;
(3)只闭合S1时,为保证各元件安全,求滑动变阻器接入电路的最小阻值?
15.如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1=3Ω。当S断开时,电流表的示数为2A,当S闭合后,电流表的示数为3A,求电源电压和R2的阻值。
16.如图所示的电路,电源电压保持不变,电阻R1、R2分别为20Ω和30Ω,只闭合开关S1时,电流表的示数为0.3A,求:
(1)电源电压;
(2)S1、S2均闭合时,电流表的示数。
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. 3 18.1 小灯泡灯丝的电阻随温度的变化而改变
【详解】试题分析:(1)灯泡的额定电压为3.8V,电源电压要大于3.8V,一节干电池的电压为1.5V,所以最少选择三节干电池串联作为电源.
(2)经分析,滑动变阻器都选择上面两个接线柱,不能起到保护电路和改变灯泡电压和电流的作用.滑动变阻器要选择一上一下接线柱;
(3)正常工作的电阻:.
每次的电阻都不同是因为,灯丝的电阻受温度的影响,随温度的升高而增大.
考点:测量小灯泡的电阻实验.
点评:实物图中找出错误之处,对电压表、电流表、滑动变阻器的正确使用逐条分析,防止遗漏错误,是中考的热点.
2. 左 5 0 60 a位置右侧 小
【详解】(1)[1]闭合开关,不调节滑片P,电流表示数较小,说明滑动变阻器阻值较大,故滑动变阻器选用左下接线柱与电源串联,如下图所示:
(2)[2]调节滑片P,电压表示数为2V,小于灯泡额定电压2.5V,要使灯泡正常发光,应增大灯泡两端电压,根据串联电路电压规律,应减小滑动变阻器两端电压,根据分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,故将滑片向左移动。
[3]由图甲可知,电流表选用小量程;当灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.5A,则此时小灯泡的电阻为
(3)[4]小明设计了图3电路测量导体电阻,将电压表的电压刻度值标注为电阻值后就可直接读出MN间所接导体电阻的大小,电路中使用的电压表表盘如图丁所示;①将电压表的电压表示数标注为电阻示数,
步骤一:调节电阻箱R的阻值至60Ω。步骤二:电压表示数为0时,电压表测导线两端的电压,电压表接入电路的是小量程,示数最大时为3V,电源电压为6V,根据串联电路电压规律可知电阻箱两端的电压为
6V﹣3V=3V
[5]根据串联分压原理可得,代入数据可得
解得RV=60Ω,所以在电压表0V对应的位置标注0Ω,3V对应的位置标注60Ω。
[6]步骤三:通过分析,将所有刻度标注完毕,在MN间接入30Ω的R0时,根据串联电路电压规律、串联分压原理可知
代入数据可得
解得:U0=2V,图丁中的指针应指在a位置右侧。
[7]使用一段时间后,电源电压会降低,根据串联电路电压规律可知,电压表示数会减小,故此时该电路测得的电阻阻值偏小。
3. 见解析 左 6、7或7、8 断路 5 见解析
【详解】(1)[1]实验中滑动变阻器的滑片向右移动时电流表示数增大,根据欧姆定律,滑动变阻器阻值变小,故将1、3接线柱相连,如图所示
(2)[2]闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大位置,故移动到最左端。
(3)[3][4]闭合开关后,发现电压表和电流表的指针只在图乙所示位置发生很小的变化,电流表几乎无示数,可以推断电路中有断路,电压表示数为电源电压,故电压表并联部分以外的电路为通路,所以断路可能发生在合金丝电阻上,也就是7、8之间,或者是6、7之间这根导线断了。
(4)[5]当电压表指针如图丙所示时,选择0~15V量程,分度值是0.5V,所以合金丝两端电压为2.5V,电流表读数为0.5A,所以合金丝的电阻
所以电阻为。
(5)[6]实验时,定值电阻两端电压为2.5V,小于电压表的小量程,原方案中电压表量程选择过大,为准确地测出合金丝的电阻,应将电压表改用0~3V量程,使电压读数更精确;要调节滑动变阻器的滑片,多次测量,取平均值,以减小误差。
4. B 连接电压表和右端的导线断路 2.4
【详解】(1)[1]原电路电压表和被短路,接电源负极的导线应该接在的左端。如下图所示:
(2)[2]正确连接电路后,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大处,即对应该电路图的滑动变阻器B端。
(3)[3]实验中发现无论如何移动滑片P,电流表示数几乎为0,电压表示数接近3V,检查发现各电路元件完好。说明电压表与电源连通,且测量的是电源电压,所以与电压表并联以外的电路是完好的,与电压表并联的支路断路了,又因为电路各元件完好,那么断路的应该是连接电压表和右端的导线。
(4)[4]把S拨到1位置,记录电压表示数,记为,的电压记为,根据串联电路分压可得
把S拨到2位置,调整电阻箱阻值,使电压表示数与电压表示数相同根据串联电路分压可得
又因为,所以,所以
解得
5. 0.25;25
【分析】(1)由欧姆定律可以求出对应的电流或电阻值;
(2)根据欧姆定律判断当电压一定时,电阻R与什么量成正比,然后确定纵坐标轴所表示的量.
【详解】(1)由欧姆定律得:,;
(2)由欧姆定律可知,如果横轴的自变量表示变化的定值电阻R,纵轴的函数用变化的量来表示,就可以在第一象限画出一条正比例函数图象.
6. 断开 右 2.4 右 2 A 电压一定时,电流与电阻成反比
【详解】(1)[1]由图甲所示电路图可知,定值电阻R与滑动变阻器串联,电压表与定值电阻并联,电流表串联在电路中,根据电路图连接实物电路图,如图所示
(2)[2][3]在连接电路时开关应处于断开状态,这是为了防止电路中有短路的地方而导致损坏用电器;通常在使用前应将电阻值调至最大阻值处的右端。
(3)[4][5][6]由图可知,电压表所选量程为0~3V,根据指针位置可知,其示数是2.4V,拆下阻值为10Ω的电阻改换成阻值为20Ω的电阻;闭合开关,电压表的示数会变大,为保持定值电阻两端的电压不变,根据分压原理应增大滑动变阻器的阻值,则应将变阻器滑片向右移动,使电压表的示数不变为2V。
(4)[7]因电压不变,根据串联电路电压的规律,接入电阻越大,要求变阻器连入电路中的电阻也越大,发现无论怎样移动滑动变阻器滑片,都无法使电压表示数达到实验要求的值,说明滑动变阻器的最大阻值太小了,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
(5)[8]分析图丁图象,曲线上每点对应的电流和电阻的乘积都近似等于2.0V,说明电压一直保持在2.0V,此时导体中的电流与电阻成反比,故可得出电流与电阻的关系是电压一定时,电流与电阻成反比。
7. 最左 电阻短路 2 在电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比 C
【详解】(1)[1]原电路中,电流表与电阻并联,电压表串联在电路中是错误的,电流表应与电阻串联,电压表与电阻并联,如下所示:
(2)[2]闭合开关前,应将滑动变阻器滑片P置于最大值处,即应将滑动变阻器滑片P置于最左端。
[3]闭合开关后,移动滑片时发现电流表有示数,说明电路为通路。电压表无示数,则发生故障的原因可能是与电压表并联的电阻短路了,导致电压表与一根导线并联了。
(3)[4]图中电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.4A,根据欧姆定律
可得电压表示数(即电阻两端的电压)
U=IR=0.4A×5Ω=2V
因研究电流与电阻关系时,要控制电压表示数不变,故接着将5Ω的电阻换成其他阻值的定值电阻进行实验,每次观察到电压表的示数为2V时,记录电流表的示数。
(4)[5]实验可得到结论为:在电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
(5)[6]A.用50Ω的电阻进行了第5次实验,由于保持电阻两端电压为2V不变,因电压表示数不变,故A错误;
B.若增大电源电压,则变阻器要分去更多的电压,所用变阻器的阻值更大,故B错误;
C.根据欧姆定律,可得此时电流
则滑动变阻器需要接入的阻值
滑动变阻器需要接入的阻值大于20Ω,即此时滑动变阻器的阻值不能满足要求,故应换用以更大阻值的变阻器,故C正确;
D.若增大定值电阻两端被控制的电压,其他四组实验也需要重新实验,故D错误。
故选C。
8. 甲 电路中电阻大,电流小,电流表读数无法读取 丙 丙方案可以利用电阻箱做多次实验,多次测量取平均值,可以减小误差
【分析】根据提供的实验器材,选择合理的设计实验方案,结合题目中所给的电路图进行分析,利用欧姆定律的变形公式结合串联电路电压的规律和分压原理求解电阻的阻值.为提高测量的准确性要多次测量取平均值.
【详解】(1)由题意可知,电路中的电阻阻值可能很大,但电路中的电压很小,所以电流也会很小,所以利用电流表无法得到目的,故甲方案不可行;
(2)乙方案只能利用滑动变阻器的最大阻值测量出一组数据;而丙方案可以利用电阻箱测量出多组实验,做到多次测量,这样可以取平均值,结果会更准确;故丙方案可以让测量结果更准确.
故答案为(1)甲;电路中电阻大,电流小,电流表读数无法读取;(2)丙;丙方案可以利用电阻箱做多次实验,多次测量取平均值,可以减小误差.
【点睛】本题考查电阻的测量,对于这类设计实验,选择实验方案的题目,要结合电路特点和规律进行分析选择.
9.(1)12V(2)0.6A(3)1A
【详解】(1)由题中的电路图可知,两电阻并联,电流表测支路的电流;因并联电路中各支路两端的电压等于电源电压;所以由欧姆定律得,电源的电压:
(2)由欧姆定律得,通过的电流:
(3)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以干路的总电流:
答:(1)电源的电压12V;
(2)通过的电流是0.6A;
(3)干路的总电流是1A.
10.1000Ω
【详解】解:流过电熨斗的电流为0.22A,根据欧姆定律可知该电熨斗的电阻为
答:该电熨斗的电阻是1000Ω。
11.22m
【详解】由I=可得,电阻线的电阻:R==880Ω,因电阻线的规格是40Ω/m,所以,需要电阻线的长度L==22m.即需要截取22m规格是40Ω/m的电阻线.
【点睛】已知电源的电压和通过的电流,根据欧姆定律求出电阻线的电阻,再根据题意求出电阻线的长度.
12.(1)0.6A;(2)20Ω
【详解】(1)当开关S闭合时,电阻R2短路,电路为电阻R1的简单电路,两端电压等于电源电压为6V,通过的电路即电流表示数
(2)当开关S断开时,电阻R1、R2串联,此时电路电流为0.2A,根据可得电路总电阻
根据串联电路电阻关系,则R2的电阻
答:(1)当开关S闭合时,电流表示数是0.6A;
(2)当开关S断开时,电流表示数为0.2A,则R2的电阻是20Ω。
13.(1)20Ω;(2)3V
【详解】解:(1)根据并联电路的特点
得电路的总电阻
(2)根据欧姆定律得,两端电压为
根据并联电路的特点
可知,电源电压为。
答:(1)电路的总电阻是20Ω;
(2)电源电压是3V。
14.(1)12;(2)18V;(3)24
【详解】解:(1)灯泡L的电阻为
(2)当只闭合开,滑动变阻器滑片P置于最右端时,电阻与R串联,则电路中的总电阻为
R总=R0+R=30Ω+60Ω=90Ω
电流表示数为0.2A,则电源电压为
=0.2A90=18V
(3)只闭合S1时,为保证各元件安全,灯泡L与滑动变阻器R串联,当电流最大为0.5A时,整个电路的电阻最小,则滑动变阻器的最小电阻为
R变min===24
此时电压表测滑动变阻器的电压为
U滑=I变R滑=0.5A×24Ω=12V
所以未超过电压表的量程,所以滑动变阻器接入电路的最小阻值是24Ω。
答:(1)小灯泡的电阻为12;
(2)电源电压为18V;
(3)滑动变阻器接入电路的最小阻值为24。
15.(1)6V;(2)6Ω
【分析】(1)当S断开时,电路为R1的简单电路,电流表测R1支路的电流,根据欧姆定律求出电源的电压;
(2)当S闭合后,两电阻并联,电流表测干路电流,根据并联电路中各支路独立工作、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求出通过R2的电流,根据并联电路的电压特点求出R2的阻值。
【详解】解:当S断开时,电路为R1的简单电路,电流表测R1支路的电流,由I可得,电源的电压
U=I1R1=2A×3Ω=6V
当S闭合后,两电阻并联,电流表测干路电流,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,通过R1的电流不变,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过R2的电流
I2=I−I1=3A−2A=1A
则R2的阻值
R2==6Ω
16.(1)V;(2)A
【详解】解:(1)电源电压为
(2)此时两电阻并联,流过R2电流为
电流表的示数
答:(1)电源电压V;
(2)S1、S2均闭合时,电流表的示数0.5A。
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