内容正文:
2025年中考物理强基训练:欧姆定律
一、单选题
1.最早提出同一导体中电流与电压成正比的是
A.欧姆 B.焦耳 C.牛顿 D.瓦特
2.在“探究通过导体的电流与电压的关系”实验中,用定值电阻进行实验,得到I﹣U图象如下图所示,则正确的是
A. B. C. D.
3.如图为某同学设计的调光灯电路,S 为选择开关,分别与a点、b点、c 点接触,下列说法正确的
A.R0只能用来保护灯泡
B.R1只能用来保护灯泡
C.R0只能用来调光的
D.R1只能用来调光
4.如图所示的电路中,当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,示数之比I甲:I乙=3:5;当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,则R1与R2消耗的功率之比P1:P2为
A.2:5 B.5:2 C.2:3 D.3:2
5.如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置。其中R是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片P跟滑杆连接,滑杆可以绕固定点转动,则下列说法正确的是( )
A.电路中R和R0是并联连接的 B.油量表是由电流表改装而成的
C.油位越高,通过R0的电流越小 D.油位越低,R两端的电压越大
6.为了能自动记录跳绳的次数,某科技小组设计了一种自动计数器,其简化电路如图甲所示.R1是一种光敏元件,每当绳子挡住了射向R1的红外线时,R1的电阻会变大,自动计数器会计数一次,信号处理系统能记录AB间每一时刻的电压.若已知电源电压为12V,某一时段AB间的电压随时间变化的图象如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.AB两端电压为6V时,跳绳自动计数器会计数一次
B.绳子挡住了射向R1的红外线时,R1和R2的阻值相等
C.绳子没有挡住射向R1的红外线时,R1的阻值是R2的3倍
D.绳子挡住了射向R1的红外线时,R1的阻值会变为原来的5倍
二、填空题
7.欧姆定律公式适用范围:适用于 电路,可以是整个电路,也可以是这个电路的一部分。这种电路是指用电器把电能 转化为内能的电路。
8.两个定值电阻,甲标有“16 Ω 1.5A”,乙标有“22 Ω 1.5A”.现把它们串联起来,则该串联电路两端允许加的最高电压是 V.
9.改变电路中的电流有两种方法,一是改变 ,二是改变 。
10.如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置。
(1)图中虚线框内的装置相当于简单机械中的 ;
(2)图中R是电学中的什么元件 ;
(3)油量表是用 表改装的;
(4)当油箱中的浮标向上运动时,R的电阻值将 ,对电流的阻碍作用将 ,此时电路中的电流将 .(选填“增大”或“减小”)。
11.一位同学设计了一个风力测定仪,如图所示,O是转动轴,OC是金属杆,下面连接着一块受风板,无风时OC是竖直的,风越强,OC杆偏转的角度越大。AB是一段圆弧形电阻,P点是金属杆与圆弧形电阻相接触的点,电路中接有一个小灯泡,测风力时,闭合开关S即可。通过分析可知:金属杆OC与弧形电阻AB组合在一起相当于一个 ,观察小灯泡的 可以粗略地知道风力的大小。
三、实验题
12.小聪用如图所示的电路“探究电流与电阻的关系”。
(1)连接电路时,开关S应该处于 状态;
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现移动滑动变阻器的滑片,电流表有示数变化,电压表示数始终为零,此时电路出现的故障可能是 ;
A.电阻R短路 B.电阻R断路 C.滑动变阻器短路
(3)排除故障后,小聪将5Ω电阻接入电路,得到第一组数据填入下面的表格;
实验序号
电压/V
电阻/Ω
电流/A
1
2
5
0.4
2
10
(4)断开开关,将电阻由5Ω换成10Ω,再闭合开关,之后他应调节变阻器滑片向 (填“A”或“B”)移动,直到电压表示数为 V为止。
13.某同学利用电压表和电流表测量电阻R1的阻值(约9Ω),电源选用两节干电池。
(1)按图甲电路,将图乙中电流表正确连入电路 (要求导线不交叉);
(2)该同学检查电路连接正确,他闭合开关,无论怎样移动滑片,电压表示数总为3V不变.你认为发生故障的原因可能是 或 ;
(3)排除故障后,他将滑片P向右滑动时,电压表示数将 (选填“增大”“减小”或“不变”),当P滑到某一位置时,两表读数如图丙所示,由此可知R1= Ω。
甲 乙 丙
四、计算题
14.如图所示,电源两端电压保持不变,电阻R1的阻值为20Ω,闭合开关S,两电流表的示数分别为0.8A和0.3A。求:
(1)通过电阻R2的电流I2;
(2)电源两端电压U。
15.如图所示,根据欧姆定律和串联电路的特点推导R与R1、R2之间的关系。
五、作图题
16.如图所示电路中,电源电压保持不变,当闭合开关后,电压表的示数为6 V,电流表的示数为1.5 A,在方框内画出两个阻值都为8 Ω的电阻连接情况。
( )
六、简答题
17.如图是汽车、摩托车油量表(实际上就是电流表)的原理示意图,R'是定值电阻,R是滑动变阻器。当电流表示数变小时,油箱中的油量变多了还是变少了?请说明理由。
18.学习了欧姆定律之后,老师请同学设计一个测未知电阻Rx的电路,其中一个同学设计的电路如图所示,R0为已知阻值的电阻,当S闭合,S1断开时,电流表读数为I;当S、S1都闭合时,电流表读数为I1
(1)请写出Rx的表达式;
(2)请任选器材,设计一种不同于该组同学设计的测量电路,画出电路图;
(3)比较两个电路图,说一说你设计的电路图的优缺点。
七、科普阅读题
19.阅读短文,回答问题
图像传感器
扫描二维码很流行,方便大家下载东西.那你知道这里的扫描技术吗?它的核心技术是图像传感器(即CMOS,中文学名为互补金属氧化物半导体).它由许多感光单位组成,通常以百万像素为单位.每个感光单位使用一种高感光度的半导体材料制成,它能把光线转换成电流,这种电流被处理芯片记录和解读成影像.工作过程:输入的电信号驱动发光二极管(LED),使之发出一定波长的光,照向被测物,发生反射被光敏三极管接收而产生光电流,再经过芯片处理记录、解码.这就完成了电—光—电的转换.这里利用了光敏三极管在给定的光照度下光敏三极管上的电压与光电流的关系.利用如图乙所示测试电路对某型号光敏三极管进行光电特性测试,得到如图丙所示特性特性图像.
请回答下列问题:
(1)用手机摄像头扫描二维码(如图)可快速登录网页,访问网络数据,当手机扫描二维码时( )
A、二维码中白色部分反射光,黑色部分吸收光
B、二维码位于摄像头的一倍焦距以内
C、二维码是光源,摄像头接收到光线
D、摄像头只管发射光线,不接收光线.
(2)如上图乙所示电路中,某次光照下测得毫安表读数为4mA,则此时光敏三极管的亮电阻(有光照下的电阻)为 Ω,通过图丙可知,此时光照度为 lx(lx为当照度的单位).
试卷第1页,共3页
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
答案
A
B
A
D
D
D
1.A
【详解】A.在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比;在电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比。这就是著名的欧姆定律,是由德国物理学家欧姆最早发现并总结得出的,故A项符合题意;
B.焦耳发现了电流的热效应,故B项不符合题意;
C.牛顿发现了牛顿第一定律,故C项不符合题意;
D.瓦特改良了蒸汽机,故D项不符合题意。
2.B
【详解】根据欧姆定律,电阻不变,电流与电压成正比,所以图象是一条过原点的直线.故B正确,ACD错误。故选B。
【点睛】电阻不变,导体中的电流与它两端的电压成正比,据此分析各项。
3.A
【详解】根据题意知道,选择开关S,无论与a点、b点、c 点那点接触,R0在电路中都起到防止出现短路的保护作用, 故A正确,C错误;当S接c点时,滑动变阻器接入电路,改变滑片的位置,滑动变阻器接入电路的电阻发生变化,由欧姆定律知道,电路的电流会发生变化,所以灯泡的亮度发生变化,所以R1在电路中起到调节亮度的作用,同时也可以保护电路,故BD错误,故选A.
4.D
【详解】由电路图可知:当开关S断开时,甲、乙两表为电流表时,两电阻并联,电流表甲测量通过的电流,电流表乙测量干路上的电流,即, 所以通过R2的电流I2=I甲=I乙,根据并联电路的电流关系得:通过R1的电流I1=I乙—I2=I乙,所以I1:I2=I乙:I乙=2:3,根据并联电路的分流关系得:R1:R2=I2:I1=3:2,当开关闭合,甲、乙两表为电压表时,两电阻串联,串联电路中各处电流都相等,根据公式P=I2R可知,电流相等时,功率与电阻成正比,即R1与R2消耗的功率之比:P1:P2=R1:R2=3:2.
故选D.
5.D
【详解】AB.如图所示,油量表与R是并联的,根据电压表与电流表使用的方法,油量表如果是电流表则会引起R短路,其示数不变,所以应选择电压表改装,此时电流从电源正极出发,依次经过R、R0回到负极,即电路中R和R0是串联连接的,故AB错误;
C.油位越高,滑片向下移动,接入电路中的电阻变小,根据欧姆定律,电压一定,总电阻变小,通过R0的电流越大,故C错误;
D.油位越低,滑片向上移动,R接入电路中的电阻变大,根据串联电路分压的规律,R两端的电压变大,故D正确。
故选D。
6.D
【详解】解(1)当绳子挡住了射向R1的红外线时,R1电阻变大,计数器会计数一次,信号处理系统记录的是AB间每一时刻的电压(AB间的电压即R2两端的电压),因为R1、R2串联,根据串联电路的分压原理可知,此时R2两端的电压较低,所以应该是AB两端电压为2V时,跳绳自动计数器会计数一次,故A错误;因为电源电压12V,所以此时R1两端电压是12V-2V=10V,根据串联电路电流处处相等:,解得R1=5R2,故B错误;由乙图可以看出,当没有挡住射向R1的激光, U2'=UAB'=6V,由串联电路的分压原理可知此时两电阻相等,故C错误;且R1=5R1',即绳子挡住了射向R1的红外线时,R1的阻值会变为原来的5倍,故D正确.故选D.
点睛:由电路图知,两电阻串联,AB间电压为R2两端电压.由题知,射向R1的激光被挡时它的电阻变化,由串联电路分压原理,结合图象分析射向R1的激光被挡和没挡时AB间电压以及两电阻的大小关系从而解题.
7. 纯电阻 全部
【详解】[1][2]电能全部转化为内能的电路就是纯电阻电路,欧姆定律只适用于纯电阻电路。
8.19
【详解】(1)因串联电路中各处的电流相等,所以,两只电阻串联时,电路中的最大电流I=I乙=0.5A,由串联电路中总电阻等于各分电阻之和可知:R=R甲R乙=16Ω22Ω=38Ω,由I=UR可得,两端允许加的最大电压:U=IR=0.5A×38Ω=19V;
9. 电压 电阻
【详解】[1][2]电压是形成电流的原因,故电路中的电流与电阻两端的电压有关,电阻是导体对电流的阻碍作用,故电路中电流与电阻有关,故改变电路中的电流有两种方法,一是改变电压,二是改变电阻。
10. 杠杆 滑动变阻器 电流表 减小 减小 增大
【详解】[1]当油面升高,浮子位置升高,在虚线框内的装置特点是在力的作用下,围绕固定点转动,所以相当于杠杆。
[2]图中R可以随着指针位置的改变而改变接入电路中的阻值,所以是滑动变阻器。
[3]油量表和电阻串联,所以是由电流表改装而成的。
[4][5][6]当油箱中的浮标向上运动时,浮标向上浮动,滑动变阻器的滑片向下滑动,R的电阻值变小,电路中的总电阻变小,对电流的阻碍作用变小,从而使得电路中的电流增大。
11. 滑动变阻器 亮度
【详解】[1]无风时OC是竖直的,连入电路的电阻AB段与灯串联,有风时,OC杆偏转一定的角度,连入电路的电阻变为BP段,连入电路的电阻随风的大小而改变,故金属杆OC与弧形电阻AB组合在一起相当于一个滑动变阻器。
[2]风力越强,OC杆偏转的角度越大,BP段电阻越小,由串联电阻的规律,电路的电阻越小,因电源电压不变,根据欧姆定律可知电路中的电流会越大,灯泡越亮,所以通过灯泡的亮度可以判断风力的大小。
12. 断开 A 2 0.2 A 2
【详解】(1)[1]连接电路时,为避免电路中产生短路等意外事故,开关S应该处于断开状态。
(2)[2]闭合开关后电阻R和滑动变阻器串联,移动滑动变阻器的滑片,电流表有示数变化,说明电路中有电流,表明电流表与电源两端是接通的,电压表测量定值电阻R的电压,电压表示数始终为零,说明电压表测量对象的电阻为0,可知此时电路出现的故障可能是R短路。
故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
(3)[3][4]探究电流与电阻的关系时需保持被测电阻的电压大小不变,可知第二次实验中电阻R的电压与第一次实验相同,即UR=2V,电阻R=10Ω,由欧姆定律可知电阻上电流大小为
(4)[5][6]电阻由5Ω换成10Ω时,由串联分压规律,电压之比等于电阻之比可知,定值电阻上电压变大,此时需减小定值电阻电压,则需增大滑动变阻器接入电路中的阻值,由图可知将滑动变阻器滑片P向A端移动时可增大滑动变阻器接入电路中的阻值,直至定值电阻上电压为2V。
13. R1断路 R2短路 减小 10
【详解】(1)[1]电路中电流的最大值为
所以电流表应接0~0.6A的量程,连线如图所示
(2)[2][3]当出现电压表的示数总等于电源电压时,就可以判断是电压表相并联的部分断开了或者是直接连到了电源两端了,所以应是R1断路或R2被短路。
(3)[4][5]由图示可知,当滑片P向右滑动时,电阻变大,总电阻变大,电流将减小,定值电阻R1的阻值不变,所以电压表的示数将减小;由图示可知,电压表的示数为2V,电流表的示数为0.2A,所以
14.(1)0.5A;(2)6V
【详解】解:由电路图可知,R1与R2并联,电流表A2测干路电流,电流表A1测电阻R1支路的电流。
(1)闭合S,两电流表的示数分别为0.8A和0.3A,则干路电流I=0.8A,通过电阻R1的电流I1=0.3A,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=0.8A-0.3A=0.5A
(2)并联电路中各支路两端的电压相等,由欧姆定律可得,电源电压
U=U1=I1R1=0.3A×20Ω=6V
答:(1)通过电阻R2的电流为0.5A;
(2)电源两端电压为6V。
15.见解析
【详解】解:根据串联电路电压的关系可知
①
根据欧姆定律可知
、、 ②
将②代①可得
③
根据串联电路的电流规律可知
④
联立③④得
16.
【详解】由得总电阻为
因为两个阻值为8 Ω的电阻连接后总电阻为4Ω,所以它们并联在电路中,如图
17.见解析
【详解】已知定值电阻和滑动变阻器串联,电流表测量的是电路中的电流,当电流表示数变小时,由可知电路中的总电阻变大,由电阻的串联可知变阻器连入电路的电阻变大,滑片向上移动,浮子下浮,油箱中的油量变少了。
18.(1);(2);(3)起到了保护电路的作用,并且可以多测几次取平均值
【详解】(1)由题意得电源电压
U=IR0
当S,S1都闭合时,Rx与R0并联,通过Rx的电流为
Ix=I1-I
因此
(2)该电路图只能测一次Rx的值,并且没有对电路加以保护,可以选用伏安法测电阻,如图
(3)优点:选用伏安法测电阻可以多次测量求平均值,从而减小实验误差。
缺点:外接法测电阻测得的电压准确,电流偏大,计算得到的电阻值偏小,存在系统误差。
19. A 250 1000
【详解】(1)因为黑色能够吸收任何颜色的色光,而白色则能够反射任何颜色的色光,所以手机扫描二维码的黑白相间的条纹时,黑色条纹吸收所有光线,而白色条纹能够反射所有色光,故选A.
(2)由图可知,光敏三极管和RL 串联,当光照下测得毫安表读数为4mA时,电路电流是 I=4mA =4×10-3 A,由I=U/R可得,I=U/(RL +R),即4×10-3 A=5V/(1×103 Ω+R),解得R=250Ω;通过图丙可知,此时光照度为1000lx.
答案第1页,共2页
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