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2025年中考物理复习专题:电压和电阻计算题、实验题
一、实验题
1.水果含有果酸,在水果中插入两片不同金属制成的极板,就组成了一个水果电池。如图甲所示,是小明用电压表测量自制的柠檬水果电池两端电压的实验装置,其中他用电压表的“”接线柱通过导线接铜片,“”接线柱通过导线接铁片,完成连接后,电压表的示数如图乙所示。请回答下列问题:
(1)铜片相当于该水果电池的 (选填“正”或“负”)极;
(2)铜片与电压表之间的导线中,自由电子定向移动的方向是从 (选填“电压表到铜片”“铜片到电压表”);
(3)小明用锌片替换铁片做水果电池的极板,并保持两块极板之间的距离、极板与水果的接触面积不变,再次测量水果电池两端的电压,发现电压表指针的偏转角度更大。请根据小明的实验步骤及现象,写出他所探究的问题: 。
2.如图,在探究影响导体电阻大小的因素时,小明同学作出了如下猜想:
编号
材料
长度/m
横截面积/
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
为了验证导体电阻与导体长度的关系,应该选用编号为 两根电阻丝进行实验。
3.(1)在“探究串联电路的电压关系”的实验中,如图1.
①根据电路图,在连接电路时,开关应处于 (选填“闭合”或“断开”)状态。
②连接好电路,闭合开关,若L2断路,则电压表 (选填“有示数”或“无示数”)。
(2)在“探究并联电路的电流关系”的实验中。
③某组实验中测出了L1、L2支路和干路上的电流分别为IA、IB和IC,IA=0.54A,IB的示数如图2所示,则IC= A。根据多次测量实验结果,在误差允许范围内,你认为多次实验的目的是 。
4.如图所示电阻箱的示数为 W.
5.小强在探究“影响导体电阻大小的因素”时,猜想导体的电阻可能与下列因素有关:
①导体的材料;
②导体的长度;
③导体的横截面积;
为了验证上述猜想,小强用如图所示的器材进行实验,其中导体A、B、C是镍铬合金丝;A、C、D长度相同,A、B、D横截面积相同:
(1)为了验证猜想①,应选用编号为 和D的两根金属丝分别接入电路进行实验,该步骤的实验方法是 ;
(2)分别将A和B两根金属丝接入电路,可以观察到连接金属丝 时,电流表示数更小,说明导体电阻跟导体的 有关。
6.小阳在探究电路中电压关系时,得到了一组实验数据如下表所示,请根据实验数据写出电压U2和U1的关系式:U2= .
电压U1/V
2
3
4
5
6
7
电压U2/V
10
9
8
7
6
5
7.有些汽车前挡风玻璃上的刮水器能够随着雨量的大小,刮水的速度会相应地发生变化,雨停后,刮水器自动停止工作,小华查阅了相关资料后,自制了如图甲所示的雨水检测金属网(以下简称检测网),并设计了如图乙所示的模拟电路进行探究。
(1)小华按照设计的电路图连接电路,检测网未放入水中,电流表无示数,再将检测网放入雨水中,电流表有示数,表明雨水是 (选填“导体”或“绝缘体”)。小华通过观察电路中 的变化来判断电动机转速的变化,从而反映出刮水器刮水速度的变化;
(2)将检测网竖立并缓慢浸入雨水中进行实验,分析数据可知,金属网浸入雨水中的深度越深,电流表的示数越大。这说明、间接入电路的电阻在 (选填“变大”或“变小”),、间接入电路的电阻变化是由导体的 变化引起的;
(3)小华设计的电路在无雨水时,电动机不能转动,可是这样无法实现无雨时的车窗清洗,若要解决此问题,可在图乙电路中加装一个开关,此开关应与检测网 (选填“串联”或“并联”)。
8.如图所示,用滑动变阻器改变小灯泡的亮度:
(1)要求滑动变阻器的滑片向左移动时能使灯L亮度变暗。请用笔画线代替导线连接实物,并在虚线框中画出相应的电路图;
( )( )
(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片P应滑到 (选填“A”或“B”)端;
(3)想使小灯泡变亮,滑片应向 (选填“左”或“右”)端滑动,这时电流表的示数将 ;
(4)开始实验后,甲同学发现无论如何移动滑片P,灯的亮度都不发生变化,而且一直很亮,这可能是 ;一同学发现移动滑片P时,灯忽亮忽熄,这可能是 。
二、计算题
9.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。
10.如图所示电路,电源电压恒定,R1、R2为定值电阻。只闭合S1,电流表的示数如乙图所示。在只闭合S1时,和同时闭合S1和S2过程中,电压表更换了量程,且两次电压表示数均如丙图所示(电路无故障)。求:
(1)只闭合开关S1时,通过定值电阻R1的电流;
(2)同时闭合开关S2和S3时,电压表的示数;
(3)只闭合开关S1时,定值电阻R1两端的电压。
11.如图所示的电路,电源电压恒定不变。
(1)当a、b都是电压表时,闭合开关S1和S2,a、b示数分别是6V、3.5V,那么灯L1、L2两端的电压各是多少?
(2)当a、b都是电流表时,断开开关S2、闭合开关S1,a、b示数分别是0.28A、0.5A,那么通过L1、L2的电流各是多少?此时灯L1两端的电压是多少?
12.如图所示是电热“暖手宝”,它利用三节干电池串联供电,发热时间长,深受广大用户喜爱,则:
(1)“暖手宝”工作时电压为多少伏?
(2)已知“暖手宝”的电阻为2 Ω,则其工作电流为多大?
13.如图所示是小明连接的电路,闭合开关后,两灯都发光,电流表的示数为,电流表的示数为,电压表示数为。
(1)分别求出通过灯、灯的电流及干路中的电流;
(2)分别求出灯、两端的电压和电源的电压。
14.小红利用图甲所示电路得到了标有“2.5V”字样的小灯泡L在不同电压下的电流,并利用所测的数据绘制出电压表示数U与电流表示数I的关系图像,如图乙所示。
(1)求小灯泡两端电压为1.5V时的电阻R1;
(2)如果电源电压为3V,求小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值RP。
15.如图所示,A为一根5A的保险丝,B、C均为3A的保险丝.R1=21欧,R2=18欧.S打开时,通过R1的电流为2.4A.问当S闭合时,
(1)流过A保险丝的电流为多少安?
(2)哪根保险丝有可能熔断?该根保险丝应该选用下表中的直径为多大的保险丝?
直径/mm
额定电流/A
直径/mm
额定电流/A
直径/mm
额定电流/A
0.40
1.5
0.71
3
0.98
4.5
1.26
6
1.58
7.5
1.98
15
16.如图是小明设计的调光电路图,小灯泡的正常工作的电压为10V。R0=5Ω,闭合开关S后,滑片P从最左端A滑到最右端B的过程中,小灯泡的I—U关系图像(实线部分)如图所示。求:
(1)小灯泡的正常工作的电阻;
(2)电源电压;
(3)电阻丝AB的阻值。
试卷第1页,共3页
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《2025年中考物理复习专题:电压和电阻计算题、实验题》参考答案
1.(1)正
(2)电压表到铜片
(3)水果电池的电压与极板的材料是否有关
【详解】(1)电压表的指针右偏,说明电流从电流表的正接线柱流入,负接线柱流出,则铜片为正极,铁片端为负极。
(2)外部电流从铜片流向铁片,电流从铜片到电压表,则自由电子定向移动方向与电流反向,从电压表到铜片。
(3)小明改变了电极的材料,并保持两块极板之间的距离、极板与水果的接触面积不变,再次测量水果电池两端的电压,则他运用控制变量法所探究的问题是:水果电池的电压与电极的材料是否有关。
2.A、B
【详解】实验采用控制变量法,要研究导体电阻和导体长度的关系,应该控制导体材料和导体横截面积相同,因此选择A、B两根电阻。
3. 断开 无示数 1.0 得出普遍性的结论
【详解】(1)[1]为保护电路,连接电路时,开关要断开。
[2]由图1所示,L1、L2串联,电压表测L1两端电压,L2断路,则电压表与电源正极之间是断路,电压表无示数。
(2)[3]L1、L2并联,如图2所示, IA=0.54A,IB的示数如图3所示,电流表选用小量程,电流表示数为0.46A,则
[4]探究串并联电路的电流特点,仅根据一次实验得出结论具有偶然性,所以需进行多次实验,避免实验结论的偶然性,得出普遍性的结论。
4.8532
【详解】电阻箱的示数为:8 W.
5. A 控制变量法 B 长度
【详解】(1)[1][2]为了验证猜想①,即电阻与导体的材料关系,要控制导体的长度和横截面积均相同,而导体的材料不同,由题中信息可知应选择编号A、D的两根金属丝分别接入电路进行实验,这用到了控制变量法。
(2)[3][4]将A和B两导体接入电路进行实验,可以发现接入B导体时,电流表示数更小,则表明导体A的电阻小于导体B的,由图中的数据可知,导体A和B只有长度不同,横截面积和材料都相同,说明了在其它因素相同的情况下,导体的电阻大小与导体的长度有关。
6.12V-U1
【分析】观察分析表格中的数据会发现U1+U2=12V,据此解答;
【详解】观察表中数据可知,U2和U1的和是定值12V,所以U2和U1的关系式为U2=12V−U1
7. 导体 电流表示数 变小 横截面积 并联
【详解】(1)[1]检测网示放入水中,电流表无示数,表示电路断路,有雨水,电流表有示数,表示电路通路,所以雨水是导体。
[2]图乙中,电流表与电动机串联连接,电路中的电流越大,电流表示数也越大,则电动机转速越快,电流越小,电流表示数越小,电动机转速越慢,所以可通过观察电路中电流表示数的变化来判断电动机转速变化。
(2)[3]由欧姆定律可知,金属网浸入雨水中的深度越深,电流表的示数越大,a、b间接入电路的电阻在变小。
[4]导体的电阻大小与导体的材料、长度、横截面积有关,从图中可以看出,金属网浸入雨水中的深度越深,金属网的材料不变、长度不变、接入电路中的横截面积变大,因此a、b间接入电路的电阻变化是由导体的横截面积变化引起的。
(3)[5]由题意知,无雨水时,通过开关可控制电动机的能断,开关或检测网独立工作,独自控制电动机的转动,所以两者应并联连接。
8. A 右 变大 同时连接了滑动变阻器上面两个接线柱 滑片接触不良
【详解】(1)[1][2]滑动变阻器改变小灯泡的亮度,所以滑动变阻器应“一上一下”连接,并与灯泡串联,滑动变阻器向左移动,只能使灯L亮度变暗,说明电路中电流变小,电阻变大,所以应将滑片右侧电阻丝接入电路中,由此连接实物并画出电路图,如图所示:
(2)[3]为了保护电路,开关闭合前,滑动变阻器的滑动片P应滑到阻值最大处,即A端。
(3)[4][5]想使小灯泡变亮,应使电路中电流变大,即电流表示数变大,应减小滑动变阻器连入电路的阻值,故滑片应向右滑动。
(4)[6]甲同学发现无论怎样移动滑片P,灯的亮度都不发生变化,说明滑动变阻器都接上面或都接下面两个接线柱,灯泡的亮度比较亮,说明电路中电流较大,电阻较小,这可能是同时连接了滑动变阻器上面两个接线柱。
[7]若滑片接触不良,移动滑片P时,将会造成灯忽亮忽熄。
9.(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。
10.(1)0.3A;(2)11V;(3)8.8V
【详解】(1)由题知,只闭合开关S1时,R1和R2串联,电流表与R1、R2串联,即电流表的示数为R1中电流。由图乙知,选择的是0至0.6A,分度值为0.02A,指针偏转15格,所以通过定值电阻R1的电流为0.3A。
(2)在只闭合S1时,R1和R2串联,电压表测量的是R2两端的电压,即第一次电压表的示数小于电源电压;但是同时闭合S1和S2时,R1和R2并联,即电压表测量的是电源电压,又根据题意:在只闭合S1时,和同时闭合S1和S2过程中,电压表更换了量程。说明只闭合S1时,电压表选择0至3V;同时闭合S1和S2时,电压表选择0至15V。由丙图知,0至15V,分度值为0.5V,指针偏转了22格,即电压表的度数为11V。
(3)只闭合开关S1时,R1和R2串联。由(2)分析可知电压表选择的是0至3V,分度值为0.1V,测量的是R1两端的电压,因为表示数均如丙图所示,所以U1=2.2V,根据串联电路电压特点:各用电器两端电压之和等于总电压,所以R2两端的电压为
答:(1)只闭合开关S1时,通过定值电阻R1的电流为0.3A。
(2)同时闭合开关S2和S3时,电压表的示数为11V。
(3)只闭合开关S1时,定值电阻R1两端的电压为8.8V。
11.(1)2.5V,3.5V;(2)0.22A,0.28A,6V
【详解】解:(1)当a、b都是电压表时,闭合开关S1和S2,灯泡L1与L2串联,电压表a测量电源电压,电压表b测量灯泡L2两端的电压,由a、b两表的示数可知,电源电压U=6V,灯L2两端的电压U2=3.5V,因串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和,所以灯L1两端的电压
U1=U-U2=6V-3.5V=2.5V
(2)当a、b都是电流表时,断开开关S2,闭合开关S1,灯泡L1与L2并联,电流表a测量通过L2的电流,电流表b测量干路中的电流;由a、b两表的示数可知干路中的电流I=0.5A,通过灯L2的电流I2=0.28A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过灯L1的电流
I1=I-I2=0.5A-0.28A=0.22A
根据并联电路的电压关系可知,灯L1两端的电压等于电源电压,即
U'1=U=6V
答:(1)灯L1两端的电压是2.5V,灯泡L2两端的电压为3.5V;
(2)通过灯L1的电流是0.22A,通过灯L2的电流是0.28A,灯L1两端的电压为6V。
12.(1) 4.5 V (2) 2.25 A
【详解】解:(1)一节干电池的电压为1.5V,三节干电池串联供电,则电源电压U=3×1.5V=4.5V.
(2)由可得,暖手宝工作电流.
答:(1) “暖手宝”工作时电压为4.5V.(2)暖手宝工作电流为2.25A.
13.(1)0.42A,0.48A,0.9A;(2)4.8V,4.8V,4.8V
【详解】解:(1)电路为并联电路,电流表A2接在干路上,测量电路总电流,电流表A1接在L2所在的支路上,测量经过L2的电流,电压表测量电源电压。
电流表的示数为,即经过L2的I2电流为。
电流表的示数为,即干路电流I为。
由并联电路电流特点可知,流过L1的电流I1为
(2)电压表测量电源电压,示数为,即电源电压为,根据并联电路电压特点可知,各支路电压等于电源电压,故
答:(1)通过灯的电流为0.42A;流过灯的电流为0.48A;干路中的电流为0.9A;
(2)灯、两端的电压和电源的电压均为4.8V。
14.(1)7.5Ω;(2)2Ω
【详解】解:(1)由电路图可知,灯泡和滑动变阻器串联在电路中,电压表测的是灯泡的两端电压,电流表测的是电路电流。由图乙可知,当小灯泡两端电压为U1=1.5V(即电压表示数为1.5V)时,通过小灯泡的电流为I1=0.2A,根据欧姆定律可得,小灯泡的电阻为
(2)如果电源电压为3V,小灯泡正常发光时,小灯泡的两端电压为U2=2.5V,由图乙可知,此时通过小灯泡的电流为I2=0.25A,即此时的电路电流为0.25A;根据串联电路的电压特点可得,滑动变阻器的两端电压为
根据欧姆定律可得,滑动变阻器接入电路的阻值为
答:(1)求小灯泡两端电压为1.5V时的电阻R1为7.5Ω;
(2)如果电源电压为3V,小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值RP为2Ω。
15. 5.2A 保险丝A有可能熔断;该根保险丝应该选用下表中的直径为1.26mm的保险丝
【详解】(1)由并联电路电压的特点知道,电源电压是:U=U1 =I1 R1 =2.4A×21Ω=50.4V,
所以,通过R2 的电流是:I2 =U/R2=50.4V/18Ω=2.8A,
因为并联电路干路总电流等于各支路的电流之和,所以通过保险丝A的电流是: I=I1 +I2 =2.4A+2.8A=5.2A;
(2)根据表格中数据和以上计算知道:I=5.2A>5A,I1= 2.4<3A,I2 =2.8A<3A,所以保险丝A会熔断,应选择直径为1.26mm的保险丝.
点睛:本题考查的是并联电路电流、电压的规律以及保险丝熔断的条件,即电路电流超过保险丝的熔断电流保险丝会熔断,难度不大.
16.(1) 25Ω;(2) 10V;(3) 40Ω
【详解】解:(1)小灯泡的正常工作的电压为10V,由图象此时通过灯泡的电流为0.4A,由欧姆定律可得灯泡正常工作的电阻为
(2)由图知,当滑片在B端时,只有灯泡连入电路中,灯泡两端电压最大且与电源电压相等,
即电源电压为
(3)由图知,当滑片在A端时,灯泡与电阻丝AB串联,由图象读出此时灯泡两端电压为2V,通过灯泡的电流为0.2A,由串联电路特点和欧姆定律可得电阻丝AB的阻值为
答:(1)小灯泡的正常工作的电阻为25Ω;
(2)电源电压为10V;
(3)电阻丝AB的阻值为40Ω。
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