内容正文:
2025年中考物理专项提升:探究欧姆定律
一、单选题
1.在通常条件下部分金属导电性的排序如图所示,从下至上,金属的导电性依次增强。若不考虑温度对电阻的影响,下列判断正确的是( )
A.银线电阻一定小于铜线电阻
B.电阻相同时,铜线一定比铝线更细
C.粗细相同时,铝线的长度越长,电阻越大
D.长度和粗细均相同时,铝线比铁线的电阻更大
2.a、b为两段材料、长度均相同,但横截面积不同的电阻丝。将它们按如图所示串联在电路中,则下列选项正确的是( )
A.电阻丝a的阻值较大 B.电阻丝a两端的电压较大
C.流过电阻丝a的电流较大 D.两电阻丝串联后,总阻值变大
3.从欧姆定律可导出R=U/I,下列说法符合题意的是( )
A.当电压为0时,电阻为0
B.不管电压或电流如何变化,电阻不变
C.当电压增大2倍时,电阻增大2倍
D.当电流增大2倍时,电阻减小2倍
4.如图所示,在“探究电流与电阻的关系”时,电源电压恒为4.5V,定值电阻分别为5Ω、10Ω、20Ω,滑动变阻器规格为“25Ω 0.5A”,电压表(量程为0~3V),电流表(量程为0~0.6A)。要完成三次实验,实验中定值电阻R两端电压最大值为,在此电压下进行实验,滑动变阻器接入电路的最大和最小阻值分别为、,则下列( )
①闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至最左端
②调节滑动变阻器的过程中,应观察电压表,控制其示数为某定值
③
④
A.只有①④正确 B.只有②③正确
C.只有②③④正确 D.只有②④正确
5.探究串联电路中电流的规律的实验中,电路如图所示。实验时电流表甲和乙的示数分别为0.2A和0.18A,造成两个电流表示数不同的原因可能是( )
A.导线有电阻 B.电流表有故障
C.灯泡L1和L2的电阻不同 D.灯泡L1和L2在电路中的位置不同
6.某精密电子仪器中为了便于调节电路中的电流,其调节部分使用了两个滑动变阻器,如图所示。已知这两个滑动变阻器是分别用不同的电阻丝绕在相同的绝缘瓷管上制成的,其中R1的总电阻是200Ω,R2的总电阻5000Ω,开始时两变阻器都处于最大阻值。下面的几种方法中,能够既快又准确地使电流表指针指到要求位置的是
A.先调节R1,使电流表指针指到要求位置附近,再调节R2
B.先调节R2,使电流表指针指到要求位置附近,再调节R1
C.同时调节R1和R2,使电流表指针指到要求位置
D.交替、反复调节R1和R2,使电流表指针指到要求位置
二、填空题
7.2020年12月17日,嫦娥五号探测器带回1731g月壤,“可上九天揽月”的梦想变成了现实,与在月球上相比,带回的月壤样品质量 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。通常情况下,玻璃杯、塑料瓶、不锈钢勺、陶瓷碗等物品中, 是导体。
8.在研究电流与电压、电阻的关系的实验中,可以得到的结论是:导体中的电流跟导体两端的电压成 比,跟导体的电阻成 比。写成公式为: 。
9.灯泡L1、L2并联后接在电源两端,电源电压为6V。L1的电阻为12Ω,通过L2的电流为0.3A,则L2的阻值为 Ω,通过干路的电流为 A。
10.如图所示的电路中,闭合电键S后,电路能正常工作.由于电阻R或灯L之一发生了故障,导致灯L不再发光.用一个同规格且完好的灯L'替换 就能准确判断出具体的故障原因.
请根据相关信息,写出替换后所看到的现象及相应的故障.
11.为了更准确的描述生活中的现象,我们学习了很多物理量,例如:为了描述物体做功的快慢,我们学习了 ;为了描述导体对电流的 ,我们学习了电阻。
12.如图所示,电源电压保持不变,电阻的阻值为20Ω.闭合开关S,电流表的示数为0.3A,电流表的示数为0.2A.则电源电压为 ,电阻的阻值为 .
三、实验题
13.如图所示,给出了几种电路元件,要求用滑动变阻器来改变电路中的电流. 请完成下列问题:
(1)设计电路图,并按电路图连接实物图 .
(2)当电路中接入变阻器后,在闭合开关前,滑动片P应调到 端.
(3)滑动变阻器的作用是 .
(4)当接变阻器的 和 接线柱的两种情况下,变阻器不起变阻作用.
(5)请按照你的连接方法完成下表 :
14.在探究“导体的电阻跟哪些因素有关”的问题时,某老师引导学生作了如下的猜想:
猜想1:导体的电阻可能跟导体的横截面积有关;
猜想2:导体的电阻可能跟导体的长度有关;
猜想3:导体的电阻可能跟导体的材料有关
图是他们进行实验探究的器材,演示板上固定了四条金属电阻丝,a、b、c三条长度均是1m,d的长度0.5m;a、b的横截面积相同,材料不同;a、c的材料相同,但c的横截面积大于a;a、d的材料和横截面积都相同
(1)在探究电阻跟横截面积的关系时,可依次把M、N跟 的两端连接,闭合开关,记下电流表的示数,分析比较这两根金属丝电阻的大小.
(2)依次把M、N跟a、d的两端连接,闭合开关,记下电流表示数,分析比较a、d两根金属丝电阻的大小,可探究电阻跟 的关系,其结论是: .
(3)依次把M、N跟a、b的两端连接,闭合开关,记下电流表示数,分析比较a、b两根金属丝电阻的大小,可探究电阻跟 的关系.
四、计算题
15.如图所示电路,电源电压保持不变,定值电阻,闭合开关S,电压表示数为2V。求:
(1)定值电阻两端的电压为多少伏。
(2)通过定值电阻的电流为多少安。
(3)通电10s,整个电路电流所做的功W为多少焦。
16.图甲所示实物图中,电源电压不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合开关,将R2滑片从左端1位置向右移到2位置,(位置1、2不是滑片在最左端或最右端的特殊位置)根据两表示数画出的U﹣I图像,如图乙中AB所示。其中A点的数据与滑片在位置1时对应。求:
(1)电阻R1的阻值?
(2)电源电压是多少?
五、作图题
17.在图所示的电路中,有一根导线尚未连接,请用笔画线代替导线补上 . 补上后要求:闭合电键S后,向右移动滑动变阻器的滑片,电流表的示数变小 .
六、简答题
18.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。
19.如图是一种防火警报器,当有火烧到警报器的触发装置后,触发装置通过的电流增大,从而发出警报,这款警报器的触发装置是石墨。
提问:请你用物理知识解释,为什么石墨的电流会增大?
七、科普阅读题
20.一串小彩灯,规格都是“4V 0.2A”(指正常工作的电压为4V,正常工作的电流为 0.2A),每个小彩灯的结构如图所示,在正常工作情况下,细金属丝由于表面有一层氧化铜与灯丝支架不导电;灯丝烧断一瞬间,200V以上电压加在金属丝两端,金属丝表面的氧化铜被击穿而发热熔化掉,细金属丝与灯丝支架连通导电,使电路重新形成通路.若将这种规格的小彩灯接入220V电路中,为使小彩灯正常发光,请通过计算说明:
(1)该串小彩灯若要正常发光,应至少串联多少个小彩灯?
(2)小彩灯正常工作时的电阻是多少?
(3)小红通过仔细阅读说明书和观察小彩灯的结构,说明:“这种小彩灯若其中一只的灯丝被烧断,如果不及时发现并更换,会导致其他小彩灯也会接连损坏的”.她的这种说法正确吗?为什么?
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
C
D
B
B
B
B
1.C
【详解】A.由图可知:银的导电性比铜强,长度和横截面积相同的银线电阻比铜线电阻小,若银线比铜线长度长,而银线的横截面积比铜线线的横截面积小,则银线的电阻可能大于铜线电阻,故A错误;
B.由图可知:铜的导电性比铝强,若铜线电阻与铝线电阻相等,有可能是铜线的长度比铝线长,也有可能是铜线的横截面积比铝线小,故B错误;
C.导体的电阻与导体的材料、导体的长度和导体的横截面积有关,粗细相同的铝线,长度越长,其电阻越大,故C正确;
D.由图可知:铝的导电性比铁强,即在长度和粗细均相同时,铝线比铁线的电阻更小,故D错误。
故选C。
2.D
【详解】A.a、b为两段材料、长度均相同,b的横截面积小于a的横截面积,所以b的电阻大于a的电阻,故A错误;
BC.由图可知,a、b为两段电阻丝是串联的,所以通过两电阻丝的电流相等,由U=IR可知,b电阻丝两端电压大,故BC错误;
D.电阻串联后,总电阻等于各个电阻之和,故两电阻丝串联后,总阻值变大,故D正确。
故选D。
3.B
【详解】电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与导体两端的电压和通过的电流无关;所以,当电压为0时、电流增大2倍时或电压增大2倍时,电阻的阻值不变,故ACD错误,B正确.故选B.
4.B
【详解】①为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处,即最右端。
②在“探究电流与电阻的关系”时,保持电压表的示数不变,调节滑动变阻器的过程中,应观察电压表,控制其示数为某定值,故②正确;
③电流表选用小量程,滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A,即电路中最大电流为0.5A,当电路中电流最大,定值电阻阻值最小时,定值电阻两端电压最大,故定值电阻两端最大电压为
Umax=I大R定小=0.5A×5Ω=2.5V
故③正确;
④由③可知电路中最大电流为0.5A,此时变阻器的阻值最小,变阻器的最小阻值
用5Ω、10Ω、20Ω三个电阻都能完成实验,需要提高定值电阻两端电压,在此电压下,即定值电阻两端电压为2.5V时,所以滑动变阻器两端电压保持2V不变,由串联分压原理知,定值电阻最大时,滑动变阻器阻值也最大。变阻器接入最大阻值时,恰能使定值电阻为最大值,变阻器的最大阻值是25Ω,所以
故④错误。
故选B。
5.B
【详解】由电路图可知,两灯和两电流表串联接入电路,根据串联电路的电流特点可知,串联电路中各处的电流相等,而实验时电流表甲和乙的示数分别为0.2A和0.18A,造成两个电流表示数不同的原因可能是两个电流表的读数误差或指针未调零(可称为电流表有故障),而与导线有电阻、灯泡L1和L2的电阻不同及灯在电路中的位置无关。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
6.B
【详解】根据题意知道,R2 比R1 大很多,且串联在电路中,所以,电路的电流是:,由于调节R2 阻值变化大,对电流影响大,所以要快速将电路中的电流调到要求位置,应先调节大电阻R2,即进行粗调,当电流表的指针到达要求位置附近时,若再调节R2 使指针达到准确位置就很困难,此时就要调节小电阻R1,即进行微调,因为它对电流的影响较小,能使指针准确地达到要求位置。
综上所述,故应选B。
7. 不变 不锈钢勺
【详解】[1]质量不随物体的位置改变而改变,从月球带回的1731克月壤样品,到达地球表面时其质量将会不变。
[2]通常情况下,玻璃杯、塑料瓶、陶瓷碗是绝缘体,不锈钢勺是导体。
8. 正 反
【详解】[1][2][3]德国物理学家欧姆提出的欧姆定律,内容是:流过导体的电流与导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比,公式为:。
9. 20 0.8
【详解】[1][2]并联电路各支路两端的电压都等于电源的电压,而电路的总电流等于各支路电流之和。电源电压,L1的电阻为12Ω,通过L1的电流为
干路的总电流为
I=I1+I2=0.5A+0.3A=0.8A
L2的阻值为
10. R 若L'和L均发光,则R断路;若L'发光且L不发光,则L短路;若L'不发光,则L断路
【详解】用一个同规格且完好的灯L'替换R,
若L'和L均发光,则R断路.
若L'发光而L不发光,则L短路.
若L'不发光,则L断路.
11. 功率 阻碍作用大小
【详解】[1]功率是指物体做功快慢的物理量,所以为了描述物体做功的快慢,我们学习了功率。
[2]为了描述导体对电流的阻碍作用大小,我们学习了电阻。
12. 6V 30Ω
【详解】[1] 由电路图知道,R1与R2并联,电流表A1 测R1 支路的电流,电流表A2测R2 支路的电流.又因为并联电路中各支路两端的电压相等,由知道,电源的电压是:
U=U1 =I1 R1 =0.3A×20Ω=6V;
[2]由欧姆定律知道,R2 的阻值是:
.
13. 见解析所示 最大阻值的一端 改变电路中电流的大小 AB CD 见解析所示
【详解】观察图中的电路元件,要求用滑动变阻器来改变电路中的电流.电路的设计为串联电路,为保证电路连接导线美观直接,故先连接实物图再画出对应的电路图,答案如下:
当电路中接入变阻器后,在闭合开关前,为了保护电路使电路中的电流值最小,滑动变阻器滑片移到最大阻值端,滑动变阻器的作用是改变电路中电流的大小;滑动变阻器接入电路的方法是一上一下,当接变阻器的AB和CD接线柱的两种情况下,变阻器不起变阻作用.
当滑动变阻器滑片向右移动时,连入电路的电阻变大时,对电流的阻碍作用大,电流表的示数变小,此时灯泡L的亮度变暗;当滑动变阻器滑片P向左移动时,连入电路的电阻变小,对电流的阻碍作用小,电流表的示数变大,此时灯泡L的亮度变亮,填写表格如下:
点睛:本题解题技巧为当题目给出实物元件摆放时,要求设计电路图,连接实物图,一定要先根据题意连接实物图,在根据实物图画出对应的电路图,否则,因设计电路图元件位置导致实物图连接错误或导线绕的路线太复杂.
14. a、c 长度 当材料和横截面积相同时,长度越长,电阻越大 材料
【详解】试题分析:(1)要研究电阻跟横截面积的关系,必须选取材料、长度都相同的两根导线,a、c材料相同且长度相同,横截面积不同,所以应选择a、c;(2)比较a、d两导线的异同点,可以发现,两者的材料、横截面积相同,而长度不同,由此可知探究的是电阻与导体长度的关系;结论为:在材料、横截面积一定时,导体越长,电阻越大;(3)比较a、b两导线的异同点,可以发现,两者的长度、横截面积相同,而材料不同,由此可知探究的是电阻与导体材料的关系.
【考点定位】影响电阻大小的因素
15.(1)1V;(2)0.4A;(3)12J
【详解】解:(1)由图可知,R1和R2串联,电压表测R1两端的电压,根据串联分压特点可得:定值电阻R2两端的电压U2为
(2)由欧姆定律可得,通过R1的电流I1为
(3)根据串联电路电流特点可知整个电路的电流为
I=I1=0.4A
则整个电路电流做的功为
答:(1)定值电阻两端的电压为1V;
(2)通过定值电阻的电流为0.4A;
(3)通电10s,整个电路电流所做的功W为12J。
16.(1)5
(2)2.5V
【详解】(1)由图乙可知,当电压表示数为2V时,电路中电流为0.1A;当电压表示数为1V时,电路中电流为0.3A。因串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和,所以由欧姆定律可知,当滑片在位置1处时,电源电压为
U=U1+U2=0.1A×R1+2V
当滑片在位置2处时,电源电压为
联立可得
R1=5Ω
(2)由图乙可知,当电压表示数为2V时,电路中电流为0.1A;当电压表示数为1V时,电路中电流为0.3A。因串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和,所以由欧姆定律可知,当滑片在位置1处时,电源电压为
U=U1+U2=0.1A×R1+2V
当滑片在位置2处时,电源电压为
联立可得
U=2.5V
17.
【详解】根据题意,向右移动滑动变阻器的滑片,电流表的示数变小,则滑动变阻器接入电路的电阻应变大,故应连接滑动变阻器的左下接线柱到电流表的“0.6A”接线柱,如图:
18.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。
19.见解析
【详解】影响电阻大小的因素是:材料、长度、横截面积、温度,根据题意知道,电流增大的原因应是电路中的电阻减小而致,由此说明石墨温度升高时,其阻值会减小,在电压不变的情况下,由知道,电路中的电流会变大,从而使警报器发出警报。
20.(1)55个 (2)20Ω (3)不正确,原因如下解析
【详解】试题分析:(1)要使灯泡正常发光,应将灯泡串联,让小彩灯串联后的总电压为220V,由串联电路的特点知串联个数:n= 220V/4V=55个;(2)小灯泡正常工作时的电阻为:R=U/I=4V/0.2A=20Ω;(3)不正确,如下图所示,当某个小彩灯L的灯丝烧毁时,小彩灯L就断路,200V以上电压加在金属丝两端,金属丝表面的氧化铜被击穿而发热熔化掉,细金属丝与灯丝支架连通导电,使电路重新形成通路,这样220V的电压又重新分加在其它的未烧坏的彩灯上,使它们能继续工作;但是每个灯上的电压有一点儿升高,不过还不至于烧毁灯丝,如果烧毁的小彩灯太多时,其余小彩灯也会因为电压过高而被烧毁.
考点:串联电路中的电流
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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