内容正文:
2026年中考物理实验题、作图题专项:欧姆定律
一、实验题
1.在“探究一定电压下,电流与电阻的关系”的实验中,老师提供的实验器材有:电源(电压恒为4.5Ⅴ),电流表、电压表各一个,开关一个,四个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),两只滑动变阻器(规格分别为“20Ω2A”、“50Ω1A”),导线若干。
1.请根据图甲的电路图用笔画线将图乙实物图连接完整(注意电流表的量程选择);
( )
2.小李实验时,在a、b间先接入5Ω的电阻,闭合开关,移动滑片P,使电压表的示数为1.5Ⅴ,并记下相应的电流值;再改接10Ω的电阻,此时滑片P应向 (选填“E”或“F”)端移动,小李移动变阻器滑片P的目的是:
3.小李为完成用四个定值电阻进行实验,他应选择的滑动变阻器规格是 ,他这样选择的理由是:
2.在“测量额定电压为2.5V的小灯泡正常发光时的电阻”实验中,实验器材有两节新干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和若干导线。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整 (要求:当滑片P向右移动时,小灯泡变暗);
(2)连接好电路并正确检查电路后,闭合开关S,发现小灯泡不亮,电流表和电压表均有较小示数,造成这一现象的原因可能是 (填选项);
A.小灯泡短路 B.小灯泡断路
C.滑动变阻器短路 D.小灯泡的实际功率太小
(3)正确进行实验,移动滑片P,使电压表示数为 V,小灯泡正常发光,观察到此时电流表示数如图乙所示,为 A,则小灯泡正常发光时的电阻为 Ω(结果保留一位小数);
(4)通过移动滑片P,进行多次测量并记录数据,绘制出小灯泡的图像如图丙所示。小灯泡的图像不是一条直线的原因是小灯泡的电阻受 的影响;
(5)因实验中电流表出现故障,同学们交流后选用一个阻值为的定值电阻和一个单刀双掷开关,借助部分现有的实验器材,设计了如图所示的实验电路,测出了已知额定电压为的小灯泡正常发光时的电阻,请将实验步骤补充完整:
①闭合开关,将开关拨到触点2,移动滑片P直至电压表示数为;
②保持滑片P不动,再将开关拨到另一触点1,读出电压表示数为;
③小灯泡正常发光时的电阻的表示式: (用、、表示)。
3.温州地区常受台风侵袭,为测量风速,小明设计了一台简易风速仪,其工作原理如图甲所示.装有挡风板和滑片P的轻质滑块与轻质弹簧套在滑杆MN上,弹簧左端固定,右端与滑块相连.挡风板的挡风面积为0.2m2,均匀电阻丝AB长为20cm,阻值为10,电源电压U0恒为6V,保护电阻R0为14,电压表量程0~3V.弹簧弹力F与弹簧长度改变量x的关系如图乙所示.无风时,滑片P在A处,有风时,滑块移动,稳定后读出电压表示数,计算并查阅下表数据可知风速及风级.
风级
一级
二级
三级
四级
五级
六级
风速v(m/s)
0.3~1.5
1.6~3.3
3.4~5.4
5.5~7.9
8.0~10.7
10.8~13.8
风压p(pa)
0.055~1.4
1.6~6.8
7.2~18
18.9~39
40~72
72.9~119
表中风压p是指与风向垂直的受风面上单位面积增加的压力(即单位面积受到的风力).测量时保证风垂直吹在挡风板上,不计一切摩擦阻力.
(1)在滑片P左移的过程中,电路的总电阻 .(选填“变大”、“不变”或“变小”)
(2)当电压表示数U为2V时,风速仪所测的风为几级 ?(写出计算过程)
(3)小明想在风速仪的电压表上直接标出风速,查阅资料后获知该挡风板所受的风力与风速的平方成正比.经计算,他画出了风速v与电压表示数U的关系曲线,如图丙所示.后因保护电阻R0损坏,他将其换成了阻值为5的电阻,请你在图丙坐标系中大致画出更换电阻后的风速v与电压表示数U的关系曲线,并在曲线上标出所能测量的最大风速的对应点Q.
( )
4.如图甲所示,是某自助餐厅使用的电子秤,图乙是它工作的原理图。是一个阻值为100Ω的定值电阻,托盘下方的电阻为压敏电阻,当压敏电阻受的压力为0时,它的电阻无穷大,压敏电阻两端的电压与托盘内所放物体质量m的关系如下表所示。(电路中电源电压不变)求:
(V)
12
10
8
6
4
m(g)
0
100
500
800
1000
(1)定值电阻所起的作用是 ;
(2)当托盘中物体的质量增大时,电路中的电流变 (填“大”或“小”);
(3)如果放入某物体后,电流表示数为上,该物体的质量为 g。
5.同学们在做教材上的电学实验时,发现2B、HB铅笔芯的软硬不同,其实验效果亦不同.他们猜想铅笔芯的电阻可能与其软硬程度有关.于是同学们做实验来检验其猜想是否正确.
(1)林清同学的设计思路如图所示,请指出她设计中的错误和不足.
(2)伟鹏同学说:“不如直接用‘伏安法’测量它们的电阻进行比较”.请你写出他的实验方案.要求:
①画出电路图;(铅笔芯用“”表示)
②写出实验步骤;
③进行分析论证.
6.伏安法测电阻电路图为
测量时注意:A.闭合开关前,滑动变阻器滑片应该滑到 ;B.测量电阻时,应该先观察小灯泡的额定电压,然后测量时使用的电压应该按照从额定电压依次降低测量;
实验发现: ; 。
7.小华在“探究电流跟电压关系”的实验中,设计了如图所示的实验电路甲。
(1)如图甲所示,a为 ,b为 (填“电流表”或“电压表”);
(2)在实验操作过程中保持 不变,闭合开关后,调节滑动变阻器的滑片P做了四次实验并记下了实验数据,如下表所示,请根据该表中的数据在图乙中描点连线 ;
物理量/实验次数
1
2
3
4
电压
电流
(3)对数据图线进行分析,归纳得出结论 。
8.某实验小组探究金属丝电阻大小与长度的关系,他们取一段粗细均匀的金属丝拉直连接在A、B接线柱上,在金属丝上安装一个可滑动的金属夹P。实验室还提供了下列器材:电压表、电流表、电池组(电压3V)、滑动变阻器(20Ω 2A)、刻度尺、开关和导线若干。
(1)为了测量AP段的电阻R,他们连接了如图甲所示的电路,请用笔画线代替导线,把图中还没有连接的一根导线接上,使电路完整;
(2)闭合开关前,将滑动变阻器的滑片移至变阻器的最 (选填“左”或“右”)端;
(3)某次实验中测得电压表的读数为2.1V,电流表指针偏转如图乙所示,则电流表的读数为I= A,此时金属丝的电阻R= Ω;
(4)实验中移动金属夹P,分别测得AP段的长度L和对应的电阻值R,数据如下表:
L/cm
30
40
50
60
70
80
R/Ω
2.1
2.8
3.5
4.2
4.9
5.6
分析表中数据,可知 ;
(5)小虎同学认为,由于电源电压没有超过电压表所选量程的最大值,因此在闭合开关前,可以将变阻器的滑片置于任意位置。你认为他的想法是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 。
9.在“测未知电阻Rx的阻值”实验中,电路如图所示,请完成下列相关问题:
(1)测量时,电压表和电流表的示数记录在表中,得出未知电阻Rx的阻值为 Ω.
(2)另有同学设计了如图两种测量方案,方案中定值电阻的阻值为R0.
①方案一的电路中,闭合开关S,如果电压表V1和V2的读数分别为U1和U2,则Rx的阻值表达式为Rx= ;
②方案二的电路中,闭合开关S,如果电流表A1和A2读数分别为I1和I2,则电阻Rx的阻值表达式为Rx= .
10.在“电阻一定时,探究电流与电压关系”的实验中,小红把定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和电源连成如图甲所示的电路.正准备实验时,同组的小明检查发现,电路连接有错误,他改接了一根导线,使电路连接正确.
(1)请你把接错的那一根导线找出来并打上“×”,再画出正确的电路连接 .
(2)电路改正后,小明通过实验得到的数据如下表:
实验次数
1
2
3
4
5
电压
电流
请你在图乙的方格中作出电流随电压变化的图像 .
(3)分析归纳,你有什么发现 ?
二、作图题
11.“死记硬背”是学不好物理的,喜欢死记硬背的米热同学在探究电流与电压的关系的实验时不知道电表连接位置了,请你在图中帮她填上对应的电表。
12.小亮做“探究通过导体的电流跟电压的关系”的实验。他在实验桌上连接了如图所示的实验电路,同组的小英检查电路后,发现电路中有一根导线连接错误。请先在错接的那根导线上打上“×”,之后用笔画线代替导线,画出这根导线正确的连接方法。
13.小宁同学在测量电阻的实验中,所在小组电压表损坏。请你帮助他利用以下器材:两个电流表、待测电、一个阻值已知的电阻, 一个开关、电源、导线若干、请设计电路图测量未知电阻的阻值,电路图画在方框中。
( )
14.将如图中的电路连接完整,要求:滑动变阻器的滑片向右滑动时,灯泡变亮,并在虚线框内画出对应的电路图。
15.(1)请把如图电路补充完整。(已知电源电压为3V,要求:电压表测量灯泡两端电压、变阻器滑片向右滑时灯泡变亮)
(2)如图为模拟测酒驾的酒精浓度测试仪,气敏电阻R的阻值随气体浓度增加而增大,用电压表改装的测试仪的示数也增大。请根据要求在电路图的框内填入“”、“”和“”。
16.小潭同学做“伏安法”测电阻实验连接电路如图所示。其中有一根导线连接错误。请在图接错的那根导线上打“×”,并用笔画线代替导线另画一根导线,使电路连接正确。
17.如图是一款利用热传感器(温度越高,热传感器电阻越小)设计的高温报警器电路。闭合开关S,当环境温度过高时,电铃响,灯泡不亮;当环境温度较低时,电铃不响,灯亮。请你将电铃、灯泡和热传感器()画到合适的虚线框内。
18.如图是小雪连接的用伏安法测定值电阻的实验电路。请你在图中只改动两根导线连接,使开关闭合后电路正常工作(用“×”标出改动导线,以笔画线代替导线,画出改接导线,导线不许交叉)。
19.(1)如图所示是实验探究“电流和电阻关系”的实物图,请用笔画线代替导线连接实物图。要求滑动变阻器滑片P向右滑动时电流表示数变大;
(2)一通电螺线管电流I的方向和部分磁感线分布如图所示,请用箭头标出A处磁感线的方向和通电螺线管B处的极性。
20.在“测量电阻阻值”的实验中,小组同学按如图甲所示的电路图在图乙中连接了部分电路,请你将图乙实物图按图甲电路图连接完整。
试卷第1页,共3页
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参考答案
1. F 保持定值电阻两端电压为1.5V不变 “50Ω1A” 见解析
【详解】(1)[1]电路中的最大电流
则电流表的量程为0~0.6A,故将电流表“0.6A”的接线柱与开关的右接线柱相连,“-”接线柱与电阻丝的b接线柱相连,如图所示
(2)[2]为了保护电路,在闭合开关前应将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处,即远离左下接线柱,此时滑片P应向F端移动。
(3)[3]将5Ω的电阻换成了10Ω的电阻时,串联电路的总电阻变大,根据欧姆定律可知电路中电流变小,滑动变阻器分得的电压变小,电阻分得的电压变大;要探究电流和电阻之间关系,必须保持电阻两端的电压不变,即与电阻并联的电压表示数不变,所以应调节滑片向F移动,增大滑动变阻器接入电路的电阻,使电压表的示数达到1.5V时,读取电流表示数.因此小李移动变阻器滑片P的目的保持定值电阻两端电压为1.5V不变。
(4)[4][5]当20Ω的电阻接入a、b间时,为使电压表的示数为1.5V,根据串联电路电压的分配规律:串联电路中各用电器两端的电压之和等于电源电压,则滑动变阻器分到的电压为
由于定值电阻与滑动变阻器串联,根据串联电路中用电器两端的电压与电阻的大小成正比得
即
解得
故当20Ω的电阻接入a、b间时,为使电压表的示数为1.5V,滑动变阻器接入电路中的阻值为40Ω,若选用规格为“20Ω,2A”滑动变阻器,无论怎样移动滑片P,电压表的示数始终无法达到1.5V。
2.(1)
(2)D
(3) 2.5 0.24 10.4
(4)温度
(5)
【详解】(1)额定电压为2.5V的小灯泡,电压表接小量程,当滑片P向右移动时,小灯泡变暗,电阻变大,滑动变阻器接左下接线柱,图甲中的电路连接如图所示:
(2)A.连接好电路并正确检查电路后,闭合开关S,发现小灯泡不亮,电流表和电压表均有较小示数,若造成这一现象的原因是小灯泡短路,则电压表无示数,故A不符合题意;
B.若小灯泡断路,电流表无示数,电压表有较大的示数,故B不符合题意;
C.若滑动变阻器短路,小灯泡发光,故C不符合题意;
D.若小灯泡的实际功率太小,小灯泡不亮,电流表和电压表均有较小示数,故D符合题意。
故选D。
(3)[1]电压表测小灯泡两端的电压,小灯泡的额定电压为2.5V,所以正确进行实验,移动滑片P,使电压表示数为2.5V时,小灯泡正常发光。
[2]如图乙所示,电流表接小量程,分度值为0.02A,示数为0.24A。
[3]小灯泡正常发光时的电阻
(4)通过移动滑片P,进行多次测量并记录数据,绘制出小灯泡的I-U图像如图丙所示。小灯泡的I-U图像不是一条直线的原因是小灯泡的电阻受温度的影响。
(5)由图丁可知,闭合开关S1,灯泡、定值电阻、滑动变阻器串联,将开关S2拨到触点2,电压表测灯泡两端的电压,移动滑片P直至电压表示数为U额;保持滑片P不动,再将开关S2拨到另一触点1,电压表测灯泡与定值电阻串联的总电压,读出电压表示数为U0;灯泡正常工作的电流
小灯泡正常发光时的电阻的表示式
3. 不变 五级
【详解】(1)因电压表接在滑片上且电压表在电路中相当于断路,所以,电流要流经全部电阻丝,在滑片P左移的过程中,始终是全部电阻丝与电阻R0串联,所以电路的总电阻不变;
(2)由图知,电压表测滑片以右电阻丝的电压,
根据串联电阻的规律和欧姆定律可得,电路中的电流为:
当电压表示数U为2V时,由欧姆定律可得,AP段电阻丝的阻值:
因均匀电阻丝AB长为20cm,阻值为10Ω,
故AP段电阻丝的长度:,
由图乙知,此时弹簧的弹力F=14N,
此时风对挡风板的压强(风压)为:;
由表知,此时风力为五级;
(3)由图丙可知,风速最大时,原来电压表最大示数为2.5V,
由欧姆定律可得,AP段电阻丝的最大电阻为:
,
因均匀电阻丝AB长为20cm,阻值为10Ω,故弹簧的压缩长度为20cm,
由图乙知,此时弹力;
若换成了阻值为5的电阻,电路中的电流:
因电压表量程为0-3V,故电压表最大示数为3V,由欧姆定律可得,AP的最大电阻为:
此时AP段电阻丝的长度:,
弹簧弹力F与弹簧长度改变量x的关系为过原点的直线,由图乙可知F与x的关系为
,
则当L′AP=15cm,弹簧的弹力;
因该挡风板所受的风力与风速的平方成正比,
故有,
解得此时的最大风速:v=0.86v大,
即:U=3V时,v=0.86v大,可在图象中描出Q点,
此时风速v与电压表示数U的大致关系曲线,如下面过Q点的曲线所示:
4. 保护电路 大 800
【详解】(1)[1]当托盘中物体的质量很大时,电路中电阻很小,根据欧姆定律可知,电路中电流很大,容易烧坏电表,因此为了保护电路,在电路中串联一个定值电阻。
(2)[2]当托盘中物体的质量增大时,根据压敏电阻两端的电压与托盘内所放物体质量m的关系可知,压敏电阻两端的电压减小,又电阻、串联,故电阻两端的电压增大,则根据欧姆定律可得,电路中的电流变大。
(3)[3]根据压敏电阻两端的电压与托盘内所放物体质量m的关系可知,当托盘物体的质量为零时,电压表示数为12V,即电源电压为12V;放入某物体后,电流表示数为时,此时定值电阻两端电压为
又电阻、串联,故电阻两端的电压为
则根据压敏电阻两端的电压与托盘内所放物体质量m的关系可知,此时该物体的质量为800g。
5.(6分)
(1)错误:没控制两支铅笔芯的长度和横截面积相同(1分)
不足:先后两次观察比较灯的亮度不如同时观察比较灯的亮度更直观、更明显(1分)
(或若阻值相近,灯的亮度变化不明显)
(或通过视觉判断灯的亮度不可靠)
②实验步骤:l.按照电路图连接实物电路取长度和横截面积相同的2B、HB铅笔芯分别接入 A、B间(0.5分);
2.闭合开关s,读出电压表和电流表的示数分别为U和I,并把数据记录在表格中(0.5分);
3.根据R=计算出2B、HB铅笔芯的电阻值(0.5分),并进行比较(0.5分)③分析论证:若2B、HB铅笔芯的电阻值相等,则铅笔芯的电阻与其软硬程度无关;若2B、HB铅笔芯的电阻值不相等,则铅笔芯的电阻与其软硬程度有关(1分)
【详解】(1)研究铅笔芯的电阻与其软硬程度的关系,应控制其长度和横截面积相同.由于视觉判断的差异,通过观察灯泡亮度不可靠等(见答案).
(2)设计电路时要注意电压表与电阻并联,电流表、电阻与滑动变阻器串联,在分析论证过程中,应分电阻相等和电阻不相等两种情况展开讨论.
6. 阻值最大端 灯丝的电阻与温度有关 温度越高电阻越大
【详解】[1]为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器滑片应该滑到最大阻值处。
[2][3]通过观察可以发现,小灯泡的电阻的变化与温度有关系,当小灯泡的温度越高时,灯泡的电阻越大。
7. 电流表 电压表 电阻 在电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比
【详解】(1)[1][2]电流表要串联在待测电路中,电压表要并联在待测电路中,故a是电流表,b是电压表。
(2)[3]探究电流与电压的关系时,需要控制电阻大小不变,通过移动滑动变阻器的滑片来改变定值电阻两端的电压,观察电流的变化。
[4]根据表中数据描点画出图像,如图所示:
(3)[5]由图像可知,电流随电压的变化图像为延长线过原点的直线,因此可得结论为:在电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比。
8. 右 0.42 5 R与L成正比 错误 电流表的测量值可能超过所选量程的最大值
【详解】(1)[1]应将电流表与电阻串联,所以将电流表的负接线柱与接线柱B连接,如下图所示:
(2)[2]闭合开关前,将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处,由于滑动变阻器下面的接线柱接在左边,所以将滑动变阻器的滑片移至变阻器的最右端。
(3)[3]由图乙知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,所以示数为0.42A。
[4]金属丝的阻值
(4)[5]由表格中数据知,电阻长度增大为原来的几倍,电阻值便增大为原来的几倍或电阻值与长度的比值是一个常数,所以其它条件不变,导体的电阻与长度成正比。
(5)[6][7]若电路中由于电路连接问题使电路中的电流过大,超过电流表的量程,会烧坏电流表,所以在闭合开关前,要把滑动变阻器的滑片移至最大阻值处,故他的想法错误。
9. 5
【详解】(1)据I=可得:R1==5Ω;R2==5Ω;R3==5Ω;故R==5Ω;(2)①流过电路的电流I=,电阻Rx的阻值Rx=;②并联电路电压U=I2R0,流过待测电阻的电流Ix=I1−I2,待测电阻阻值Rx=.
【点睛】(1)据欧姆定律计算出电阻,而后计算出平均值来即可;(2)方案一中定值电阻与待测电阻串联,已知定值电阻电压与阻值,由欧姆定律可以求出电路电流,已知待测电阻两端的电压,由欧姆定律可以求出待测电阻的阻值;方案二中定置电阻与待测电阻并联,已知电阻电阻阻值及流过定值电阻的电流,由欧姆定律可以求出并联电压;根据并联电路的特点 求出流过待测电阻的电流,由欧姆定律可以求出待测电阻的阻值.
10. 见解析
【详解】(1)[1]电流表应与待测用电器串联,因此改动实物图如下:
(2)[2]根据表格数据描点连线可得图像如下:
(3)[3] 第4组数据不符合规律,是错误数据;在电阻一定时,通过导体的电流与该导体两端的电压成正比.
11.
【详解】上面的电表与R并联,为电压表,下面的电表串联接入电路中,为电流表,如图所示:
12.
【详解】上图中,定值电阻与电压表串联后与导线并联了,即定值电阻和电压表短路了,探究通过导体的电流跟电压的关系,电流表与定值电阻串联,电压表与定值电阻并联,改正后如下所示
13.
【详解】由题意可知,需要用两个电流表、一个定值电阻来间接测量待测电阻的阻值,由欧姆定律得,,即需要得出待测电阻两端的电压和通过的电流,因此,根据并联电路电压的规律可知,需要将待测电阻与定值电阻并联,即可求出其阻值,则设计电路图如下:
此时待测电阻阻值为:
或如图所示:
此时待测电阻阻值为:
或如图所示:
此时待测电阻阻值为:
14.
【详解】灯泡与滑动变阻器应串联在电路中,由滑片向右移动灯泡变亮可知,电路中的电流应变大,根据欧姆定律可知,滑动变阻器接入电路的电阻变小,即滑动变阻器应接右下接线柱,据此连接实物图,根据实物图画出电路图。如图所示:
15.(1)
(2)
【详解】(1)因为电源电压为3V,所以电压表应该使用小量程并联接在灯泡两端;又因为变阻器滑片向右移动时灯泡变亮,说明电流变大,滑动变阻器接入电路中的电阻减小,所以应该将滑动变阻器右下方接线柱和开关右端相连。如下图所示:
(2)由题意可知,电池、气敏电阻R、滑动变阻器和电流表应该串联接在一起,因为气敏电阻的阻值增大,电压表的示数也增大,由串联电路的分压规律可知,电压表应并联接在气敏电阻两端,如下图所示:
16.
【详解】原电路中,电流表与变阻器串联,再和灯泡并联,电压表串联在电路中是错误的,电流表与灯泡串联,电压表与灯泡并联,如下图所示:
17.
【详解】如图所示的是高温报警器,当环境温度升高到一定程度时,热传感器电阻越小,通过电磁铁的电流越大,电磁铁的磁性越强,电磁继电器的衔铁被吸合,动触点和下面的静触点接触,使得电铃接通发出报警声;当环境温度较低时,热传感器电阻越大,通过电磁铁的电流越小,电磁铁磁性越小,弹簧将衔铁拉起,使得灯泡工作,所以最上面的虚线框内接灯泡,中间虚线框接电铃,下方虚线框接热传感器,如图所示
18.
【详解】由图知,电源由两节干电池组成,即电源电压为3V,电压表测总电压,且电压表没有使用“-”接线柱;在伏安法测电阻的实验中,电压表应与灯泡并联,且应选用0~3V量程,改接电路图如图所示:
19.(1) (2)
【详解】(1)滑动变阻器滑片P向右滑动时电流表示数变大,变阻器连入电路的电阻变小,故变阻器右下接线柱连入电路中,如图所示:
(2)由图中通过电流的方向,根据安培定则可知螺线管的右端是N极,B处是N极,在磁体的外部,磁感线从磁体的N极发出回到S极,A处磁感线方向向左,如图所示:
20.
【详解】由甲图可知,变阻器滑片以左电阻丝连入电路中与待测电阻串联,滑动变阻器采用一上一下的方式接入电路,电流表串联在电路中,电压表与待测电阻并联,如下所示:
答案第1页,共2页
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