专题09 欧姆定律(陕西专用)-【好题汇编】2025年中考物理二模试题分类汇编
2025-07-03
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内容正文:
专题09 欧姆定律
考点01 欧姆定律的应用
考点02 电路的动态分析
考点03 电阻的测量
考点04 电流与电阻、电压的关系
1.(2025·陕西省西安市·二模)某景区为了统计节假日游客的人流量,在景区入口安装了自动计数器,其简化电路如图甲所示,电源电压恒为6V,为光敏电阻(有人员通过挡住射向的红外线时,其阻值变大,计数器会计数一次),为定值电阻。某时段电流表示数随时间变化的图像如图乙所示,已知计数器计数时定值电阻消耗的电功率为。下列说法正确的是( )
A.电流表示数为时,计数器会计数一次
B.定值电阻的阻值为
C.前3s内整个电路消耗的电能为
D.有人通过入口与无人通过入口,的电功率之比为5:9
2.(2025·陕西省汉中市·二模)如图甲所示,是某小组设计的调节光照度助力植物成长的模拟电路,电源电压,为电阻箱,光敏电阻的阻值随光照度的变化图像如图乙所示。当线圈中的电流时,电磁铁刚好能够吸下衔铁,启动电动机(图中未画出),带动遮光板下移减少光照。图丙中,能说明电动机工作原理的是 (选填“A”或“B”);若将的阻值调为,不计电磁铁线圈电阻,闭合开关,电磁铁的上端为 极,光照度最大为 Lx;若某植物对阳光需求更大,对电路可采取的办法是 。
3.(2025·陕西省西安市·二模)如图是某一电子测力计的电路原理图(弹簧形变量与压力F成正比),AB间的弹簧中间有可收缩的导线将R2接入电路。使用时B板固定不动,当A板上的压力F=0时,滑片P位于R2的最上端,已知R1=10Ω,R2的最大阻值为50Ω,电压表选用0~15V量程,电源电压为6V不变,开关S闭合。若A板上受到的压力F增大时,测力计上 (选填“只有电流表”或“只有电压表”或“电流表和电压表”)示数将增大。当电压表示数最大时,通电5min,在整个电路中电流做功为 J。把电压表盘改装为压力示数盘,使压力增大时,压力计的示数随指针向 (选填“左”或“右”)摆动,改装后的压力计表盘刻度是 (选填“均匀”或“不均匀”)的。
4.(2025·陕西省商洛市·二模)如图甲所示,是小花同学探究“电流与电阻的关系”时设计的电路图。三个定值电阻的阻值分别为,电源电压为恒定不变,为单刀三掷开关:
(1)闭合开关S,接1时,此时电流表示数如图乙所示为 A;
(2)当开关接2时,需要将滑动变阻器的滑片P向 (选填“左”或“右”)移动,直到电压表的示数为 V时,再记录电流表的示数;
(3)小花根据实验测得数据在坐标纸描绘出电流I与电阻的倒数的图像,发现图像是一条过原点的直线,说明在电压一定时,电流与电阻成 。
5.(2025·陕西省咸阳市·二模)我国无人机技术水平现在已经处在世界前沿。先进的软、硬件设施,高效的电机、能量密度更高的电池、高强度轻量化的机身材料以及各种传感器为无人机的飞行提供了硬件保障,其中传感器相当于无人机的眼睛,可以实时获取周围信息,凭借这些信息,无人机可以通过系统快速运算获得最佳飞行方案。下列传感器没有运用电磁波的是( )
A.红外传感器 B.气压传感器 C.毫米波雷达 D.激光雷达
6.(2025·陕西省西安市·二模)小聪利用图甲电路探究“电流与电阻的关系”。电源电压恒为,定值电阻的阻值分别为、、、、,两个滑动变阻器”和”。
(1)闭合图甲中的开关,电流表 (选填“会”或“不会”)被烧坏。该电路导线连接存在错误,请在接错的导线上画“”,并用笔画线代替导线,将电路连接正确。
(2)正确连接电路后进行实验,小聪记录的实验数据如下表所示:
实验次数
1
2
3
4
5
电阻
5
10
15
20
25
电流
①第3次实验中,电流表示数如图乙所示,读数为 A。
②分析表中数据可知,阻值为 的定值电阻连入电路时,实验数据是错误的。
③分析表中可信数据可得:导体两端电压一定时,通过导体的电流与电阻成 。
(3)由表格数据还可知,小聪选择的滑动变阻器是 (选填“”或“)。
(4)小聪继续利用该电路,选择了的定值电阻来探究“电流与电压的关系”,在保证电路安全的前提下,定值电阻两端的电压可在 V范围内调节。
欧姆定律的应用考点01
1.(2025·陕西省咸阳市·二模)如图所示的是一款潜水器深度表的自主启动装置简化电路图。电源电压恒为9V,R是探测压敏电阻,其阻值随压力增大而减小,是阻值为6Ω的定值电阻,当两端的电压增大到6V时,深度表自主启动记录深度,此时R的阻值是 Ω,R消耗的电功率是 W。此时若继续下潜,则定值电阻消耗的电功率 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
2.(2025·陕西省咸阳市·二模)小红用如图-1所示电路探究“通过导体的电流与电压、电阻的关系”,电源电压为,滑动变阻器的规格为“”,电压表量程为。
实验次数
1
2
3
4
5
1
1.5
2
2.5
3
0.10
0.15
0.20
0.25
0.3
(1)连接电路之前,开关应 ;
(2)电路连接正确后闭合开关,发现电压表无示数,电流表有示数,则原因可能是定值电阻 ;
(3)在探究电流与电压的关系时,小红记录的数据如表格所示,其中第 次数据是无法在实验中通过测量得到的。通过分析表格中有效数据,可得结论: ;
(4)接下来探究电流与电阻的关系,先用的定值电阻进行实验,闭合开关,调节滑片到合适位置,电流表示数如图-2所示,并记录电压表示数。再将的定值电阻依次更换为10、15继续探究,移动滑片,直到电压表示数每次均为 ,并记录数据;
(5)小红还想使用的定值电阻继续完成第4次实验,发现无论怎样调节滑动变阻器。都无法使电压表的示数与之前相同。小红发现要使用该电阻完成实验,只需重新设定两端的电压即可。请问小红设定的两端电压的选取范围是 ;
(6)为了解决(5)中的问题,小红提出在最初连接电路时,只需在电流表与滑动变阻器之间串联一个的定值电阻,电压表的示数仍与原设定电压值相同,即可完成上述4次实验。你认为合理吗?请说明理由: 。
3.(2025·陕西省渭南市·二模)艾灸疗法是中医学的重要组成部分,如图甲是一款额定电压为220V的发热艾灸坐垫。有高温和低温两挡功能,如图乙为该坐垫简化电路原理图,R1为发热电阻丝(不考虑温度对阻值的影响),定值电阻R2位于坐垫外部,R2=1100,高温挡额定功率为44W,求:
(1)艾灸时通过 的方式改变人体穴位的内能,闻到浓浓的艾草药香,这是 现象;
(2)发热艾灸坐垫在低温挡正常工作时,通过R1的电流是多少 ?
(3)发热艾灸坐垫在低温挡正常工作10min,R1产生的热量是多少 ?
(4)断开家中其他用电器,仅让发热艾灸坐垫在高温挡下工作,测得图丙中电能表转盘5min内转过10转,请计算该过程中发热艾灸坐垫的实际功率 。
4.(2025·陕西省渭南市·二模)小明家有一个煲汤用的电热锅,如图甲所示是其简化电路图,、是发热电阻(忽略阻值变化),其中。通过开关、切换加热挡和保温挡。已知该电热锅的额定保温功率为110W。问:[水的比热容]
(1)当开关、都闭合时,电热锅处于 (选填“加热”或“保温”)挡;电热锅正常加热时电路中的电流为 A;
(2)的阻值;
(3)该电热锅处于加热挡正常工作时,使的水由烧开,用了5min,那么该电热锅的加热效率为多少?[结果保留至0.1%,设当时锅内气压为1个标准大气压]
(4)小明发现生活中保温水壶也有类似的功能,他想自己设计一个具有特定功能的保温金电路图。市场上两款温控开关K1和K2,其工作特性如下:当温度低于时,K1保持闭合,K2保持断开。当温度高于60℃时,K1会断开,K2则会闭合。保温壶的工作要求是水温低于60cm。加热电阻工作:水温高于60℃时,加热电阻不工作。提供的器材有电源、加热电阻、流行K1、温控开关K2。请选择合适的器材在图乙虚线框中画出具有该保温壶功能的电路图。
5.(2025·陕西省咸阳市·二模)
(1)请在图1中画出光线AO经空气射向水面时,反射光线的具体位置和折射光线的大致位置。
(2)如图2,金属滑杆上的滑片与电阻R接触良好,要求:当油箱油面下降时,油量表的示数变小,且油箱中的油用完时,滑片移到最上端,油量表的示数为零,请完成剩余的电路设计。
6.(2025·陕西省宝鸡市金台区宝鸡市·二模)小丽设计了一个充电的电子身高测量仪,工作原理如图-1所示,电池容量为,电压恒为20V,身高显示表由电压表改装而成。绝缘板与滑动变阻器的滑片P固定在一起。定值电阻的阻值为,滑动变阻器的规格为“”,电压表的量程为0~15V,电流表的量程为0~3A。下表为接入电路的阻值与被测者身高的对应关系。接在电路中的作用是 ,站在测量仪上的同学越高,身高显示表的示数 (选填“越大”“越小”或“不变”),为保证电路安全工作,此测量仪测量的身高不能超过 cm;根据图-2中电能表参数,只给测量仪充满电过程中,电能表指示灯闪烁 次。
身高/cm
140
145
150
155
160
165
170
175
180
185
190
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
7.(2025·陕西省渭南市·二模)科技活动小组的同学设计了一个苹果质量筛选系统,如图甲所示,检测电路如图乙所示,电源电压恒为12V,R0为10Ω的定值电阻,R为压敏电阻,其阻值随压力的变化关系如图丙。闭合开关,当苹果经过检测台时,R受到的压力恰好等于苹果重力的一半,此时若R0两端的电压UAB>2V,说明苹果质量达标,否则苹果将被推出传送带。g取10N/kg,下列说法正确的是( )
A.经过检测台的苹果质量越大,R0的电功率越小
B.当苹果质量小于或等于150g时,将被推出传送带
C.当检测台上没有苹果时,1min内整个电路消耗的电能为86.4J
D.要提高质量筛选标准,应将R0换成阻值更大的定值电阻
8.(2025·陕西省咸阳市·二模)在探究电流与电压关系的实验中,小明同学在完成了老师布置的实验后,由于对动手实验非常感兴趣,所以他又自行连接了一个新的电路,邀请老师检查后确认电路连接正确,于是他开始进行新的实验探究,并将自己实验时的数据记录在表格中,然后让他的好朋友小军通过数据分析实验中的一些信息。小军的分析中不正确的是( )
滑片位置
电压表示数/V
电流表示数/A
最左
0
0.6
中间
3
0.3
最右
4
0.2
A.电路中电压表测量的是滑动变阻器的电压,且电路中可能还串联了一个定值电阻
B.滑动变阻器选择的是左端的下方接线柱,且开始实验时滑片在最右端
C.实验的电源电压为6V,定值电阻的阻值为20Ω
D.滑动变阻器的最大阻值为10Ω,定值电阻的最大功率为3.6W
9.(2025·陕西省渭南市·二模)如图是某学生设计的一种身高体重秤,其工作原理如图甲所示,电源电压不变,分别用两块电流表的示数指示身高和体重。其中是滑动变阻器,为压敏电阻,的阻值随压力变化关系如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.当压力变大时,阻值变大 B.被测者体重越大,电流表A1示数越小
C.被测者身高越低,电流表示数越大 D.若电源电压减小,体重和身高的测量值均偏小
10.(2025·陕西省商洛市·二模)随着我国经济的发展,人民生活水平日益提高,我国出现了越来越多的潜水爱好者。为了保证安全,潜水员都会佩戴如图甲所示的水压表和深度表。图乙是深度表的简化电路图,电源电压且恒定不变,定值电阻,RP是阻值随水深变化的电阻,其变化关系如图丙所示,RP允许通过的最大电流为0.25A。下列说法正确的是( )
A.随着潜水员从深水中逐渐上浮,电压表示数变大
B.深度表在水面上时,电路中的电流为0.1A
C.电压表为2V时,潜水员下潜的深度为30m
D.在保证电路安全的情况下,该深度表可以到达的最大深度为60m
11.(2025·陕西省西安市·二模)如图为探究电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关的实验装置。电路接通后,电阻丝R1与R2两端的电压之比为 ;通过电阻丝R1与R3的电流之比为 ;相同时间内,电阻丝R1、R2、R3产生的热量之比为 。
12.(2025·陕西省西安市·二模)某电热水器有高温挡和低温挡。科学兴趣小组同学为模拟该热水器的工作原理,设计了如图甲所示电路。工作电路中有两根电热丝R1和R2,R1规格为“220V 1100W”,电热丝毒R2的阻值为44Ω,电源电压U2为220V。温控电路中电源电压U1恒为12V,R0为定值电阻,放世置于水箱中的热敏电阻Rt的阻值随温度变化的关系如图乙所示,闭合开关S,当通过电磁铁线圈峪中的电流大于或等于50mA时,工作电路断开。电磁铁线圈的电阻忽略不计。[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)]
(1)闭合开关S后,电磁铁的上端为 极;当旋钮开关处于“b、c”位置时,工作电路中的电流为 A?
(2)某次工作过程中,工作电路处于高温挡正常工作30分钟后,水箱中水温升高了40℃,工作电路的热效率为84%,则水箱中水的质量为多少kg?
(3)为了使温控电路控制的最高水温可以在60~84℃范围内调节,需对温控电路进行改进。科学兴趣小组用滑动变阻器和热敏电阻Rt来实现,请在图丙所示虚线框内完善改进后的温控电游路,并标明滑动变阻器的调节范围。(此问不要求写出计算过程)
13.(2025·陕西省西安市·二模)如图甲所示的电路中,电源电压恒为4.5V,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”,小灯泡标有“2.5V”字样,它的I-U图像如图乙所示,当电压表示数为1V时,小灯泡的电阻为 Ω。小灯泡正常发光时,小灯泡的额定功率为 W,10s内滑动变阻器上产生的热量为 J。
24.(2025·陕西省西安市·二模)如图是一款摄像机自主启动装置的简化电路图,电源电压恒为12V,RP是红外线探测电阻,R是定值电阻,阻值为8Ω。当R两端的电压为8V时,摄像机自主启动拍摄。求摄像机启动拍摄时:
(1)电路中的电流;
(2)RP的阻值及消耗的电功率。
15.(2025·陕西省西安市·二模)如图甲所示为小灯泡L和定值电阻R的I-U关系图像。把L和R接到如图乙所示的电路中,R0=5Ω,电源电压保持不变。闭合开关,电流表A1和A2的读数之比为1∶4,则电源电压为 V,小灯泡的电功率为 W,1min电阻R产生的焦耳热为 J。
16.(2025·陕西省西安市·二模)如图甲所示电路的电源电压保持不变,闭合开关后,将滑动变阻器的滑片由最右端向最左端移动的过程中,则下列说法正确的是( )
A.a是灯泡的U-I图线
B.R的最大阻值为10Ω
C.灯泡电阻的最小值为25Ω
D.电路的最大功率为3.6W
17.(2025·陕西省渭南市·二模)某品牌电动玩具如图甲所示,内部等效电路如图乙所示,电源电压为,小灯泡的电阻为,电动机线圈的电阻为,当玩具正常匀速行驶时,通过电动机线圈的电流为,则灯泡两端的电压是 V,5min内电动机线圈产生的热量是 J,5min内电路消耗的总电能为 J。(不考虑温度对电阻的影响)
电路的动态分析考点02
1.(2025·陕西省西安市·二模)图甲为家用燃气报警器的部分电路示意图,其中控制电路中的是气敏电阻,它的阻值与燃气浓度的关系如图乙。出厂预设当燃气浓度达到6%时报警,出厂测试时∶控制电路的电源电压为3V且保持恒定,闭合开关、,移动滑动变阻器滑片的位置,当控制电路中的电流为0.03A时,电磁铁恰好能将衔铁吸下,工作电路中红灯亮起而报警(电磁铁线圈的阻值忽略不计)。下列说法正确的是( )
A.控制电路通电后,电磁铁上端为S极
B.若要红灯亮时发出警报声,可在灯两端并联一扬声器
C.要达到出厂预设值,滑动变阻器接入电路的阻值为40Ω
D.若要报警器报警时的燃气浓度值更低一些,可适当向下移动滑动变阻器的滑片
2.(2025·陕西省汉中市·二模)有些汽车前挡风玻璃上的雨刮器能够随着雨量的大小,相应的改变刮水速度,雨停后,雨刮器自动停止工作。某学习小组查阅了相关资料后,自制了如图甲所示的雨水检测金属网,并设计了如图乙所示的模拟电路进行探究。(通过电动机的电流越大,电动机的转速越快)
(1)连接图乙电路前,发现电压表的指针偏向零刻度线左侧,接下来应进行的操作是 。
(2)正确操作并连接电路后进行探究,如图丙所示,将检测网竖立并浸入雨水中不同程度进行实验,实验记录如下表所示:
检测网浸入雨水中部分
未浸入
浸入
浸入
全部浸入
电流表的示数/A
0
0.16
0.20
电压表的示数/V
3
2.4
2
1.6
①当检测网全部浸入雨水中时,电流表示数如图丁所示,为 A;实验电路的电源电压为 V。
②检测网未浸入雨水中,电流表无示数,将检测网浸入雨水中,电流表有示数,表明雨水是 (选填“导体”或“绝缘体”)。
③分析数据可知,检测网浸入雨水中的部分越多,检测网的电阻越 (选填“大”或“小”),电动机的转速越 (选填“快”或“慢”)。
(3)实验小组设计的电路在无雨水时,电动机不能转动,无法实现车窗的清洗。请你在不拆卸原电路的基础上,在检测网两端并联一个电路元件,以解决此问题。并联的元件是: 。
3.(2025·陕西省汉中市·二模)秋冬交替是流感高发的时候,在医院门诊输液的人很多,小明设计了可以提示液体剩下多少的电路图。如图所示,其中电源电压恒为6V,R为滑动变阻器,其规格为“20Ω,1A”,L为标有“5V,2.5W”的小灯泡,灯丝电阻不变,电压表量程为0~3V。在输液过程中,为保护电路中所有元件的安全,下列说法正确的是( )
A.滑片P随着药液的减少而下滑 B.随着药液的减少,电压表示数变大
C.电路消耗的最大功率为3W D.电路的最大电流为0.8A
4.(2025·陕西省西安市·二模)如图甲是科技小组设计的“智能温控小屋”简化电路,受控电路功率随时间的变化关系如图乙所示。当室温上升至28℃时冷却系统开始工作,当室温降至23℃时停止工作。为热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小,当控制电路中的电流为时,衔铁刚好被吸下,控制电路电源电压恒为3V。定值电阻为,线圈电阻忽略不计。下列说法中正确的是( )
A.受控电路内消耗的电能为
B.电磁铁上端是N极
C.受控电路工作时,通过电阻的电流为
D.热敏电阻的变化范围为
5.(2025·陕西省西安市·二模)如图所示,这是人体身高测量仪的电路示意图,是的定值电阻,R是滑动变阻器,电源电压恒为6V,滑片会随身高上下平移。当开关闭合,被测身高降低时,下列说法正确的是( )
A.电流表的示数变大
B.电压表的示数变小
C.电压表的示数与电流表的示数的比值变小
D.该电路的最大总电功率为
6.(2025·陕西省西安市·二模)如图1是某实验室的自动除湿器,内部简化电路图如图2,已知U1=12V,调控电阻的阻值范围为0~1000Ω,R为湿敏电阻,其阻值随相对湿度φ(单位为:%RH)变化的图象如图3所示,L为磁控开关,当控制电路中电流大于或等于20mA时,L的两个由磁性材料制成的弹片具有了磁性并相互吸合,工作电路的压缩机开始带动系统进行除湿。工作电路两端电压U2=220V,Rg为保护电阻,磁控开关L的线圈电阻不计。问∶
(1)当S接通时,线圈上端的磁极是 极,磁性弹片可能是 (选填“铁”或“铝”)材料制成的;
(2)要求相对湿度控制在35%RH以内,则调控电阻R0的阻值为多少?
(3)在磁控开关L闭合条件不变的情况下,若要早点开始除湿,则应将调控电阻R0的阻值 (选填“增大”、“不变”或“减小”);
(4)该除湿器的铭牌中有一参数为“除湿量1.2kg/h(30℃80%RH)”,表示在30℃、相对湿度80%RH的情况下每小时的除水量,相关资料显示在该环境条件下的室内空气含水量是24g/m3。已知某实验室内环境温度为30℃、相对湿度80%RH、体积为200m3,想使用这台总功率为1100W的除湿器为实验室除湿,如果每次都能把该实验室里的水分除干,则除湿一次需要消耗的电能是多少kW·h?
7.(2025·陕西省商洛市·二模)新房装修时,工人经常用普通量角器测量一些角度,使用时不方便读数。小明根据所学的知识设计了电子量角器,电路如图所示,电流表的量程为,电压表的量程为,O为半圆弧电阻的圆心,金属滑片OP为半径,与半圆弧接触良好,接入电路的电阻与指针旋转角度成正比,电源电压恒为,为电阻箱。将滑片OP旋转至M处,调节的阻值,使电路中电流为。保持的阻值不变,调节为时,电流表示数为。下列说法正确的是( )
A.角度增大时,电压表示数变小
B.电阻箱接入电路的阻值为
C.圆弧电阻MN的最大阻值为
D.该电子量角器能测量的最大角度为
8.(2025·陕西省西安市·二模)如图所示的电路为伏安法测量小灯泡电功率的实物图,闭合开关后,发现电流表和电压表都有示数,但灯泡不发光;向右滑动滑片过程中,小灯泡亮度逐渐变亮。下列说法中正确的是( )
A.闭合开关后小灯泡不发光是电路断路导致的
B.向右滑动滑片时,电流表示数变小
C.向右滑动滑片时,电压表示数变大
D.灯泡逐渐变亮,是额定功率变大了
9.(2025·陕西省西安市·二模)一款门外测温报警装置的简化电路如图所示。门外来人用手按压图中左边力感电路中的压敏电阻R压,其阻值随压力的增大而变小。当定值电阻R1两端的电压U1≥1V时,将触发热感电路开关S2闭合。若热感电路中的电流I2≥0.2A时,则会触发另外的报警器(图中未画出)发出警报,门内人员即可通过报警提示决定是否开门。还可以通过调节滑动变阻器R2来设置不同的报警临界温度。已知两电路的电源电压均为6V,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A,R1的阻值为6Ω,R2标有“50Ω,1A”,热敏电阻R热随温度的变化情况如表。下列有关描述正确的是( )
温度/℃
35
35.5
36
36.5
37
37.5
38
38.5
39
R热/Ω
45
36.5
25
22
21.5
19
18
17
16.8
A.当门外来人用手按压压敏电阻R压时,力感电路中电压表示数随之变小
B.若仅向下移动滑动变阻器的滑片时,当R1两端的电压U1<1V也会使S2闭合
C.当设置的报警临界温度为36.5℃时,滑动变阻器接入电路的阻值为8Ω
D.当电压表示数为1V时,力感电路消耗的总功率为6W
电阻的测量考点03
10.(2025·陕西省渭南市·二模)小明想通过实验测量一灯泡正常发光时的电阻,已知小灯泡的额定电压为2.5V,图甲为他所连的实验电路。
(1)电路连接好后,闭合开关前,滑片P应移到 端(选填“A”或“B”);
(2)小明闭合开关后,发现小灯泡不亮,电流表和电压表均无示数,发生这种现象的原因可能是 (选填“灯泡断路”或“滑动变阻器断路”)。
(3)排除故障后继续实验,观察到电压表示数为1V时,小灯泡发光较暗,要使小灯泡正常发光,应向 (选填“A”或“B”)端移动滑片,同时视线应注意观察电压表的示数,直至示数为 V;
(4)小明经过实验,得到数据如表所示,则小灯泡正常发光时的电阻是 Ω。小明仔细分析实验数据,对比得出的几个阻值,发现每次测量结果都有较大差异,认为产生这种差异 (选填“属于”或“不属于”)误差。
实验次数
电压/
电流/
(5)小明同学又想用“伏安法”来测量定值电阻阻值,但实验过程中电流表突然损坏了,小明利用现有器材仍然完成了实验,实验电路如图乙所示(滑动变阻器最大阻值为,电源电压未知且不变),请将下列相关实验步骤补充完整:
①按照图乙所示的电路图连接好电路;
②闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到最左端,读出电压表示数;
③闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到最右端时,读出电压表示数;
④根据已知条件和测量结果,写出定值电阻的表达式 (用符号表示)。
11.(2025·陕西省西安市·二模)跨学科实践小组想设计一款电子量角器,他们从废旧电位器上拆下了一个半圆形电阻体EF(电阻均匀分布,阻值约几千欧姆)及滑片OP,OP能够围绕圆心O转动,P与EF接触良好,a、b、c均为接线柱,其简化图如图甲所示。器材:学生电源(调至12V不变)、滑动变阻器R1、电阻箱R2(0~9999Ω)、电阻体EF(含滑片OP)、电流表(0~0.6A)、电压表(0~15V)各一个,导线、开关若干。要求:能根据电表示数,计算出角度。
任务一:测量电阻体EF的阻值
(1)小明想用如图乙所示电路测量EF的阻值,但小华认为不可行,原因是 ;
(2)经过小组讨论,尝试用图丙电路进行测量,步骤如下:
①按图连接电路,先闭合开关S1、S2,读出电压表示数;
②断开开关 (选填“S1”或“S2”),调节电阻箱接入电路阻值,直到电压表示数为①中的一半,读出此时电阻箱的阻值为2400Ω;
③计算电阻体EF的阻值为 Ω;
任务二:电子量角器电路设计
(3)他们受上面测量电阻的电路启发,设计了如图丁所示电路,但未连完,请用笔画线代替导线将电路连接完成,要求:滑片OP与OE之间的夹角越大,电压表示数越大;
(4)具体调试步骤如下:
①在连接电路时,断开开关S1,OP转到E端,将电阻箱R2调到某一阻值;
②连接好电路后,闭合开关S1,此时电压表示数为 V,在此电压处标注0°;
③保持电阻箱阻值不变,OP转到与EF连线垂直,电压表示数如图戊所示,在此电压处标注90°;
(5)根据以上数据回答:电阻箱R2的阻值为 Ω,保持电阻箱阻值不变,电压表示数为6V,应标注的度数是 。
12.(2025·陕西省渭南市·二模)小明在做“测量小灯泡发光时的电阻”实验,实验电路如图甲所示(未连接完整),小灯泡的额定电压为2.5V,滑动变阻器的规格为“20;1.5A”。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示的实验电路连接完整,要求:当滑动变阻器的滑片P向右移动时,小灯泡变亮,导线不得交叉 。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应位于最 (选填“左”或“右”)端。闭合开关,发现电流表有示数,而电压表示数为零,两电表均完好,产生这一现象的原因可能是 。
(3)排除故障后闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P的位置,当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,为 A,则小灯泡正常发光时的电阻是 (计算结果保留一位小数)。
(4)小明根据多次实验得到的数据绘制的电流和电压变化关系图像如图丙所示,则图像中原点O处灯丝的电阻值可能是( )(选填字母)。
A.0 B.4 C.10
(5)实验完成后,小明不用电流表,添加了一个已知阻值为R0的定值电阻,设计了如图丁所示的电路,按如下步骤操作测出额定电压为U额的小灯泡的额定功率:
①闭合开关,调节滑片,使电压表示数为U额;
②保持滑动变阻器滑片位置不变,将电压表接在定值电阻R0两端,测出其两端电压U0;
③小灯泡的额定功率的表达式为P额= (用R0、U额和U0表示)。
13.(2025·陕西省咸阳市·二模)小明为探究“电流与电阻的关系”,设计了图1所示的电路,电源由3节干电池串联组成(每节干电池的电压恒为1.5V),实验中使用的定值电阻分别为25Ω、20Ω、15Ω、10Ω、5Ω,滑动变阻器的规格为“15Ω 1A”。
(1)图1的电路中,有一根导线的一端接错了,请你在这根导线上打“×”,并补画出正确的那根导线。
(2)闭合开关前应将滑动变阻器滑片调至最 (选填“左”或“右”)端。
(3)小明先用5Ω电阻实验,闭合开关后,发现电流表有示数,电压表无示数,则电路故障可能是定值电阻R 。
(4)根据实验数据绘制电流I随电阻R变化的图像(如图2),得出实验结论:当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 。
14.(2025·陕西省西安市·二模)在测定“小灯泡电功率”的实验中,电源用的是2节新干电池,滑动变阻器的铭牌标有“50Ω 1A”、选用的小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。
(1)如图a是小明测定灯泡L额定功率的实物电路图(不完整)。请用笔画线代替导线将实物电路图连接完整。要求滑片向左移动时电流表示数变小 ;
(2)闭合开关,移动滑片P到某一点时,电压表示数(如图(b)所示)为 V,若他想测量小灯泡的额定功率,应将图(a)中滑片P向 (选填“A”或“B”)端缓慢移动。同时观察 (灯泡亮度/电压表示数),直至灯泡正常发光,此时电流表的示数如图c所示,则该灯泡的额定功率为 W;
(3)如下表:是小明测出的该规格小灯泡I与U关系的部分数据。老师发现其中一组数据是编造的,请根据所学的知识进行推断应是第 次(填序号),如果想得到表中完整,的数据可以采取的相应措施是 ;
实验次数
1
2
3
4
5
6
U/V
0.20
0.80
1.40
2.00
2.50
2.90
I/A
0.02
0.08
0.13
0.18
0.21
A.将电压表的量程换位0~15V
B.将电流表换成量程更小的灵敏电流表
C.更换最大阻值大于或等于140Ω的滑动变阻器
D.换成电压为6V的电源
(4)对实验现象进一步分析可知:小灯泡的实际功率越大,小灯泡越亮。但小明发现:标有“220V,9W”的LED灯与标有“220V,60W”的普通白炽灯都正常发光时,亮度几乎相当。造成这一现象的原因可能是(选填字母)( )
A.两灯的实际功率相同
B.相同时间内,电流通过两灯做功相同
C.两灯将电能转化为光能的效率不同
电流与电阻、电压的关系考点04
1.(2025·陕西省商洛市·二模)在探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”实验时,小明使用的电源电压为3V保持不变,滑动变阻器规格为“20Ω,1A”,实验电路图如图甲所示。
(1)连接电路时,开关应处于 状态;
(2)正确连接电路后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应该移动到最 (选填“左”或“右”)端;
(3)闭合开关后,调节滑动变阻器,测得多组电流、电压的数据,记录如下表:
实验次数
1
2
3
4
5
电压
0.8
1.2
1.8
2.4
2.8
电流
0.08
0.12
0.18
0.24
0.28
通过计算,第 次数据不是真实的。排除错误数据后,根据表格数据,可以得到结论;当导体电阻一定时,通过导体的电流和导体两端的电压成 ;
(4)增加的定值电阻,利用上述的实验器材和电路还可以探究“电流与电阻的关系”;
①先将5Ω的定值电阻接入电路中,调节滑动变阻器,当电压表示数为2V时,记录电流表的示数;
②不改变滑动变阻器滑片的位置,将5Ω的电阻换成10Ω的电阻,闭合开关,向 (选填“左”或“右”)移动滑动变阻器滑片,移动过程中眼睛注视 (选填“电压表”或“电流表”)的示数;
③换接不同的定值电阻,重复上述的实验步骤,绘出电流I与电阻倒数变化的图像如图乙,由图乙可知:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 。
2.(2025·陕西省汉中市·二模)在“探究通过导体的电流与电压的关系”的实验中,设计了如图甲所示的电路,电源电压恒为3.0V,定值电阻R=5Ω。
(1)小敏根据如图甲的电路图,连接了如图乙所示的实验电路,检查时发现有一根导线连接有误,请在这根导线上打“×”,并用笔画线代替导线,画出正确的连线 (导线不得交叉);
(2)改正后,闭合开关,发现电压表示数接近电源电压,电流表无示数(滑动变阻器已调至最大),出现该故障的原因可能是 ;
(3)排除故障后,继续实验,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移至最 (选填“左”或“右”)端,然后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,将实验数据记录在表格中;
次数
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.5
3.0
电流I/A
0.10
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
(4)当移动滑片到某一位置时,使电压表示数如图丙所示,则电压表示数为 V,记录此时电流大小为0.4A;测完这组数据后,得到下一组数据是第5组数据,小明是将滑动变阻器滑片向 (选填“左”或“右”)移动了;
(5)根据记录的实验数据可以得出结论:导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 比;
(6)老师给小明了一个500Ω的定值电阻,让小明接入原电路再次实验。小明发现无法完成实验,请分析无法完成实验的原因是 。
3.(2025·陕西省西安市·二模)小明用图﹣1所示的实验装置探究电流与电压、电流与电阻的关系。电源电压为4.5V,定值电阻3个(5Ω、10Ω、15Ω),2个滑动变阻器的规格分别为A“10Ω 1A”和B“20Ω 1A”。
(1)连接电路时,开关应该处于 状态。请用笔画线代替导线将图﹣1中的实物图连接完整,要求:滑片P向右移动时,电压表示数变大。
(2)连接好电路,将滑动变阻器阻值调到最大,闭合开关S,发现电流表无示数,电压表示数始终接近电源电压,电路故障为 (选填“断路”或“短路”)。
(3)小明先用阻值为10Ω的定值电阻探究电流与电压的关系,得到的实验数据如下表所示。
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
1.6
2.0
2.2
2.4
2.8
电流I/A
0.16
0.20
0.22
0.24
①第5次实验电流表的示数如图﹣2所示,请将示数填入表中。
②分析表中数据可得出:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。得出此结论的理由是 。
(4)接下来,小明用原电路探究电流与电阻的关系,并根据实验数据绘制了如图﹣3所示的图像。
①他用5Ω的电阻完成实验后,断开开关,将定值电阻由5Ω换成10Ω,调节变阻器,使电压表示数为 V,记录电流表示数。
②根据实验数据分析可知,实验中小明选择的滑动变阻器规格应为 (选填“A”或“B”)。
4.(2025·陕西省宝鸡市·二模)在“探究电流与电压的关系”实验中,所用电源为两节干电池,滑动变阻器标有“20Ω,1A”字样;
(1)按照图甲所示的原理图连接实物电路时,开关应处于 状态;
(2)小明连接的实物电路如图乙所示,有一根导线连接错误。保持图乙电路中滑动变阻器滑片位置不动,闭合开关后,电压表的指针将 (选填“不偏转”“反向偏转”或“满偏”)。请你在图乙错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线,画出正确的连线;
(3)将电阻箱阻值调节为10Ω,闭合开关,多次改变滑动变阻器滑片的位置,记录对应的电压表、电流表示数,得到的实验数据如下表:
数据序号
1
2
3
4
5
电压U/V
1.0
1.4
2.0
2.6
3.2
电流I/A
0.10
0.14
0.20
0.26
0.32
①表格中的数据,有一组不合理,这组数据的序号是 ;
②排除不合理数据后,对表格中的数据进行分析,可得到的结论是: ;
(4)实验中,滑动变阻器的作用除了保护电路,还有 ;
(5)用现有的器材 (选填“能”或“不能”)继续探究电流与电阻的关系。
5.(2025·陕西省汉中市·二模)按要求完成作图;
(1)如图甲所示,为了训练引体向上需要的臂力,小明在家时借助吊环进行锻炼,以为支点,为身体的重心,请画出小明受到重力的示意图及其力臂。
(2)如图乙所示是“探究电流与电压的关系”实验电路,其中有两根导线未连接,请用笔画线代替导线将电路补充完整。要求:电压表测定值电阻两端的电压,滑动变阻器滑片向左移动时电流表示数变大,导线不得交叉。
43.(2025·陕西省西安市·二模)小明利用图甲所示的电路来探究电流与电压的关系。实验中电源电压保持3V不变,定值电阻的阻值为4Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω,0.5A”。
(1)按图甲连接好实物图,开关闭合前,滑动变阻器的滑片P应置于最 (左/右)端;
(2)连接好电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,发现两表指针偏转情况如图乙所示,若电路中只有一处故障,则该故障可能是 ;
(3)排除故障后闭合开关,调节滑片,使电流表示数如图丙,此时电流是 A;
(4)该同学完成了预先设计好的表格中的3次实验,将得到的实验数据填入表格。分析表中已测出的数据,可以初步得到实验结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成 。为了进一步验证这个结论,该同学利用现有器材在不改变电路连接的情况下,表格里余下的4次实验中,他还能完成 次。
电压U/V
0.3
0.6
0.9
1.2
1.5
1.8
2.4
电流I/A
0.23
0.30
0.38
/
学科网(北京)股份有限公司
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专题09 欧姆定律
考点01 欧姆定律的应用
考点02 电路的动态分析
考点03 电阻的测量
考点04 电流与电阻、电压的关系
1.(2025·陕西省西安市·二模)某景区为了统计节假日游客的人流量,在景区入口安装了自动计数器,其简化电路如图甲所示,电源电压恒为6V,为光敏电阻(有人员通过挡住射向的红外线时,其阻值变大,计数器会计数一次),为定值电阻。某时段电流表示数随时间变化的图像如图乙所示,已知计数器计数时定值电阻消耗的电功率为。下列说法正确的是( )
A.电流表示数为时,计数器会计数一次
B.定值电阻的阻值为
C.前3s内整个电路消耗的电能为
D.有人通过入口与无人通过入口,的电功率之比为5:9
【答案】BD
【来源】2025年陕西省西安市阎良区中考二模物理试题
【详解】A.有人员通过挡住射向的红外线时,其阻值变大,根据串联电路电阻的特点,总电阻变大,由可知,电路中的电流变小,所以电流表示数较小时,计数器会计数一次。由图乙可知,电流表示数为0.1A时,计数器会计数一次,故A错误;
B.已知计数器计数时定值电阻消耗的电功率为0.1W,此时电路中的电流为0.1A,根据公式可知,
故B正确;
C.由图乙可知,电路内电路中的电流I为0.1A,电路内电路中的电流,根据可得,整个电路电路内消耗的电能
故C错误;
D.由图乙可知,无人通过入口时,电路中的电流,有人通过入口时,电路中的电流,则无人通过入口与有人通过入口,的电功率之比为
因此有人通过入口与无人通过入口,的电功率之比为就为5∶9,故D正确。
故选BD。
2.(2025·陕西省汉中市·二模)如图甲所示,是某小组设计的调节光照度助力植物成长的模拟电路,电源电压,为电阻箱,光敏电阻的阻值随光照度的变化图像如图乙所示。当线圈中的电流时,电磁铁刚好能够吸下衔铁,启动电动机(图中未画出),带动遮光板下移减少光照。图丙中,能说明电动机工作原理的是 (选填“A”或“B”);若将的阻值调为,不计电磁铁线圈电阻,闭合开关,电磁铁的上端为 极,光照度最大为 Lx;若某植物对阳光需求更大,对电路可采取的办法是 。
【答案】 B S 调大的阻值
【来源】2025年陕西省汉中市中考二模物理试题
【详解】[1]电动机工作原理是通电导体在磁场中受力运动,图丙中B是研究该原理的装置,A是电磁感应原理(发电机原理),故B符合题意,A不符合题意。
故选B。
[2]根据安培定则(右手螺旋定则),用右手握住螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。由图甲可知,电流从电磁铁上端流入、下端流出,可判断上端为S极。
[3]电路中与串联,当时,总电阻
此时光敏电阻的阻值
由图乙知,当光敏电阻时,此时光照度
[4]植物对阳光需求更大,即光照度更大(更小)时才启动电动机,根据可知,可增大阻值(使电流达0.2A时更小,对应光照度更大),或减小电源电压,所以对电路可采取的办法是调大的阻值(或减小电源电压)。
3.(2025·陕西省西安市·二模)如图是某一电子测力计的电路原理图(弹簧形变量与压力F成正比),AB间的弹簧中间有可收缩的导线将R2接入电路。使用时B板固定不动,当A板上的压力F=0时,滑片P位于R2的最上端,已知R1=10Ω,R2的最大阻值为50Ω,电压表选用0~15V量程,电源电压为6V不变,开关S闭合。若A板上受到的压力F增大时,测力计上 (选填“只有电流表”或“只有电压表”或“电流表和电压表”)示数将增大。当电压表示数最大时,通电5min,在整个电路中电流做功为 J。把电压表盘改装为压力示数盘,使压力增大时,压力计的示数随指针向 (选填“左”或“右”)摆动,改装后的压力计表盘刻度是 (选填“均匀”或“不均匀”)的。
【答案】 只有电压表 180 右 不均匀
【来源】2025年陕西省西安市西安高新第一中学中考二模物理试题
【详解】[1]由图可知,电路为串联电路,电压表测滑动变阻器两端的电压,当压力F=0时,P位于R2的最上端,当A板上受到的压力F增大时,变阻器接入电路的阻值将变大,电流表的示数将变小,根据串联分压,电压表的示数将变大。
[2]当电压表示数最大时,滑动变阻器的电阻最大,此时电路中的电流
通电5min在整个电路中电流做功W=UIt=6V×0.1A×5×60s=180J
[3][4]把电压表盘改装为压力示数盘,使压力增大时,电压表示数变大,故向右摆动;弹簧形变量与压力F成正比,电阻与长度成正比,电阻与压力成一次函数关系,但根据U=IR知,电流是变化的,故电压表示数与压力不是一次函数关系,故刻度不是均匀的。
4.(2025·陕西省商洛市·二模)如图甲所示,是小花同学探究“电流与电阻的关系”时设计的电路图。三个定值电阻的阻值分别为,电源电压为恒定不变,为单刀三掷开关:
(1)闭合开关S,接1时,此时电流表示数如图乙所示为 A;
(2)当开关接2时,需要将滑动变阻器的滑片P向 (选填“左”或“右”)移动,直到电压表的示数为 V时,再记录电流表的示数;
(3)小花根据实验测得数据在坐标纸描绘出电流I与电阻的倒数的图像,发现图像是一条过原点的直线,说明在电压一定时,电流与电阻成 。
【答案】(1)0.4
(2) 右 2
(3)反比
【来源】2025年陕西省商洛市洛南县中考二模物理试题
【详解】(1)由图可知,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.4A。
(2)[1][2]由欧姆定律可知,电阻的电压U′=IR1=0.4A×5Ω=2V; 当开关S1接2时,即10Ω电阻连入电路中,根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大; 探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知,应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动,使电压表的示数为2V时,再记录电流表的示数。
(3)因为的图像是一条过原点的直线,所以I与成正比,因此I与R成反比,由此得出结论:电压一定时,电流与电阻成反比。
5.(2025·陕西省咸阳市·二模)我国无人机技术水平现在已经处在世界前沿。先进的软、硬件设施,高效的电机、能量密度更高的电池、高强度轻量化的机身材料以及各种传感器为无人机的飞行提供了硬件保障,其中传感器相当于无人机的眼睛,可以实时获取周围信息,凭借这些信息,无人机可以通过系统快速运算获得最佳飞行方案。下列传感器没有运用电磁波的是( )
A.红外传感器 B.气压传感器 C.毫米波雷达 D.激光雷达
【答案】B
【来源】2025年陕西省咸阳市旬邑县中考二模物理试题
【详解】A.红外传感器是利用红外线来进行工作的,红外线属于电磁波,所以红外传感器运用了电磁波,故A不符合题意;
B.气压传感器是通过感受气压的变化,将气压信号转换为电信号等其他便于测量和处理的信号,其工作原理不涉及电磁波,故B符合题意;
C.毫米波属于电磁波,毫米波雷达是利用毫米波来探测目标的距离、速度等信息,运用了电磁波,故C不符合题意;
D.激光本质是电磁波的一种,激光雷达是利用激光来进行探测的,运用了电磁波,故D不符合题意。
故选B。
6.(2025·陕西省西安市·二模)小聪利用图甲电路探究“电流与电阻的关系”。电源电压恒为,定值电阻的阻值分别为、、、、,两个滑动变阻器”和”。
(1)闭合图甲中的开关,电流表 (选填“会”或“不会”)被烧坏。该电路导线连接存在错误,请在接错的导线上画“”,并用笔画线代替导线,将电路连接正确。
(2)正确连接电路后进行实验,小聪记录的实验数据如下表所示:
实验次数
1
2
3
4
5
电阻
5
10
15
20
25
电流
①第3次实验中,电流表示数如图乙所示,读数为 A。
②分析表中数据可知,阻值为 的定值电阻连入电路时,实验数据是错误的。
③分析表中可信数据可得:导体两端电压一定时,通过导体的电流与电阻成 。
(3)由表格数据还可知,小聪选择的滑动变阻器是 (选填“”或“)。
(4)小聪继续利用该电路,选择了的定值电阻来探究“电流与电压的关系”,在保证电路安全的前提下,定值电阻两端的电压可在 V范围内调节。
【答案】(1) 不会
(2) 0.2 20 反比
(3)
(4)
【来源】2025年陕西省西安市阎良区中考二模物理试题
【详解】(1)[1][2]图甲是小明连接的实物电路。闭合开关后移动滑片,因电压表与电流表串联,电流表的示数为零。电流表与变阻器和电阻串联,电压表与电阻并联,如图所示:
(2)[1]电流表的量程,分度值是,电流表的示数为。
[2]根据表格数据可知,除定值电阻为外,电流与电阻之积为
故在进行阻值为的定值电阻连入电路时的实验数据是错误的。
[3]去掉错误数据后,电流与电阻之积为一定值,故得出结论:在导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(3)当电路中的电流越大时,滑动变阻器接入电路中的电阻越小,由第5组数据知,此时电流最小,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电阻R两端电压为3V时,根据串联电路电压可知,滑动变阻器两端电压为
则滑动变阻器接入电路的最大阻值
略小于,由此可知,本次实验选择的滑动变阻器为滑动变阻器(规格为“ ”)。
(4)当使用阻值为的定值电阻实验时,根据串联分压特点可知
故定值电阻两端的电压的最小值为
根据电压表量程可知当定值电阻两端电压最大为3V时,电路中的电流最大值为
小于电流表的量程,故应控制定值电阻两端的电压在的范围内。
欧姆定律的应用考点01
1.(2025·陕西省咸阳市·二模)如图所示的是一款潜水器深度表的自主启动装置简化电路图。电源电压恒为9V,R是探测压敏电阻,其阻值随压力增大而减小,是阻值为6Ω的定值电阻,当两端的电压增大到6V时,深度表自主启动记录深度,此时R的阻值是 Ω,R消耗的电功率是 W。此时若继续下潜,则定值电阻消耗的电功率 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】 3 3 变大
【来源】2025年陕西省咸阳市旬邑县中考二模物理试题
【详解】R0与R串联,电压表测量R0的电压,电流表测量电路电流。
[1]串联电路电流处处相等,当两端的电压增大到6V时,电路电流为
R的电压为
由欧姆定律得,此时R的阻值是
[2]R消耗的电功率是
[3]此时若继续下潜,由得,R受到的压强变大,受到的压力变大,其阻值减小,电路电阻变小,电源电压不变,由欧姆定律得,电路电流变大,由得,定值电阻R0消耗的电功率变大。
2.(2025·陕西省咸阳市·二模)小红用如图-1所示电路探究“通过导体的电流与电压、电阻的关系”,电源电压为,滑动变阻器的规格为“”,电压表量程为。
实验次数
1
2
3
4
5
1
1.5
2
2.5
3
0.10
0.15
0.20
0.25
0.3
(1)连接电路之前,开关应 ;
(2)电路连接正确后闭合开关,发现电压表无示数,电流表有示数,则原因可能是定值电阻 ;
(3)在探究电流与电压的关系时,小红记录的数据如表格所示,其中第 次数据是无法在实验中通过测量得到的。通过分析表格中有效数据,可得结论: ;
(4)接下来探究电流与电阻的关系,先用的定值电阻进行实验,闭合开关,调节滑片到合适位置,电流表示数如图-2所示,并记录电压表示数。再将的定值电阻依次更换为10、15继续探究,移动滑片,直到电压表示数每次均为 ,并记录数据;
(5)小红还想使用的定值电阻继续完成第4次实验,发现无论怎样调节滑动变阻器。都无法使电压表的示数与之前相同。小红发现要使用该电阻完成实验,只需重新设定两端的电压即可。请问小红设定的两端电压的选取范围是 ;
(6)为了解决(5)中的问题,小红提出在最初连接电路时,只需在电流表与滑动变阻器之间串联一个的定值电阻,电压表的示数仍与原设定电压值相同,即可完成上述4次实验。你认为合理吗?请说明理由: 。
【答案】(1)断开
(2)短路
(3) 1 当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
(4)
(5)
(6)不合理,因为使用电阻时无法完成实验
【来源】2025年陕西省咸阳市乾县薛录初中中考二模物理试题
【详解】(1)连接电路之前,为了保护电路,开关应断开。
(2)据图-1可知,电路是串联的,电压表测定值电阻两端电压,电流表测电路中的电流,闭合开关,电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数,则可能是定值电阻发生短路,电压表相当于测导线电压,因此无示数。
(3)[1]第1次的实验数据中,定值电阻两端电压为1V,变阻器两端电压为
此时电路中的电流是0.1A,则变阻器接入电路中的阻值为
而变阻器的规格是“”,因此数据是无法在实验中通过测量得到的。
[2]根据表格剩余数据分析可知,当定值电阻阻值不变时,电压变为原来的多少倍,电流也变为原来的多少倍,即当电阻一定时,电流与电压成正比。
(4)据图-2可知,电流表选择的是小量程,分度值是0.02A,读数为0.4A,则定值电阻两端电压为
探究实验过程中始终保持电压不变,因此电压表示数每次均为2V。
(5)根据串联分压原理可得
已知电源电压为6V,定值电阻的最大阻值为20Ω,变阻器的最大阻值为30Ω,带入上式可得
解得,即定值电阻两端最小电压为2.4V,由于电压表的量程是0∼3V,则设定的两端电压的选取范围是2.4V~3V。
(6)当定值电阻的阻值为时,定值电阻两端电压为2V,电路中的电流为
此时电路中的总电阻为
若电路中再串联的定值电阻,则无法完成实验。
3.(2025·陕西省渭南市·二模)艾灸疗法是中医学的重要组成部分,如图甲是一款额定电压为220V的发热艾灸坐垫。有高温和低温两挡功能,如图乙为该坐垫简化电路原理图,R1为发热电阻丝(不考虑温度对阻值的影响),定值电阻R2位于坐垫外部,R2=1100,高温挡额定功率为44W,求:
(1)艾灸时通过 的方式改变人体穴位的内能,闻到浓浓的艾草药香,这是 现象;
(2)发热艾灸坐垫在低温挡正常工作时,通过R1的电流是多少 ?
(3)发热艾灸坐垫在低温挡正常工作10min,R1产生的热量是多少 ?
(4)断开家中其他用电器,仅让发热艾灸坐垫在高温挡下工作,测得图丙中电能表转盘5min内转过10转,请计算该过程中发热艾灸坐垫的实际功率 。
【答案】(1) 热传递 扩散
(2)0.1A
(3)6600J
(4)40W
【来源】2025年陕西省渭南市合阳县中考二模物理试题
【详解】(1)[1]艾灸时人体穴位吸收热量,内能会增加,通过热传递的方式改变人体穴位的内能。
[2]闻到浓浓的艾草药香是扩散现象,说明构成物质的分子不停地做无规则运动。
(2)据乙图可知,接“1”时,电路为R1单独串联,此时电路中的电阻最小,接“2”时,电路为R1、R2串联,电路中的电阻最大,根据可知,接“1”时,电阻小,电功率大为高温挡,接“2”时,电阻大,电功率小为低温挡,已知高温挡额定功率为44W,则R1的阻值为
低温挡正常工作时,电路中的总电阻为
电路中的电流为
由于串联电路中电流处处相等,因此通过R1的电流是0.1A。
(3)发热艾灸坐垫在低温挡正常工作10min,R1产生的热量是
(4)图丙中电能表转盘5min内转过10转,则发热艾灸坐垫消耗的电能为
该过程中发热艾灸坐垫的实际功率为
4.(2025·陕西省渭南市·二模)小明家有一个煲汤用的电热锅,如图甲所示是其简化电路图,、是发热电阻(忽略阻值变化),其中。通过开关、切换加热挡和保温挡。已知该电热锅的额定保温功率为110W。问:[水的比热容]
(1)当开关、都闭合时,电热锅处于 (选填“加热”或“保温”)挡;电热锅正常加热时电路中的电流为 A;
(2)的阻值;
(3)该电热锅处于加热挡正常工作时,使的水由烧开,用了5min,那么该电热锅的加热效率为多少?[结果保留至0.1%,设当时锅内气压为1个标准大气压]
(4)小明发现生活中保温水壶也有类似的功能,他想自己设计一个具有特定功能的保温金电路图。市场上两款温控开关K1和K2,其工作特性如下:当温度低于时,K1保持闭合,K2保持断开。当温度高于60℃时,K1会断开,K2则会闭合。保温壶的工作要求是水温低于60cm。加热电阻工作:水温高于60℃时,加热电阻不工作。提供的器材有电源、加热电阻、流行K1、温控开关K2。请选择合适的器材在图乙虚线框中画出具有该保温壶功能的电路图。
【答案】(1) 加热 4
(2)385Ω
(3)95.5%
(4)
【来源】2025年陕西省渭南市蒲城县中考二模物理试题
【详解】(1)[1]当同时闭合开关S、S1时,R2被短路,此时电路电阻最小,由知道,电功率较大,处于电热锅的加热状态;闭合开关S、断开S1时,两个电阻串联,电路中的电阻较大,由知道,电功率较小处于保温状态。
[2]由知道,同时闭合开关S、S1时,电热锅正常加热时电路中的电流为
(2)保温时两个电阻串联,则
解得,R2的阻值
(3)水吸收的热量
电热锅加热挡的功率为
电热锅保温15min所消耗的电能
加热效率为
(4)保温壶的工作要求是水温低于60℃时,加热电阻工作;水温高于60℃时,加热电阻不工作,因而选择当温度低于60℃时,K1保持闭合的开关与电阻串联即可,如下图所示:
5.(2025·陕西省咸阳市·二模)
(1)请在图1中画出光线AO经空气射向水面时,反射光线的具体位置和折射光线的大致位置。
(2)如图2,金属滑杆上的滑片与电阻R接触良好,要求:当油箱油面下降时,油量表的示数变小,且油箱中的油用完时,滑片移到最上端,油量表的示数为零,请完成剩余的电路设计。
【答案】(1)
(2)
【来源】2025年陕西省咸阳市旬邑县中考二模物理试题
【详解】(1)过入射点垂直于界面作出法线,图中入射角是90°- 30°=60°,反射角是反射光线与法线的夹角,反射角等于入射角也为60°,据此在法线右侧的空气中画出反射光线;光由空气斜射进入水中时,折射光线向靠近法线方向偏折,折射角小于入射角,据此画出折射光线,如图所示:
(2)当油箱油面下降时,油浮标下降,滑片上移,上端电阻阻值变小,油量表的示数将变小,且油箱中的油用完时,滑片移到最上端,油量表的示数为零,说明油量表是电压表改造的,电压表与电阻R并联,电路连接如图所示:
6.(2025·陕西省宝鸡市金台区宝鸡市·二模)小丽设计了一个充电的电子身高测量仪,工作原理如图-1所示,电池容量为,电压恒为20V,身高显示表由电压表改装而成。绝缘板与滑动变阻器的滑片P固定在一起。定值电阻的阻值为,滑动变阻器的规格为“”,电压表的量程为0~15V,电流表的量程为0~3A。下表为接入电路的阻值与被测者身高的对应关系。接在电路中的作用是 ,站在测量仪上的同学越高,身高显示表的示数 (选填“越大”“越小”或“不变”),为保证电路安全工作,此测量仪测量的身高不能超过 cm;根据图-2中电能表参数,只给测量仪充满电过程中,电能表指示灯闪烁 次。
身高/cm
140
145
150
155
160
165
170
175
180
185
190
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
【答案】 保护电路 越大 185 110
【来源】2025年陕西省宝鸡市金台区宝鸡市第一中学中考二模物理试题
【详解】[1][2][3]分析电路可知,、滑动变阻器串联,电流表测电路电流,电压表测电压。接在电路中可以防止在滑动变阻器接入电路阻值过小时电路中电流过大,起到保护电路的作用;站在测量仪上的同学越高,滑动变阻器接入电路阻值越大,根据串联分压原理,电压表示数越大,则身高显示表的示数越大;电压表的量程为0~15V,所以电压表示数最大为15V时,测量的身高最大,根据串联分压原理则有
解得此时接入电路阻值。由表可知对应的身高为185cm,则为保证电路安全工作,此测量仪测量的身高不能超过185cm。
[4]给测量仪充满电消耗的电能为
则电能表指示灯闪烁次数为
7.(2025·陕西省渭南市·二模)科技活动小组的同学设计了一个苹果质量筛选系统,如图甲所示,检测电路如图乙所示,电源电压恒为12V,R0为10Ω的定值电阻,R为压敏电阻,其阻值随压力的变化关系如图丙。闭合开关,当苹果经过检测台时,R受到的压力恰好等于苹果重力的一半,此时若R0两端的电压UAB>2V,说明苹果质量达标,否则苹果将被推出传送带。g取10N/kg,下列说法正确的是( )
A.经过检测台的苹果质量越大,R0的电功率越小
B.当苹果质量小于或等于150g时,将被推出传送带
C.当检测台上没有苹果时,1min内整个电路消耗的电能为86.4J
D.要提高质量筛选标准,应将R0换成阻值更大的定值电阻
【答案】B
【来源】2025年陕西省渭南市合阳县中考二模物理试题
【详解】A.苹果的质量越大,苹果对压敏电阻的压力越大,由图丙可知压敏电阻接入电路的阻值越小,根据串联电路电阻规律可知电路总电阻越小,根据欧姆定律可知通过电路电流的越大,根据P=I2R可知R0的电功率越大,故A错误;
B.根据欧姆定律可知R0两端的电压UAB=2V时,通过电路的电流为
串联电路各处电流相等,串联电路总电压等于各部分电压之和,此时压敏电阻接入电路的阻值为
由图丙可知压敏电阻受到的压力为0.75N,又苹果的重力等于苹果对压敏电阻的压力的二倍,所以此时苹果的质量为
当苹果质量小于或等于150g时,压力小于或等于0.75N,压敏电阻的阻值大于或等于50Ω,电路中的电流小于或等于0.2A,由欧姆定律可知,R0两端的电压UAB≤2V,苹果被推出去,故B正确;
C.当检测台上没有苹果时,R受到的压力为0,由图丙可知,此时压敏电阻的阻值为100Ω,电路中的电流为
1min内整个电路消耗的电能为W=UI't=12V×0.1A×60s=72J
故C错误;
D.提高质量筛选标准,压敏电阻受到的压力变大,压敏电阻接入电路的阻值变小,压敏电阻两端的电压不变,由串联分压原理知,应将R0换成阻值更小的定值电阻,故D错误。
故选 B。
8.(2025·陕西省咸阳市·二模)在探究电流与电压关系的实验中,小明同学在完成了老师布置的实验后,由于对动手实验非常感兴趣,所以他又自行连接了一个新的电路,邀请老师检查后确认电路连接正确,于是他开始进行新的实验探究,并将自己实验时的数据记录在表格中,然后让他的好朋友小军通过数据分析实验中的一些信息。小军的分析中不正确的是( )
滑片位置
电压表示数/V
电流表示数/A
最左
0
0.6
中间
3
0.3
最右
4
0.2
A.电路中电压表测量的是滑动变阻器的电压,且电路中可能还串联了一个定值电阻
B.滑动变阻器选择的是左端的下方接线柱,且开始实验时滑片在最右端
C.实验的电源电压为6V,定值电阻的阻值为20Ω
D.滑动变阻器的最大阻值为10Ω,定值电阻的最大功率为3.6W
【答案】CD
【来源】2025年陕西省咸阳市旬邑县中考二模物理试题
【详解】AB.由表格数据可知,滑动变阻器的滑片从最左端向最右端滑动时,电路中电流逐渐减小,说明电路中总电阻逐渐变大,因此滑动变阻器的滑片从最左端向最右端滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值逐渐变大,因此可知,滑动变阻器选择的是左端的下方接线柱,根据串联分压原理可知,该过程中,滑动变阻器两端电压逐渐增大,由表格数据可知,电压表示数逐渐增大,因此电压表测的是滑动变阻器的电压。如果电路中只有一个滑动变阻器,则不论滑片怎样移动,电压表示数将一直不变,等于电源电压,由表格数据可知,滑动变阻器两端电压不断变化,说明电路中可能还串联了一个定值电阻来分担电源电压。为了保护电路,开始实验时,滑动变阻器的滑片位于阻值最大处,即最右端,故AB正确,不符合题意;
C.若电路中串联了一个定值电阻,当滑片位于最左端,即滑动变阻器接入电路的阻值为0时,根据串联电路电压特点和欧姆定律可得 ①
当滑片位于最右端,即滑动变阻器接入电路的阻值最大时,根据串联电路电压特点和欧姆定律可得 ②
由①②解得,
故C错误,符合题意;
D.当滑片位于最右端,即滑动变阻器接入电路的阻值最大时,滑动变阻器的最大阻值为
当滑片位于最左端,即滑动变阻器接入电路的阻值为0时,电路中电流最大,为0.6A,定值电阻的最大功率为
故D错误,符合题意。
故选CD。
9.(2025·陕西省渭南市·二模)如图是某学生设计的一种身高体重秤,其工作原理如图甲所示,电源电压不变,分别用两块电流表的示数指示身高和体重。其中是滑动变阻器,为压敏电阻,的阻值随压力变化关系如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.当压力变大时,阻值变大 B.被测者体重越大,电流表A1示数越小
C.被测者身高越低,电流表示数越大 D.若电源电压减小,体重和身高的测量值均偏小
【答案】D
【来源】2025年陕西省渭南市蒲城县中考二模物理试题
【详解】由图甲知,压敏电阻R和滑动变阻器R0并联,电流表A1测量通过压敏电阻的电流,电流表A2测量通过滑动变阻器的电流;
A.根据图乙可知,当压力变大时,压敏电阻R的阻值变小,故A错误;
B.被测者体重越大时,压力越大,R越小,电源的电压不变,根据可知,通过压敏电阻的电流越大,即电流表A1示数越大,故B错误;
C.被测者身高越低时,R0接入电路的电阻越大,根据可知,通过R0的电流越小,电流表A2示数越小,故C错误;
D.若电源电压减小,在被测者身高和体重都不变时,R和R0的电阻不变,通过的电流减小,两个电流表的示数减小,体重和身高的测量值均偏小,故D正确。
故选D。
10.(2025·陕西省商洛市·二模)随着我国经济的发展,人民生活水平日益提高,我国出现了越来越多的潜水爱好者。为了保证安全,潜水员都会佩戴如图甲所示的水压表和深度表。图乙是深度表的简化电路图,电源电压且恒定不变,定值电阻,RP是阻值随水深变化的电阻,其变化关系如图丙所示,RP允许通过的最大电流为0.25A。下列说法正确的是( )
A.随着潜水员从深水中逐渐上浮,电压表示数变大
B.深度表在水面上时,电路中的电流为0.1A
C.电压表为2V时,潜水员下潜的深度为30m
D.在保证电路安全的情况下,该深度表可以到达的最大深度为60m
【答案】BD
【来源】2025年陕西省商洛市商南县中考二模物理试题
【详解】A.分析电路可知,、串联,电压表测电压。随着潜水员从深水中逐渐上浮,水深变小,则阻值变大,则总电阻变大,根据,电路中电流变小,根据,电压表示数减小,故A错误;
B.深度表在水面上时,,由丙图可知,此时阻值为,则电路中的电流为
故B正确;
C.电压表为2V时,根据串联分压原理则有
解得此时阻值为,由丙图可知,此时深度为40m,故C错误;
D.RP允许通过的最大电流为0.25A,则当电路中电流最大为0.25A时,深度最大,此时总电阻为
此时阻值为
由丙图可知,此时深度为60m,则在保证电路安全的情况下,该深度表可以到达的最大深度为60m,故D正确。
故选BD。
11.(2025·陕西省西安市·二模)如图为探究电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关的实验装置。电路接通后,电阻丝R1与R2两端的电压之比为 ;通过电阻丝R1与R3的电流之比为 ;相同时间内,电阻丝R1、R2、R3产生的热量之比为 。
【答案】 1∶2 2∶1 4∶8∶1
【来源】2025年陕西省西安市第八十九中学中考二模物理试题
【详解】[1]装置中R3与R4并联后再与R1、R2串联,根据串联电路的电压特点可知,电阻丝R1与R2两端的电压之比
[2]R1、R2串联,根据串联电路的电流特点可知,通过R1、R2的电流相等;R3与R4并联后总电流和R1、R2的电流相等,R3与R4电阻相等,则电流相等,故通过R1的电流等于R3的两倍,即
[3]根据焦耳定律可得,相同时间内,电阻丝R1、R2、R3产生的热量之比
12.(2025·陕西省西安市·二模)某电热水器有高温挡和低温挡。科学兴趣小组同学为模拟该热水器的工作原理,设计了如图甲所示电路。工作电路中有两根电热丝R1和R2,R1规格为“220V 1100W”,电热丝毒R2的阻值为44Ω,电源电压U2为220V。温控电路中电源电压U1恒为12V,R0为定值电阻,放世置于水箱中的热敏电阻Rt的阻值随温度变化的关系如图乙所示,闭合开关S,当通过电磁铁线圈峪中的电流大于或等于50mA时,工作电路断开。电磁铁线圈的电阻忽略不计。[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)]
(1)闭合开关S后,电磁铁的上端为 极;当旋钮开关处于“b、c”位置时,工作电路中的电流为 A?
(2)某次工作过程中,工作电路处于高温挡正常工作30分钟后,水箱中水温升高了40℃,工作电路的热效率为84%,则水箱中水的质量为多少kg?
(3)为了使温控电路控制的最高水温可以在60~84℃范围内调节,需对温控电路进行改进。科学兴趣小组用滑动变阻器和热敏电阻Rt来实现,请在图丙所示虚线框内完善改进后的温控电游路,并标明滑动变阻器的调节范围。(此问不要求写出计算过程)
【答案】(1) N 5
(2)19.8kg
(3)见解析
【来源】2025年陕西省西安市第八十九中学中考二模物理试题
【详解】(1)[1][2]由安培定则可知,电磁铁上端为N极,由图可知,当工作电路的旋钮开关处于“bc”位置时,电路为R1的简单电路已知R1的功率
由P=UI公式可得,电路中的电流
(2)由图可知∶工作电路处于高温挡时,R1、R2并联,
则总功率
工作电路处于高温挡工作时间
所以,工作电路处于高温挡工作30分钟消耗的电能
由可得,水吸收的热量
由可得,水的质量
(3)当通过电磁继电器线圈中的电流大于或等于50mA时,衔铁会被吸下,工作电路断开,根据可知此时控制电路中的总电阻
由图像可知:水温为60℃热敏电阻Rt的阻值为:Rt1=220Ω,水温为84℃热敏电阻Rt的阻值为Rt2=160Ω,
则R总>Rt1>Rt2,
所以,为了使温控电路控制的最高水温可以在60℃-84℃范围内调节,利用滑动变阻器和热敏电阻Rt应串联连接,
根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和可知当水温为60℃时滑动变阻器连入电路的阻值为R滑1=R总-Rt1=240Ω-220Ω=20Ω
当水温为84℃时滑动变阻器连入电路的阻值为R滑2=R总-Rt2=240Ω-160Ω=80Ω
所以,滑动变阻器的调节范围为20Ω~80Ω。如图所示:
13.(2025·陕西省西安市·二模)如图甲所示的电路中,电源电压恒为4.5V,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”,小灯泡标有“2.5V”字样,它的I-U图像如图乙所示,当电压表示数为1V时,小灯泡的电阻为 Ω。小灯泡正常发光时,小灯泡的额定功率为 W,10s内滑动变阻器上产生的热量为 J。
【答案】 5 0.75 6
【来源】2025年陕西省西安市长安区中考二模物理试题
【详解】[1]由图甲可知,小灯泡和滑动变阻器串联,电压表测量小灯泡两端的电压;由图乙可知,当电压表示数为1V时,电路电流为0.2A;由欧姆定律可知,小灯泡此时的电阻为
[2] 由题意可知,小灯泡的额定电压是2.5V,由图乙可知,此时电路电流为0.3A,所以小灯泡正常发光时,小灯泡的额定功率为P额=U额I=2.5V×0.3A=0.75W
[3]小灯泡和滑动变阻器串联,由串联电路的电压特点可知,此时滑动变阻器两端电压为U滑=U-U额=4.5V-2.5V=2V
10s内滑动变阻器上产生的热量为Q=W滑=U滑It=2V×0.3A×10s=6J
24.(2025·陕西省西安市·二模)如图是一款摄像机自主启动装置的简化电路图,电源电压恒为12V,RP是红外线探测电阻,R是定值电阻,阻值为8Ω。当R两端的电压为8V时,摄像机自主启动拍摄。求摄像机启动拍摄时:
(1)电路中的电流;
(2)RP的阻值及消耗的电功率。
【答案】(1)1A
(2),4W
【来源】2025年陕西省西安市临潼区中考二模物理试题
【详解】(1)由图可知,两电阻串联,电压表测量定值电阻R两端电压,根据得,电路中的电流
(2)两端的电压
的阻值
RP消耗的电功率是
15.(2025·陕西省西安市·二模)如图甲所示为小灯泡L和定值电阻R的I-U关系图像。把L和R接到如图乙所示的电路中,R0=5Ω,电源电压保持不变。闭合开关,电流表A1和A2的读数之比为1∶4,则电源电压为 V,小灯泡的电功率为 W,1min电阻R产生的焦耳热为 J。
【答案】 6 1.2 24
【来源】2025年陕西省西安市新城区西光教育集团中考二模物理试题
【详解】[1]闭合开关时,电阻R和小灯泡L并联再与R0串联接入电路中,电流表A 1测量通过电阻R的电流,电流表A 2测量干路的电流,电流表A1和A2的读数之比为1∶4,由并联电路中电流的规律知,通过L与R的电流之比为3∶1,由并联电路中电压的规律结合图甲可知,通过L与R的电流分别为0.6A和0.2A。所以干路电流为0.6A+0.2A=0.8A
由欧姆定律知,R0两端电压为U0=IR0=0.8A×5Ω=4V
灯泡L和R两端电压为2V,由串联电路中电压的规律知,电源电压为U=UL+U0=2V+4V=6V
[2]小灯泡的功率为PL=ULIL=2V×0.6A=1.2W
[3]通电1min电阻R产生的热量为Q=WR=URIRt=2V×0.2A×1×60s=24J
16.(2025·陕西省西安市·二模)如图甲所示电路的电源电压保持不变,闭合开关后,将滑动变阻器的滑片由最右端向最左端移动的过程中,则下列说法正确的是( )
A.a是灯泡的U-I图线
B.R的最大阻值为10Ω
C.灯泡电阻的最小值为25Ω
D.电路的最大功率为3.6W
【答案】D
【来源】2025年陕西省西安市第八十九中学中考二模物理试题
【详解】A.分析图甲可知,灯泡与滑动变阻器串联接入电路,电流表测量电路中的电流,电压表V1测量灯泡两端电压,电压表V2测量滑动变阻器两端电压,根据滑动变阻器的接线方式可知,滑动变阻器的滑片由最右端向最左端移动的过程中,其接入电路中的阻值由最大变为0,电路中的电流变大,则电压表V1示数变大,电压表V2示数减小直至为0,所以b是灯泡的U-I图线,a时滑动变阻器R的U-I图线,故A错误;
B.结合图甲和图乙可知,闭合开关后,滑动变阻器的滑片在最右端时,电路中的电流最小,为0.2A,因为a时滑动变阻器R的U-I图线,所以可知此时其两端电压为5V,则由欧姆定律可得R的最大阻值为,故B错误;
C.由图线b可知,滑动变阻器的滑片由最右端向最左端移动的过程中,灯泡的电阻是在逐渐变大的,所以滑动变阻器的滑片在最右端时,灯泡的电阻最小,结合图像可知最小值为,故C错误;
D.因为电源电压不变,所以当电路中的电流最大,即滑动变阻器的滑片在最左端时,电路的总功率最大,此时电压表V2被短路,只有灯泡在电路中,电压表V1测量电源电压,则由图乙可知电路中的最大电流为0.6A,电源电压为6V,所以可得最大功率为Pm=U电源Im=6V×0.6A=3.6W,故D正确。
故选D。
17.(2025·陕西省渭南市·二模)某品牌电动玩具如图甲所示,内部等效电路如图乙所示,电源电压为,小灯泡的电阻为,电动机线圈的电阻为,当玩具正常匀速行驶时,通过电动机线圈的电流为,则灯泡两端的电压是 V,5min内电动机线圈产生的热量是 J,5min内电路消耗的总电能为 J。(不考虑温度对电阻的影响)
【答案】 1 150 900
【来源】2025年陕西省渭南市蒲城县中考二模物理试题
【详解】[1]小灯泡的电阻为,当玩具正常匀速行驶时,通过电动机线圈的电流为,由于灯泡与电动机串联,则通过灯泡的电流也为,则灯泡两端的电压
[2]电动机线圈产生的热量
[3]电路消耗的总电能
电路的动态分析考点02
1.(2025·陕西省西安市·二模)图甲为家用燃气报警器的部分电路示意图,其中控制电路中的是气敏电阻,它的阻值与燃气浓度的关系如图乙。出厂预设当燃气浓度达到6%时报警,出厂测试时∶控制电路的电源电压为3V且保持恒定,闭合开关、,移动滑动变阻器滑片的位置,当控制电路中的电流为0.03A时,电磁铁恰好能将衔铁吸下,工作电路中红灯亮起而报警(电磁铁线圈的阻值忽略不计)。下列说法正确的是( )
A.控制电路通电后,电磁铁上端为S极
B.若要红灯亮时发出警报声,可在灯两端并联一扬声器
C.要达到出厂预设值,滑动变阻器接入电路的阻值为40Ω
D.若要报警器报警时的燃气浓度值更低一些,可适当向下移动滑动变阻器的滑片
【答案】D
【来源】2025年陕西省西安市新城区西光教育集团中考二模物理试题
【详解】A.根据安培定则,控制电路通电后,电磁铁上端应为N极(电流方向决定磁极),故A错误;
B.在灯L两端并联扬声器会导致工作电路电流分流,可能使红灯亮度不足或报警失效,正确做法应串联扬声器,故B错误;
C.由图乙可知,燃气浓度6%时,R₁=30Ω。根据欧姆定律,总电阻
滑动变阻器应接入电路的电阻值为R₂=R-R₁=100Ω-30Ω=70Ω,故C错误;
D.要使报警浓度降低,需增大电路灵敏度(即减小触发电流)。向下移动滑片减小R₂阻值,可使相同燃气浓度(R₁更大时)就能达到触发电流,故D正确。
故选D。
2.(2025·陕西省汉中市·二模)有些汽车前挡风玻璃上的雨刮器能够随着雨量的大小,相应的改变刮水速度,雨停后,雨刮器自动停止工作。某学习小组查阅了相关资料后,自制了如图甲所示的雨水检测金属网,并设计了如图乙所示的模拟电路进行探究。(通过电动机的电流越大,电动机的转速越快)
(1)连接图乙电路前,发现电压表的指针偏向零刻度线左侧,接下来应进行的操作是 。
(2)正确操作并连接电路后进行探究,如图丙所示,将检测网竖立并浸入雨水中不同程度进行实验,实验记录如下表所示:
检测网浸入雨水中部分
未浸入
浸入
浸入
全部浸入
电流表的示数/A
0
0.16
0.20
电压表的示数/V
3
2.4
2
1.6
①当检测网全部浸入雨水中时,电流表示数如图丁所示,为 A;实验电路的电源电压为 V。
②检测网未浸入雨水中,电流表无示数,将检测网浸入雨水中,电流表有示数,表明雨水是 (选填“导体”或“绝缘体”)。
③分析数据可知,检测网浸入雨水中的部分越多,检测网的电阻越 (选填“大”或“小”),电动机的转速越 (选填“快”或“慢”)。
(3)实验小组设计的电路在无雨水时,电动机不能转动,无法实现车窗的清洗。请你在不拆卸原电路的基础上,在检测网两端并联一个电路元件,以解决此问题。并联的元件是: 。
【答案】(1)对电压表调零
(2) 0.34 3 导体 小 快
(3)开关
【来源】2025年陕西省汉中市中考二模物理试题
【详解】(1)电压表接入电路前指针偏向零刻度线的左侧,说明电压表的指针没有指在零刻度线,这时需要对电压表指针调零。
(2)[1]由图可知,电流表量程为0-0.6A,分度值为0.02A,示数为0.34A。
[2]由表可知,未浸入时,电路断路,此时电压表示数接近电源电压,所以电源电压为3V。
[3]由题意“检测网未放入雨水中,电路处于断开状态,再将检测网放入雨水中,电路接通”可知雨水是导体。
[4]分析表中数据可知,检测网浸入雨水中深度越深,电流表示数越大。这说明a、b间接入电路的电阻在变小。
[5]通过电动机的电流越大,电动机的转速越快。
(3)要实现无雨水时,电动机能转动,即电路为通路,应在检测网处并联一个开关。
3.(2025·陕西省汉中市·二模)秋冬交替是流感高发的时候,在医院门诊输液的人很多,小明设计了可以提示液体剩下多少的电路图。如图所示,其中电源电压恒为6V,R为滑动变阻器,其规格为“20Ω,1A”,L为标有“5V,2.5W”的小灯泡,灯丝电阻不变,电压表量程为0~3V。在输液过程中,为保护电路中所有元件的安全,下列说法正确的是( )
A.滑片P随着药液的减少而下滑 B.随着药液的减少,电压表示数变大
C.电路消耗的最大功率为3W D.电路的最大电流为0.8A
【答案】C
【来源】2025年陕西西安蓝田县中考二模物理试题
【详解】根据电路图可知,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测量滑动变阻器两端电压;
AB.根据题意可知,在输液过程中,滑片P随药液的减少而上滑,则滑动变阻器接入电路的阻值变小,由串联电路分压原理可知,滑动变阻器分得的电压将减小,即电压表示数变小,故AB错误;
CD.由P=UI可知,灯泡的额定电流为
而滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,所以电路的最大电流为0.5A,电路消耗的最大功率为P=UI=6V×0.5A=3W
故C正确,D错误。
故选C。
4.(2025·陕西省西安市·二模)如图甲是科技小组设计的“智能温控小屋”简化电路,受控电路功率随时间的变化关系如图乙所示。当室温上升至28℃时冷却系统开始工作,当室温降至23℃时停止工作。为热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小,当控制电路中的电流为时,衔铁刚好被吸下,控制电路电源电压恒为3V。定值电阻为,线圈电阻忽略不计。下列说法中正确的是( )
A.受控电路内消耗的电能为
B.电磁铁上端是N极
C.受控电路工作时,通过电阻的电流为
D.热敏电阻的变化范围为
【答案】CD
【来源】2025年陕西省西安市滨河学校中考二模物理试题
【详解】A.由图乙可知受控电路的冷却系统内工作量,即
其工作功率,则所消耗的电能
故A错误;
B.电流从螺线管的上端流入,根据安培定则,电磁铁下端是N极,上端是S极,故B错误;
C.当控制电路中的电流为时,衔铁刚好被吸下,受控电路工作,控制电路中和并联,则两端电压为,,则通过的电流为
故C正确;
D.当控制电路中的电流为时,衔铁刚好被吸下或衔铁即将被吸下,冷却系统工作,由图可知此时控制电路为热敏电阻的简单电路,根据题意可知此时室温升至28℃,且此时热敏电阻的阻值最小,热敏电阻两端电压为
则热敏电阻的最小阻值为
由题意和图示可知,冷却系统工作后,控制电路中热敏电阻和定值电阻并联,在降温过程中热敏电阻的阻值会增大,则通过热敏电阻的电流会减小,但此过程中衔铁一直被吸下,说明此过程中控制电路的总电流为,当室温降至23℃时,热敏电阻的阻值最大,控制电路的总电流仍为,则此时通过热敏电阻的电流为
热敏电阻两端电压为
所以热敏电阻的最大阻值
由此可知热敏电阻的阻值变化范围为,故D正确。
故选CD。
5.(2025·陕西省西安市·二模)如图所示,这是人体身高测量仪的电路示意图,是的定值电阻,R是滑动变阻器,电源电压恒为6V,滑片会随身高上下平移。当开关闭合,被测身高降低时,下列说法正确的是( )
A.电流表的示数变大
B.电压表的示数变小
C.电压表的示数与电流表的示数的比值变小
D.该电路的最大总电功率为
【答案】D
【来源】2025年陕西省西安市碑林区中考二模物理试题
【详解】ABC.由图可知,定值电阻与滑动变阻器R串联,电流表测电路中的电流,电压表与滑动变阻器并联,测滑动变阻器两端的电压。电源电压保持不变,当开关闭合,被测身高降低时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,则总电阻变大,根据,电路中的电流变小,则电流表的示数变小;由可得电阻两端的电压变小,由串联电路中电压的关系可知,滑动变阻器两端的电压即电压表的示数变大;根据,电压表的示数与电流表的示数的比值即为滑动变阻器接入电路中的电阻,所以电压表的示数与电流表的示数的比值变大。故ABC错误;
D.滑动变阻器接入电路的阻值为0时,总电阻最小,根据可知该电路的最大总电功率,故D正确。
故选D。
6.(2025·陕西省西安市·二模)如图1是某实验室的自动除湿器,内部简化电路图如图2,已知U1=12V,调控电阻的阻值范围为0~1000Ω,R为湿敏电阻,其阻值随相对湿度φ(单位为:%RH)变化的图象如图3所示,L为磁控开关,当控制电路中电流大于或等于20mA时,L的两个由磁性材料制成的弹片具有了磁性并相互吸合,工作电路的压缩机开始带动系统进行除湿。工作电路两端电压U2=220V,Rg为保护电阻,磁控开关L的线圈电阻不计。问∶
(1)当S接通时,线圈上端的磁极是 极,磁性弹片可能是 (选填“铁”或“铝”)材料制成的;
(2)要求相对湿度控制在35%RH以内,则调控电阻R0的阻值为多少?
(3)在磁控开关L闭合条件不变的情况下,若要早点开始除湿,则应将调控电阻R0的阻值 (选填“增大”、“不变”或“减小”);
(4)该除湿器的铭牌中有一参数为“除湿量1.2kg/h(30℃80%RH)”,表示在30℃、相对湿度80%RH的情况下每小时的除水量,相关资料显示在该环境条件下的室内空气含水量是24g/m3。已知某实验室内环境温度为30℃、相对湿度80%RH、体积为200m3,想使用这台总功率为1100W的除湿器为实验室除湿,如果每次都能把该实验室里的水分除干,则除湿一次需要消耗的电能是多少kW·h?
【答案】(1) N 铁
(2)
(3)减小
(4)
【来源】2025年陕西省西安市西安高新第一中学中考二模物理试题
【详解】(1)[1][2]当S接通时,电流从线圈的上端流入,由安培定则可判断出线圈的上端的磁极是N极;磁性材料是指铁、钴、镍等物质,磁性弹片需要用磁性材料,因此磁性弹片可能是铁材料制成的。
(2)控制电路中调控电阻和湿敏电阻串联。由图3可知,相对湿度控制在35%RH以内时,湿敏电阻,此时电流为20mA,则控制电路总电阻为
则调控电阻R0的阻值为
(3)工作电路的压缩机开始带动系统进行除湿时控制电路中的电流是不变的,根据,控制电路总电阻不变。若要早点开始除湿,即开始除湿时湿度变小,则湿敏电阻阻值变大,根据串联电阻规律,则应将调控电阻R0的阻值减小。
(4)实验室内空气含水量为
则除湿一次需要的时间为
则除湿一次需要消耗的电能
7.(2025·陕西省商洛市·二模)新房装修时,工人经常用普通量角器测量一些角度,使用时不方便读数。小明根据所学的知识设计了电子量角器,电路如图所示,电流表的量程为,电压表的量程为,O为半圆弧电阻的圆心,金属滑片OP为半径,与半圆弧接触良好,接入电路的电阻与指针旋转角度成正比,电源电压恒为,为电阻箱。将滑片OP旋转至M处,调节的阻值,使电路中电流为。保持的阻值不变,调节为时,电流表示数为。下列说法正确的是( )
A.角度增大时,电压表示数变小
B.电阻箱接入电路的阻值为
C.圆弧电阻MN的最大阻值为
D.该电子量角器能测量的最大角度为
【答案】BC
【来源】2025年陕西省商洛市洛南县中考二模物理试题
【详解】A.据图可知,电路是串联的,电压表测半圆弧电阻两端电压,当角度增大时,半圆弧电阻接入电路中的阻值变大,由串联分压原理可知,半圆弧电阻两端电压会变大,电压表的示数会变大,故A错误;
B.将滑片OP旋转至M处,半圆弧电阻接入电路中的阻值为0,电路为单独串联,调节的阻值,当电流为时,的阻值为
故B正确;
C.保持的阻值不变,调节为时,半圆弧电阻接入电路中的阻值为总阻值的一半,电流表示数为,电路中的总电阻为
半圆弧电阻的阻值为
则圆弧电阻MN的最大阻值为20Ω,故C正确;
D.电压表的量程为,当电压表的示数为3V时,由串联分压原理可知,半圆弧电阻接入电路中的阻值最大,量角器能测量的角度最大,此时两端电压为
由于串联电路中电压和电阻成正比,此时半圆弧电阻接入电路中的阻值与R0阻值相同为15Ω,已知半圆弧电阻接入电路的电阻与指针旋转角度成正比,当半圆弧电阻为10Ω时,为,则半圆弧电阻为15Ω,接入电路中的阻值测量的最大角度为135°,故D错误。
故选BC。
8.(2025·陕西省西安市·二模)如图所示的电路为伏安法测量小灯泡电功率的实物图,闭合开关后,发现电流表和电压表都有示数,但灯泡不发光;向右滑动滑片过程中,小灯泡亮度逐渐变亮。下列说法中正确的是( )
A.闭合开关后小灯泡不发光是电路断路导致的
B.向右滑动滑片时,电流表示数变小
C.向右滑动滑片时,电压表示数变大
D.灯泡逐渐变亮,是额定功率变大了
【答案】C
【来源】2025年陕西省西安市西安高新第一中学中考二模物理试题
【详解】A.闭合开关后小灯泡不发光,向右滑动滑片过程中,小灯泡亮度逐渐变亮,说明小灯泡没有故障,不发光是因为实际功率过小导致的,故A错误;
BC.向右滑动滑片时,滑动变阻器电阻变小,电路总电阻变小,电路中电流变大,电流表示数变大;滑动变阻器电阻变小,则它分得的电压就变小,小灯泡分得的电压变大,电压表示数变大,故B错误,C正确;
D.灯泡逐渐变亮,是实际功率变大了,额定功率不变,故D错误。
故选 C。
9.(2025·陕西省西安市·二模)一款门外测温报警装置的简化电路如图所示。门外来人用手按压图中左边力感电路中的压敏电阻R压,其阻值随压力的增大而变小。当定值电阻R1两端的电压U1≥1V时,将触发热感电路开关S2闭合。若热感电路中的电流I2≥0.2A时,则会触发另外的报警器(图中未画出)发出警报,门内人员即可通过报警提示决定是否开门。还可以通过调节滑动变阻器R2来设置不同的报警临界温度。已知两电路的电源电压均为6V,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A,R1的阻值为6Ω,R2标有“50Ω,1A”,热敏电阻R热随温度的变化情况如表。下列有关描述正确的是( )
温度/℃
35
35.5
36
36.5
37
37.5
38
38.5
39
R热/Ω
45
36.5
25
22
21.5
19
18
17
16.8
A.当门外来人用手按压压敏电阻R压时,力感电路中电压表示数随之变小
B.若仅向下移动滑动变阻器的滑片时,当R1两端的电压U1<1V也会使S2闭合
C.当设置的报警临界温度为36.5℃时,滑动变阻器接入电路的阻值为8Ω
D.当电压表示数为1V时,力感电路消耗的总功率为6W
【答案】C
【来源】2025年陕西省西安市西安高新第一中学中考二模物理试题
【详解】A.力感电路中压敏电阻和定值电阻串联,电压表测电压。当门外来人用手按压压敏电阻R压时,压力变大,则阻值变小,则总电阻变小,根据,电路中电流变大,根据,电压表示数变大,故A错误;
B.依题意可知,只有当定值电阻R1两端的电压U1≥1V时,将触发热感电路开关S2闭合,故B错误;
C.热感电路中,滑动变阻器和热敏电阻串联,电流表测电路中电流。由表可知,当设置的报警临界温度为36.5℃时,,此时热感电路中电流为0.2A,则总电阻为
则滑动变阻器接入电路的阻值
故C正确;
D.当电压表示数为1V时,力感电路中电流为
则力感电路消耗的总功率为
故D错误。
故选C。
电阻的测量考点03
10.(2025·陕西省渭南市·二模)小明想通过实验测量一灯泡正常发光时的电阻,已知小灯泡的额定电压为2.5V,图甲为他所连的实验电路。
(1)电路连接好后,闭合开关前,滑片P应移到 端(选填“A”或“B”);
(2)小明闭合开关后,发现小灯泡不亮,电流表和电压表均无示数,发生这种现象的原因可能是 (选填“灯泡断路”或“滑动变阻器断路”)。
(3)排除故障后继续实验,观察到电压表示数为1V时,小灯泡发光较暗,要使小灯泡正常发光,应向 (选填“A”或“B”)端移动滑片,同时视线应注意观察电压表的示数,直至示数为 V;
(4)小明经过实验,得到数据如表所示,则小灯泡正常发光时的电阻是 Ω。小明仔细分析实验数据,对比得出的几个阻值,发现每次测量结果都有较大差异,认为产生这种差异 (选填“属于”或“不属于”)误差。
实验次数
电压/
电流/
(5)小明同学又想用“伏安法”来测量定值电阻阻值,但实验过程中电流表突然损坏了,小明利用现有器材仍然完成了实验,实验电路如图乙所示(滑动变阻器最大阻值为,电源电压未知且不变),请将下列相关实验步骤补充完整:
①按照图乙所示的电路图连接好电路;
②闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到最左端,读出电压表示数;
③闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到最右端时,读出电压表示数;
④根据已知条件和测量结果,写出定值电阻的表达式 (用符号表示)。
【答案】(1)A
(2)滑动变阻器断路
(3) B 2.5
(4) 10 不属于
(5)
【来源】2025年陕西省渭南市临渭区中考二模物理试题
【详解】(1)为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器阻值调至阻值最大的位置,即端。
(2)当闭合开关后,灯不亮,电流表无示数,说明发生了断路;电压表也无示数,说明电压表不能与电源连通,故滑动变阻器断路。
(3)[1]电压表示数为1V(小于额定电压2.5V),要使灯泡正常发光,需增大灯泡两端电压。根据串联电路分压原理,应减小滑动变阻器两端电压,即减小其接入电阻,所以向端移动滑片。
[2]已知小灯泡的额定电压为2.5V,要使小灯泡正常发光,则小灯泡两端实际电压应等于小灯泡额定电压,所以移动滑动变阻器滑片的同时,视线应注意观察电压表示数,直到电压表的示数是2.5V。
(4)[1]由表格数据可知,小灯泡正常发光时通过灯泡的电流为0.25A,则根据欧姆定律可得灯泡的电阻
[2]每次实验小灯泡电阻测量结果差异较大,原因是小灯泡灯丝电阻受温度影响导致。任何实验都有误差,误差不可避免,误差使小灯泡灯丝电阻存在差异是微小的,所以这种较大差异不属于误差。
(5)步骤①:按照图乙所示的电路图连接好电路,这是实验的基础准备,确保电路连接正确,为后续实验操作提供保障。
步骤②:闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到最左端。此时滑动变阻器接入电路的电阻为0,电压表测量的是电源电压,所以读出的电压表示数就等于电源电压
步骤③:闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到最右端。此时滑动变阻器接入电路的电阻为其最大阻值,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测量的是定值电阻两端的电压,读出的电压表示数即为此时两端的电压
步骤④:因为串联电路中总电压等于各部分电压之和,所以当滑片在最右端时,滑动变阻器两端的电压
根据串联电路电流规律和欧姆定律,则通过定值电阻的电流
则定值电阻阻值
11.(2025·陕西省西安市·二模)跨学科实践小组想设计一款电子量角器,他们从废旧电位器上拆下了一个半圆形电阻体EF(电阻均匀分布,阻值约几千欧姆)及滑片OP,OP能够围绕圆心O转动,P与EF接触良好,a、b、c均为接线柱,其简化图如图甲所示。器材:学生电源(调至12V不变)、滑动变阻器R1、电阻箱R2(0~9999Ω)、电阻体EF(含滑片OP)、电流表(0~0.6A)、电压表(0~15V)各一个,导线、开关若干。要求:能根据电表示数,计算出角度。
任务一:测量电阻体EF的阻值
(1)小明想用如图乙所示电路测量EF的阻值,但小华认为不可行,原因是 ;
(2)经过小组讨论,尝试用图丙电路进行测量,步骤如下:
①按图连接电路,先闭合开关S1、S2,读出电压表示数;
②断开开关 (选填“S1”或“S2”),调节电阻箱接入电路阻值,直到电压表示数为①中的一半,读出此时电阻箱的阻值为2400Ω;
③计算电阻体EF的阻值为 Ω;
任务二:电子量角器电路设计
(3)他们受上面测量电阻的电路启发,设计了如图丁所示电路,但未连完,请用笔画线代替导线将电路连接完成,要求:滑片OP与OE之间的夹角越大,电压表示数越大;
(4)具体调试步骤如下:
①在连接电路时,断开开关S1,OP转到E端,将电阻箱R2调到某一阻值;
②连接好电路后,闭合开关S1,此时电压表示数为 V,在此电压处标注0°;
③保持电阻箱阻值不变,OP转到与EF连线垂直,电压表示数如图戊所示,在此电压处标注90°;
(5)根据以上数据回答:电阻箱R2的阻值为 Ω,保持电阻箱阻值不变,电压表示数为6V,应标注的度数是 。
【答案】(1)电路电流小于电流表的分度值,无法读出电流值
(2) 2400
(3)
(4)0
(5) 720 54°
【来源】2025年陕西省西安市西咸新区中考二模物理试题
【详解】(1)半圆形电阻体EF(电阻均匀分布,阻值约几千欧姆)阻值过大,会使得电路电流小于电流表的分度值,无法读出电流值,所以用如图乙所示电路测量EF的阻值是不可行的。
(2)②[1]断开开关,电阻体EF和电阻箱串联,电压表测电阻体EF的电压,调节电阻箱接入电路阻值,直到电压表示数为①中的一半,读出此时电阻箱的阻值为2400Ω;
③[2]根据串联分压原理可知,电阻箱与电阻体EF的电压相同,则阻值相同,所以电阻体EF的阻值为2400Ω。
(3)OP与OE之间的夹角越大,电压表示数越大,根据串联分压原理可知电阻体EF接入电路的阻值变大,即EF接入电路的长度变大,故电阻体EF选择a、b接线柱串联接入电路,如下图所示:
(4)连接好电路后,闭合开关S1,此时电阻体EF接入电路的阻值为0,分得的电压为零,所以此时电压表示数为0,在此电压处标注0°。
(5)[1]保持电阻箱阻值不变,OP转到与EF连线垂直,电阻体EF接入电路的长度为总长度的一半,则此时电阻体EF接入电路的阻值
如图戊所示,此时电压表选用大量程,分度值为0.5V,示数为7.5V,根据串联分压原理则有
解得此时电阻箱
[2]保持电阻箱阻值不变,电压表示数为6V时,电阻体EF两端电压为
电阻体EF两端电压与电阻箱两端电压相同,根据串联分压原理可知此时电阻体EF接入电路的阻值
则应标注的度数为
12.(2025·陕西省渭南市·二模)小明在做“测量小灯泡发光时的电阻”实验,实验电路如图甲所示(未连接完整),小灯泡的额定电压为2.5V,滑动变阻器的规格为“20;1.5A”。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示的实验电路连接完整,要求:当滑动变阻器的滑片P向右移动时,小灯泡变亮,导线不得交叉 。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应位于最 (选填“左”或“右”)端。闭合开关,发现电流表有示数,而电压表示数为零,两电表均完好,产生这一现象的原因可能是 。
(3)排除故障后闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P的位置,当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,为 A,则小灯泡正常发光时的电阻是 (计算结果保留一位小数)。
(4)小明根据多次实验得到的数据绘制的电流和电压变化关系图像如图丙所示,则图像中原点O处灯丝的电阻值可能是( )(选填字母)。
A.0 B.4 C.10
(5)实验完成后,小明不用电流表,添加了一个已知阻值为R0的定值电阻,设计了如图丁所示的电路,按如下步骤操作测出额定电压为U额的小灯泡的额定功率:
①闭合开关,调节滑片,使电压表示数为U额;
②保持滑动变阻器滑片位置不变,将电压表接在定值电阻R0两端,测出其两端电压U0;
③小灯泡的额定功率的表达式为P额= (用R0、U额和U0表示)。
【答案】(1)
(2) 左 小灯泡短路
(3) 0.3 8.3
(4)B
(5)
【来源】2025年陕西省渭南市合阳县中考二模物理试题
【详解】(1)要求:当滑动变阻器的滑片P向右移动时,小灯泡变亮。必须连接滑动变阻器右下接线柱,还要连接电压表,使电压表与灯泡并联,并保证电流“正入负出”,电路连接如图所示。
(2)[1]闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应位于阻值最大处,滑片移到最左端。
[2]闭合开关,发现电流表有示数,说明环岛路中有电流,说明电路故障不是断路,那就一定是短路。而电压表示数为零,两电表均完好,说明电压表或与电压表并联的部分短路,产生这一现象的原因可能是灯泡短路。
(3)[1][2]当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,电流表接的是0.6接线柱,分度值为0.02A,此时电流表读数为0.3A,则小灯泡正常发光时的电阻
(4)小明根据多次实验得到的数据绘制的电流和电压变化关系图像如图丙所示,图像上a点对应的阻值,由于灯丝电阻随温度升高而增大,当灯泡两端电压为0时,灯丝电阻大于0小于4.7Ω,故选B。
(5)小灯泡的额定功率
13.(2025·陕西省咸阳市·二模)小明为探究“电流与电阻的关系”,设计了图1所示的电路,电源由3节干电池串联组成(每节干电池的电压恒为1.5V),实验中使用的定值电阻分别为25Ω、20Ω、15Ω、10Ω、5Ω,滑动变阻器的规格为“15Ω 1A”。
(1)图1的电路中,有一根导线的一端接错了,请你在这根导线上打“×”,并补画出正确的那根导线。
(2)闭合开关前应将滑动变阻器滑片调至最 (选填“左”或“右”)端。
(3)小明先用5Ω电阻实验,闭合开关后,发现电流表有示数,电压表无示数,则电路故障可能是定值电阻R 。
(4)根据实验数据绘制电流I随电阻R变化的图像(如图2),得出实验结论:当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 。
【答案】(1)
(2)右
(3)短路
(4)反比
【来源】2025年陕西省咸阳市旬邑县中考二模物理试题
【详解】(1)在探究“电流与电阻的关系”实验中,电压表应与定值电阻并联。观察可知,电压表连接在定值电阻和滑动变阻器两端,这是错误的,正确的连接方式是将电压表与定值电阻并联,修改后的电路如图所示:
(2)为了保护电路,在闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处。由可知,滑动变阻器下面接了左边的接线柱,所以滑片应调至最右端,此时滑动变阻器接入电路的电阻最大。
(3)闭合开关后,电流表有示数,这表明电路是通路,而电压表无示数,可能是定值电阻R短路了。因为当R短路时,电压表相当于测量一段导线两端的电压,所以电压表示数为0。
(4)由所示的I-R图像可知,电流与电阻的乘积为定值,根据反比例函数的定义,当两个变量的乘积为定值时,这两个变量成反比例关系。所以,当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
14.(2025·陕西省西安市·二模)在测定“小灯泡电功率”的实验中,电源用的是2节新干电池,滑动变阻器的铭牌标有“50Ω 1A”、选用的小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。
(1)如图a是小明测定灯泡L额定功率的实物电路图(不完整)。请用笔画线代替导线将实物电路图连接完整。要求滑片向左移动时电流表示数变小 ;
(2)闭合开关,移动滑片P到某一点时,电压表示数(如图(b)所示)为 V,若他想测量小灯泡的额定功率,应将图(a)中滑片P向 (选填“A”或“B”)端缓慢移动。同时观察 (灯泡亮度/电压表示数),直至灯泡正常发光,此时电流表的示数如图c所示,则该灯泡的额定功率为 W;
(3)如下表:是小明测出的该规格小灯泡I与U关系的部分数据。老师发现其中一组数据是编造的,请根据所学的知识进行推断应是第 次(填序号),如果想得到表中完整,的数据可以采取的相应措施是 ;
实验次数
1
2
3
4
5
6
U/V
0.20
0.80
1.40
2.00
2.50
2.90
I/A
0.02
0.08
0.13
0.18
0.21
A.将电压表的量程换位0~15V
B.将电流表换成量程更小的灵敏电流表
C.更换最大阻值大于或等于140Ω的滑动变阻器
D.换成电压为6V的电源
(4)对实验现象进一步分析可知:小灯泡的实际功率越大,小灯泡越亮。但小明发现:标有“220V,9W”的LED灯与标有“220V,60W”的普通白炽灯都正常发光时,亮度几乎相当。造成这一现象的原因可能是(选填字母)( )
A.两灯的实际功率相同
B.相同时间内,电流通过两灯做功相同
C.两灯将电能转化为光能的效率不同
【答案】(1)
(2) 2.2 B 电压表示数 0.5
(3) 1 C
(4)C
【来源】2025年陕西省西安市铁一中学中考二模物理试题
【详解】(1)由题意可知,电源用的是2节新干电池,则电源电压为3V,则电压表选择小量程,且与小灯泡并联;滑动变阻器的滑片向左移动时电流表示数变小确定右下接线柱连入电路中,如图所示:
(2)[1][2][3][4]电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2.2V,想测量小灯泡的额定功率,应减小滑动变阻器的阻值,将滑片P向B端滑动,同时观察电压表的示数,使电压表示数为2.5V,此时小灯泡正常发光;由图c可知,电流表选择0~0.6A的量程,分度值是0.02A,电流表的示数为0.2A,则小灯泡的额定功率为P额=U额I额=2.5V×0.2A=0.5W
(3)[1][2]由实验数据知,当灯泡两端的电压为0.2V时,滑动变阻器的电压应为U滑=3V-0.2V=2.8V
则滑动变阻器的电阻应为
而滑动变阻器的最大阻值为50Ω,所以不能得到上述数据,要想得到上述数据,应更换最大阻值大一些或等于140Ω的滑动变阻器。
故选C。
(4)标有“220V,9W”的LED灯与标有“220V,60W”的普通白炽灯都正常发光时,亮度几乎相当,即转化为的光能相同;普通白炽灯转化为的内能更多,消耗的电能多,LED灯消耗的电能少,即LED灯电能转化为光能的效率更高。
故选C。
电流与电阻、电压的关系考点04
1.(2025·陕西省商洛市·二模)在探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”实验时,小明使用的电源电压为3V保持不变,滑动变阻器规格为“20Ω,1A”,实验电路图如图甲所示。
(1)连接电路时,开关应处于 状态;
(2)正确连接电路后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应该移动到最 (选填“左”或“右”)端;
(3)闭合开关后,调节滑动变阻器,测得多组电流、电压的数据,记录如下表:
实验次数
1
2
3
4
5
电压
0.8
1.2
1.8
2.4
2.8
电流
0.08
0.12
0.18
0.24
0.28
通过计算,第 次数据不是真实的。排除错误数据后,根据表格数据,可以得到结论;当导体电阻一定时,通过导体的电流和导体两端的电压成 ;
(4)增加的定值电阻,利用上述的实验器材和电路还可以探究“电流与电阻的关系”;
①先将5Ω的定值电阻接入电路中,调节滑动变阻器,当电压表示数为2V时,记录电流表的示数;
②不改变滑动变阻器滑片的位置,将5Ω的电阻换成10Ω的电阻,闭合开关,向 (选填“左”或“右”)移动滑动变阻器滑片,移动过程中眼睛注视 (选填“电压表”或“电流表”)的示数;
③换接不同的定值电阻,重复上述的实验步骤,绘出电流I与电阻倒数变化的图像如图乙,由图乙可知:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 。
【答案】(1)断开
(2)右
(3) 1 正比
(4) 右 电压表 反比
【来源】2025年陕西省商洛市商南县中考二模物理试题
【详解】(1)为了用电安全,连接电路时,开关应断开。
(2)为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处,即滑动变阻器的滑片应移到最右端。
(3)[1]由表格数据结合欧姆定律可知,定值电阻的阻值为
滑动变阻器的最大电阻为,由电阻的串联和欧姆定律,电路的最小电流为
故第1组数据存在问题。
[2]横向比较表中数据知,电压变为原来的几倍,电流也变为原来的几倍,可得:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(4)[1][2]将的电阻换成的电阻,闭合开关,根据串联电路分压原理可知,定值电阻两端电压变大,探究电流与电阻的关系的实验中需要控制定值电阻的电压不变,所以应增大变阻器的电压,则需向右移动滑片,增大变阻器的阻值,此过程中眼睛应注视电压表,直到电压表的示数为2V。
[3]由图丙可知,电流I与电阻倒数成正比,可得:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
2.(2025·陕西省汉中市·二模)在“探究通过导体的电流与电压的关系”的实验中,设计了如图甲所示的电路,电源电压恒为3.0V,定值电阻R=5Ω。
(1)小敏根据如图甲的电路图,连接了如图乙所示的实验电路,检查时发现有一根导线连接有误,请在这根导线上打“×”,并用笔画线代替导线,画出正确的连线 (导线不得交叉);
(2)改正后,闭合开关,发现电压表示数接近电源电压,电流表无示数(滑动变阻器已调至最大),出现该故障的原因可能是 ;
(3)排除故障后,继续实验,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移至最 (选填“左”或“右”)端,然后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,将实验数据记录在表格中;
次数
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.5
3.0
电流I/A
0.10
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
(4)当移动滑片到某一位置时,使电压表示数如图丙所示,则电压表示数为 V,记录此时电流大小为0.4A;测完这组数据后,得到下一组数据是第5组数据,小明是将滑动变阻器滑片向 (选填“左”或“右”)移动了;
(5)根据记录的实验数据可以得出结论:导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 比;
(6)老师给小明了一个500Ω的定值电阻,让小明接入原电路再次实验。小明发现无法完成实验,请分析无法完成实验的原因是 。
【答案】(1)
(2)定值电阻断路
(3)右
(4) 2 左
(5)正
(6)电流太小无法测量
【来源】2025年陕西西安蓝田县中考二模物理试题
【详解】(1)原图中,电压表并联在导线上,并且电压表正负接线柱接反了。电压表应并联在定值电阻两端,如图所示:
(2)电流表无示数,表示电路断路;电压表示数接近电源电压,表示电压表能够连接到电源,故综合分析是定值电阻发生断路。
(3)为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移至阻值最大处,滑动变阻器用了左下接线柱,故应将滑动变阻器的滑片移至最右端。
(4)[1]电压表选择的是小量程,分度值是0.1V,故读数是2.0V。
[2]由第5组实验数据可知,定值电阻两端的电压增大了,根据串联分压可知,滑动变阻器两端的电压减小了,因此滑动变阻器接入电路的阻值减小了,所以小明是将滑动变阻器滑片向左移动了。
(5)分析小敏记录的实验数据可知电流随电压的增大而增大,并且电压与电流的比值一定。可以得到:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(6)将500Ω的定值电阻接入电路时,此时电路的最大电流为
小于电流的分度值,所以电流太小无法测量,因此无法完成实验。
3.(2025·陕西省西安市·二模)小明用图﹣1所示的实验装置探究电流与电压、电流与电阻的关系。电源电压为4.5V,定值电阻3个(5Ω、10Ω、15Ω),2个滑动变阻器的规格分别为A“10Ω 1A”和B“20Ω 1A”。
(1)连接电路时,开关应该处于 状态。请用笔画线代替导线将图﹣1中的实物图连接完整,要求:滑片P向右移动时,电压表示数变大。
(2)连接好电路,将滑动变阻器阻值调到最大,闭合开关S,发现电流表无示数,电压表示数始终接近电源电压,电路故障为 (选填“断路”或“短路”)。
(3)小明先用阻值为10Ω的定值电阻探究电流与电压的关系,得到的实验数据如下表所示。
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
1.6
2.0
2.2
2.4
2.8
电流I/A
0.16
0.20
0.22
0.24
①第5次实验电流表的示数如图﹣2所示,请将示数填入表中。
②分析表中数据可得出:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。得出此结论的理由是 。
(4)接下来,小明用原电路探究电流与电阻的关系,并根据实验数据绘制了如图﹣3所示的图像。
①他用5Ω的电阻完成实验后,断开开关,将定值电阻由5Ω换成10Ω,调节变阻器,使电压表示数为 V,记录电流表示数。
②根据实验数据分析可知,实验中小明选择的滑动变阻器规格应为 (选填“A”或“B”)。
【答案】(1) 断开
(2)断路
(3) 0.28 压与电流之比为定值
(4) 2.4 B
【来源】2025年陕西省西安市高新唐南中学中考二模物理试题
【详解】(1)[1]为了保护电路,连接电路时应断开开关。
[2]根据串联分压原理,电压表示数变大,定值电阻阻值不变,滑动变阻器阻值需要减小,故滑片P向右移动时,阻值减小,接右下接线柱,如图所示:
(2)电流表无示数,说明电路中某处断路,电压表示数始终接近电源电压,说明电压表两接线柱到电源两极之间是通路,则可能的原因是定值电阻R断路。
(3)[1]电流表接的小量程,分度值为0.02A,读数为0.28A。
[2]由表格数据,电压与电流之比为定值,可以得出结论,当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(4)[1]探究电流与电阻的关系时,需保持定值电阻不变,由如图﹣3中已有数据选取一组,当电阻为10Ω时,电流大小为0.24A,故电压保持为
[2] 电压表示数为2.4V,顺利完成第三次实验,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压为
根据串联电路电流的规律,通过变阻器的电流为
此时变阻器的最大阻值为
所以应选取最大阻值不小于13.125Ω的滑动变阻器,B滑动变阻器。
4.(2025·陕西省宝鸡市·二模)在“探究电流与电压的关系”实验中,所用电源为两节干电池,滑动变阻器标有“20Ω,1A”字样;
(1)按照图甲所示的原理图连接实物电路时,开关应处于 状态;
(2)小明连接的实物电路如图乙所示,有一根导线连接错误。保持图乙电路中滑动变阻器滑片位置不动,闭合开关后,电压表的指针将 (选填“不偏转”“反向偏转”或“满偏”)。请你在图乙错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线,画出正确的连线;
(3)将电阻箱阻值调节为10Ω,闭合开关,多次改变滑动变阻器滑片的位置,记录对应的电压表、电流表示数,得到的实验数据如下表:
数据序号
1
2
3
4
5
电压U/V
1.0
1.4
2.0
2.6
3.2
电流I/A
0.10
0.14
0.20
0.26
0.32
①表格中的数据,有一组不合理,这组数据的序号是 ;
②排除不合理数据后,对表格中的数据进行分析,可得到的结论是: ;
(4)实验中,滑动变阻器的作用除了保护电路,还有 ;
(5)用现有的器材 (选填“能”或“不能”)继续探究电流与电阻的关系。
【答案】(1)断开
(2) 反向偏转
(3) 5 导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
(4)改变电阻箱R两端的电压
(5)能
【来源】2025年陕西省宝鸡市凤翔区中考二模物理试题
【详解】(1)为了保护电路,连接实物电路时,开关应处于断开状态。
(2)[1]闭合开关后,电流从负接线柱流入电压表,故电压表的指针将反向偏转。
[2]电压表需要并联在电阻箱两端,故需要将电压表与电流表的连线叉掉,用一根导线将电压表的正3接线柱与电阻箱右端接线柱相连,故如图所示:
(3)[1]所用电源为两节干电池,故电源电压最大值为3V,定值电阻两端的电压小于或者等于3V,而第5组数据,定值电阻两端的电压就达到了3.2V,故第5组数据错误。
[2]表格中的数据进行分析,电压与电流的比值为10Ω,是一个定值,故可得到的结论是导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(4)“探究电流与电压的关系”,需要控制电阻不变,改变定值电阻两端的电压,故滑动变阻器的作用为改变电阻箱R两端的电压。
(5)探究电流与电阻的关系,需要不同的定值电阻的阻值,电阻箱可以实现不同阻值的定值电阻,滑动变阻器控制定值电阻两端的电压不变,电流表测量电路中的电流,故用现有的器材能够继续探究电流与电阻的关系。
5.(2025·陕西省汉中市·二模)按要求完成作图;
(1)如图甲所示,为了训练引体向上需要的臂力,小明在家时借助吊环进行锻炼,以为支点,为身体的重心,请画出小明受到重力的示意图及其力臂。
(2)如图乙所示是“探究电流与电压的关系”实验电路,其中有两根导线未连接,请用笔画线代替导线将电路补充完整。要求:电压表测定值电阻两端的电压,滑动变阻器滑片向左移动时电流表示数变大,导线不得交叉。
【答案】(1)
(2)
【来源】2025年陕西省汉中市中考二模物理试题
【详解】(1)已知点为人体的重心,从重心开始竖直向下画一条带箭头的线段,并标出重力的符号G,即为小明受到的重力示意图;从支点向重力的作用线作垂线段,即为重力的力臂,如图所示:
(2)在探究电流与电压的关系的实验中,电源、开关、电流表、定值电阻、滑动变阻器串联,电压表并联在定值电阻两端,且滑动变阻器滑片向左移动时电流表示数变大,则滑动变阻器接入电路中的阻值变小,因此左下接线柱接入电路,如图所示:
43.(2025·陕西省西安市·二模)小明利用图甲所示的电路来探究电流与电压的关系。实验中电源电压保持3V不变,定值电阻的阻值为4Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω,0.5A”。
(1)按图甲连接好实物图,开关闭合前,滑动变阻器的滑片P应置于最 (左/右)端;
(2)连接好电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,发现两表指针偏转情况如图乙所示,若电路中只有一处故障,则该故障可能是 ;
(3)排除故障后闭合开关,调节滑片,使电流表示数如图丙,此时电流是 A;
(4)该同学完成了预先设计好的表格中的3次实验,将得到的实验数据填入表格。分析表中已测出的数据,可以初步得到实验结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成 。为了进一步验证这个结论,该同学利用现有器材在不改变电路连接的情况下,表格里余下的4次实验中,他还能完成 次。
电压U/V
0.3
0.6
0.9
1.2
1.5
1.8
2.4
电流I/A
0.23
0.30
0.38
【答案】(1)右
(2)定值电阻断路
(3)0.22
(4) 正比 2
【来源】2025年陕西省西安市西安高新第一中学中考二模物理试题
【详解】(1)为保护电路,开关闭合前,滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处,即最右端。
(2)连接好电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,发现两表指针偏转情况如图乙所示,电流表无示数,说明发生断路,电压表有示数且等于电源电压,说明电压表的两端与电源相通,若电路中只有一处故障,则该故障可能是定值电阻断路。
(3)如图丙,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.22A。
(4)[1]由表中三次实验数据可知,电压与电流的比值
在忽略读数误差的情况下,其比值相等,所以可以得到结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流和导体两端的电压成正比。
[2]由滑动变阻器的规格“20Ω,0.5A”可知,电路中允许通过的最大电流为0.5A,此时定值电阻两端的最大电压
根据串联分压原理,当变阻器阻值为20Ω时,定值电阻两端的电压最小,则有
解得定值电阻两端的最小电压。所以表格里余下的4次实验中,电压为0.3V、2.4V的两次实验不能完成,只有电压为0.6V、1.8V的两次实验可以完成。
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