内容正文:
第三章 电路探秘
第4节 欧姆定律及其应用
第3课时 用电压表和电流表测导体的电阻
1.【跨数学·函数图像】(2024山东威海月考)如图所示为一小
灯泡和一定值电阻的I-U图像,下列说法正确的是 ( )
A.甲为小灯泡
B.当乙两端电压为2 V时,R乙=5 Ω
C
C.若甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.2 A时,电路的总电
压为1.5 V
D.若甲、乙并联在电路中,当电源电压为2 V时,电路的总电流
为0.4 A
解析 由图可知,通过甲的电流与甲两端电压成正比,则甲为
定值电阻;乙的图像为曲线,即通过乙的电流与乙两端电压不
成正比,则乙为小灯泡,故A错误。当乙两端电压为2 V时,通过
乙的电流为0.5 A,乙的阻值R乙= = =4 Ω,故B错误。
甲、乙串联在电路中,串联电路中电流处处相等,由图可知,当
电路中的电流为0.5 A时,U甲=1 V,U乙=0.5 V,则电源电压U=U甲
+U乙=1 V+0.5 V=1.5 V,故C正确。甲、乙并联在电路中,则干
路电流等于各支路电流之和,由图可知,当电源电压为2 V时,I甲
=0.4 A,I乙=0.5 A,则干路电流I=I甲+I乙=0.4 A+0.5 A=0.9 A,故D
错误。
2.(2024温州鹿城月考)在“伏安法测电阻”的实验中,如果被
测电阻大约为80 Ω,选用的电源电压为1.5 V,选用的电流表量
程为0.6 A,对于电流表和电源电压的选择,下列说法中正确的
是( )
A.电源选择错误,因此会烧坏电源
B.电流表量程不合适,因此电流表无示数
C.电源电压选择不当,电路中电流过小,电流表指针偏转角度
太小,读数误差大
D.电流表量程选择错误,读数误差较大
C
解析 当被测电阻为80 Ω时,电路中的电流I= = =0.018
75 A。通过电阻的电流太小,电流表的指针偏转角度太小,误
差太大,原因是电源电压选择不当。故选C。
3.(2023安徽中考)如图所示的电路中,电阻R0=12 Ω。闭合开
关S1,将单刀双掷开关S2掷于a端,电压表示数为2.5 V;将S2切换
到b端,电压表示数为1.5 V,则电阻Rx的阻值为_________Ω。
8
解析 闭合开关S1,将单刀双掷开关S2掷于a端时,两电阻串联,
电压表测量电源电压,此时电压表示数为2.5 V,可知电源电压
为2.5 V;将S2切换到b端时,电压表测量R0两端电压,此时R0两端
电压为U0=1.5 V,此时Rx两端电压为Ux=U总-U0=2.5 V-1.5 V=1
V,由串联电路中电流处处相等可知,通过两电阻的电流相等,
则I0=Ix,由欧姆定律得, = ,代入数据 = ,解得Rx=8
Ω。
4.(★★☆)小明和他实验小组的同学用图甲所示的电路测未
知电阻的阻值。
甲
乙
(1)检查电路时发现有一处导线连接错误,请你在甲图中连接
错误的导线上打“✕”,用笔画线代替导线正确连接电路(注意导线不要交叉)。
答案 如图所示
(2)闭合开关,无论怎样移动滑片,发现电流表始终无示数,电压
表有示数,其原因可能是_________(填字母)。
B
A.滑动变阻器断路
B.Rx断路
C.Rx短路
(3)排除电路故障后重新闭合开关,调节滑动变阻器滑片至某
一位置,电流表、电压表示数如图乙,电流表的读数为________
____A,电压表的读数为___________V,则Rx的阻值为____________Ω(结果保留1位小数)。
20.8
2.5
0.12
(4)实验结束后,同组的小夏思考后用小灯泡替换定值电阻Rx,
利用原有电路,测量小灯泡的电阻。他认为把新电路中三次
测量的电阻求平均值就是小灯泡的电阻,你认为这种做法合
理吗?________(选填“合理”或“不合理”),你的理由是
___________________。
灯泡的电阻随温度的变化而变化
不合理
解析 (1)由图甲可知,电流表并联在电路中,电压表串联在电
路中,因此是不规范的。电压表应并联在被测电阻的两端,电
流表串联在电路中。
(2)闭合开关,无论怎样移动滑片,发现电流表始终无示数,说明
电路可能断路,电压表有示数,说明断路位置在电压表所测位
置,即与电压表并联的Rx可能断路,故B符合题意。
(3)由乙图可知,电流表接的是小量程,分度值为0.02 A,示数为
0.12 A;电压表接的也是小量程,分度值为0.1 V,示数为2.5 V,
所以Rx的阻值为Rx= = ≈20.8 Ω。
(4)小灯泡的电阻随温度的变化而变化,不是一个定值,所以取
小灯泡电阻的平均值是没有意义的,做法不合理。
5.(2025北京月考,★★☆)“等效替代法”是一种非常有用的
科学研究方法,我们曾利用该方法探究了“同一直线上二力
合成”的规律。我们也可以利用该方法实现对未知电阻阻值
的测量,具体原理如图甲所示,其中Rx为待测电阻,R为电阻箱,S
为单刀双掷开关。
实验步骤如下:
①断开开关,根据电路图,连接实物,将电阻箱的阻值调至最大;
②把开关S接a点,读出电流表的示数为I;
③把开关S接b点,调节电阻箱,____;
④根据乙图,读出电阻箱的示数R,此即Rx的阻值。
(1)请把步骤③补充完整:_______________。
(2)待测电阻阻值Rx=____________。
60 Ω
使电流表的示数仍为I
解析 (1)应用“等效替代法”测待测电阻阻值时,先把开关S
接a点,读出电流表的示数为I;然后再把开关S接b点,调节电阻
箱,使电流表示数仍为I;电路电流相等,电源电压不变,由欧姆
定律可知电路中电阻相等,即Rx=R。
(2)由图乙可知,待测电阻阻值Rx=0×1 000 Ω+0×100 Ω+6×10 Ω
+0×1 Ω=60 Ω。
6.【新中考·实验新考法】(2024山东泰安中考)某同学利用有
关器材测量定值电阻Rx的阻值。可选用的器材有电源(电压
恒为6 V)、三个滑动变阻器(规格分别为a:“5 Ω 2 A”、b:
“30 Ω 2 A”和c:“50 Ω 1 A”)、电流表(有0~0.6 A,0~3
A两个量程)、电压表(有0~3 V,0~15 V两个量程)、开关、导
线等。该同学根据甲电路图,进行了正确的实验操作,当滑动
变阻器滑片P处于中间位置附近时,电表示数如乙图所示。请
你根据以上信息回答问题:
甲
乙
(1)实验中选择的滑动变阻器是_________(选填“a”“b”或
“c”)。
(2)乙图中电压表的示数为___________V,电流表的示数为____________A,本次测量的Rx阻值为____________Ω(精确到0.1 Ω)。
(3)请根据甲电路图,正确选择电表量程,用笔画线代替导线,完
成图丙所示实物图的连接。
11.9
0.16
1.9
c
丙
丁
答案 如图所示
(4)该同学进行了实验创新,利用阻值为R0的定值电阻和电压
表等器材,测量Rx的阻值。设计了如丁图所示的电路,经检查
无误后进行实验。请将实验过程补充完整:
①闭合开关S1、S3,断开开关S2,读出电压表的示数,记为U1;
②保持S1处于闭合状态,断开开关S3,闭合开关S2,使电压表测
__________(选填“R0”或“Rx”)两端电压,记为U2;
③用已知物理量和测量量的符号表示出Rx的电阻,Rx=____
_______。
R0
R0
解析 (1)电源电压为6 V,所以电压表选用小量程,由图乙可
知,电压表示数为1.9 V,此时滑动变阻器两端电压为U滑=6 V-
1.9 V=4.1 V。电流表量程若为0~3 A,则此时示数为0.8 A,得
出滑动变阻器此时接入电阻为R滑= = =5.125 Ω,根据题
意可知,此时滑动变阻器接入阻值约为其最大值的一半,故最
大阻值应为10 Ω左右,题中三个滑动变阻器均不符合要求,故
电流表量程为0~0.6 A,此时,电流表示数为0.16 A,则此时滑动
变阻器阻值为R滑= = =25.625 Ω,则滑动变阻器最大阻
值约为R滑大=2R滑=2×25.625 Ω=51.25 Ω,所以实验中选择的滑
动变阻器是c。
(2)题图乙中电压表示数为1.9 V,电流表示数为0.16 A,则本次
测量的Rx阻值为Rx= = ≈11.9 Ω。
(3)Rx和滑动变阻器串联,电流表测电路电流,选用小量程,电压
表测Rx两端电压,选用小量程,电路连接如答案图所示。
(4)①闭合开关S1、S3,断开开关S2,Rx和R0串联,电压表测电源电
压,读出电压表的示数,记为U1;②保持S1处于闭合状态,断开开
关S3,闭合开关S2,连接方式不变,电压表测R0两端电压,记为U2;
③根据欧姆定律及串联电路电压规律得, = ,解得Rx=
R0。
$$ 第三章 电路探秘
第4节 欧姆定律及其应用
第1课时 电流与电压、电阻的关系
1.(2024宁波慈溪期中)如图所示是研究电流与电压、电阻的
关系的电路图。实验分“保持电阻不变”和“保持电压不
变”两步进行,在“保持电阻不变”这一步实验时应( )
A.保持R2滑片的位置不动
B.保持R2两端的电压不变
C.保持R1不变,调节R2的滑片到不同的适当位置
D.保持电路中电流不变
C
解析 在探究电流跟电压的关系时,应保持电阻不变,通过移
动滑动变阻器的滑片,改变定值电阻两端的电压,C正确。
2.(2024丽水期末)如图是小莲探究电流与电阻关系的电路图,
R为定值电阻,R'为滑动变阻器,下列有关说法错误的是( )
A.实验过程中要更换电阻R,以改变电阻大小
B.调节R'的目的是控制R两端电压不变
C.R'滑片向左移时,电压表示数会变大
D.本实验得出的结论是电阻与电流成反比
D
解析 根据控制变量法,要探究电流与电阻的关系,需要控制
电阻两端的电压不变,则实验过程中要更换电阻R,以改变电
阻大小,故A、B正确;当R'滑片向左移时,滑动变阻器接入电路
的电阻变小,则电压表示数会变大,故C正确;本实验得出的结
论是在电压不变时,通过导体的电流与导体的电阻成反比,故
D错误。
3.(2025江苏常州期末)某同学利用如图所示的电路探究“电
流与电压、电阻的关系”,下列关于实验中滑动变阻器的作
用和操作说法正确的是( )
C
A.实验开始前,选取合适的实验仪器,不需要考虑滑动变阻器
的规格
B.实验开始时,滑动变阻器的滑片处于最小阻值处,作用是保
护电路
C.在探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时,可调节
滑片使电压表的示数产生变化
D.在探究通过导体的电流与导体的电阻关系时,因为要控制
其他变量,所以需要保持滑动变阻器滑片位置不动
解析 实验开始前,要选取合适的实验仪器,故需要考虑滑动
变阻器的规格,故A错误;为保护电路,连接电路时,滑动变阻器
的滑片应处于最大阻值处,作用是使电路中的电流最小(保护
电路),故B错误;在探究通过导体的电流与导体两端电压的关
系时,控制电阻不变,通过调节滑片,使电压表的示数产生变化,
多次测量,得出具有普遍性的结论,故C正确;在探究通过导体
的电流与导体的电阻关系时,根据控制变量法,要控制导体两
端的电压不变,滑动变阻器的作用是通过移动滑片,保持接入
的定值电阻两端的电压不变,故D错误。
4.(2024黑龙江哈尔滨中考)小明想探究“电流与电阻的关
系”,某次测量时电流表的示数如图甲所示,此时电流为_______
____A;经过测量多组数据后绘制出I-R图像如图乙所示,由图像
得到的结论是____________________
_______。
成反比
电压不变时,通过导体的电流与导体的电阻
0.3
乙
甲
解析 由图甲可知,电流表的量程是0~0.6 A,分度值是0.02 A,
电流表的示数是0.3 A。由图乙可知,电压不变时,通过导体的
电流与导体的电阻成反比。
5.(2024湖南中考)在“探究电流与电压的关系”实验中,保持
定值电阻R不变,小明设计了如图甲所示的电路图并进行实
验。
甲
乙
(1)连接电路前,电流表有示数,应该对电流表进行_______;
(2)连接电路时,开关S应处于_______状态;
(3)连接完电路,实验前应将滑动变阻器的滑片P移至_______端;
B
断开
调零
(4)某次实验中,电流表指针偏转如图乙所示,示数为___________A;
(5)实验测出五组数据记录在表格中,为了找到电阻一定时,电
流与电压的关系,应该怎样处理数据?____________
______(列举一种方法即可)。
作出I-U图像(合理即可)
0.1
数据序
号 1 2 3 4 5
电压U/V 1.2 1.6 1.8 2.0 2.4
电流I/A 0.12 0.16 0.18 0.20 0.24
解析 (1)连接电路前,电流表有示数,此时应该对电流表进行
调零,使指针对准零刻度线。
(2)为了保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态。
(3)为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移至最大
阻值处,由图可知,滑片应处于B端。
(4)由图乙可知,电流表的量程是0~0.6 A,分度值为0.02 A,因此
电流表的示数为0.1 A。
(5)实验中,为了找到电阻一定时,电流与电压的关系,可以根据
测出的五组数据绘制出I-U图像,从而得出电阻一定时,电流与电压的关系。
6.(2025四川成都期中,★☆☆)如图所示是电学中常见的电路
图,在A、B两点间接入电阻,并进行对应实验,对滑动变阻器在
此实验中的作用描述正确的是 ( )
D
A.探究电流与电压的关系——控制定值电阻阻值不变
B.探究电流与电阻的关系——调节电阻两端电压成倍数变化
C.探究电流与电压的关系——多次测量求平均值,减小误差
D.探究电流与电阻的关系——寻找普遍规律
解析 探究电流与电压的关系时,滑动变阻器的作用一般有
保护电路和改变电路电流或改变被测电阻两端电压,找出普
遍规律,故A、C错误;探究电流与电阻的关系时,滑动变阻器
的作用是保护电路和保持定值电阻两端电压不变,找出普遍
规律,故B错误,D正确。
7.(2025江苏扬州月考,★★☆)小宇和同学们在做电学实验过
程中,经过讨论,改进了“探究电流与电压的关系”的实验电
路图,如图甲、乙所示。下列说法正确的是 ( )
甲 乙
B
A.图甲改进为图乙:只是为了保护电路
B.图甲改进为图乙:通过多次实验,得到电流与电压之间的定
量关系
C.图乙:移动滑动变阻器滑片的目的是保持电阻R两端电压不
变
D.图乙:不增加任何器材、不改变电路,也可以探究电流与电
阻的关系
解析 图甲改进为图乙,使用滑动变阻器既能保护电路,又能
通过调节滑动变阻器的滑片改变定值电阻R两端的电压,通过
多次实验得到电流与电压之间的定量关系,故B正确,A、C错
误;在“探究电流与电阻的关系”的实验中,需控制电阻两端
电压不变,多次改变电阻阻值,故需要添加几个阻值不同的电
阻,故D错误。
8.(2025杭州信达外国语学校段考,★★☆)如图所示是探究
“通过导体的电流大小与导体电阻大小的关系”的电路图。
下列说法正确的是 ( )
A.闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于最左端
B.实验中,应控制定值电阻两端的电压不变
C.实验中,滑动变阻器的主要作用是控制通过定值电阻的电
流不变
D.把定值电阻由5 Ω更换为10 Ω时,滑动变阻器的滑片应向左
移动
B
解析 闭合开关前,为保护电路,滑动变阻器的滑片P应置于
最大阻值处,由图可知该实验中P应置于最右端,故A错误;在
探究“通过导体的电流大小与导体电阻大小的关系”时,更
换定值电阻时,要用滑动变阻器来保持定值电阻两端电压不
变,故B正确,C错误;实验过程中将5 Ω电阻换成10 Ω电阻时,需
增大滑动变阻器接入电路的阻值,所以滑动变阻器的滑片应
向右移动,故D错误。
9.【新课标·探究实践】(2025金华金东期末)如图所示,在“探
究电流与电阻的关系”实验中,老师提供了3节新干电池、电
流表、电压表、开关、滑动变阻器、不同的定值电阻、导线
若干。
(1)请根据电路图,用笔画线代替导线将实物图连接完整,要求:
闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移至最右端。
答案 如图所示
(2)闭合开关之后发现,无论怎么移动滑动变阻器的滑片,电流
表的指针都不发生偏转,电压表的指针偏转超过了最大测量
值,则电路中的故障可能是:___________。
(3)排除故障后,更换不同电阻进行实验,每次更换定值电阻后
需要进行的操作是__________________
_________。
(4)如表为实验测得数据。分析数据可得结论:_______
__________________。
通过导体的电流与其电阻成反比
电压一定时,
数保持不变
调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示
定值电阻断路
实验序
号 1 2 3 4 5
电阻R/Ω 5 10 15 25 30
电流I/A 0.6 0.3 0.2 0.12 0.1
解析 (1)为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片
P移到阻值最大处,要使闭合开关前,滑动变阻器的滑片移至
最右端,则滑动变阻器的左下接线柱应连入电路中。
(2)电流表无示数,说明电路可能断路,电压表的指针偏转超过
了最大测量值,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电
路以外的电路是完好的,故障可能是与电压表并联的定值电
阻断路。
(3)探究电流与电阻的关系时,需要控制定值电阻两端的电压
相同,因此每次更换定值电阻后,应调节滑动变阻器的滑片,使
电压表的示数保持不变。
(4)由表中数据可知,导体的电阻增大,通过导体的电流减小,通
过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变。故可得出结
论:电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比。
$$ 第三章 电路探秘
第4节 欧姆定律及其应用
第2课时 欧姆定律及其应用
1.【跨数学·函数图像】(2024广东揭阳期末)某导体中的电流
与它两端电压的关系如图所示,下列分析正确的是 ( )
A.当导体两端的电压为0时,电阻为0
B.该导体的电阻随电压的增大而减小
D
C.当导体两端的电压为2 V时,电流为0.6 A
D.当导体两端的电压为0时,电流为0
解析 因为电阻是导体本身的一种性质,与材料、长度、横
截面积以及温度有关,与电阻两端的电压和通过的电流没有
关系,导体两端的电压为0时,电流为0,电阻不为零,故A、B不
正确,D正确;当导体两端的电压为2 V时,由题图可知此时对应
的电流为0.4 A,故C不正确。
2.《中国居民营养与慢性病状况报告(2020年)》显示,我国儿
童超重率和肥胖率都有明显增长。如图所示是体重示数计的
工作原理图,下列说法错误的是 ( )
C
A.体重示数计是用电流表改装而成的
B.体重越大,体重示数计的示数越大
C.该体重示数计的电路由于缺少开关,始终处于通路状态
D.电阻R1在电路中有保护电路的作用
解析 由电路图可知,体重示数计串联在电路中,是用电流表
改装成的,故A说法正确;体重测试台所测体重越大时,滑片越
向上移,滑动变阻器接入电路的电阻越小,电路中的总电阻越
小,则电路中的电流越大,即体重示数计的示数越大,故B说法
正确;当体重测试台不工作时,滑片位于绝缘层的位置,电路断
路,故C说法错误;当滑片上移到最上端时,滑动变阻器接入电
路的阻值为0,如果没有定值电阻,将造成电源短路,因此定值
电阻有保护电路的作用,故D说法正确。
3.【跨数学·函数图像】(2025四川广元剑阁中学期中)如图是
关于电阻R1、R2的电流与电压关系的图像,则R1______(选填
“>”“=”或“<”)R2,其中R1=_________Ω。
5
<
解析 当电流为0.2 A时,R1两端的电压U1=1 V,R2两端的电压
U2=4 V,电阻R1、R2的阻值分别是R1= = =5 Ω,R2= =
=20 Ω,所以R1<R2。
4.(2024山东临沂一模)如图所示,闭合开关S,通过灯泡L1和L2
的电流分别为0.2 A和0.3 A,电源电压保持不变,L2的电阻为10
Ω,则干路电流为___________A,电源电压是_________V,L1的电阻为__________Ω。
15
3
0.5
解析 由图可知,两灯泡并联,并联电路中干路电流等于各支
路电流之和,故干路电流为I=I1+I2=0.2 A+0.3 A=0.5 A;并联电
路中各支路两端电压相等且等于电源电压,故电源电压为U=
U2=I2R2=0.3 A×10 Ω=3 V;L1的电阻为R1= = =15 Ω。
5.【新课标·科学思维】(2024湖南永州期末,★★☆)如图所
示,电源电压U=9 V,定值电阻R=15 Ω,闭合开关S,电压表的示
数是6 V,通过小灯泡的电流是 ( )
A.0.2 A B.0.3 A C.0.5 A D.0.8 A
A
解析 由图可知,定值电阻R与灯泡L串联,电压表测灯泡L两
端的电压,由电压表示数可知UL=6 V,因串联电路中总电压等
于各分电压之和,所以,定值电阻R两端的电压UR=U-UL=9 V-6
V=3 V,由欧姆定律可得,通过定值电阻的电流IR= = =0.2
A,因串联电路中各处的电流相等,所以,通过小灯泡的电流IL=
IR=0.2 A,故A正确。
6.【新中考·微型实验】(2025杭州采荷中学模拟改编,★★☆)
取口香糖锡纸,剪成如图1所示形状,其中AB和CD段等长。戴
好防护手套,将锡纸条(带锡的一面)两端连接电池正、负极,
如图2所示,发现锡纸条很快开始冒烟、着火。下列分析正确
的是 ( )
B
A.通过AB和CD段的电流不相等
B.AB段的电阻大于CD段的电阻
C.AB和CD段两端的电压相等
D.AB和CD段的电阻相等
解析 由图可知,AB和CD段锡纸串联在电路中,由于串联电
路中的电流处处相等,所以通过AB和CD段的电流相等,A错
误;在材料和长度相同时,导体的横截面积越小,电阻越大,由图
知,AB段的横截面积小于CD段的横截面积,所以AB段的电阻
大于CD段的电阻,B正确,D错误;AB段的电阻大于CD段的电
阻,根据欧姆定律可知,由于串联电路中电流处处相等,故AB段
两端的电压大于CD段两端的电压,C错误。故选B。
7.(2025河北保定安新期末,★★☆)小松同学通过实验研究了
一只小灯泡的工作情况,他正确测出了小灯泡在不同工作电
压下的电流值,并根据实验数据画出如图所示的图像。由图
像可知,小灯泡在2.5 V电压下正常发光时,其灯丝的电阻为____
________Ω。分析图像还可发现,随着小灯泡两端电压的变大,小
灯泡灯丝的电阻值_______(选填“不变”“变小”或“变
大”)。
变大
12.5
解析 根据图像可知,小灯泡两端的电压U=2.5 V时,电流为 I
=0.2 A,根据欧姆定律可得,此时小灯泡灯丝的电阻R= =
=12.5 Ω;根据图像可知,当小灯泡两端的电压为4 V时通
过它的电流为0.25 A,此时小灯泡灯丝的电阻R'= = =1
6 Ω,比较可知,随着小灯泡两端电压的变大,小灯泡灯丝的电
阻值变大。
8.(2024重庆中考B卷改编,★★☆)将阻值为10 Ω的电阻R1与
另一电阻R2接入电源电压恒定的电路,如图所示。闭合开关S,
电流表A的示数为 0.45 A,电流表A1的示数为0.3 A。求:
(1)通过R2的电流;
(2)电源电压。
解析 (1)由图可知,电阻R1和R2并联,电流表A测量干路电流,
电流表A1测量通过R1的电流,通过R2的电流I2=I-I1=0.45 A-0.3
A=0.15 A。
(2)电源电压等于R1两端电压U=U1=I1R1=0.3 A×10 Ω=3 V。
9.【新中考·项目式学习】(2024绍兴一中模拟)表决器能很好
地解决人力投票时产生的统计困难与繁琐问题。项目式小组
同学想以四人投票为参照,用电表来改装一个表决器,直接显
示赞成、反对票各是多少。现有新的干电池2节、电流表、
若干5欧的定值电阻、5欧的小灯泡、开关(闭合、断开来分
别体现赞成、反对票)、导线等。
【项目设计】
(1)小组同学绘制了如图甲3个电路图,按要求应选用_________(填字母)。
C
A
B
C
甲
(2)所设计的电路图中用电器应选用______________(选填
“5欧的定值电阻”或“5欧的小灯泡”)。
【项目应用】
(3)该小组的同学选择了正确的电路设计图后,进行模拟表决:
有两位同学表示赞成、两位同学表示反对,那么此时赞成票
数需要标注在电流表的_____________刻度线处。
【项目反思】
(4)经小组同学对数据分析后发现用电流表改装表决器后,电
1.2 A
5欧的小灯泡
流随赞成票数的增大而增大,有助于读数的统计,也能在电表
上更直观地体现赞成票数。阿苗同学设计了用电压表改装表
决器(如图乙所示),请问该改进是否具有类似的优点?______
(选填“是”或“否”)。
是
乙
解析 (1)根据题意,各个用电器的工作互不干扰,则各个用电
器之间的连接应该为并联,故C符合题意。
(2)用电器应选用5欧的小灯泡,用小灯泡的亮灭显示投票情况。
(3)由题意可知,电源为2节新的干电池,则电源电压为3 V,每个
小灯泡的电阻为 5 Ω,有两位同学表示赞成,故电路中两个小
灯泡并联,各支路电流I= = =0.6 A,总电流为1.2 A,即此时
赞成票数需要标注在电流表的1.2 A处。
(4)由图可知,当投下赞成票后,开关闭合,用电器被短路,则赞
成票数越多,串联电路中的电流越大,且与电压表并联的用电
器为定值电阻,由U=IR可知,U与I成正比,则电压表示数随赞成
票数的增大而增大。
$$ 第三章 电路探秘
第4节 欧姆定律及其应用
第4课时 电路的分析与应用
1.(2024杭州拱墅开学考)两个导体串联后的总电阻大于其中
任何一个导体的电阻,因为导体串联相当于 ( )
A.减小了导体长度
B.减小了导体横截面积
C.增大了导体横截面积
D.增加了导体长度
D
解析 导体串联后相当于增加了导体的长度,所以串联后的
总电阻大于其中任何一个导体的电阻。故选D。
2.一盏正常工作时电压为6 V、电阻为12 Ω的电灯接在18 V
的电路上,要让电灯正常工作,应该( )
A.串联一个24 Ω的电阻
B.串联一个4 Ω的电阻
C.串联一个12 Ω的电阻
D.串联一个36 Ω的电阻
A
解析 一盏正常工作时电压为6 V、电阻为12 Ω的电灯接在1
8 V的电路上,要让电灯正常工作,电路中的电流为I= = =
0.5 A,应该串联一个电阻,阻值为R串联= = =24 Ω,
故A符合题意。
3.(2025金华金东月考)小敏学习电学知识后,养成了节约用电
的好习惯,她总是随手关闭不必要的家用电器,每多关闭一个
家用电器,家庭电路中( )
A.总电阻减小,总电流减小
B.总电阻减小,总电流增大
C.总电阻增大,总电流减小
D.总电阻增大,总电流增大
C
解析 家庭电路中,各用电器之间能独立工作,互不影响,各用
电器是并联的,根据并联电路的电阻规律可知,并联电路的总
电阻小于各支路的电阻,且并联电路支路越多,总电阻越小。
由此可知,每多关闭一个家用电器,家庭电路中的总电阻将变
大;由于我国家庭电路电压为220 V,根据欧姆定律可知,每多
关闭一个家用电器,家庭电路中的总电流将变小。故选C。
4.(2024舟山普陀月考)一个滑动变阻器标有“1.5 A 50 Ω”
的字样。当它与一个阻值为30 Ω的电阻串联接入电路时,整
个电路总电阻的变化范围为(已知电路中的电 流始终不会超
过1.5 A) ( )
A.30~80 Ω B.0~80 Ω
C.0~50 Ω D.0~30 Ω
A
解析 滑动变阻器上标有“1.5 A 50 Ω”的字样,即表示这
个滑动变阻器的电阻变化范围是0~50 Ω,因串联电路中总电
阻等于各分电阻之和,所以,当它与一个阻值为 30 Ω的电阻串
联接入电路时,整个电路中总电阻的变化范围为30~80 Ω。故
选A。
5.(2024丽水庆元期末)一个10 Ω的电阻和一个1 000 Ω的电阻
并联起来使用,其等效电阻 ( )
A.小于10 Ω B.大于1 000 Ω
C.大于10 Ω小于1 000 Ω D.无法判断
A
解析 因为并联电路的总电阻小于任一支路的电阻,即小于
支路中最小的电阻,故总电阻小于10 Ω。故选A。
6.(2023绍兴二模)将一段阻值为9 Ω的电阻丝绕成圆
形,A、B、C为三等分点(如图所示),电源电压为3 V,闭合开关
后电流表示数为___________A。
1.5
解析 将一段阻值为9 Ω的电阻丝绕成圆形,A、B、C为三等
分点,则电阻丝AC的阻值为3 Ω,电阻丝ABC的阻值为6 Ω,闭合
开关,电阻丝AC和ABC并联接入电路,电流表测干路电流,电流
表示数I= + = + =1.5 A。
7.(2023温州鹿城三模)如图,将三个电阻R按照甲、乙两种不
同的连接方式分别接到同一电源两端,则甲、乙两图中通过R
的电流之比为___________。
甲 乙
1∶3
解析 设电源电压为U,甲中通过R的电流I甲= = × ,
乙中通过R的电流I乙= ,则甲、乙两图中通过R的电流之比I
甲∶I乙= = 。
8.【跨数学·函数图像】(2024宁波镇海期末,★★☆)定值电阻
R1、R2的I-U图像如图所示。若R1、R2串联后的总电阻为R串,
并联后的总电阻为R并,则关于R串、R并的I-U图像所在的区域,
下列说法中正确的是( )
A
A.R串在Ⅰ区域,R并在Ⅲ区域
B.R串在Ⅲ区域,R并在Ⅰ区域
C.R串在Ⅰ区域,R并在Ⅱ区域
D.R串在Ⅱ区域,R并在Ⅲ区域
解析 根据串联电路的电阻特点知,R串比每一个串联的分电
阻都要大。根据并联电路中电阻的特点可知,R并比每一个并
联电路的分电阻都要小。在这四个电阻值中,R串最大,R并最小,
当它们两端的电压相同时,通过R串的电流最小,通过R并的电流
最大,故R串的 I-U图像在Ⅰ区域,R并的I-U图像在Ⅲ区域。故选
A。
9.【跨学科·工程实践】(2024广东广州中考,★★☆)如图是地
磅工作原理示意图,秤台连在竖直弹簧上,电路与恒压电源连
接。未称量时,滑动变阻器R的滑片P在最上端,称量时,滑片P
向下滑动。闭合开关S,车辆总质量越大时 ( )
A
A.电压表的示数越大
B.电压表的示数越小
C.电流表的示数越大
D.电流表的示数越小
解析 由图可知,两电阻串联,电流表测串联电路中的电流,电
压表测滑动变阻器滑片P上半部分两端的电压。闭合开关S,
车辆总质量增大时,滑片P向下滑动,滑动变阻器接入电路的
电阻不变,电路的总电阻不变,电路电流不变,因此电流表示数
不变;电压表所测的滑动变阻器的上半部分电阻变大,因此电
压表所测的滑动变阻器的上半部分两端的电压变大,即电压
表示数变大,故A符合题意。
10.【新课标·科学思维】(2024山东淄博中考,★★☆)如图所
示电路,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向右移动时,下列说法
正确的是 ( )
A.电流表的示数不变,电压表的示数不变
B.电流表的示数变小,电压表的示数变大
A
C.电流表的示数不变,电压表的示数变大
D.电流表的示数变小,电压表的示数不变
解析 由图可知,R1与R2并联,则无论怎么移动滑动变阻器的
滑片,电压表的示数都为U=U1=U2,电流表测通过R1的电流,则
电流表示数I1= ,R1为定值电阻,U=U1=U2,则电流表示数不变,
故A正确。
11.(2023湖州长兴期中,★☆☆)有两个定值电阻,其电阻之比R
1∶R2=2∶5,把它们并联在电路中,通过它们的电流之比I1∶I2=
___________,加在它们两端的电压之比U1∶U2=___________,如果把它们串联在电路中,加在它们两端的电压之比是U1'∶U2'=___________。
2∶5
1∶1
5∶2
解析 已知两个电阻之比R1∶R2=2∶5,如果把它们并联在电
路中,则它们两端的电压相等,即电压之比U1∶U2=1∶1,通过
它们的电流之比I1∶I2= ∶ =R2∶R1=5∶2;如果把它们串
联在电路中,加在它们两端的电压之比U1'∶U2'=IR1∶IR2=R1∶
R2=2∶5。
12.(2024山东临沂中考,★★☆)闭合如图甲所示电路的开关,
将滑动变阻器的滑片由最右端移到最左端的过程中,电压表
与电流表的示数变化的图像如图乙所示。则定值电阻R0的阻
值为_________Ω,电源电压为___________V。
甲 乙
1.5
3
解析 由图甲可知,两电阻串联,电压表测量滑动变阻器R两
端的电压,电流表测量电路的电流,滑动变阻器的滑片由最右
端移到最左端的过程中,滑动变阻器接入电路的阻值从最大
变为0,从而使电路中的总电阻变小,电路中的电流变大,R两端
的电压变小直至0,由图乙可知当电路中的电流为0.1 A时,电
压表的示数为1.2 V,电源电压为U=U0+U滑=0.1 A×R0+1.2 V①,
当电路中的电流为0.5 A时,电压表的示数为0,电源电压为U=
U0'=0.5 A×R0②,联结①②,解得 R0=3 Ω,U=1.5 V。
13.【新中考·开放性设问】图甲是一个密封盒,盒内是由两个
电阻和一些导线组成的电路,电路与盒外的a、b、c、d四个
接线柱相连,而接线柱b、c在盒内已用导线相连。某活动小
组要探究盒内两电阻的电路结构,他们探究用的器材:能输出
稳定电压的电池组,量程是0~0.6 A的电流表,阻值为5 Ω的定
值电阻R以及若干导线。图乙中m、n是从探测电路引出的两
根导线。探测时,他们首先将m、n直接连接,观察到电流表的
示数是0.6 A。接下来的操作程序、方法和所得数据记录在表中。
甲 乙
与m、n连接的接线柱 电流表示数/A
m、n分接a、b两接线柱 0.3
m、n分接c、d两接线柱 0.2
m、n分接a、d两接线柱 0.15
根据以上的操作和数据,写出主要的分析过程,并在图甲的盒
子内画出盒内的电路图,并标出电阻的阻值。
解析 由题意结合图乙可知,电池组两端的电压为U=IRR=0.6
A×5 Ω=3 V。由表可得m、n分接a、b两接线柱时,接入电路
的总电阻为R总= = =10 Ω,a、b两接线柱间电阻为Rab=R总
-R=10 Ω-5 Ω=5 Ω;m、n分接c、d两接线柱时,接入电路的总电
阻为R总'= = =15 Ω,c、d两接线柱间电阻为Rcd=R总'-R=15
Ω-5 Ω=10 Ω;m、n分接a、d两接线柱时,接入电路的总电阻为
R总″= = =20 Ω,a、d两接线柱间电阻为Rad=R总″-R=20
Ω-5 Ω=15 Ω。根据题意结合以上分析可知,b、c两接线柱间
用导线连接,无电阻,且Rad=Rab+Rcd。故a、b两接线柱间接5 Ω
电阻,c、d两接线柱间接10 Ω电阻,两个电阻在a、d两接线柱
间串联,如图所示。
$$