专题16 欧姆定律及其应用(云南专用)-【好题汇编】5年(2021-2025)中考1年模拟物理真题分类汇编
2025-07-15
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2份
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63页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 欧姆定律 |
| 使用场景 | 中考复习-真题 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 云南省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 29.82 MB |
| 发布时间 | 2025-07-15 |
| 更新时间 | 2025-07-15 |
| 作者 | 物理小妖 |
| 品牌系列 | 好题汇编·中考真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2025-07-15 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53048251.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
五、电磁学
专题16 欧姆定律及其应用
1.(2022·云南·中考真题)【科学探究】小明用“伏安法”测量未知电阻R的阻值。
(1)根据图甲的电路图,用笔画线代替导线,将图乙的实物图补充完整。要求滑动变阻器滑片向右滑动时它的电阻增大、电压表选择合适的量程;( )
(2)闭合开关前要将滑动变阻器的滑片调到 端;
(3)电压表的示数为1.5V时,电流表的示数如图丙所示为 A,可算出电阻R的阻值为 Ω;
(4)他接着移动滑动变阻器的滑片测出多组电压和电流的值,算出对应的电阻值及电阻的平均值,计算电阻的平均值的目的是 ;
(5)测出电阻R的阻值后,小明还对标有2.5V的小灯泡的电阻进行了测量,他测量了多组数据,如下表所示
次数
1
2
3
4
5
电压U/V
2.5
2.1
1.7
0.9
0.1
电流I/A
0.28
0.26
0.24
0.19
0.05
电阻R/Ω
8.93
8.08
7.08
4.74
2.00
小灯泡亮度
亮度越来越暗
小明发现5次测量的电阻值相差较大,和其他小组交流发现都存在类似情况,且小灯泡的电阻随电压减小而减小,亮度也变暗。同学们认为这种情况不是误差造成的,而是小灯泡电阻受 影响;亮度越来越暗,是小灯泡两端电压越来越小,实际功率变 的缘故。
【答案】 B 0.3 5 减小误差 温度 小
【知识点】伏安法测电阻的实验步骤和数据处理
【详解】(1)[1]滑动变阻器串联接入电路,且导线应连接一上一下接线柱,要求滑动变阻器滑片向右滑动时它的电阻增大,故接入的是左下端接线柱,由于电源电压是两节干电池,电源电压为3V,故电压表的量程选择小量程,如图所示:
(2)[2]闭合开关前,为了保护电路,需要将滑动变阻器移到最大阻值处,故需要将滑片移动B端。
(3)[3][4]电流表的示数如图丙所示,选择小量程,分度值为0.02A,故读数为0.3A;电阻R的阻值为
(4)[5]由于测量时存在误差,故需要多测测量,取平均值,以减小误差。
(5)[6]电灯泡的电阻受温度影响,温度越高,电阻越大。
[7]亮度越来越暗,是因为小灯泡两端电压越来越小,实际功率变小,电流做功变慢,电能转化为光能和内能也变慢,故灯泡的亮度变暗。
一.电流与电压、电阻的关系
2.(2024·云南·中考真题)实验小组探究“电流与电压的关系”。
(1)实验前,他们设计了实验探究的思路:保持电阻不变,探究电流与电压的关系,物理上把这种研究方法叫 法。
(2)根据图甲的电路图连接电路时,开关应 。闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到 端(选填“A”或“B”)。
(3)检查图乙,发现有一根导线接错,请在这根导线上打“×”,并画出正确接法,且导线不交叉。
(4)正确连接电路后,闭合开关,移动滑片,记录第1组电压表和电流表的示数后,为完成后续实验,应逐渐将滑片向 端移动(选填“A”或“B”),数据记录如下表。其中第3次实验时电流表的示数如图丙所示,读数为 A。
次数
1
2
3
4
5
电压U/V
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
电流I/A
0.08
0.10
0.14
0.16
(5)分析实验数据可得结论: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 。
(6)某同学用小灯泡代替电阻重复上述实验,发现无法得出(5)中的结论,原因是 。
【答案】 控制变量 断开 A B 0.12 正比 灯丝电阻随温度的升高而增大,不是定值
【知识点】探究电流与电压的关系
【详解】(1)[1]探究电流与电压的关系时,应控制电阻不变,改变电压,观察电流的变化,这种研究方法叫控制变量法。
(2)[2][3]为保护电路,连接电路时,开关应断开;闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,即A处。
(3)[4]根据电路图可知,电压表应与定值电阻并联,而图中电压表并联在滑动变阻器两端,所以应将电压表的“+”接线柱与定值电阻的左接线柱相连,将电压表的“−”接线柱与定值电阻的右接线柱相连,如下图所示:
(4)[5]根据串联分压的知识,要增大定值电阻两端的电压,应减小滑动变阻器的阻值,所以滑片应向右端移动,即B端。
[6]电流表使用0~0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.12A。
(5)[7]由表格中数据知,电阻一定时,电压增大为原来的几倍,电流也增大为原来的几倍,可知在电阻一定时,电流与电压成正比。
(6)[8]灯泡的电阻随温度的升高而增大,不是定值,所以不能用小灯泡代替定值电阻进行实验。
二.欧姆定律的理解与应用
3.(2025·云南·中考真题)如图所示的电路中,电源电压,电阻。闭合开关S,电流表的示数。求
(1)的阻值;
(2)电流表A的示数I;
(3)整个电路工作10s消耗的电能W。
【答案】(1)20Ω
(2)1.5A
(3)90J
【知识点】并联电路的电流规律、欧姆定律的简单计算、电功的公式及简单应用
【详解】(1)如图,闭合开关,两个电阻并联,电流表A测量干路电流,电流表A1测量通过R1的电流,的阻值
(2)通过电阻R2的电流
电流表A测量干路电流,电流表A的示数
(3)整个电路工作10s消耗的电能
4.(2024·云南·中考真题)我国制造的新型材料PTC、NTC可制成热敏电阻,现已打破国外技术垄断,被广泛应用于新能源汽车、电热器等多种电子产品。如图甲所示为PTC、NTC热敏电阻阻值随温度变化关系的图像。如图乙所示的电路,电源电压恒为6V,电压表量程,滑动变阻器Rp的阻值范围为,Rx的位置可接入PTC或NTC热敏电阻。
(1)由图甲可知,在之间PTC热敏电阻的阻值随温度升高的变化情况是 ;
(2)NTC热敏电阻温度为240℃时阻值为56Ω,将其接入图乙中的Rx位置,闭合开关,移动滑片,使电压表示数为2.8V,求通过NTC热敏电阻的电流和通电10s它所消耗的电能;( ) ( )
(3)现有PTC和NTC热敏电阻各一个,请任选其一接入图乙中的Rx位置,在热敏电阻温度为152℃时移动滑片,使电压表示数为2.5V,然后保持滑片位置不变。为保证电路安全,求所选热敏电阻允许降到的最低温度。( )(计算过程中若有近似,请用分数代入计算)
【答案】 先变小后变大 0.05A 1.4J 见解析
【知识点】串联电路的电压规律及应用、欧姆定律的简单计算、串联电路的电阻与电压的比值关系及计算、含有敏感电阻的动态分析、电功的公式及简单应用
【详解】(1)[1]在之间PTC热敏电阻的阻值随温度升高而减小,在之间PTC热敏电阻的阻值随温度升高而增大,所以在之间PTC热敏电阻的阻值随温度升高的变化情况是先变小后变大。
(2)[2]通过NTC热敏电阻的电流
[3]通电10sNTC热敏电阻所消耗的电能
(3)[4]在热敏电阻温度为152℃时,两曲线相交,无论是PTC还是NTC热敏电阻接入电路,阻值均为60欧姆,此时电压表示数为2.5V,则Rp两端的电压为
串联电路电压比等于电阻比,故Rp连入电路的阻值为
解得
电压表最大测量值为3V,此时和Rp两端的电压相同,串联电路电流处处相等,所以和Rp的阻值相等,为84欧姆。由图甲可知,若将PTC接入电路,最低温度为24℃;若将NTC接入电路,最低温度为80℃。
5.(2022·云南·中考真题)如图所示,电源电压恒定,R1=30Ω,当S闭合,S1断开时,电流表的示数为0.2A;当S、S1都闭合时,电流表的示数为0.5A。求
(1)电源电压;
(2)R2的阻值;
(3)S、S1都闭合时,通电1min电流通过R2做的功。
【答案】(1)6V;(2);(3)108J
【知识点】欧姆定律的简单计算、电功的公式及简单应用
【详解】解:(1)当S闭合,S1断开时,只有R1接入电路,此时电流表的示数为0.2A,电源电压为
(2)当S、S1都闭合时,R1与R2并联,电流表测量电路总电流,电流表的示数为0.5A,则通过R2的电流为
则R2的阻值为
(3)当S、S1都闭合时,R1与R2并联,通电1min电流通过R2做的功为
答:(1)电源电压为6V;
(2)R2的阻值为;
(3)S、S1都闭合时,通电1min电流通过R2做的功为108J。
6.(2021·云南·中考真题)如图所示,灯泡标有“6V 3W”,标有“6V 2W”字样,电源电压6V恒定不变。闭合开关S,忽略温度对灯丝电阻的影响,则甲、乙两电路中流过的电流 ,消耗的实际功率 (选填“>”、“=”或“<”)。
【答案】 2∶5 <
【知识点】电功率P=UI及推导式的简单计算、欧姆定律的简单计算
【详解】[1][2]L1电阻为
L2电阻为
甲图两灯串联,电流为
乙图两灯并联,灯正常发光,L1电流为
电流比为
甲图L2电压小于6V,乙图等于6V,根据,消耗的实际功率<。
三.电路的动态分析
7.(2025·云南·中考真题)某种用于检测大件货物质量的装置,其简化电路如图甲所示。电源电压为12V,电路中允许通过的最大电流为30mA。定值电阻有100Ω和200Ω两种规格,R为力敏电阻,其阻值与压力F的关系如图乙所示。R上方有一质量不计的绝缘平板,检测时将货物置于其上。下列说法正确的是( )
A.当货物质量增大时,电路中的电流增大
B.当为100Ω时,最大能检测1000kg的货物
C.当为200Ω时,最大能检测900kg的货物
D.若电路允许通过的最大电流变为24mA,装置选用两种规格的均能检测700kg的货物
【答案】ACD
【知识点】含有变阻器电路的动态计算、含有敏感电阻的动态分析
【分析】因为电源电压为12V,电路中允许通过的最大电流为30mA,故电路中最小总电阻,又因为由图乙可知压力越大,R阻值越小,即可通过R0的大小来判断R的大小,从而判断所能检测的货物的最大质量。
【详解】A.当货物质量增大时,R所受压力增大,由图乙可知R阻值变小,电路中的电流增大,故A正确;
B.当R0为100Ω时,R的最小值为400Ω-100Ω=300Ω,由图乙可知最大能检测的货物重力为8000N,即800kg的货物,故B错误;
C.当R0为200Ω时,R的最小值为400Ω-200Ω=200Ω,由图乙可知最大能检测的货物重力为9000N,即900kg的货物,故C正确;
D.当电路允许通过的最大电流为24mA,电路中最小总电阻,由图乙,700k的货物置于该装置时,R为400Ω,故此时两种规格的R0均能满足总电阻不小于500Ω的要求,故D正确。
故选ACD。
8.(2023·云南·中考真题)如图所示的电路中,电源电压恒定。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向下移动,则( )
A.电压表和电流表A的示数之比不变
B.电压表和电流表A的示数之比变大
C.电压表示数的变化量和电流表A示数的变化量比值的绝对值变大
D.电压表示数的变化量和电流表A示数的变化量A比值的绝对值不变
【答案】ABD
【知识点】含有变阻器电路的动态分析、含有变阻器电路的动态计算
【详解】由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表A测电路中的电流。
AB.将滑动变阻器的滑片P向下移动,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由得,电路中的电流变小,即电流表A的示数变小,根据欧姆定律可知,电压表V1和电流表A的示数之比为R1的阻值,由于R1是定值电阻,该比值故不变。电压表V2和电流表A的示数之比为R2的阻值。由于R2是滑动变阻电阻,滑片向下移动,该接入电路的阻值变大,故该比值变大,故AB符合题意;
CD.设滑片移动前后电路中的电流分别为I1、I2,则
滑片移动前后电压表V2示数的变化量
即
将滑动变阻器的滑片P向下移动,R2分得电压增大,R1分得电压减小,由于电源电压不变,根据串联电路分压特点可知
故
由于R1是定值电阻,该比值故不变,故C不符合题意,D符合题意。
故选ABD。
9.(2022·云南·中考真题)如图所示,电源电压恒定,灯丝电阻不变,闭合开关S,当滑片P向右滑动时,下列说法错误的是( )
A.电流表A的示数变大
B.电压表V2的示数与电流表A的示数之比变小
C.电压表V1的示数与电流表A的示数乘积增大,灯泡变亮
D.当滑片滑到最右端时,电压表V2的示数接近电源电压
【答案】D
【知识点】含有变阻器电路的动态分析、动态电路中电功率的变化分析
【详解】由图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电流表测电路中的电流,电压表V1测灯泡L两端的电压,电压表V2测滑动变阻器R两端的电压。
A.当滑片P向右滑动时,滑动变阻器接入的电阻变小,电路中的总电阻变小,根据可知,当电源电压不变时,电路中的电流变大,即电流表A的示数变大,故A正确,不符合题意;
B.电压表V2的示数与电流表A的示数之比等于滑动变阻器接入的电阻大小,由于滑片P向右滑动时,滑动变阻器接入的电阻变小,所以电压表V2的示数与电流表A的示数之比变小,故B正确,不符合题意;
C.由于滑片P向右滑动时,滑动变阻器接入的电阻变小,根据正比分压可知,滑动变阻器R分得的电压变小,则灯泡L分得的电压变大,又由于灯丝电阻不变,所以根据可知,灯泡的功率变大,灯泡变亮,而电压表V1的示数与电流表A的示数乘积即为灯泡的功率,所以电压表V1的示数与电流表A的示数乘积增大,灯泡变亮,故C正确,不符合题意;
D.当滑片滑到最右端时,滑动变阻器接入阻值为零,所以电压表V2的示数为零,故D错误,符合题意。
故选D。
10.(2021·云南昆明·中考真题)如图甲所示电路的电源电压为3V恒定不变,小灯泡的额定电压为2.5V,图乙是小灯泡的I-U图像。闭合开关S后,下列判断正确的是( )
A.滑动变阻器的滑片P向左移动,灯泡变暗
B.小灯泡的电阻不随温度的改变而改变
C.滑动变阻器的滑片P向右移动,电压表的示数变小
D.小灯泡正常发光时,滑动变阻器的功率是0.1W
【答案】D
【知识点】含有变阻器电路的动态计算、电功率P=UI及推导式的简单计算
【详解】A.由图甲,灯泡和滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端电压,根据串联分压,滑动变阻器的滑片P向左移动,其阻值变小,电路电流增大,因此灯泡变亮,故A错误;
B.由图乙,小灯泡的I-U曲线为向U轴偏的曲线,可知灯泡电阻随温度的升高而增大,故B错误;
C.滑动变阻器的滑片P向右移动,其阻值变大,根据串联分压,电压表的示数变大,故C错误;
D.小灯泡正常发光时,灯泡两端电压为2.5V,电流为0.2A,滑动变阻器两端电压为
滑动变阻器的功率是
故D正确。
故选D。
四.电阻的测量
11.(2021·云南昆明·中考真题)小明家用双芯导线,铺设了一条从他家到水上养殖场的家庭用电线路,全长2千多米。由于磨损,输电线上某处发生了短路。正在上初中的小明想用学过的物理知识找出短路发生的地点,干是他拿出实验仪器盒里的器材:一个电流表、一个电压表、1.5V干电池一节、开关、导线若干(电阻忽略不计)以及家里一个量程的电子秤。家里还分别有一卷和一根2m长的同规格双芯导线(如图甲、乙所示)。请你加入进来,利用现有的器材,帮助小明一起测算出短路点离他家的距离。
(1)①用电子秤测出2m长那根导线的质量,算出这种双芯导线单位长的质量为 ;
②用电子秤称出那一卷导线的质量,则这卷双芯导线的长度为 m;
③如图丙所示,将电池、电流表、电压表、开关接到那一卷导线一端A的两个线头上,再将另一端B的两个线头用导线连接起来。闭合开关后,电压表的示数是1.4V,电流表的示数是1.37A。则那一卷双芯导线里面每一根电线的电阻为 Ω,每一根单位长上的电阻为 (两空均用最简分数表示);
④通过上面的计算,不能直接测量2m长那根导线电阻的原因是 。
(2)接下来还要做的工作是:
①小明在家里将电池、电流表、电压表、开关接到他家发生短路的线路一端的两个线头上,还有一根导线未连接,如图丁所示。请你用笔画线代替导线,将电路连接完整 ;
②设计这个电路的目的是为了测量 、 和由这两个物理量计算得到的 ;(均用物理量符号表示)
③图戊是测量后小明随手记录在纸上的两个数据,则短路点离他家的距离为 m。
【答案】 95 120 2m长那根导线电阻太小,用伏安法测量时电压表几乎不动
I U R 1438.5
【知识点】伏安法测电阻的实验步骤和数据处理
【详解】(1)①[1]2m长那根导线的质量m=190g,单位长的质量为
②[2]一卷导线的质量M=11400g,其长度为
③[3][4]电压表的示数是1.4V,电流表的示数是1.37A,可计算得总电阻为
每一根电线电阻为
每单位长导线的电阻为
④[5]2m长那根导线电阻为
其值太小,用伏安法测量时,电压表相当于被短路,指针几乎没有偏转。
(2)①伏安法测电阻,如图所示:
②[7][8][9]小明的测量原理是利用伏安法测得导线电流I,导线两端电压U,利用公式
计算出导线电阻R。
③ [10]电流为0.12A,电压为1.47V,可计算得总电阻为
导线总长为
导线是双芯,因此短路点离他家的距离为
12.(2025·云南楚雄·二模)如图所示,电源电压恒定不变,闭合开关,将滑动变阻器的滑片向左移动,下列说法正确的是( )
A.电流表A的示数变小,电压表的示数变大
B.电流表的示数变小,电压表的示数变大
C.电压表的示数与电压表的示数之和不变
D.电压表的示数与电流表的示数之比变小
【答案】A
【知识点】欧姆定律的简单计算
【详解】AB.由图可知,闭合开关,两个滑动变阻器串联,电压表V2测电源电压,电源电压恒定不变,所以电压表V2的示数不变,电压表V1测R1两端的电压,电流表测电路中的电流,将滑动变阻器的滑片向左移动,滑动变阻器接入电路中的阻值变大,由分压原理可知,电压表V1的示数变大,电路中的总电阻变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流减小,电流表A的示数变小,故A正确,B错误;
C.电压表V2的示数不变,电压表V1的示数变大,电压表的示数与电压表的示数之和变大,故C错误;
D.电压表的示数与电流表的示数之比等于电路中的总电阻,电路中的总电阻变大,所以电压表的示数与电流表的示数之比变大,故D错误。
故选A。
13.(2025·云南昆明·三模)如图是创新小组为学校食堂设计的可自动注水的储水池简化装置,其中电源电压一定。控制电路中,为压敏电阻,其阻值随压力的变化而变化,为可变电阻。闭合开关,调到一定的阻值,储水池开始注水,当池中水位上升到一定高度时,触点分离,工作电路断开,注水装置自动停止注水,当池中水位下降到一定位置时,触点连接,工作电路接通,注水装置开始注水。下列分析正确的是( )
A.水位上升时,电磁铁磁性变弱 B.水位上升时,的电阻变大
C.水位下降时,两端电压变小 D.将调小,每次注入储水池中的水增多
【答案】ABD
【知识点】含有敏感电阻的动态分析、电磁继电器的结构、原理与工作示意图
【详解】AB.由图可知,控制电路中可变电阻与压敏电阻串联;由“当池中水位上升到一定高度时,触点分离,工作电路断开,注水装置自动停止注水”可知,此时衔铁被松开,动触点与静触点分离,电磁铁的磁性变弱,控制电路中的电流变小,因控制电路中电源电压不变,由欧姆定律可知,此时的电阻变大,即水的压力变大,的电阻变大,故AB正确;
C.由“当池中水位下降到一定位置时,触点连接,工作电路接通,注水装置开始注水。”可知,此时衔铁被吸引,动触点与静触点接触,电磁铁的磁性增强,控制电路中的电流变大,因电阻不变,由可知,此时两端电压变大,故C错误;
D.将调小,根据 ,在控制电路电压和电流不变的情况下(动触点与静触点接触和分离时,电磁铁磁性一定),R0变小,RN变大,根据上述分析,的电阻变大,水的压力变大,即每次注入储水池中的水增多,故D正确。
故选ABD。
14.(2025·云南昆明·三模)空气炸锅是一种可以用空气来进行“油炸”的机器,主要是利用空气替代原本煎锅里的热油,以热风在密闭的锅内形成急速循环的热流,让食物变熟;同时热空气还吹走了食物表层的水分,使食物达到近似油炸的效果。图甲是某款空气炸锅说明书上加热管的简化电路。在控制电路中,电源电压为,为热敏电阻,其阻值随温度变化的图像如图乙所示,为滑动变阻器,电磁继电器线圈的电阻为,当继电器线圈电流达到时,衔铁会被吸下。工作电路电源电压为220V,为电加热丝。下列判断正确的是( )
A.电磁铁上端为极
B.为避免温度过高,破坏营养成分,应将滑动变阻器滑片向左移动
C.若温度达到时就停止加热,此时滑动变阻器接入电路中的阻值为
D.若,则高温挡与低温挡的功率之比为
【答案】CD
【知识点】欧姆定律的简单计算、含有敏感电阻的动态分析、电功率的多挡位问题、判断螺线管极性、电流方向、绕线方式的关系
【详解】A.根据安培定则,用右手握住电磁铁,四指环绕方向指向电流方向,大拇指所指的一端为N极。观察可知,电流从电磁铁下端流入,上端流出,所以电磁铁下端为N极,上端为S极,故A错误。
B.为避免温度过高,与原来相比,控制温度降低,热敏电阻R0的阻值变大。控制电路电源电压不变,为避免温度过高衔铁被吸下,根据可知,要使电流不变,则滑动变阻器接入电路的电阻应变小,应将滑动变阻器滑片向右移动,故B错误。
C.当温度达到140℃时,由图乙可知,热敏电阻R0=20Ω,控制电路电源电压U=6V,当继电器线圈电流I=50mA=0.05A时,衔铁会被吸下。根据可知,控制电路总电阻
已知电磁继电器线圈的电阻为10Ω,则滑动变阻器接入电路中的阻值,故C正确。
D.工作电路中,当衔铁未被吸下时,R1、R2串联,此时电路总电阻R串=R1+R2;当衔铁被吸下时,只有R1接入电路,此时电阻为R1。根据可知,高温挡时只有R1工作,功率为;低温挡时R1、R2串联,功率为。已知R1∶R2=1∶2,设R1=x,则R2=2x,,,所以,故D正确。
故选CD。
15.(2025·云南·三模)如图所示的电路中,电源电压恒定,闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表V读数与电流表读数的比值变小
B.电流表读数与电流表读数的差值不变
C.电流表读数变小,电压表V读数变大
D.电压表V读数与电流表读数的比值变大
【答案】BD
【知识点】含有变阻器电路的动态分析
【详解】根据电路图可知,闭合开关S时,定值电阻R1和滑动变阻器R2并联,电流表A1测通过R2的电流,电流表A2测量干路中的电流,电压表测量电源电压,
A.由于电源电压不变,所以滑片移动时电压表V读数不变;滑动变阻器的滑片P向右移动时,R2接入电路的阻值变大,根据可知,通过R2的电流变小,即电流表A1的读数变小,则电压表V读数与电流表A1读数的比值变大,故A错误;
B.因为并联电路各支路互不影响,所以滑动变阻器的滑片P向右移动时,通过R1的电流不变,因为并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和,所以电流表A2读数与电流表A1读数的差即为通过R1的电流,则该差值不变,故B正确;
CD.因为并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和,所以干路中的电流变小,即电流表A2读数变小,电压表V读数不变,则电压表V读数与电流表A2读数的比值变大,故C错误,D正确。
故选BD。
16.(2025·云南大理·二模)如图,电源电压和小灯泡的电阻都不变。闭合开关,保证电路安全的前提下,滑动变阻器的滑片从右向左滑动的过程中,下列说法中正确的是( )
A.灯泡逐渐变暗
B.电流表示数变大,电压表示数不变
C.电压表示数与电流表示数的比值变小
D.可以将滑动变阻器滑片移到最左端
【答案】BC
【知识点】含有变阻器电路的动态分析、动态电路中电功率的变化分析
【详解】根据电路图知,灯泡和滑动变阻器并联,电压表测量电源电压,电流表测量干路电流,滑动变阻器的滑片从右向左滑动的过程中,
ABC.根据并联电路各支路互不影响,则灯泡的电流不变,灯泡亮度不变,而滑动变阻器的电阻减小,根据电源电压不变,则滑动变阻器的电流变大,干路中的电流变大,电流表示数变大,而电压表示数不变,电压表与电流表的示数之比变小,故A错误,BC正确;
D.将滑动变阻器滑片滑到最左端相当于导线,电源被短路,会烧坏电流表或电源,因而不能滑动到最左端,故D错误。
故选BC。
17.(2025·云南楚雄·二模)新型PTC发热材料可以自动调节电路的电功率,在生活中得到广泛应用。图甲是PTC调试工作电路,是定值电阻,是PTC电阻,其阻值随温度变化的图像如图乙所示。闭合开关S,在温度从20℃升高到120℃的过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表示数先变小后变大
B.电压表示数先变大后变小
C.定值电阻的功率先变大后变小
D.电压表与电流表示数的比值先变小后变大
【答案】CD
【知识点】含有敏感电阻的动态分析、动态电路中电功率的变化分析
【详解】A.由图甲可知,两电阻串联,电压表测R1的电压,电流表测电路中的电流。由图乙可知,当温度从20℃升高到100℃的过程中电阻R1的阻值变小,从100℃升高120℃的过程中电阻R1的阻值变大,根据串联电阻的规律可知,总电阻先变小后变大,由欧姆定律可知,电路中的电流先变大后变小,即电流表示数先变大后变小,故A错误;
B.电压表测R1的电压,R1的阻值先变小后变大,根据串联分压可知,R1的电压先变小后变大,即电压表示数先变小后变大,故B错误;
C.电路中的电流先变大后变小,根据可知,定值电阻R0消耗的功率先变大后变小,故C正确;
D.根据欧姆定律可知,电压表与电流表示数的比值等于R1的阻值,R1的阻值先变小后变大,故电压表与电流表示数的比值先变小后变大,故D正确。
故选CD。
18.(2025·云南昆明·三模)如图甲,电源电压保持不变,小灯泡正常工作时电压为12V。闭合开关S后,当滑片P从最右端滑到最左端的过程中,小灯泡的I-U关系如图乙所示,电源电压为 V,滑动变阻器的最大阻值为 Ω。
【答案】 12 9
【知识点】欧姆定律的简单计算、含有变阻器电路的动态计算、串联电路的电压规律及应用
【详解】[1]由图甲可知,小灯泡与滑动变阻器串联,电压表测小灯泡两端的电压,电流表测串联电路中的电流。由图乙可知,当小灯泡两端电压为12V时,正常发光,通过小灯泡的电流为2 A;此时滑动变阻器滑片在最左端,滑动变阻器接入电路的阻值为0,则电源电压等于小灯泡正常工作时的电压,为12V。
[2]当滑动变阻器滑片在最右端时,接入电路的阻值最大,由图乙可知,此时小灯泡电压为3V,根据串联电路电压规律可得,滑动变阻器电压为U滑=12V-3V=9V
电路电流为1A,根据欧姆定律可知,滑动变阻器的最大阻值为
19.(2025·云南昆明·三模)利用如图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”。已知电源电压为6V恒定不变,滑动变阻器规格为“50Ω 1A”。实验用到的电阻阻值分别为。
(1)请将图乙所示的实物电路连接完整 (导线不允许交叉);
(2)闭合开关后,小明发现电压表示数约等于6V,电流表指针略有偏转,若故障只有一处,那么出现这种现象可能的原因是 ;
(3)排除故障后,移动滑动变阻器滑片使电压表示数为2.5V,正常实验、记录,结束对5Ω电阻的测量。接下来的操作是 ,取下5Ω的电阻,将10Ω的电阻接入电路,再将滑动变阻器滑片移至最 端,闭合开关,移动滑片使电压表示数为 V时,读出电流表的示数;
(4)多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。小明根据图像得出了该实验的结论:电压一定时,电流I与电阻R成反比。你认为他判断I与R成反比的依据是 。
【答案】(1)
(2)电阻断路
(3) 断开开关 左 2.5
(4)与的乘积是一个常数
【知识点】 探究电流与电阻的关系
【详解】(1)探究电流与电阻的关系,定值电阻、滑动变阻器、电流表串联在电路中,电压表并联在定值电阻两端,滑动变阻器接线柱一上一下接入电路中,如图所示:
(2)电源电压为6V,闭合开关后,电压表示数约等于6V,即电源电压几乎全部加在R两端,且电流表指针略有偏转,可能的原因是电阻断路。
(3)[1][2][3]探究电流与电阻的关系,每次应控制电压相同。移动滑动变阻器滑片使电压表示数为2.5V,正常实验、记录,结束对5Ω电阻的测量,然后断开开关,取下5Ω的电阻,将10Ω的电阻接入电路,为保护电路,再将滑动变阻器阻值调至最大,即滑片移至最左端,闭合开关,移动滑片使电压表示数为2.5V时,读出电流表的示数。
(4)由图像可知,五次实验,电流与电阻的乘积都相等,根据数学知识可知,电压一定时,电流I与电阻R成反比。
20.(2025·云南昆明·三模)如图甲所示,在“测未知电阻阻值”的实验中:
(1)实验的原理是 ;
(2)请用笔画线代替导线,根据图甲将图乙所示的实物电路图连接完整;
(3)闭合开关,移动滑动变阻器滑片,发现电流表有示数但不变化,电压表示数为电源电压,出现这种情况的原因可能是 ;
(4)排除故障后,他左右调节滑动变阻器的滑片P,却无论如何也不能使电压表的示数达到1 V,原因是 ,解决的办法是 (答一种即可);
(5)通过实验得到数据如表所示,其中第1次实验的电流表示数如图丙所示,则第1次所测电阻的值是 Ω;
实验序号
1
2
3
电压U/V
1.0
1.5
2.0
电流I/A
0.14
0.20
(6)分析实验数据发现,对同一个导体,其电阻大小与加在它两端的电压和通过它的电流 (选填“有”或“没有”)正反比关系。
【答案】(1)
(2)
(3)滑动变阻器短路
(4) 滑动变阻器最大阻值偏小 选规格更大的滑动变阻器
(5)10
(6)没有
【知识点】伏安法测电阻的实验步骤和数据处理
【详解】(1)采用伏安法测电阻的实验原理是,实验中用电压表测待测电阻的电压,用电流表测待测电阻的电流,根据算出待测电阻的阻值。
(2)实验中,电压表应与未知电阻并联,滑动变阻器“一上一下”选择接线柱与未知电阻串联,作图如下:
(3)闭合开关,移动滑动变阻器滑片,发现电流表有示数但不变化,说明电路为通路但变阻器无法变阻,电压表示数为电源电压,说明电压表的两端与电源相通,则出现这种情况的原因可能是滑动变阻器短路。
(4)[1][2]左右调节滑动变阻器的滑片P,却无论如何也不能使电压表的示数达到1 V,根据串联分压原理,这可能是由于滑动变阻器最大阻值偏小、分压能力不足造成的,所以解决的办法是选规格更大的滑动变阻器。
(5)第1次实验的电流表示数如图丙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.1A,则第1次所测电阻的值
(6)第2次所测电阻的值
第3次所测电阻的值
三次实验,加在两端的电压和通过它的电流均改变,阻值不变,可得:对同一个导体,其电阻大小与加在它两端的电压和通过它的电流无关,没有正反比关系。
21.(2025·云南昆明·三模)如图甲所示,在“测未知电阻阻值”的实验中:
(1)实验的原理是 。
(2)请用笔画线代替导线,根据图甲将图乙所示的实物电路图连接完整。
(3)闭合开关,移动滑动变阻器滑片,发现电流表有示数但不变化,电压表示数为电源电压,出现这种情况的原因可能是 。
(4)排除故障后,他左右调节滑动变阻器的滑片P,却无论如何也不能使电压表的示数达到1V,原因是 ,解决的办法是 (答一种即可)。
(5)通过实验得到数据如表所示,其中第1次实验的电流表示数如图丙所示,则第1次所测电阻的值是 Ω。
实验序号
1
2
3
电压U/V
1.0
1.5
2.0
电流I/A
0.14
0.20
(6)分析实验数据发现,对同一个导体,其电阻大小与加在它两端的电压和通过它的电流 (选填“有”或“没有”)正反比关系。
【答案】(1)
(2)
(3)连滑动变阻器的那根导线连接到了C接线柱了
(4) 滑动变阻器阻值选小了 选更大的滑动变阻器或降低电源电压
(5)10
(6)没有
【知识点】伏安法测电阻的实验步骤和数据处理
【详解】(1)根据欧姆定律,可得,可通过测量电阻两端的电压和通过电阻的电流来计算电阻,所以实验的原理是。
(2)根据甲图可知Rx与滑动变阻器串联,并且滑动变阻器的左边接入电路,滑动变阻器的A接线柱与Rx的右接线柱相连;电压表测Rx两端电压,电压表的负接线柱与Rx的左接线柱或电流表的正接线柱(0.6A)相连,如图所示:
(3)闭合开关,移动滑动变阻器滑片,发现电流表有示数但不变化,则电路中的电阻不变,滑动变阻器接线柱接成同上或同下了;又因为电压表示数为电源电压,则滑动变阻器不分压,接入阻值为0,所以出现这种情况的原因可能是连滑动变阻器的那根导线连接到了C接线柱了。
(4)[1][2]根据串联分压与阻值成正比的关系分析可知,无论如何调节滑动变阻器也不能使电压表的示数达到1V,说明滑动变阻器最大阻值太小,分压太少,所以原因是滑动变阻器阻值选小了,可通过选更大的滑动变阻器或降低电源电压解决。
(5)由图丙可知,电流表的分度值是0.02A,此时电流表示数为0.1A;则第1次所测电阻Rx的值是
(6)通过计算每次测量数据发现电阻Rx的值几乎不变,所以电阻大小与加在它两端的电压和通过它的电流无关,所以对同一个导体,其电阻大小与加在它两端的电压和通过它的电流没有正反比关系。
22.(2025·云南昆明·三模)在“测量未知电阻阻值”的实验中,小陈设计并连接了如图甲所示的电路。
实验序号
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
电阻的平均值
1
1.3
2
1.8
0.18
10
3
2.0
0.22
9.09
4
2.6
0.26
10
(1)该实验的原理是 。
(2)请用笔画线代替导线将实物图甲连接完整,要求滑片P往右移电压表示数变小。
(3)电路连接完整后进行试触,发现电压表和电流表均无示数,现用一根导线检测电路故障,用导线把C点与开关右端连接起来,再进行试触发现电压表和电流表均有示数,若只有一个故障,则故障可能是滑动变阻器 。
(4)故障解决后,小陈测出了多组电压和电流的值记录在表格中,其中有一组数据电流表示数如图乙所示,为 A,根据小陈测量的数据,计算得出未知电阻的阻值为 Ω。(计算结果保留整数)
(5)在探究电流与电压的关系时,也需要测量多组定值电阻两端电压和电流值,两个实验相比较。本实验中测量多组定值电阻两端电压和电流值的目的是: ,在探究电流与电压的关系时,测量多组定值电阻两端电压和电流值的目的是: 。
(6)某同学也用此方法来测量未知电阻的阻值,但连接电路时发现电压表损坏了,于是他设计了如图丙所示的电路来进行测量,已知滑动变阻器的最大阻值为R,电源电压保持不变,请根据实验过程写出Rₓ表达式。
① 先将滑片移至最右端,闭合开关,测出此时的电流I1
② 再将滑片移至最左端,闭合开关。测出此时的电流I2
③ 待测电阻的阻值Rx= (用I1、I2、R表示)。
【答案】(1)
(2)
(3)断路
(4) 0.12 10
(5) 计算多组定值电阻的阻值后取平均值来减小误差 排除偶然性,使得出的实验结论更具有普遍性
(6)
【知识点】伏安法测电阻的实验原理和电路图、伏安法测电阻的实验步骤和数据处理、伏安法测电阻实验中的注意事项和故障分析
【详解】(1)该实验的原理是:由得,测出未知电阻两端的电压和电流,计算出电阻。
(2)要求滑片向右移电压表示数变小,则滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的阻值增大,因此应将A接线柱接入电路,如图所示:
(3) 闭合开关,发现电流表无示数,则电路存在断路,电压表示数为零,则电压表与电源相连的部分有断路,用导线把C点与开关右端连接起来,发现电压表和电流表均有示数,说明是滑动变阻器断路。
(4)[1]由图乙可知,电流表使用小量程,分度值为0.02A,示数为0.12A,此次实验中电阻值
[2]多次实验的目的是求平均值减小误差,则电阻的阻值是
(5)[1]若只进行一次测量得到的阻值,误差较大,为了减小误差,要测出多组电压和电流的值,计算多组定值电阻的阻值后取平均值来减小误差。
[2]在探究电流与电压的关系时,测量多组定值电阻两端电压和电流值的目的是寻找普遍规律,排除偶然性,使得出的实验结论更具有普遍性。
(6)由图丙知,滑片移至最右端时,变阻器接入电路的阻值为0,电路中只有待测电阻工作,则电源电压U=I1Rx——①
滑片移至最左端时,变阻器接入电路的阻值最大,与待测电阻串联在电路中,电源电压U=I2(Rx+R)——②
联立①②两式得,未知电阻的阻值
23.(2025·云南昆明·三模)小明和小华在“探究电流与电阻的关系”的实验中:
(1)请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整(要求:滑片P向右移动时电路中电流变大) ;
(2)正确连接并规范操作后,闭合开关,两电表均无示数。小华将电压表接在滑动变阻器两端时无示数,接在开关两端时有示数,假设电路故障只有一处,则电路故障是________(选填序号);
A.定值电阻断路 B.滑动变阻器断路 C.开关断路
(3)排除故障后,小明换用不同的电阻,控制电压表示数不变进行实验,将实验数据记录在表中,并作出I—R图像,如图乙。小华认为小明所绘图像中数据少,不能描出平滑的曲线。为此他们思考后认为若再增加两组数据,使数据点分布合理,有利于绘出的图像更平滑,你建议选用________(选填序号)的定值电阻;
A.“” B.“”
(4)小明和小华找到一卷规格为10Ω/m的镍铬合金丝(无绝缘表层),为了获得4Ω的电阻,应该截取长度为 m的合金丝;
(5)通过改进实验,最后得到了规律:当 一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 ;
(6)同组的珊珊同学用未知电阻替换电阻R,移动变阻器的滑片P至某一位置,此时电压表示数为1.8V,对应的电流如图丙所示,为 A,该电阻的阻值为 Ω。
【答案】(1)
(2)C
(3)A
(4)0.4
(5) 电压 反比
(6) 0.3 6
【知识点】 探究电流与电阻的关系、欧姆定律的简单计算
【详解】(1)滑片P向右移动时电路中电流变大,则要求向右移动滑动变阻器阻值减小,故将滑动变阻器的右下接线柱接入电路。如图所示
(2)闭合开关,两电表均无示数,说明电路处于断路状态,电压表接在滑动变阻器两端时无示数,接在开关两端时有示数,说明电压表与开关并联可以测量电源电压,说明开关断路,其他部分完好。故选C。
(3)当电阻为“”时,电路的电流变化不大,当电阻为“”时,电路的电流变化较大,使数据点分布合理,有利于绘出的图像更好的反映电流与电阻的关系。故选A。
(4)截取长度为
(5)[1][2]探究电流与电阻的关系,应保持定值电阻两端的电压不变,即电压表示数不变,由图可知,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(6)[1]电流表选择小量程,分度值0.02A,读数为0.3A。
[2]该电阻的阻值为
24.(2025·云南昆明·二模)某实验小组利用电压恒为4.5V的学生电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器、阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻、导线若干探究“电流与电压、电阻的关系”。
(1)探究电流与电压的关系
①小组同学设计了图中甲、乙、丙三个电路图,经小组讨论,最终确定用图丙电路进行实验,原因是该电路不仅能保持 不变,还能很容易改变 ;
②图丁是小组实验时连接的部分电路,请你用笔画线代替导线按照图丙将电路连接完整 ;
③小组同学先将5Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器滑片,得到如表数据。由表中数据得到的结论是 。
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.0
1.5
2.0
电流I/A
0.2
0.3
0.4
(2)探究电流与电阻的关系
①小组同学分别接入三个不同阻值的定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,保持电压表示数不变,记下电流表示数,绘制了如图戊所示的图像,由图像可知小明在实验中控制定值电阻两端电压为 V;
②分别选取5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻进行实验,当用10Ω电阻替换5Ω电阻时,闭合开关,电流表示数将 (选填“变大”、“变小”或“不变”),滑动变阻器的滑片应向 (选填“A”或“B”)端移动;为顺利完成图戊中的数据采集,实验中选取的滑动变阻器最大阻值不能低于 Ω。
【答案】(1) 电阻阻值 电阻两端的电压 电阻一定时,导体两端的电压与通过导体的电流成正比
(2) 2 变大 B 25
【知识点】探究电流与电压的关系、 探究电流与电阻的关系
【详解】(1)①[1][2]探究电流与电压的关系时,应控制电阻阻值不变,记录电流随电压的变化规律,为得出普遍性的规律,要多次测量。甲图中灯泡的电阻随温度的变化而变化;乙图无法改变电阻两端的电压,不能多次测量;丙图不仅能保持电阻阻值不变,还可以通过移动滑动变阻器的滑片改变定值电阻两端的电压,从而多次测量。
②[3]由丙图可知,滑片向右移动,电阻变大,故丁图中,滑动变阻器左下接线柱连入电路中,与定值电阻串联,电压表与定值电阻并联,如图所示:
③[4]由表中数据可知,随着电压的增大,电流也增大,且电压与电流的比是个常数,故由表中数据得到的结论是:电阻一定时,导体两端的电压与通过导体的电流成正比。
(2)①[1]探究电流与电阻的关系时,要控制电阻的电压不变,根据绘制了如图乙所示的图像可知,电阻的电压为Uv=IR=0.4A×5Ω=0.2A×10Ω=0.1A×20Ω=2V
所以在实验中控制电阻两端电压为2V不变。
②[2]实验中,当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,根据分压原理,电阻两端的电压变大。
[3]研究电流与电阻关系时要控制电压不变,根据串联电路电压的规律,要增大滑动变阻器两端的电压,由分压原理,要增大滑动变阻器电阻阻值,故应把滑动变阻器滑片向B端移动。
[4]定值电阻两端控制的电压为2V,滑动变阻器两端的电压为U滑=U-UV=4.5V-2V =2.5V
根据串联正比分压可得,当20Ω的电阻接入时,滑动变阻器接入的阻值为R滑,则有,代入数值得 ,解得R滑=25Ω,故实验中选取的滑动变阻器最大阻值不能低于25Ω。
25.(2025·云南·三模)芳芳用如图甲所示电路探究“电流与电压、电阻的关系”:
(1)闭合开关前,滑片应处于 (选填“A”或“B”)端,目的是 。
(2)芳芳通过开关试触时发现电流表指针如图乙所示,这可能是由于电流表 造成的。
(3)排除故障后芳芳测得如表一所示的数据,分析得出的结论: 。
表一
R=10Ω
电压U/V
1.5
2
2.5
电流I/A
0.15
0.2
0.25
(4)上述实验过程中芳芳没有使用灯泡作为研究对象的原因是: 。
(5)探究“电流与电阻的关系”所测的数据如表二所示,依据表二分析,将电阻R由5Ω换成10Ω,闭合开关进行实验时,应向 (选填“A”或“B”)端移动滑片P,使电压表的示数保持 V不变;若电源电压为4.5V,根据表二数据可知,完成这3组实验滑动变阻器的最大阻值不得小于 Ω。
表二
U=2V
电阻R/Ω
5
10
20
电流I/A
0.4
0.2
0.1
【答案】(1) B 保护电路
(2)正负接线柱接反
(3)电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
(4)灯泡的电阻不是定值,大小会随温度的变化而改变
(5) B 2 25
【知识点】探究电流与电压的关系、 探究电流与电阻的关系
【详解】(1)[1][2]为了保护电路,在闭合开关前,滑片应处于阻值最大处,即滑片处于B端。
(2)芳芳通过开关试触时发现电流表指针如图乙所示,由图乙可知,指针反偏,可能是由于电流表正负接线柱接反造成的。
(3)由表中数据可知,电压增大时,电流也增大,且电压与电流的比是个常数,说明电流与电压成正比,所以得出的结论是:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(4)在探究电流与电压关系的实验中,需控制电阻不变,而小灯泡的电阻随着温度的变化而发生变化,不是个定值,故芳芳没有使用灯泡作为研究对象。
(5)[1][2][3]根据串联分压原理可知,将定值电阻R由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大,而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B端移动,使电压表的示数为U=IR=0.4A×5Ω=0.2A×10Ω=0.1A×20Ω=2V
根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压为U滑=4.5V-2V=2.5V
变阻器分得的电压为电压表示数的倍,根据分压原理,当接入20Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为R滑=1.25×20Ω=25Ω
故为了完成整个实验,滑动变阻器的最大阻值应不小于25Ω。
26.(2025·云南昆明·三模)小明准备做“探究电流与电阻的关系”的实验,器材有:电压恒为6V的学生电源、电流表、电压表、滑动变阻器“30Ω 1A”、定值电阻有5Ω、10Ω、15Ω和20Ω。
(1)请用笔画线将图甲实物图连接完整,使滑动变阻器的滑片左移时,电流表示数变小 ;
(2)闭合开关前,小明发现电流表指针如图乙所示,是因为电流表 。闭合开关后,移动滑片,发现电流表和电压表均无示数,则故障可能是 ;
(3)排除故障后,闭合开关,当滑片移动到某位置时,电压表示数为2V,电流表示数如图丙所示,则接入电路的电阻R= Ω;
(4)实验时,若将10Ω电阻接入电路时,电压表示数为,更换为15Ω电阻后,保持滑动变阻器的滑片不动,立即闭合开关,此时电压表示数为,则 (选填“<”、“>”或“=”)。接下来滑片应向 (选填“左”或“右”)端移动;
(5)当他用20Ω的电阻替换15Ω的电阻后,发现电压表示数始终不能调为2V,为能够完成最后一个电阻20Ω的实验,需要更换最大阻值至少是 Ω的滑动变阻器;
(6)同学们将不同阻值的定值电阻接入电路进行实验,图丁中a、b是不同小组根据收集的数据绘制的关系图像,你认为 (选填“a”或“b”)的数据是正确操作得到的。
【答案】(1)
(2) 未调零 滑动变阻器断路
(3)5
(4) < 左
(5)40
(6)b
【知识点】 探究电流与电阻的关系
【详解】(1)在探究电流与电阻的关系时,滑动变阻器与定值电阻应串联接入电路,电流表测电路中的电流,由图丙知,电流表选用小量程,电压表测定值电阻两端的电压;滑动变阻器的滑片左移时,电流表示数变小,则变阻器阻值变大,所以变阻器右下接线柱接入电路。作图如下:
(2)[1]闭合开关前,小明发现电流表指针如图乙所示,指针指在零刻度线左侧,说明电流表还未调零。
[2]闭合开关后,移动滑片,发现电流表和电压表均无示数,说明发生断路且电压表两端没有与电源相通,则故障可能是滑动变阻器断路。
(3)如图丙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.4A,则电阻
(4)[1]若将电阻接入电路时,电压表示数为,设电源电压为,则根据串联分压原理则有
可得;更换为电阻后,保持滑动变阻器的滑片不动,立即闭合开关,此时电压表示数为,根据串联分压原理则有,可得。则
更换为电阻后,保持滑动变阻器的滑片不动,因为定值电阻阻值变大,根据串联分压原理,电压表示数变大,则变阻器电压减小,所以,所以,可得。
[2]为控制定值电阻两端电压不变,应减小定值电阻两端电压,则应增大变阻器的电压,根据串联分压原理,应向左移动滑片,增大变阻器的阻值。
(5)他用的电阻替换的电阻后,根据串联分压原理则有
解得,则为能够完成最后一个电阻的实验,需要更换最大阻值至少是的滑动变阻器。
(6)电压一定时,电流与电阻成反比。图丁中只有的电流与电阻的乘积一定,所以只有数据是正确操作得到的。
27.(2025·云南昆明·三模)小明准备做“探究电流与电阻的关系”的实验,器材有:电压恒为的学生电源、电流表、电压表、滑动变阻器“”、定值电阻有、、和。
(1)请用笔画线将图甲实物图连接完整,使滑动变阻器的滑片左移时,电流表示数变小;
(2)闭合开关前,小明发现电流表指针如图乙所示,是因为电流表 。闭合开关后,移动滑片,发现电流表和电压表均无示数,则故障可能是 ;
(3)排除故障后,闭合开关,当滑片移动到某位置时,电压表示数为,电流表示数如图丙所示,则接入电路的电阻 ;
(4)实验时,若将电阻接入电路时,电压表示数为,更换为电阻后,保持滑动变阻器的滑片不动,立即闭合开关,此时电压表示数为,则 (选填“<”、“>”或“=”)。接下来滑片应向 (选填“左”或“右”)端移动;
(5)当他用的电阻替换的电阻后,发现电压表示数始终不能调为,为能够完成最后一个电阻的实验,需要更换最大阻值至少是 的滑动变阻器;
(6)同学们将不同阻值的定值电阻接入电路进行实验,图丁中、是不同小组根据收集的数据绘制的-关系图像,你认为 (选填“a”或“b”)的数据是正确操作得到的。
【答案】(1)
(2) 未调零 滑动变阻器断路
(3)5
(4) < 左
(5)40
(6)b
【知识点】 探究电流与电阻的关系
【详解】(1)在探究电流与电阻的关系时,滑动变阻器与定值电阻应串联接入电路,电流表测电路中的电流,由图丙知,电流表选用小量程,电压表测定值电阻两端的电压;滑动变阻器的滑片左移时,电流表示数变小,则变阻器阻值变大,所以变阻器右下接线柱接入电路。作图如下:
(2)[1]闭合开关前,小明发现电流表指针如图乙所示,指针指在零刻度线左侧,说明电流表还未调零。
[2]闭合开关后,移动滑片,发现电流表和电压表均无示数,说明电路发生断路,同时电压表两端没有与电源相通,则故障可能是滑动变阻器断路。
(3)如图丙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.4A,则电阻
(4)[1]若将电阻接入电路时,电压表示数为,设电源电压为,则根据串联分压原理则有
可得
更换为电阻后,保持滑动变阻器的滑片不动,立即闭合开关,此时电压表示数为,根据串联分压原理则有
可得
则
更换为电阻后,保持滑动变阻器的滑片不动,因为定值电阻阻值变大,根据串联分压原理,电压表示数变大,则变阻器电压减小,所以
所以,可得
[2]为控制定值电阻两端电压不变,应减小定值电阻两端电压,则应增大变阻器的电压,根据串联分压原理,应向左移动滑片,增大变阻器的阻值。
(5)他用的电阻替换的电阻后,根据串联分压原理则有
解得,则为能够完成最后一个电阻的实验,需要更换最大阻值至少是的滑动变阻器。
(6)电压一定时,电流与电阻成反比。图丁中只有的电流与电阻的乘积一定,所以只有数据是正确操作得到的。
28.(2025·云南德宏·一模)实验小组在探究“通过导体的电流与导体电阻关系”的实验中,选用的器材:电源(电压恒为6V)、电流表、电压表、滑动变阻器和开关各一个,不同阻值的定值电阻四个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),若干导线。
(1)请用笔画线代替导线将图甲所示的实物图补充完整。要求:滑动变阻器滑片P向c端滑动时接入电路中的阻值变小。
(2)连接电路时,开关应 (选填“断开”或“闭合”)。连接好电路进行试触时,同学们发现电流表无示数,电压表的指针偏转超过了量程,则电路中的故障可能是定值电阻 (选填“短路”或“断路”)。
(3)排除故障后,将5Ω的定值电阻接入a、b间,闭合开关,移动滑片P使电压表示数为2.4V,记录相应的电流值;然后将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻接入a、b间,闭合开关,将滑片P向 (选填“c”或“d”)端移动,使电压表示数为 V,记录相应的电流值;再分别更换为15Ω、20Ω的定值电阻重复实验。
(4)完成实验,同学们根据实验数据绘制出了I-R图像,如图乙所示。分析图像可知:导体两端电压一定时,通过导体的电流和导体的电阻成 。为顺利完成整个实验,所用的滑动变阻器的最大阻值不能小于 Ω。
(5)同学们还设计了一个测量未知电阻Rx阻值的电路,如图丙所示,已知滑动变阻器的最大阻值为R0,电源电压未知且恒定不变。请完成下列实验步骤:
①闭合开关S,将滑动变阻器滑片P移至a端,读出电压表示数U1;
②闭合开关S,将滑动变阻器滑片P移至b端,读出电压表示数U2;
③未知电阻Rx阻值的表达式:Rx= (用U1、U2、R0表示)。
【答案】(1)
(2) 断开 断路
(3) d 2.4
(4) 反比 30
(5)
【知识点】 探究电流与电阻的关系、单伏法测电阻
【详解】(1)滑动变阻器滑片P向c端滑动时接入电路中的阻值变小,即滑片P向c端滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻丝变短,故应将c接线柱接入电路中,如图所示:
(2)[1]为保护电路,连接电路时,开关应断开。
[2]电流表无示数,说明电路中有断路;电压表的指针偏转超过了量程,说明电压表与电源两极相连,电压表并联电路之外电路不存在断路,则与电压表并联的定值电阻断路。
(3)[1][2]将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻接入a、b间,闭合开关,此时定值电阻的阻值变大,由串联分压规律可知,定值电阻两端电压变大,为使电压表示数也为2.4V,需减小定值电阻两端电压,通过增大滑动变阻器接入电路中电阻,减小电路中电流,来减小定值电阻两端的电压,所以将滑片P向d端移动,使电压表示数也为2.4V。
(4)[1]由图乙可知,定值电阻阻值与对应电流值的乘积保持不变,所以可以得出结论:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
[2]由串联电路的电压规律可知,调节完成后滑动变阻器两端的电压为U滑=U-U0=6V-2.4V=3.6V
当接入定值电阻的阻值为20Ω时,电路中的电流最小,则此时滑动变阻器接入电路中的电阻最大,若想顺利完成实验,则需要滑动变阻器的最大阻值不小于此时接入电路中的最大阻值,由图乙可知此时电路中的电流为0.12A,则由欧姆定律可知此时滑动变阻器接入电路中的电阻为
(5)由图可知,电阻Rx与滑动变阻器串联在电路中,滑动变阻器接入电路中的阻值始终为最大值,将滑动变阻器滑片P移至a端,电压表测量电阻Rx两端的电压,将滑动变阻器滑片P移至b端,电压表测量两个电阻的总电压,所以滑动变阻器两端的电压为
此时电路中的电流为
未知Rx电阻阻值为
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五、电磁学
专题16 欧姆定律及其应用
1.(2022·云南·中考真题)【科学探究】小明用“伏安法”测量未知电阻R的阻值。
(1)根据图甲的电路图,用笔画线代替导线,将图乙的实物图补充完整。要求滑动变阻器滑片向右滑动时它的电阻增大、电压表选择合适的量程;( )
(2)闭合开关前要将滑动变阻器的滑片调到 端;
(3)电压表的示数为1.5V时,电流表的示数如图丙所示为 A,可算出电阻R的阻值为 Ω;
(4)他接着移动滑动变阻器的滑片测出多组电压和电流的值,算出对应的电阻值及电阻的平均值,计算电阻的平均值的目的是 ;
(5)测出电阻R的阻值后,小明还对标有2.5V的小灯泡的电阻进行了测量,他测量了多组数据,如下表所示
次数
1
2
3
4
5
电压U/V
2.5
2.1
1.7
0.9
0.1
电流I/A
0.28
0.26
0.24
0.19
0.05
电阻R/Ω
8.93
8.08
7.08
4.74
2.00
小灯泡亮度
亮度越来越暗
小明发现5次测量的电阻值相差较大,和其他小组交流发现都存在类似情况,且小灯泡的电阻随电压减小而减小,亮度也变暗。同学们认为这种情况不是误差造成的,而是小灯泡电阻受 影响;亮度越来越暗,是小灯泡两端电压越来越小,实际功率变 的缘故。
一.电流与电压、电阻的关系
2.(2024·云南·中考真题)实验小组探究“电流与电压的关系”。
(1)实验前,他们设计了实验探究的思路:保持电阻不变,探究电流与电压的关系,物理上把这种研究方法叫 法。
(2)根据图甲的电路图连接电路时,开关应 。闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到 端(选填“A”或“B”)。
(3)检查图乙,发现有一根导线接错,请在这根导线上打“×”,并画出正确接法,且导线不交叉。
(4)正确连接电路后,闭合开关,移动滑片,记录第1组电压表和电流表的示数后,为完成后续实验,应逐渐将滑片向 端移动(选填“A”或“B”),数据记录如下表。其中第3次实验时电流表的示数如图丙所示,读数为 A。
次数
1
2
3
4
5
电压U/V
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
电流I/A
0.08
0.10
0.14
0.16
(5)分析实验数据可得结论: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 。
(6)某同学用小灯泡代替电阻重复上述实验,发现无法得出(5)中的结论,原因是 。
二.欧姆定律的理解与应用
3.(2025·云南·中考真题)如图所示的电路中,电源电压,电阻。闭合开关S,电流表的示数。求
(1)的阻值;
(2)电流表A的示数I;
(3)整个电路工作10s消耗的电能W。
4.(2024·云南·中考真题)我国制造的新型材料PTC、NTC可制成热敏电阻,现已打破国外技术垄断,被广泛应用于新能源汽车、电热器等多种电子产品。如图甲所示为PTC、NTC热敏电阻阻值随温度变化关系的图像。如图乙所示的电路,电源电压恒为6V,电压表量程,滑动变阻器Rp的阻值范围为,Rx的位置可接入PTC或NTC热敏电阻。
(1)由图甲可知,在之间PTC热敏电阻的阻值随温度升高的变化情况是 ;
(2)NTC热敏电阻温度为240℃时阻值为56Ω,将其接入图乙中的Rx位置,闭合开关,移动滑片,使电压表示数为2.8V,求通过NTC热敏电阻的电流和通电10s它所消耗的电能;( ) ( )
(3)现有PTC和NTC热敏电阻各一个,请任选其一接入图乙中的Rx位置,在热敏电阻温度为152℃时移动滑片,使电压表示数为2.5V,然后保持滑片位置不变。为保证电路安全,求所选热敏电阻允许降到的最低温度。( )(计算过程中若有近似,请用分数代入计算)
5.(2022·云南·中考真题)如图所示,电源电压恒定,R1=30Ω,当S闭合,S1断开时,电流表的示数为0.2A;当S、S1都闭合时,电流表的示数为0.5A。求
(1)电源电压;
(2)R2的阻值;
(3)S、S1都闭合时,通电1min电流通过R2做的功。
6.(2021·云南·中考真题)如图所示,灯泡标有“6V 3W”,标有“6V 2W”字样,电源电压6V恒定不变。闭合开关S,忽略温度对灯丝电阻的影响,则甲、乙两电路中流过的电流 ,消耗的实际功率 (选填“>”、“=”或“<”)。
三.电路的动态分析
7.(2025·云南·中考真题)某种用于检测大件货物质量的装置,其简化电路如图甲所示。电源电压为12V,电路中允许通过的最大电流为30mA。定值电阻有100Ω和200Ω两种规格,R为力敏电阻,其阻值与压力F的关系如图乙所示。R上方有一质量不计的绝缘平板,检测时将货物置于其上。下列说法正确的是( )
A.当货物质量增大时,电路中的电流增大
B.当为100Ω时,最大能检测1000kg的货物
C.当为200Ω时,最大能检测900kg的货物
D.若电路允许通过的最大电流变为24mA,装置选用两种规格的均能检测700kg的货物
8.(2023·云南·中考真题)如图所示的电路中,电源电压恒定。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向下移动,则( )
A.电压表和电流表A的示数之比不变
B.电压表和电流表A的示数之比变大
C.电压表示数的变化量和电流表A示数的变化量比值的绝对值变大
D.电压表示数的变化量和电流表A示数的变化量A比值的绝对值不变
9.(2022·云南·中考真题)如图所示,电源电压恒定,灯丝电阻不变,闭合开关S,当滑片P向右滑动时,下列说法错误的是( )
A.电流表A的示数变大
B.电压表V2的示数与电流表A的示数之比变小
C.电压表V1的示数与电流表A的示数乘积增大,灯泡变亮
D.当滑片滑到最右端时,电压表V2的示数接近电源电压
10.(2021·云南昆明·中考真题)如图甲所示电路的电源电压为3V恒定不变,小灯泡的额定电压为2.5V,图乙是小灯泡的I-U图像。闭合开关S后,下列判断正确的是( )
A.滑动变阻器的滑片P向左移动,灯泡变暗
B.小灯泡的电阻不随温度的改变而改变
C.滑动变阻器的滑片P向右移动,电压表的示数变小
D.小灯泡正常发光时,滑动变阻器的功率是0.1W
四.电阻的测量
11.(2021·云南昆明·中考真题)小明家用双芯导线,铺设了一条从他家到水上养殖场的家庭用电线路,全长2千多米。由于磨损,输电线上某处发生了短路。正在上初中的小明想用学过的物理知识找出短路发生的地点,干是他拿出实验仪器盒里的器材:一个电流表、一个电压表、1.5V干电池一节、开关、导线若干(电阻忽略不计)以及家里一个量程的电子秤。家里还分别有一卷和一根2m长的同规格双芯导线(如图甲、乙所示)。请你加入进来,利用现有的器材,帮助小明一起测算出短路点离他家的距离。
(1)①用电子秤测出2m长那根导线的质量,算出这种双芯导线单位长的质量为 ;
②用电子秤称出那一卷导线的质量,则这卷双芯导线的长度为 m;
③如图丙所示,将电池、电流表、电压表、开关接到那一卷导线一端A的两个线头上,再将另一端B的两个线头用导线连接起来。闭合开关后,电压表的示数是1.4V,电流表的示数是1.37A。则那一卷双芯导线里面每一根电线的电阻为 Ω,每一根单位长上的电阻为 (两空均用最简分数表示);
④通过上面的计算,不能直接测量2m长那根导线电阻的原因是 。
(2)接下来还要做的工作是:
①小明在家里将电池、电流表、电压表、开关接到他家发生短路的线路一端的两个线头上,还有一根导线未连接,如图丁所示。请你用笔画线代替导线,将电路连接完整 ;
②设计这个电路的目的是为了测量 、 和由这两个物理量计算得到的 ;(均用物理量符号表示)
③图戊是测量后小明随手记录在纸上的两个数据,则短路点离他家的距离为 m。
12.(2025·云南楚雄·二模)如图所示,电源电压恒定不变,闭合开关,将滑动变阻器的滑片向左移动,下列说法正确的是( )
A.电流表A的示数变小,电压表的示数变大
B.电流表的示数变小,电压表的示数变大
C.电压表的示数与电压表的示数之和不变
D.电压表的示数与电流表的示数之比变小
13.(2025·云南昆明·三模)如图是创新小组为学校食堂设计的可自动注水的储水池简化装置,其中电源电压一定。控制电路中,为压敏电阻,其阻值随压力的变化而变化,为可变电阻。闭合开关,调到一定的阻值,储水池开始注水,当池中水位上升到一定高度时,触点分离,工作电路断开,注水装置自动停止注水,当池中水位下降到一定位置时,触点连接,工作电路接通,注水装置开始注水。下列分析正确的是( )
A.水位上升时,电磁铁磁性变弱 B.水位上升时,的电阻变大
C.水位下降时,两端电压变小 D.将调小,每次注入储水池中的水增多
14.(2025·云南昆明·三模)空气炸锅是一种可以用空气来进行“油炸”的机器,主要是利用空气替代原本煎锅里的热油,以热风在密闭的锅内形成急速循环的热流,让食物变熟;同时热空气还吹走了食物表层的水分,使食物达到近似油炸的效果。图甲是某款空气炸锅说明书上加热管的简化电路。在控制电路中,电源电压为,为热敏电阻,其阻值随温度变化的图像如图乙所示,为滑动变阻器,电磁继电器线圈的电阻为,当继电器线圈电流达到时,衔铁会被吸下。工作电路电源电压为220V,为电加热丝。下列判断正确的是( )
A.电磁铁上端为极
B.为避免温度过高,破坏营养成分,应将滑动变阻器滑片向左移动
C.若温度达到时就停止加热,此时滑动变阻器接入电路中的阻值为
D.若,则高温挡与低温挡的功率之比为
15.(2025·云南·三模)如图所示的电路中,电源电压恒定,闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表V读数与电流表读数的比值变小
B.电流表读数与电流表读数的差值不变
C.电流表读数变小,电压表V读数变大
D.电压表V读数与电流表读数的比值变大
16.(2025·云南大理·二模)如图,电源电压和小灯泡的电阻都不变。闭合开关,保证电路安全的前提下,滑动变阻器的滑片从右向左滑动的过程中,下列说法中正确的是( )
A.灯泡逐渐变暗
B.电流表示数变大,电压表示数不变
C.电压表示数与电流表示数的比值变小
D.可以将滑动变阻器滑片移到最左端
17.(2025·云南楚雄·二模)新型PTC发热材料可以自动调节电路的电功率,在生活中得到广泛应用。图甲是PTC调试工作电路,是定值电阻,是PTC电阻,其阻值随温度变化的图像如图乙所示。闭合开关S,在温度从20℃升高到120℃的过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表示数先变小后变大
B.电压表示数先变大后变小
C.定值电阻的功率先变大后变小
D.电压表与电流表示数的比值先变小后变大
18.(2025·云南昆明·三模)如图甲,电源电压保持不变,小灯泡正常工作时电压为12V。闭合开关S后,当滑片P从最右端滑到最左端的过程中,小灯泡的I-U关系如图乙所示,电源电压为 V,滑动变阻器的最大阻值为 Ω。
19.(2025·云南昆明·三模)利用如图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”。已知电源电压为6V恒定不变,滑动变阻器规格为“50Ω 1A”。实验用到的电阻阻值分别为。
(1)请将图乙所示的实物电路连接完整 (导线不允许交叉);
(2)闭合开关后,小明发现电压表示数约等于6V,电流表指针略有偏转,若故障只有一处,那么出现这种现象可能的原因是 ;
(3)排除故障后,移动滑动变阻器滑片使电压表示数为2.5V,正常实验、记录,结束对5Ω电阻的测量。接下来的操作是 ,取下5Ω的电阻,将10Ω的电阻接入电路,再将滑动变阻器滑片移至最 端,闭合开关,移动滑片使电压表示数为 V时,读出电流表的示数;
(4)多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。小明根据图像得出了该实验的结论:电压一定时,电流I与电阻R成反比。你认为他判断I与R成反比的依据是 。
20.(2025·云南昆明·三模)如图甲所示,在“测未知电阻阻值”的实验中:
(1)实验的原理是 ;
(2)请用笔画线代替导线,根据图甲将图乙所示的实物电路图连接完整;
(3)闭合开关,移动滑动变阻器滑片,发现电流表有示数但不变化,电压表示数为电源电压,出现这种情况的原因可能是 ;
(4)排除故障后,他左右调节滑动变阻器的滑片P,却无论如何也不能使电压表的示数达到1 V,原因是 ,解决的办法是 (答一种即可);
(5)通过实验得到数据如表所示,其中第1次实验的电流表示数如图丙所示,则第1次所测电阻的值是 Ω;
实验序号
1
2
3
电压U/V
1.0
1.5
2.0
电流I/A
0.14
0.20
(6)分析实验数据发现,对同一个导体,其电阻大小与加在它两端的电压和通过它的电流 (选填“有”或“没有”)正反比关系。
21.(2025·云南昆明·三模)如图甲所示,在“测未知电阻阻值”的实验中:
(1)实验的原理是 。
(2)请用笔画线代替导线,根据图甲将图乙所示的实物电路图连接完整。
(3)闭合开关,移动滑动变阻器滑片,发现电流表有示数但不变化,电压表示数为电源电压,出现这种情况的原因可能是 。
(4)排除故障后,他左右调节滑动变阻器的滑片P,却无论如何也不能使电压表的示数达到1V,原因是 ,解决的办法是 (答一种即可)。
(5)通过实验得到数据如表所示,其中第1次实验的电流表示数如图丙所示,则第1次所测电阻的值是 Ω。
实验序号
1
2
3
电压U/V
1.0
1.5
2.0
电流I/A
0.14
0.20
(6)分析实验数据发现,对同一个导体,其电阻大小与加在它两端的电压和通过它的电流 (选填“有”或“没有”)正反比关系。
22.(2025·云南昆明·三模)在“测量未知电阻阻值”的实验中,小陈设计并连接了如图甲所示的电路。
实验序号
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
电阻的平均值
1
1.3
2
1.8
0.18
10
3
2.0
0.22
9.09
4
2.6
0.26
10
(1)该实验的原理是 。
(2)请用笔画线代替导线将实物图甲连接完整,要求滑片P往右移电压表示数变小。
(3)电路连接完整后进行试触,发现电压表和电流表均无示数,现用一根导线检测电路故障,用导线把C点与开关右端连接起来,再进行试触发现电压表和电流表均有示数,若只有一个故障,则故障可能是滑动变阻器 。
(4)故障解决后,小陈测出了多组电压和电流的值记录在表格中,其中有一组数据电流表示数如图乙所示,为 A,根据小陈测量的数据,计算得出未知电阻的阻值为 Ω。(计算结果保留整数)
(5)在探究电流与电压的关系时,也需要测量多组定值电阻两端电压和电流值,两个实验相比较。本实验中测量多组定值电阻两端电压和电流值的目的是: ,在探究电流与电压的关系时,测量多组定值电阻两端电压和电流值的目的是: 。
(6)某同学也用此方法来测量未知电阻的阻值,但连接电路时发现电压表损坏了,于是他设计了如图丙所示的电路来进行测量,已知滑动变阻器的最大阻值为R,电源电压保持不变,请根据实验过程写出Rₓ表达式。
① 先将滑片移至最右端,闭合开关,测出此时的电流I1
② 再将滑片移至最左端,闭合开关。测出此时的电流I2
③ 待测电阻的阻值Rx= (用I1、I2、R表示)。
23.(2025·云南昆明·三模)小明和小华在“探究电流与电阻的关系”的实验中:
(1)请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整(要求:滑片P向右移动时电路中电流变大) ;
(2)正确连接并规范操作后,闭合开关,两电表均无示数。小华将电压表接在滑动变阻器两端时无示数,接在开关两端时有示数,假设电路故障只有一处,则电路故障是________(选填序号);
A.定值电阻断路 B.滑动变阻器断路 C.开关断路
(3)排除故障后,小明换用不同的电阻,控制电压表示数不变进行实验,将实验数据记录在表中,并作出I—R图像,如图乙。小华认为小明所绘图像中数据少,不能描出平滑的曲线。为此他们思考后认为若再增加两组数据,使数据点分布合理,有利于绘出的图像更平滑,你建议选用________(选填序号)的定值电阻;
A.“” B.“”
(4)小明和小华找到一卷规格为10Ω/m的镍铬合金丝(无绝缘表层),为了获得4Ω的电阻,应该截取长度为 m的合金丝;
(5)通过改进实验,最后得到了规律:当 一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 ;
(6)同组的珊珊同学用未知电阻替换电阻R,移动变阻器的滑片P至某一位置,此时电压表示数为1.8V,对应的电流如图丙所示,为 A,该电阻的阻值为 Ω。
24.(2025·云南昆明·二模)某实验小组利用电压恒为4.5V的学生电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器、阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻、导线若干探究“电流与电压、电阻的关系”。
(1)探究电流与电压的关系
①小组同学设计了图中甲、乙、丙三个电路图,经小组讨论,最终确定用图丙电路进行实验,原因是该电路不仅能保持 不变,还能很容易改变 ;
②图丁是小组实验时连接的部分电路,请你用笔画线代替导线按照图丙将电路连接完整 ;
③小组同学先将5Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器滑片,得到如表数据。由表中数据得到的结论是 。
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.0
1.5
2.0
电流I/A
0.2
0.3
0.4
(2)探究电流与电阻的关系
①小组同学分别接入三个不同阻值的定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,保持电压表示数不变,记下电流表示数,绘制了如图戊所示的图像,由图像可知小明在实验中控制定值电阻两端电压为 V;
②分别选取5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻进行实验,当用10Ω电阻替换5Ω电阻时,闭合开关,电流表示数将 (选填“变大”、“变小”或“不变”),滑动变阻器的滑片应向 (选填“A”或“B”)端移动;为顺利完成图戊中的数据采集,实验中选取的滑动变阻器最大阻值不能低于 Ω。
25.(2025·云南·三模)芳芳用如图甲所示电路探究“电流与电压、电阻的关系”:
(1)闭合开关前,滑片应处于 (选填“A”或“B”)端,目的是 。
(2)芳芳通过开关试触时发现电流表指针如图乙所示,这可能是由于电流表 造成的。
(3)排除故障后芳芳测得如表一所示的数据,分析得出的结论: 。
表一
R=10Ω
电压U/V
1.5
2
2.5
电流I/A
0.15
0.2
0.25
(4)上述实验过程中芳芳没有使用灯泡作为研究对象的原因是: 。
(5)探究“电流与电阻的关系”所测的数据如表二所示,依据表二分析,将电阻R由5Ω换成10Ω,闭合开关进行实验时,应向 (选填“A”或“B”)端移动滑片P,使电压表的示数保持 V不变;若电源电压为4.5V,根据表二数据可知,完成这3组实验滑动变阻器的最大阻值不得小于 Ω。
表二
U=2V
电阻R/Ω
5
10
20
电流I/A
0.4
0.2
0.1
26.(2025·云南昆明·三模)小明准备做“探究电流与电阻的关系”的实验,器材有:电压恒为6V的学生电源、电流表、电压表、滑动变阻器“30Ω 1A”、定值电阻有5Ω、10Ω、15Ω和20Ω。
(1)请用笔画线将图甲实物图连接完整,使滑动变阻器的滑片左移时,电流表示数变小 ;
(2)闭合开关前,小明发现电流表指针如图乙所示,是因为电流表 。闭合开关后,移动滑片,发现电流表和电压表均无示数,则故障可能是 ;
(3)排除故障后,闭合开关,当滑片移动到某位置时,电压表示数为2V,电流表示数如图丙所示,则接入电路的电阻R= Ω;
(4)实验时,若将10Ω电阻接入电路时,电压表示数为,更换为15Ω电阻后,保持滑动变阻器的滑片不动,立即闭合开关,此时电压表示数为,则 (选填“<”、“>”或“=”)。接下来滑片应向 (选填“左”或“右”)端移动;
(5)当他用20Ω的电阻替换15Ω的电阻后,发现电压表示数始终不能调为2V,为能够完成最后一个电阻20Ω的实验,需要更换最大阻值至少是 Ω的滑动变阻器;
(6)同学们将不同阻值的定值电阻接入电路进行实验,图丁中a、b是不同小组根据收集的数据绘制的关系图像,你认为 (选填“a”或“b”)的数据是正确操作得到的。
27.(2025·云南昆明·三模)小明准备做“探究电流与电阻的关系”的实验,器材有:电压恒为的学生电源、电流表、电压表、滑动变阻器“”、定值电阻有、、和。
(1)请用笔画线将图甲实物图连接完整,使滑动变阻器的滑片左移时,电流表示数变小;
(2)闭合开关前,小明发现电流表指针如图乙所示,是因为电流表 。闭合开关后,移动滑片,发现电流表和电压表均无示数,则故障可能是 ;
(3)排除故障后,闭合开关,当滑片移动到某位置时,电压表示数为,电流表示数如图丙所示,则接入电路的电阻 ;
(4)实验时,若将电阻接入电路时,电压表示数为,更换为电阻后,保持滑动变阻器的滑片不动,立即闭合开关,此时电压表示数为,则 (选填“<”、“>”或“=”)。接下来滑片应向 (选填“左”或“右”)端移动;
(5)当他用的电阻替换的电阻后,发现电压表示数始终不能调为,为能够完成最后一个电阻的实验,需要更换最大阻值至少是 的滑动变阻器;
(6)同学们将不同阻值的定值电阻接入电路进行实验,图丁中、是不同小组根据收集的数据绘制的-关系图像,你认为 (选填“a”或“b”)的数据是正确操作得到的。
28.(2025·云南德宏·一模)实验小组在探究“通过导体的电流与导体电阻关系”的实验中,选用的器材:电源(电压恒为6V)、电流表、电压表、滑动变阻器和开关各一个,不同阻值的定值电阻四个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),若干导线。
(1)请用笔画线代替导线将图甲所示的实物图补充完整。要求:滑动变阻器滑片P向c端滑动时接入电路中的阻值变小。
(2)连接电路时,开关应 (选填“断开”或“闭合”)。连接好电路进行试触时,同学们发现电流表无示数,电压表的指针偏转超过了量程,则电路中的故障可能是定值电阻 (选填“短路”或“断路”)。
(3)排除故障后,将5Ω的定值电阻接入a、b间,闭合开关,移动滑片P使电压表示数为2.4V,记录相应的电流值;然后将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻接入a、b间,闭合开关,将滑片P向 (选填“c”或“d”)端移动,使电压表示数为 V,记录相应的电流值;再分别更换为15Ω、20Ω的定值电阻重复实验。
(4)完成实验,同学们根据实验数据绘制出了I-R图像,如图乙所示。分析图像可知:导体两端电压一定时,通过导体的电流和导体的电阻成 。为顺利完成整个实验,所用的滑动变阻器的最大阻值不能小于 Ω。
(5)同学们还设计了一个测量未知电阻Rx阻值的电路,如图丙所示,已知滑动变阻器的最大阻值为R0,电源电压未知且恒定不变。请完成下列实验步骤:
①闭合开关S,将滑动变阻器滑片P移至a端,读出电压表示数U1;
②闭合开关S,将滑动变阻器滑片P移至b端,读出电压表示数U2;
③未知电阻Rx阻值的表达式:Rx= (用U1、U2、R0表示)。
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