内容正文:
第5章 欧姆定律
专项突破8 特殊方法测电阻
初中物理
伏阻法
1.【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:
初中物理
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,
0.16
1.9
c
本次测量的Rx阻值为_______Ω(精确到0.1 Ω);
11.9
初中物理
(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;
初中物理
如图所示
初中物理
(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:
初中物理
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
初中物理
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,则R两端电压为6 V-1.9 V=4.1 V。若
电流表选用大量程,则此时电路中的电流为0.8 A,滑动变阻器
接入电路的阻值为 =5.125 Ω,由题意可知变阻器的最大
电阻约为10.25 Ω,无此规格的变阻器。电流表选用小量程,由
图乙可知,电流表示数为0.16 A,则此时变阻器连入电路的阻
值为R滑= = =25.625 Ω,则变阻器最大阻值约为
R滑大=2R滑=2×25.625 Ω=51.25 Ω,所以根据题意可知实验中选
初中物理
择的滑动变阻器是c。
(2)由(1)可知电压表示数为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;
初中物理
③根据欧姆定律及串联电路电流、电压规律得, = ,
解得Rx= R0。
特别提醒 因为没有电流表,所以将已知电阻与待测电阻串联,用电压表分别测出两电阻两端的电压,因为串联电路电流处处相等,可用测量量求出通过已知电阻的电流,即通过待测电阻的电流。
初中物理
安阻法
2.【新课标·科学思维】(2025河北唐山期中改编)已知电阻R0
的阻值,某同学设计了如图所示的两种方案测定值电阻R的阻
值,请你评估分析两种方案中可行的是方案_____,请说明理由:
____________;利用可行的方案,他的实验操作如下:
初中物理
①闭合S和S1,读出电流表示数为I1;
②闭合S,断开S1,读出电流表示数为I2;
则定值电阻的阻值R=_______(用已知量R0和测量量的符号
表示)。
初中物理
答案 见解析
解析 方案一:由图可知,S、S1都闭合时,R与R0并联,电流表测
流经R0的电流,可求出电源电压U=IR0,S1断开后,为R0的简单电
路,电流表示数不变,无法测出通过定值电阻的电流,所以方案
一不可行。方案二:闭合S和S1,R0被短接,只有R接入电路,此时
电流表示数为I1,电源电压为U=I1R①;闭合S,断开S1,R与R0串
联,电流表测电路中电流,此时电流表示数为I2,则电源电压为U
=I2R+I2R0②;联立①②可得,定值电阻的阻值为R= 。
初中物理
3.(2025河北张家口期中)小明同学在伏安法测定值电阻Rx的
实验中,连接了如图甲所示的电路。
(1)图甲中有一条导线连接错误,请在连接错误的导线上画上
“✕”,并用笔画线代替导线将错误改正过来。
初中物理
如图所示
初中物理
(2)本实验的原理是___________(用字母表示)。
(3)调节滑动变阻器滑片进行多次测量,某次测量时电压表示
数如图乙所示,此时电流表示数为0.2 A,则本次测得的待测电
阻Rx=______Ω。先测得三组对应的电压值和电流值,最后算出
电阻的平均值,这样做的目的是__________。
减小误差
9
R=
初中物理
(4)将电阻Rx换成小灯泡,重复上述实验,最后利用求平均值的
方法求出灯丝的电阻,请判断这种做法是否可行,并说明理由:
________。
(5)若实验中电压表损坏,小明想利用其他实验器材测出未知
电阻Rx的阻值,实验电路如图丙所示(滑动变阻器最大阻值为R
0,电流表量程符合要求,电源电压未知但不变),请将下列相关
实验步骤补充完整:
见解析
初中物理
①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到A端,记录电流表的
示数为I1;
②闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到________(选填“A
端”或“B端”),记录电流表的示数为I2;
B端
③写出未知电阻的表达式:Rx=_________(用已知量和测量量
符号表示)。
初中物理
解析 (1)原电路图中,电流表与电阻Rx并联、电压表串联在
电路中是错误的,在伏安法测电阻Rx的实验中,电阻Rx、滑动
变阻器和电流表应串联,电压表应并联在电阻Rx两端。
(2)在伏安法测电阻Rx的实验中,用电压表测电阻Rx两端电压,
用电流表测通过电阻Rx的电流,根据R= 求出电阻Rx的阻值,
故本实验的原理是R= 。
(3)由乙图可知,电压表选用小量程,分度值为0.1 V,其示数为1.
8 V,此时电流表示数为0.2 A,则本次测得的定值电阻Rx= =
初中物理
=9 Ω;先测得三组对应的电压值和电流值,求出电阻,然后
计算三组电阻的平均值,这样做的目的是减小误差。
(4)这种做法不可行,原因是小灯泡的灯丝电阻随温度升高而
增大,当灯泡工作时,灯丝温度升高,导致电阻发生变化,求出的
平均值不能真实反映灯丝电阻的特性。
(5)由丙图可知,因为滑动变阻器的最大阻值已知,所以可以先
将滑动变阻器滑片移动至A端,此时待测电阻Rx被短路,滑动变
阻器以最大阻值接入电路,读出电流表的示数I1,即可通过欧
初中物理
姆定律求得电源电压的大小,为U=I1R0,此时再将滑片移动至B
端,待测电阻Rx与滑动变阻器并联接入电路,两者两端的电压
均为电源电压,则通过滑动变阻器的电流仍是I1,则通过待测
电阻Rx的电流为Ix=I2-I1,待测电阻Rx的表达式为Rx= = 。
特别提醒 因为没有电压表,所以就将已知电阻与未知电阻并联,用电流表分别测出通过两电阻的电流,用已知电阻两端电压代替未知电阻两端电压。
初中物理
等效替代法
4.(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。
初中物理
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,此示数即Rx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
初中物理
解析 (1)应用“等效替代法”测电阻阻值时,先把开关S接a
点,读出电流表的示数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的作用效果与R的作用效果相同,Rx=R。
(2)由图乙所示电阻箱可知,其电阻阻值R=0×1 000 Ω+0×100 Ω
+6×10 Ω+0×1 Ω=60 Ω,由(1)可知Rx=R=60 Ω。
特别提醒 等效替代法的核心思想是通过已知阻值的电阻来替代未知电阻,从而得出其阻值。
初中物理
END
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初中物理
$$第5章 欧姆定律
专项突破13 与欧姆定律相关的极值、范围问题
初中物理
极值与安全问题
1.(2024四川泸州一模)如图甲所示的电路中,电源电压保持不
变,闭合开关,记录电表示数;图乙是电路中电流与变阻器两端
电压关系的图像,下列说法错误的是 ( )
D
初中物理
A.定值电阻R0的阻值是7.5 Ω
B.电源电压为4.5 V
C.滑动变阻器连入电路的最大阻值为15 Ω
D.当滑片P移至中点时,电流表的示数是0.4 A
初中物理
解析 由图甲可知,定值电阻R0与滑动变阻器串联,电压表测
滑动变阻器两端的电压。由图乙可知,当滑动变阻器两端的
电压为0时,电路中的电流最大,I大=0.6 A,电源电压为U=I大R0=
0.6 A×R0①,当滑动变阻器两端的电压为3 V时,电路中的电流I
小=0.2 A,电源电压为U=UP+I小R0=3 V+0.2 A×R0②,联立①②解
得,R0=7.5 Ω,U=4.5 V,故 A、B正确,不符合题意。当滑动变阻
器连入电路的阻值最大时,通过电路的电流最小,此时电压表
示数为3 V,滑动变阻器的最大阻值R滑大= = =15 Ω,故C
初中物理
正确,不符合题意;当滑片P移至中点时,电流表的示数为I=
= =0.3 A,故D错误,符合题意。故选D。
初中物理
2.【新课标·科学思维】(2025河北唐山期中)如图所示电路,电
源电压恒定。闭合开关,当滑动变阻器R1的滑片P从最右端滑
到最左端的过程中,电流表A和V1、V2其中一个电压表的示数
的变化关系如图乙所示,下列说法错误的是 ( )
C
初中物理
A.电源电压为18 V
B.R1两端的最大电压为12 V
C.R1的最大阻值为20 Ω
D.滑动变阻器的滑片位于中点时,电压表V1示数为9 V
初中物理
解析 由图甲可知,R1、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,电流表测串联电路电流。乙中图像
为正比例函数图像,所以是定值电阻R2的I-U图像,滑动变阻器
R1的滑片P在最左端时,R1连入电路阻值为零,此时R2两端的电
压最大为18 V,则电源电压为18 V,故A正确,不符合题意。由
图乙可知,R2两端的电压最小为6 V,则R1两端的最大电压为U1
大=U-U2小=18 V-6 V=12 V,此时电路中电流最小为0.3 A,则R1的
最大阻值为R1大= = =40 Ω,故B正确,不符合题意,C错
初中物理
误,符合题意。R2阻值为R2= = =20 Ω,滑动变阻器的滑
片位于中点时,电路中电流为I= = =0.45
A,则此时电压表V1示数为U1=IR1中=0.45 A× ×40 Ω=9 V,故D
正确,不符合题意。故选C。
初中物理
变化范围求解
3.(2025山东淄博月考)如图1所示的电路中,电源电压恒为4.5
V,电流表的量程为0~0.6 A,电压表的量程为0~3 V,小灯泡两
端允许加的最大电压为2.5 V,如图2为小灯泡的I-U图像,为保
证电路安全,下列说法中正确的是 ( )
D
初中物理
A.由图像可知,灯泡的电阻随它两端电压的增大而减小
B.电流表示数的变化范围是0.2 A~0.6 A
C.电压表示数的变化范围是1 V~3 V
D.滑动变阻器的取值范围为4 Ω~7.5 Ω
初中物理
解析 由图2可知,当灯泡两端电压分别为0.5 V、2.0 V时,电
流分别为0.2 A、0.45 A,电阻分别为R1= = =2.5 Ω,R2=
= ≈4.4 Ω,因此灯泡的电阻随它两端电压的增大而增
大,故A错误。当灯泡两端的电压为允许加的最大电压2.5 V
时,电路中的电流最大,为0.5 A,此时滑动变阻器两端的电压为
最小值,即电压表的最小值UP=U-UL=4.5 V-2.5 V=2 V,则滑动
变阻器的最小阻值为RPmin= = =4 Ω;当电压表的示数最
初中物理
大时,滑动变阻器接入电路中的阻值最大,根据题意可知,若电
压表的示数为最大3 V,此时灯泡两端的电压为1.5 V,此时电
路中的电流最小,根据图2可得,电路中的电流为0.4 A,滑动变
阻器接入电路中的阻值最大为RPmax= = =7.5 Ω,综合上
述分析可得电流表示数的变化范围是0.4 A~0.5 A,电压表示
数的变化范围是2 V~3 V,滑动变阻器的取值范围为4 Ω~7.5
Ω,故D正确,B、C错误。故选D。
初中物理
4.【新课标·科学思维】(2025河北邢台信都期中)如图,电源电
压恒定不变,电阻R1的阻值为20 Ω,滑动变阻器R2的最大阻值
为40 Ω,小灯泡允许通过的最大电流为0.6 A。当开关S闭合,S
1、S2都断开,滑动变阻器的滑片P移到中点时,电流表的读数
为0.3 A,则电源电压为______V;若电流表的量程为0~3 A,当
开关S、S1、S2都闭合时,为保护所有元件安全,则滑动变阻器
的取值范围应为______________。
5 Ω~40 Ω
12
初中物理
解析 当开关S闭合,S1、S2都断开时,电路为R1和R2的串联电
路,滑动变阻器的滑片P移到中点时,R2连入电路的阻值为20
Ω,此时电流表的读数为0.3 A,则电源电压为U=IR=0.3 A×(20
Ω+20 Ω)=12 V。开关都闭合时,L、R2并联,电流表的量程为0
~3 A,灯泡允许通过的最大电流为 0.6 A,则通过滑动变阻器的
电流最大为I滑max=Imax-IL=3 A-0.6 A=2.4 A,滑动变阻器连入电路
的最小阻值为R滑min= = =5 Ω,为保护所有元件安全,滑
动变阻器的取值范围为 5 Ω~40 Ω。
初中物理
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$$第5章 欧姆定律
专项突破9 与欧姆定律相关的图像问题
初中物理
定值电阻类
1.(2025山东临沂期中)在某一温度下,连接在电路中的两段导
体A和B中的电流与其两端电压的关系如图所示,由图中信息
可知 ( )
D
A.导体A的阻值为0.8 Ω
B.导体B的阻值为5 Ω
C.将A、B串联接在3 V的电源上,
电路中的电流是0.3 A
D.将A、B并联接在2 V的电源上,干路中的电流是0.6 A
初中物理
解析 由图可知,导体A和B中的电流与其两端电压成线性关
系,则二者均为定值电阻,电阻值分别为R1= = =5 Ω,R2=
= =10 Ω,故A、B错误;将A、B串联接在3 V的电源上,
电路中的总电阻为R=R1+R2=5 Ω+10 Ω=15 Ω,电路中的电流I=
= =0.2 A,故C错误;将A和B并联接在电压为2 V的电源两
端后它们两端电压相同,干路电流为I'=I1'+I2'=0.4 A+0.2 A=0.6
A,故D正确。故选D。
初中物理
小灯泡类
2.【新课标·科学思维】(2024内蒙古呼和浩特中考改编)如图
甲所示,是L1、L2两个灯泡的I-U图像,请根据图像所给信息进
行计算:
若两灯泡串联在电路中,如图乙所示,此时电流表的示数为
0.3 A。则此时L1的电阻为_______Ω,L2的电阻为_______Ω。
14
6
初中物理
解析 若两灯泡串联在电路中,电路中电流为0.3 A,由图甲可
知,此时L1两端的电压为1.8 V,则L1的阻值为R1= = =6 Ω,
L2两端的电压为4.2 V,则L2的阻值为R2= = =14 Ω。
初中物理
滑动变阻器类
3.(2025山东东明月考)如图甲所示电路,电源电压不变,R1为定
值电阻。闭合开关S,小林将滑动变阻器R2的滑片P从最右端
移动到最左端的过程中,电压表和电流表的示数变化情况如
乙图所示,则滑动变阻器R2的最大阻值是_______Ω,电源电压
为_______V。
6
20
初中物理
解析 定值电阻R1和滑动变阻器R2串联,电流表测电路中的电
流,电压表测滑动变阻器两端电压,当滑片在a端时,滑动变阻
器连入电路的阻值最大,其两端电压最大,由图像可知,此时电
路中的电流Ia=0.2 A,R2两端的电压U2=4 V,R2= = =20 Ω,
电源电压U=IaR1+U2=0.2 A×R1+4 V①,当滑片P在b端时,滑动
变阻器连入电路的电阻为0,电压表示数为零,由图像可知这时
电路中电流为Ib=0.6 A,电源电压U=IbR1=0.6 A×R1②,由①②得
R1=10 Ω,U=6 V。
初中物理
敏感电阻类
4.【跨学科·工程实践】(2025四川德阳期中)小伟给学校劳动
实践基地的蔬菜大棚设计了一个测量空气湿度的电路图,如
图甲所示。电源电压恒为6 V,定值电阻R0的阻值为10 Ω,湿敏
电阻R的阻值随空气湿度H的变化关系如图乙所示。下列分
析正确的是 ( )
D
初中物理
A.空气湿度越大,湿敏电阻R的阻值越大
B.空气湿度越小,电压表示数越大
C.当电压表的示数为2.0 V时,空气湿度为40%
D.当电压表的示数为2.4 V时,空气湿度为60%
初中物理
解析 由图乙可知,空气湿度越大,湿敏电阻R的阻值越小,故
A错误;由图甲可知,电路中湿敏电阻R与定值电阻R0串联,电压
表测量定值电阻R0两端的电压,由图乙可知,空气湿度越小,湿
敏电阻R的阻值越大,电路的总电阻越大,通过电路的电流越
小,则定值电阻R0两端的电压越小,即电压表示数越小,故B错
误;由图乙可知,当空气湿度为40%时,湿敏电阻R的阻值为R=3
0 Ω,通过电路的电流为I= = =0.15 A,则此时定
值电阻R0两端的电压为U0=IR0=0.15 A×10 Ω=1.5 V,即电压表
初中物理
的示数为1.5 V,故C错误;当电压表的示数为2.4 V,即U0'=2.4 V
时,电路中的电流为I'= = =0.24 A,湿敏电阻R两端的电
压为UR=U-U0'=6 V-2.4 V=3.6 V,湿敏电阻R的电阻为R'= =
=15 Ω,当湿敏电阻R的阻值为15 Ω时,空气湿度为60%,
故D正确。故选D。
初中物理
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$$第5章 欧姆定律
专项突破10 欧姆定律的比值问题
初中物理
1.(2024吉林长春期末)如图所示,电源电压保持不变,若在甲、
乙两处分别接入电压表,闭合开关S1、S2,测得U甲∶U乙=3∶2;
断开开关S1、S2,拆去电压表,并在甲、乙两处分别接入电流
表,闭合开关S1,则I甲∶I乙为 ( )
B
A.1∶1 B.3∶2 C.2∶3 D.9∶4
初中物理
解析 在甲、乙两处分别接入电压表,闭合开关S1、S2时,两
电阻串联,甲表测R1两端的电压,乙表测R2两端的电压,因串联
电路中各处电流相等,由R= 可得,两电阻的阻值之比 =
= = ;断开开关S1、S2,拆去电压表,并在甲、乙两处分别接
入电流表时,闭合开关S1,两电阻并联,甲表测通过R2的电流,乙
表测通过R1的电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,所
以,两电流表的示数之比 = = = ,选B。
初中物理
2.(2025山东泰安月考)甲、乙两个电阻的U-I图线如图所示,下
列说法正确的是 ( )
D
A.两个电阻并联时,它们两端的电压之比是2∶1
B.两个电阻串联时,通过甲、乙两个电阻的电流之比是2∶1
C.两个电阻串联时,甲、乙两个电阻两端电压之比是1∶2
D.两个电阻并联时,通过甲、乙两个电阻的电流之比是1∶2
初中物理
解析 由图像可知,当甲电阻中的电流为0.3 A,甲电阻两端的
电压为3 V,乙电阻中的电流为0.6 A时,乙电阻两端的电压为3
V,分别得出甲、乙两电阻的阻值为R甲= = =10 Ω,R乙=
= =5 Ω。当两个电阻并联时,两电阻两端的电压之比
为1∶1,并联电路中电流与电阻成反比,则经过两电阻的电流
之比为 = = = ,故A错误,D正确。当两个电阻串联时,
通过两电阻的电流之比为1∶1,串联电路中电压与电阻成正
初中物理
比,则甲、乙两个电阻两端电压之比为 = = = ,
故B、C错误。故选D。
初中物理
3.【新课标·科学思维】(2025河北唐山期中)如图,R1、R2均为
定值电阻,且R1∶R2=2∶3。则下列计算正确的是( )
D
C.S闭合,当甲、乙均为电压表时,通过R1与R2的电流之比为2∶3
D.S闭合,当甲为电压表,乙为电流表时,甲、乙两表的示数之比等于R1的阻值大小
A.S断开,当甲、乙均为电流表时,甲、乙两表的示数之比为3∶2
B.S闭合,当甲、乙均为电压表时,甲、乙两表的示数之比为5∶2
初中物理
解析 S断开,当甲、乙均为电流表时,两电阻并联,电流表乙
测量干路电流,电流表甲测电阻R2所在支路电流,故 = = ,
因此甲、乙两表的示数之比为 = = = ,故A错误;S
闭合,当甲、乙均为电压表时,两电阻串联,电压表甲测电源电
压,电压表乙测电阻R2两端电压,甲、乙两表的示数之比为
= = = = ,通过R1和R2的电流之比为1∶1,
初中物理
故B、C错误;S闭合,当甲为电压表,乙为电流表时,电阻R2被短
路,电路中只有R1,甲测其两端电压,乙测通过它的电流,甲、乙
两表的示数之比等于R1的阻值大小,故D正确。故选D。
初中物理
4.(2025四川成都期中)将两个阻值比为1∶2的定值电阻R1、R
2,串联接在电压为6 V的电路中,通过R2的电流是0.2 A,则通过
R1、R2的电流比和R1、R2两端的电压比分别是多少 ( )
A.1∶1 1∶2 B.1∶2 1∶1
C.1∶1 2∶1 D.1∶2 2∶1
A
解析 串联电路中各处电流相等,所以,通过R1和R2的电流比
是1∶1;R1和R2两端的电压比为 = = = 。故选A。
初中物理
5.(2024四川德阳期末)如图所示的电路中,R1=4R2,要使R1与R2
组成并联电路,应该闭合开关___________。若只闭合开关S2,
则R1与R2两端的电压之比为_____。
4∶1
S1和S3
初中物理
解析 闭合S1和S3,断开S2,电路电流有两条路径,R1与R2组成并
联电路;若只闭合开关S2,R1与R2组成串联电路,串联电路电流
处处相等,电压比等于电阻比,故 = = =4∶1。
初中物理
6.(2025四川成都期中)如图,电源电压恒定不变,R1∶R2=1∶2,
闭合开关S1,通过R1、R2两电阻的电流之比是_________;将电流
表和电压表的位置互换,再将开关S1、S2均闭合后,通过R1、R2
两电阻的电流之比是_______。
2∶1
1∶1
初中物理
解析 闭合开关S1,R1、R2串联,通过R1、R2两电阻的电流之比
是1∶1;将电流表和电压表的位置互换,再将开关S1、S2均闭
合后,R1、R2并联,通过R1、R2两电阻的电流之比为 = = 。
初中物理
7.(2024江西中考)如图所示,三个电阻R1、R2、R3的阻值均相
同,开关S1断开、开关S2掷到1,电流表A1与电流表A2的示数之
比为_________;当开关S1闭合、开关S2掷到2时,电流表A1与电
流表A2的示数之比为________。
2∶1
1∶1
初中物理
解析 当开关S1断开、开关S2掷到1时,R2和R3串联,A1和A2测
量串联电路电流,故电流表A1与A2的示数之比为1∶1。当开
关S1闭合、开关S2掷到2时,R1与R3并联,A2测量通过R3的电流,
A1测量干路电流,R1、R3的阻值相同,故R1和R3所在支路的电流
相等,干路电流与R3所在支路的电流之比为2∶1,故电流表A1
与电流表A2的示数之比为2∶1。
初中物理
END
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初中物理
$$第5章 欧姆定律
专项突破11 电路故障分析
初中物理
根据电表判断故障
1.【新课标·科学思维】(2024四川达州中考)如图所示电路,闭
合开关后,整个电路正常工作。其中一盏灯突然熄灭,两只电
表示数均变大,则该电路可能发生的故障为 ( )
A.L1短路 B.L2短路
C.L1开路 D.L2开路
A
初中物理
解析 两灯串联,电压表测L2两端电压,电流表测串联电路电
流。若L1短路,则串联电路的总电阻变小,电路中电流变大,则
电流表示数变大,此时灯泡L2发光,且L2两端电压等于电源电
压,电压表示数变大,符合题意。若L2短路,则电压表示数为0,
不符合题意。若L1开路,则两灯都熄灭,两表都无示数,不符合
题意。若L2开路,L1与电压表串联在电路中,则电压表示数接
近电源电压,示数变大,电流表无示数,不符合题意。故选A。
初中物理
2.【新中考·逆向思维】(2023辽宁大连中考)如图所示的电路,
闭合开关S,电压表无示数,说明电路中存在故障。此时,可以
通过观察电流表来做进一步判断。已知故障发生在R1或R2上,
下列判断正确的是 ( )
D
A.若电流表有示数,则R1被短接
B.若电流表有示数,则R2断路
C.若电流表无示数,则R2被短接
D.若电流表无示数,则R1断路
初中物理
解析 电阻R1与电阻R2串联,电压表测量电阻R2两端的电压,电
流表测量电路中的电流,若R1被短接,电路为通路,则电流表和
电压表都有示数,故A错误;若R2断路,电路为断路,电压表与电
源两极连通有示数,电流表无示数,故B错误;若R2被短接,电路
为通路,则电压表被短路无示数,电流表有示数,故C错误;若R1
断路,电路为断路,电流表和电压表都没有示数,故D正确。故
选D。
初中物理
3.(2023江苏南通通州期中)如图所示电路,闭合开关后,灯L不
发光,移动滑动变阻器R的滑片P,电流表示数增大,电压表示数
不变。则下列判断正确的是 ( )
D
A.灯L断路,滑片P左移
B.灯L断路,滑片P右移
C.灯L短路,滑片P右移
D.灯L短路,滑片P左移
初中物理
解析 由图可知,该电路为串联电路,电流表测量电路中的电
流,电压表测量滑动变阻器两端的电压;闭合开关后,灯L不发
光,移动滑动变阻器R的滑片P,电流表示数增大,这说明电路是
通路,电路出现了短路现象;滑片移动过程中,电压表示数不变,
这说明电压表测量的是电源电压,所以故障是灯泡短路;电流
表示数变大,根据欧姆定律可知,电路中的电阻变小,所以滑片
向左移动。故选D。
初中物理
4.(2024山东东营中考)如图所示,电源电压不变,闭合开关S,灯
泡L1、L2都发光,一段时间后,其中一个灯泡突然熄灭,而电压
表示数不变,电流表示数几乎为零,由此判断发生故障的原因
可能是____________。
L2断路
初中物理
解析 灯泡L1、L2并联,电流表测通过L2的电流,一段时间后,
其中一个灯泡突然熄灭,即另一个灯泡仍能工作,说明电路故
障为某处断路;电压表示数不变,说明电压表两接线柱到电源
两极的电路是通路,电流表示数几乎为零,则发生故障的原因
可能是L2断路。
初中物理
利用导线短接检测故障
5.(2024吉林长春月考)如图为某物理小组探究串联电路的结
构和特点的实验电路:
(1)闭合开关S,发现电灯L1、L2均不亮,电路存在_______故障,此时应去掉导线______。排除故障后,发现两个灯泡还是不亮,若故障只出现在一个灯泡上,用导线进行检测,将导线并联接在M、N两点间时,两个灯泡还是不亮,则电路故障为__________。
L1断路
b
短路
初中物理
(2)若要在图示实物连接的基础上探究并联电路的结构和特
点,应将_______导线从______点改接到M点上。连接好后发现两个灯泡还是不亮,若故障只出现在一个灯泡上,则此灯泡发生的故障是_______。
短路
N
c
初中物理
解析 (1)如图所示,电流从电源正极出发,经导线c、b、d和
开关后直接回到电源负极,电源被短路,只需要将b导线去除,
电路就成为串联电路。排除电源短路故障后,两灯泡都不亮,
且故障只出现在一个灯泡上,则电路故障不是短路;若故障为
L2断路,则将导线并联接在M、N两点间后,L1亮;若故障为L1断
路,则将导线并联接在M、N两点间后,两个灯泡仍不亮,故电
路故障为L1断路。
初中物理
(2)要使两个灯泡并联,电流从电源正极流出,分两路分别进入
灯泡再汇合流出,则应该把c导线从N点改接到M点上。两个
灯泡并联,如果其中一个灯泡断路,不影响另一个灯泡,所以只
能是其中一个灯泡短路,导致电源被短路,两灯泡都不亮。
初中物理
END
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初中物理
$$第5章 欧姆定律
专项突破12 动态电路的分析与计算
初中物理
滑片移动类
1.(2024四川巴中中考)如图所示电路,电源电压不变,闭合开关
S,滑动变阻器滑片逐渐向左移动。下列说法正确的是( )
D
A.电压表示数增大
B.电流表示数减小
C.电压表与电流表示数的比值不变
D.电压表与电流表示数的比值变小
初中物理
解析 R1、R2串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流
表测串联电路中的电流。闭合开关S,滑动变阻器滑片逐渐向
左移动,滑动变阻器连入电路的电阻变小,电路的总电阻减
小。根据欧姆定律和串联分压规律知,串联电路电流变大,滑
动变阻器分得的电压减小,故电流表示数增大,电压表示数减
小,故 A、B错误;电压表与电流表示数的比值表示滑动变阻
器连入电路的电阻,滑动变阻器连入电路的电阻变小,因此比
值变小,故D正确,C错误。
初中物理
2.【跨学科·日常生活】小明在课外实践活动中设计了一款台
秤,其显示端由电压表表盘改装而成,电路设计如图所示。闭
合开关S,关于该台秤的分析正确的是 ( )
D
A.保持R2阻值不变,被测物体质量变小时,电路中电流变大
B.保持R2阻值不变,被测物体质量变大时,电压表示数变小
C.若需要使台秤的分度值变小,可以将R2滑片向左滑动
D.若台秤测量值偏小,可以将R2滑片向右滑动进行校准
初中物理
解析 闭合开关S后,R1、R2串联,电压表测R1上半段电阻丝分
得的电压,闭合开关S,保持R2阻值不变,被测物体质量变小时,
滑片向上移动,R1完全连入电路,其阻值不变,因此电路中的电
流不变,故A错误;保持R2阻值不变,被测物体质量变大时,滑片
向下移动,电压表所测的上半段电阻丝的电阻变大,电压表的
示数变大,故B错误;R2滑片向左滑,接入电路电阻变大,则R1分
到的电压变小,测量相同质量物体时,电压表示数变小,分度值
变大,故C错误;若台秤测量值偏小,可以将R2滑片向右滑动进
行校准,这时R2连入电路的电阻变小,R1两端的电压变大,台秤
的测量值会变大,故D正确。故选D。
初中物理
3.(2024黑龙江大庆中考)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
A.电压表V读数与电流表A1读数的比值变大
B.电流表A2读数与电流表A1读数的差值变大
C.电流表A2读数变小,电压表V读数变大
D.电压表V读数与电流表A2读数的比值变小
初中物理
解析 由图可知,R1、R2并联,电压表V测电源电压,A1测流经R2
的电流,A2测干路总电流。滑片右移,R2连入电路电阻变大,电
压表读数不变,电流表A1、A2读数变小,故C错误;电压表V与
电流表A1读数的比值为R2连入电路的阻值,应变大,故A正确;
电流表A2读数与电流表A1读数的差为流经R1的电流,R1的阻值
及两端的电压不变,因此流经R1的电流也不变,故B错误;电压
表V读数与电流表A2读数的比值为干路总电阻,应变大,故D错
误。故选A。
初中物理
特别提醒 动态电路的解题过程中一定要关注变量和定量,找到变量和定量的关系,题目就能迎刃而解。
初中物理
4.(2025河北石家庄期中)如图甲所示电路,电源电压保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。电压表并联在电阻R1或者滑动变阻器R2两端。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片从b端滑到a端的过程中,电压表和电流表的示数变化情况如图乙所示。由图乙所示图像分析可知,电压表并联在____(选填“R1”或
“R2”)两端;电源电压为____V;滑动变阻器最大阻值为____Ω。
20
6
R2
初中物理
解析 分析图乙可知,电流表示数变大时电压表示数变小,由
于电流表示数变大时,电路中总电阻变小,所以滑动变阻器连
入电路的阻值变小,滑动变阻器两端电压变小,所以电压表并
联在R2两端;由乙图可知,电流表示数为0.2 A时,电压表示数为
4 V,则电源电压U=0.2 A×R1+4 V①,电流表示数为0.6 A时,电
压表示数为0,则电源电压U=0.6 A×R1②,联立①②解得U=6 V;
滑动变阻器最大阻值R大= = =20 Ω。
初中物理
5.(2025山东滨州期中)如图所示,电源电压不变,电流表量程为
0~3 A,电压表量程为0~15 V,定值电阻R1阻值为10 Ω,滑动变
阻器R2的规格是“50 Ω,1 A”,将滑片P移到最右端,闭合开关
S,电流表示数为0.3 A。
(1)求电源电压;
(2)为保证电路安全,求滑动变阻器接入电路的最小阻值。
初中物理
解析 (1)将滑片P移到最右端,闭合开关S,R1与滑动变阻器R2
串联,且R2接入电路的阻值为50 Ω,电压表测R2两端电压,电流
表测串联电路电流,示数为0.3 A,则电源电压为U=I(R1+R2max)=
0.3 A×(10 Ω+50 Ω)=18 V。
(2)为保证电路安全,电路中的电流最大为1 A,此时R1两端电压
为U1=I'R1=1 A×10 Ω=10 V,
则滑动变阻器两端电压为U2=U-U1=18 V-10 V=8 V,此时滑动
变阻器接入电路的阻值最小,为R2= = =8 Ω。
初中物理
多开关类
6.(2023黑龙江佳木斯一模)如图所示的电路中,R1、R2均为定
值电阻,电源电压保持不变,将开关S闭合后,开关S1由断开到
闭合时,下列说法正确的是 ( )
D
A.电路中的总电阻变大
B.电压表的示数不变
C.电流表的示数变小
D.电压表示数与电流表示数的比值不变
初中物理
解析 开关S1断开时,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电
流表测串联电路中的电流;当开关S1闭合时,R1被短路,电路为R
2的简单电路,电压表仍测R2两端的电压,电流表测电路中的电
流。所以当开关S1由断开变为闭合时,电路中的总电阻变小,
故A错误;由欧姆定律得,电路中的电流变大,即电流表的示数
变大,故C错误;S1断开时,R1与R2串联,R1分压,S1闭合时,R2两端
电压为电源电压,因此R2两端的电压变大,即电压表的示数变
大,故B错误;电压表示数与电流表示数的比值始终等于定值
电阻R2的阻值,所以电压表示数与电流表示数的比值不变,故
D正确。故选D。
初中物理
7.(2023黑龙江齐齐哈尔中考)如图所示,电源电压恒定,先只闭
合开关S1,两电表均有示数;再断开S1,同时闭合S2和S3,此过程
中 ( )
C
A.电压表示数变大,电流表示数变小
B.电压表示数变小,电流表示数不变
C.电压表示数与电流表示数乘积变大
D.电压表示数与电流表示数比值不变
初中物理
解析 只闭合开关S1时,两个电阻串联,电压表测量电源电压,
电流表测量串联电路中的电流,电流表的示数I= 。断开
S1,同时闭合S2和S3,两个电阻并联,电压表测量电源电压,因此
电压表的示数不变,电流表测量通过R1的电流,此时电流表的
示数I'= ,因此I'>I,电流表的示数变大,故 A、B不符合题意;
电压表的示数不变,电流表的示数变大,电压表示数与电流表
示数乘积变大,故C符合题意;电压表的示数不变,电流表的示
数变大,电压表示数与电流表示数比值变小,故D不符合题
意。故选C。
初中物理
敏感电阻类
8.【跨学科·工程实践】(2025山东淄博月考)某科技小组为快
递公司设计了一套计数装置,电路如图所示。R1为光敏电阻
(当有光照射时电阻变小),激光被遮挡一次,计数器会自动计
数一次(计数器可视为电压表),R2为定值电阻。现闭合开关,计
数装置正常工作。当激光被物体遮挡时,下列说法正确的是
( )
C
A.电阻R2的阻值变小
B.通过R2的电流变大
C.R1两端的电压变大
D.R1与R2的电流之比变小
初中物理
解析 由于R2是定值电阻,其阻值不会随外界条件的变化而
改变,故A错误;R1和R2串联,在激光被遮挡的瞬间,R1阻值变大,
电路总电阻变大,电流变小,通过R2的电流减小,R2的阻值不变,
R2两端的电压减小,R1两端的电压增大,故B错误,C正确;R1和R2
始终串联,串联电路电流处处相等,因此R1与R2的电流之比不
变,故D错误。故选C。
初中物理
9.(2025河北石家庄月考)某学生设计了一个测量空气湿度的
电路图,如图甲所示。电源电压恒为6 V,定值电阻R0的阻值为
20 Ω,湿敏电阻R的阻值随空气湿度H的变化关系如图乙所
示。当空气湿度变小时,电压表示数的变化量ΔU与电流表示
数的变化量ΔI的比值_______(选填“变大”“变小”或
“不变”);当空气湿度为50%时,电压表的示数为_______V。
3
不变
初中物理
解析 当空气湿度变小时,R的阻值变大,R0两端电压变小,电
压表测R0两端电压,设空气湿度变小前后,电压表示数分别为
U1、U2,电流分别为I1、I2,则U1=I1R0,U2=I2R0,则 = =
=R0,R0为定值电阻,故电压表示数的变化量ΔU与电
流表示数的变化量ΔI的比值不变;当空气湿度为50%时,R=20
Ω,电路中电流为I= = =0.15 A,电压表的示数为
U0=IR0=0.15 A×20 Ω=3 V。
初中物理
10.【跨学科·工程实践】(2024江苏镇江中考)图1是小华设计
的天然气浓度测试仪,电源电压U恒为4 V,R为定值电阻,电压
表量程为0~3 V,将电压表作为气体浓度的显示装置。气敏电
阻Rx阻值与气体浓度的关系如图2所示。当气体浓度增加时,
Rx的阻值将_______,电压表的示数会_______。要求将电
压表示数为1.5 V 处标为气体浓度0.5%,电阻R的阻值应为
______Ω。若长时间使用后,电源电压降低,则测量结果______
(选填“大于”“小于”或“等于”)实际的气体浓度。
小于
12
增大
减小
初中物理
解析 根据图2,当气体浓度增加时,Rx的阻值将减小。在串联
电路中,电阻越大,分得的电压也越大,当Rx的阻值减小时,它分
得的电压也会减小,所以定值电阻R两端的电压增大,即电压
表的示数会增大。当电压表示数为1.5 V,且此时气体浓度为
0.5%时,根据图2可知,此时Rx的阻值为20 Ω。由于电源电压为
4 V,则气敏电阻Rx两端的电压为Ux=U-UR=4 V-1.5 V=2.5 V,此
时电路中的电流为I= = =0.125 A,则R的阻值为R= =
=12 Ω。若长时间使用后,电源电压降低,那么整个电路
初中物理
中的电流都会减小,所以定值电阻R两端的电压减小,即电压
表的示数减小。又因为气敏电阻Rx的阻值并没有改变,则电
压表就会显示一个比实际气体浓度更低的值,因此,测量结果
会小于实际的气体浓度。
初中物理
END
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初中物理
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