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专题07 欧姆定律
1.(24-25九年级上·重庆涪陵·期中)在探究“电流与电阻的关系”时,电源电压恒为3V,实验准备了阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的电阻,当将5Ω的电阻接入R所在位置时,调节滑动变阻器,使电压表的示数为2V,再分别用10Ω、20Ω的电阻替换的5Ω电阻进行实验,下列说法正确的是( )
A.此实验中滑动变阻器的作用是改变R两端的电压
B.更换定值电阻时,开关可以不断开
C.用10Ω的电阻替换5Ω电阻时,滑片位置不动,电压表的示数大于2V
D.用10Ω的电阻代替5Ω电阻实验时,为达到实验目的应调节滑片向左移动
【答案】C
【详解】A.在探究“电流与电阻关系”时,要控制电阻的电压不变,故此实验中滑动变阻器的作用除了保护电路以外,还有控制R两端的电压不变,故A错误;
B.更换定值电阻时,为保护电路,开关应处于断开状态,故B错误;
CD.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,即电压表的示数大于2V,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,故C正确,D错误。
故选C。
2.(24-25九年级上·重庆开州·期中)如图甲所示,电源电压恒定,是定值电阻,是滑动变阻器,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从B端移至A端的过程中,其中一个电压表示数随电流表示数变化的U-I图像如图乙所示,下列说法中正确的是( )
A.滑动变阻器的滑片P从B端移至A端的过程中,电压表与电流表A的比值将变大
B.电源电压U=8V
C.当电压表的示数为5V时,滑动变阻器接入电路的阻值
D.当滑动变阻器的滑片滑到AB的中点时,电压表的示数为7V
【答案】C
【详解】由甲电路图可知,两个电阻串联,电流表测电路中电流,电压表测两端电压,电压表测两端电压,由图乙可知,电压表示数随电流表示数的增大而减小,由题意可知,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从B端移至A端的过程中,滑动变阻器接入电路的阻值减小,电路中电流增大,定值电阻两端的电压增大,根据串联电路电压定律可知滑动变阻器两端的电压减小,因此乙图为的图线。
A.电压表与电流表A的比值等于定值电阻,所以比值不变,故A错误;
B.由图乙可知,当的电阻最小为0时,电路中的电流最大,电源电压
……①
当的电阻最大时,电路中的电流最小,电源电压
……②
联立①②两式,解得:电源电压U=12V,的阻值为10Ω,故B错误;
C.当电压表的示数为5V时,根据串联电路电压定律可知两端电压为
由图乙可知,此时电流为0.5A,根据欧姆定律可知此时滑动变阻器接入电路的阻值为
故C正确;
D.由图乙可知,滑动变阻器最大阻值为
当滑动变阻器的滑片滑到AB的中点时,此时滑动变阻器接入电路的阻值为
若此时电压表的示数为7V,根据串联电路电压定律可知两端电压为
由图乙可知,此时电流为0.7A,根据欧姆定律可知此时滑动变阻器接入电路的阻值为
故D错误。
故选C。
3.(24-25九年级上·山东泰安·期中)如图甲所示电路,电源电压保持不变,电阻R1=15Ω,图乙为小灯泡L的I﹣U关系图像。当只闭合开关S1时,电流表示数为0.2A;当开关S1、S3闭合,S2断开时,电流表示数为;当开关S1、S2闭合,S3断开时,灯泡L正常发光,电流表示数为,此时灯泡L的电阻为RL。已知,下列说法中( )
①②R2=6Ω③RL=12Ω④
A.只有②④正确 B.只有①④正确 C.只有②③正确 D.只有③④正确
【答案】D
【详解】当只闭合开关S1时,电路中只有电阻R1,电流表示数为0.2A,求电源电压为
当开关S1、S2闭合,S3断开时,灯泡与电阻R1并联,电流表测干路电流,此时灯泡L正常发光,由图知灯泡电压为3V时,电流为0.25A,求电流表示数I3为
求此时灯泡电阻为
故③④正确;
由于
求得,故①错误;
当开关S1、S3闭合,S2断开时,两电阻并联,电流表测干路电流,示数为,求R2阻值为
故②错误。
综上所述,①②错误;③④正确。故D符合题意。
故选D。
4.(24-25九年级上·广东佛山·期中)体育课上,乐乐做体前屈项目测试,其原理图如图乙所示。电源电压不变,闭合开关S,滑片由B端移动到A端过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表示数变小 B.电压表示数不变
C.电流表示数不变 D.电压表示数变小
【答案】C
【详解】据图可知,电路是两定值电阻串联,电压表测R2部分电阻两端电压,当滑片由B端移动到A端过程中,由于电路中的电阻不变,则电路中的电流不变,电流表的示数不变,电压表所测部分的电阻变大,根据可知,电压表的示数会变大,故C正确,ABD错误。
故选C。
5.(24-25九年级上·湖北黄石·期中)某兴趣小组用“伏安法”对小灯泡和定值电阻的阻值进行了测量,根据实验数据作出它们的U-I图像,如图所示。以下是小组成员的交流内容,其中错误的是( )
A.图甲是定值电阻的图像
B.对R1、R2的电阻值分别取平均值可以使测量结果更准确
C.将R1和R2并联时,通过R1、R2的电流可能相等
D.将R1和R2串联接在5V的电源两端,R1、R2的电阻之比为3∶2
【答案】B
【详解】A.由欧姆定律可知,流过定值电阻的电流与定值电阻两端电压成正比,故其U-I图像是一条经过原点的倾斜直线,故可知图甲是定值电阻的图像,故A正确,不符合题意;
B.由图乙可知,小灯泡的电阻会随其两端电压的不同而发生变化,故对其不同电阻值求平均值没有意义,故B错误,符合题意;
C.将R1和R2并联时,其两端电压相等,由图甲、乙可知,当R1和R2两端电压为4V时,流过R1和R2的电流相等,均为0.2A,故C正确,不符合题意;
D.将R1和R2串联接在5V的电源两端,由串联电路的电流规律可知,此时流过R1和R2的电流相等,且R1和R2两端电压之和等于5V,由图甲、乙可知,当R1和R2的电流均为0.15A时,此时R1两端电压为U1=3V,R2两端电压为U2=2V,故由串联电路分压特点可得,此时R1和R2的电阻之比为
故D正确,不符合题意;
故选B。
6.(24-25九年级上·河北保定·期中)如图所示,将滑动变阻器R1与定值电阻R2接入电源电压不变的电路中。闭合开关S,各表均有一定示数,滑动变阻器的滑片向右滑动到某一位置,电压表V1、V2示数的变化量分别为ΔU1、ΔU2。下列说法正确的是( )
A.V1示数变大,V2示数不变
B.V1示数变大,ΔU1>ΔU2
C.V1示数变小,V1示数和电流表示数之比变小
D.V2示数变小,V2示数和电流表示数之比不变
【答案】D
【详解】AC.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,电流表测电路中的电流。闭合开关S,各表均有一定示数,将滑动变阻器的滑片向右滑动到某一位置时,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由可知,电路中的电流变小,由U=IR可知,R2两端的电压变小,即电压表V2的示数变小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R1两端的电压变大,即电压表V1的示数变大,所以V1示数和电流表示数之比变大,故AC错误;
B.因电源的电压不变,且两电压表的示数之和等于电源的电压,所以,电压表V2示数的减少量等于电压表V1示数的增加量,即ΔU1=ΔU2,故B错误;
D.由可知,V2示数和电流表示数之比等于定值电阻R2的阻值,所以,V2示数和电流表示数之比不变,故D正确。
故选D。
7.(24-25九年级上·河南平顶山·期中)在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,则( )
A.电压表示数变大,电流表示数变小,电压表与电流表示数的比值不变
B.电压表示数变小,电流表示数变小,电压表与电流表示数的比值不变
C.电压表示数变小,电流表示数变大,电压表与电流表示数的比值变小
D.电压表示数不变,电流表示数变小,电压表与电流表示数的比值变大
【答案】B
【详解】如图所示,闭合开关,两电阻串联,电压表测定值电阻R1两端电压,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,其接入电路的电阻变大,电路中总电阻变大,根据欧姆定律,总电压一定时,电流变小,定值电阻R1两端电压变小,电压表与电流表示数的比值为R1阻值,故电压表示数变小,电流表示数变小,电压表与电流表示数的比值不变,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
8.(24-25九年级上·新疆阿克苏·期中)如图所示的电路中,电源电压保持不变。仅闭合开关S1时,电流表的示数为0.60A;仅闭合开关S2时,电流表的示数为0.40A;则仅闭合开关S3时,电流表的示数为( )
A.0.30A B.0.24A C.0.20A D.0.12A
【答案】B
【详解】设电源电压为U,仅闭合开关S1时,单独接入电路,电流表测电流,示数为0.60A,则阻值为
仅闭合开关S2时,单独接入电路,电流表测电流,示数为0.40A,则阻值为
仅闭合开关S3时,、串联,电流表测电路中电流,则电流表的示数为
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
9.(24-25九年级上·重庆渝北·期中)如图所示,当开关S闭合,甲乙两表为电压表时,乙电表测的是 的电压,此时两表的读数之比为4∶1,则R1∶R2= ;当开关S断开,甲乙两表为电流表时,两电阻为 联,此时两表的读数之比为 。
【答案】 R2 3∶1 并 3∶4
【详解】[1][2]由图可知,当开关S闭合,且甲乙两表为电压表时,R1、R2串联,电压表甲测量电源电压,电压表乙测量R2两端的电压;此时两表的读数之比为4∶1,根据串联电路电压特点及串联分压原理可得
[3][4]当开关S断开,甲乙两表为电流表时,R1、R2并联,电流表甲测量R2的电流,电流表乙测量干路电流,根据并联电路电流特点及并联分流原理可得
则
10.(24-25九年级上·河南平顶山·期中)在如图甲所示的电路中,电源电压保持不变。当闭合开关S,滑动变阻器的滑片P在a点时,电流表示数为0.5A。将滑片P从a点移动到最右端的过程中,通过滑动变阻器的电流随电阻变化图像如图乙所示。则电源电压 V,电阻R的阻值为 Ω。当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电流表的读数为 A。
【答案】 3 15 0.3
【详解】[1]滑片位于a点时,滑动变阻器接入电路的阻值小,通过滑动变阻器的电流最大,由图乙可知,通过变阻器的最大电流,此时变阻器接入电路中的电阻,因并联电路中各支路两端的电压相等,电源电压等于这时滑动变阻器两端电压。由可得,电源电压为
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,根据求电阻阻值为
[2]当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,由图象可知,通过滑动变阻器的最小电流,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,通过R的电流不变,即,干路最小电流即这时电流表的读数为
11.(24-25九年级上·山东日照·期中)如图所示是电阻甲和乙的U-I曲线,当乙电阻两端电压为2.5V时,它的电阻为 Ω,当两电阻串联,电路中的电流为0.2A,它们的总电压为 V。
【答案】 5 3
【详解】[1]由图可知,当乙电阻两端电压为2.5V时,它的电流为0.5A,则它的电阻为
[2]当两电阻串联,电路中的电流为0.2A,根据串联电流规律,此时甲、乙电阻的电流均为0.2A,由图可知,此时甲电阻两端电压为1V,乙电阻两端电压为2V,根据串联电压规律,它们的总电压为
12.(24-25九年级上·河南郑州·期中)如图所示,定值电阻,只闭合开关时,电流表示数为;同时闭合开关和时,电流表示数为。电源电压为 V,电阻 ;、都闭合时,与两端电压之比为 。
【答案】 6 1:4 1:1
【详解】[1]只闭合开关S1时,R1单独连入电路,由欧姆定律知,电源电压为U=I1R1=0.4A×15Ω=6V
[2]同时闭合开关S1和S2时,R1和R2并联,电流表测量干路电流,由并联电路中电流的规律知,通过R2的电流为I2=I-I1=0.5A-0.4A=0.1A
并联电路中,各支路两端电压相等,且都等于电源电压,所以R2两端电压为U2=U1=U=6V。
则R2的阻值为
故
[3]由于U2=U1=U=6V,所以R1和R2两端电压之比为1:1。
13.(24-25九年级上·山东济南·期中)某实验小组用如图所示电路探究“电流与电阻的关系”,已知电源电压恒为3V、三个定值电阻R(阻值分别是5Ω、10Ω、20Ω)、滑动变阻器(1.5A 20Ω)。
(1)实验前,滑动变阻器的滑片要放在 (选填“A”或“B”)端;
(2)实验时,将20Ω的电阻换为10Ω的电阻,闭合开关后,应将滑片向 (选填“左”或“右”)移动,同时眼睛要注视 ;
A.电压表的示数 B.电流表的示数 C.滑动变阻器的滑片
(3)实验数据如下表:
实验次数
1
2
3
电阻R/Ω
5
10
20
电流I/A
0.40
0.20
0.10
①请在坐标图中画出电流I与电阻R的关系图像 ;
②分析实验数据和图像,可得出定值电阻两端的电压为 V;
③分析实验数据和图像,得出结论: 。
【答案】(1)A
(2) 右 A
(3) 2 电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成反比
【详解】(1)为了保护电路,实验前滑动变阻器的滑片要置于阻值最大端,即A端。
(2)[1]探究“电流与电阻的关系”,需要控制定值电阻两端的电压不变,将20Ω的电阻换为10Ω的电阻,由串联分压原理可知,定值电阻的阻值减小,其两端的电压也会减小,由串联电路电压规律可知,滑动变阻器两端的电压增大,为了控制定值电阻两端的电压不变,需要减小滑动变阻器两端的电压,实验中可以通过将滑片向右移动,减小滑动变阻器的阻值。
[2]移动变阻器滑片时,同时眼睛要注视电压表的示数,来达到控制定值电阻两端的电压不变的目的。故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
(3)[1]用描点法画出图像如图所示:
[2]分析实验数据和图像可知,定值电阻两端的电压为
[3]分析实验数据和图像可知,电流与电阻的乘积为一个定值,则可以得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成反比。
14.(2025·北京·中考真题)某同学利用滑动变阻器、电阻箱、电压表、电压恒定的电源、开关等器材设计了测量电阻的实验电路,如图所示。
(1)请补充主要实验步骤:
①按电路图连接电路,将滑动变阻器的阻值调到最大端。
②闭合, ,记录电压表的示数。
③闭合, ,使电压表的示数仍为。
④记录电阻箱的阻值。
(2)待测电阻的阻值 。(用测量量表示)
【答案】(1) 开关S2与触点2闭合 开关S2与触点1闭合,调节电阻箱
(2)
【详解】(1)[1][2]由电路图可知,将滑动变阻器的阻值调到最大端,闭合S1,开关S2与触点2闭合,此时滑动变阻器与待测电阻串联,电压表测滑动变阻器两端电压,记录电压表的示数U;闭合S1,开关S2与触点1闭合,此时滑动变阻器与电阻箱串联,电压表测滑动变阻器两端电压,此时根据串联分压,调节电阻箱,使电压表的示数仍为U,则待测电阻的值与电阻箱的阻值相同。
(2)由实验步骤可知,当待测电阻与滑动变阻器串联时,电压表测滑动变阻器两端电压,当电阻箱与滑动变阻器串联时,电压表仍测滑动变阻器两端电压,且示数不变,根据串联分压可知,待测电阻的阻值等于电阻箱的阻值,即。
15.(2025·江苏盐城·中考真题)小明选用电源(电压恒为4.5V)、定值电阻(若干)、滑动变阻器(20Ω2A)、电流表、电压表、开关及导线,探究电流与电压的关系。
(1)如图甲所示,小明选取阻值为10Ω的电阻进行实验。用笔画线代替导线将电路连接完整;
(2)将滑动变阻器的滑片移至最右端。闭合开关,移动滑片,当电压表示数为2V时,电流表的示数如图乙所示,为 A;
(3)小明测得多组数据,分析得出结论:导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。为验证结论是否具有普遍性,小明应更换 重复上述实验;
(4)第(2)问中,若预先未将滑动变阻器的滑片移至最右端,闭合开关时, 可能损坏;
(5)另一组的小华记录的数据比较杂乱,如图丙所示。请指出小华操作中存在的问题: 。
【答案】(1)
(2)0.2
(3)阻值不同的定值电阻
(4)电压表
(5)没有记录数据单位
【详解】(1)实验中,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测量定值电阻的电压,电流表测量电路电流,如图所示:
(2)图乙中电流表的分度值为0.02A,示数为0.2A。
(3)为验证结论是否具有普遍性,小明应更换阻值不同的定值电阻重复上述实验,避免实验结论的偶然性。
(4)电源电压由3节干电池串联组成,电源电压为4.5V,定值电阻的阻值为10Ω,电路最大电流为
小于电流表的最大测量值,则电流表不会损坏;电压表的最大示数为电源电压的电压值,为4.5V,超过电压表的最大测量值3V,则第(2)问中,若预先未将滑动变阻器的滑片移至最右端,闭合开关时,电压表可能会损坏。
(5)物理量的大小由数值与单位组成,由图丙得,小华没有记录数据单位。
16.(24-25九年级上·福建泉州·期中)如图甲所示为一个超声波加湿器,图乙所示为其内部湿度监测装置的简化电路图。已知电源电压为12V,定值电阻 ,电压表的量程为,湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图象如图丙所示。在电路安全工作的前提下,求:
(1)电流表示数为0.5A时,电压表的示数;
(2)该装置能监测的湿度最大值。
【详解】(1)由图可知,定值电阻R0与湿敏电阻R串联,电压表测量湿敏电阻R两端的电压,电流表测量电路中的电流; 当电流表的示数为0.5A时,根据欧姆定律可知此时定值电阻R0两端的电压
根据串联电路电压规律可知湿敏电阻R两端的电压
(2)由图丙可知,湿度越大,湿敏电阻R的阻值越大,由串联分压规律可知湿度越大时湿敏电阻两端的电压也越大,即电压表示数越大,由于电压表量程为0~9V,所以湿敏电阻R两端的电压最大为9V时,此时监测的湿度最大; 当电压表示数为9V时,根据串联电路电压规律可得R0两端的电压
此时通过R0的电流
此时R的电阻
由图丙可知装置能监测湿度的最大值为50%。
17.(24-25九年级上·河北保定·期中)一个定值电阻R和一个小灯泡L,当定值电阻R两端的电压为1V时,通过定值电阻R的电流为0.1A。将定值电阻R和小灯泡L连接成图甲所示的电路,电源电压不变,只闭合开关S1时,电流表的示数如图乙所示;只闭合开关S2时,小灯泡L正常发光。通过小灯泡L的电流与其两端的电压的关系图像如图丙所示,求:
(1)定值电阻R的阻值;
(2)电源电压;
(3)小灯泡L正常发光时的阻值。
【详解】(1)定值电阻R的阻值
(2)只闭合开关S1时,电路为定值电阻R的简单电路,电流表测量通过R的电流,由图乙可知,电流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,电流表的示数是0.3A,电路中的电流为0.3A,电源电压
(3)只闭合开关S2时,电路为小灯泡L的简单电路,小灯泡L两端的电压等于电源电压为3V,由图丙可知,此时通过小灯泡L的电流为0.5A,小灯泡L正常发光时的阻值
18.(2025·四川巴中·中考真题)如图甲是一台放置在水平地面的智能体重秤,图乙是它的电路结构图,为阻值100Ω的定值电阻,秤盘下方的电阻R为压敏电阻,其阻值随人对秤盘压力的变化关系如图丙所示,已知电源电压为3V且保持不变(g取10N/kg)。求:
(1)当秤盘为空时,R的阻值;
(2)某同学站在体重秤上时,电压表示数为2V,该同学的质量。
【详解】(1)当秤盘为空时,秤盘受到的压力为0N,如图丙所示,此时压敏电阻R=400 Ω
(2)由图乙可知,两个电阻串联,电压表测压敏电阻两端电压。
电压表示数为2 V,则定值电阻两端电压
电路中电流为
压敏电阻的阻值为
由图丙可知,此时对应的压力F=600 N
该同学质量
1.张华同学在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图像,根据图像,下列说法正确的是( )
A.导体a的电阻大于导体b的电阻
B.通过导体a的电流与其两端的电压成反比
C.当导体b两端电压为0V时,其电阻变为
D.将导体a接到电压为3V的电源上时,通过的电流为0.6A
【答案】D
【详解】AC.由图可知,导体a的电阻为
导体b的电阻为
因此导体a的电阻小于导体b的电阻,电阻是导体的本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积及温度有关,与导体两端的电压大小无关,因此当导体b两端电压为0V时,其电阻仍为10Ω。故AC错误;
B.由图可知,通过导体a的电流与其两端的电压成正比,故B错误;
D.将导体a接到电压为3V的电源上时,通过的电流为
故D正确。
故选D。
2.如图所示是测量坐位体前屈成绩的装置的简化电路,电源电压不变,测试时可以直接从电表的表盘上读出对应的长度值。其中电表示数和对应的长度值成正比的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】A.如图所示电路,当推动的长度越长时,电阻丝接入电路中的长度越长,电阻丝接入电路中的电阻越大,电路中总电阻越大,在电源电压不变时,通过电路中的电流就越小,定值电阻两端的电压就越小,电压表示数就越小,故电表示数和对应的长度值不成正比,故A不符合题意;
B.如图所示电路,当滑片滑动时,电阻丝接入电路的电阻大小不变,为电阻丝的最大电阻,故电路中总电阻不变,在电源电压不变时,电路中电流不变,假设电阻丝中单位长度的电阻值为,当推动长度为L时,电压表的示数
则UV与L成正比,故电压表示数与长度值成正比,故B符合题意;
C.如图所示电路,当推动的长度越长时,电阻丝接入电路中的长度越长,电阻丝接入电路中的电阻越大,电路中总电阻越大,在电源电压不变时,通过电路中的电流就越小,电流表的示数越小,故电表示数和对应的长度值不成正比,故C不符合题意;
D.如图所示电路,当推动的长度为零时,电路中有电流,电流表的示数不为零,故电表示数和对应的长度值不成正比,故D不符合题意。
故选B。
3.小明设计了如图甲所示的电路来模拟“智能水杯”的功能。其中热敏电阻R2的阻值随温度变化关系如图乙所示,图中电表的示数可以反映温度的高低。开关闭合后,关于这个电路的说法正确的是( )
A.图中电表是电压表 B.热敏电阻温度越高,电阻越大
C.热敏电阻温度越高,图中电表的示数越大 D.热敏电阻温度越高,R1两端电压越小
【答案】C
【详解】A.图甲中电表串联在电路中,根据电流表、电压表的正确使用方法,电流表要串联在电路中使用,所以图示的电表为电流表,故A错误;
B.由图乙可知,热敏电阻R2的阻值随温度的升高而变小,故B错误;
C.由图乙可知,温度越高,热敏电阻R2的阻值越小,串联电路中的总电阻越小,在电源电压一定时,根据可知,电路中的电流越大,由前面分析可知图甲中电表是电流表,所以热敏电阻温度越高,图中电表的示数越大。故C正确;
D.根据前面分析可知,热敏电阻温度越高,串联电路中电流越大,在R1阻值一定时,由可知,R1两端电压越大。故D错误。
故选C。
4.下列实验电路图中,不能够得出定值电阻Rx阻值的电路是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A.两电阻串联,电压表测电源两端的电压U,电流表测电路的电流I,定值电阻两端的电压为,未知电阻两端的电压
待测电阻阻值
故A不符合题意;
B.未知电阻与滑动变阻器串联,电压表并联在滑动变阻器两端,电流表测量电路中的电流,当滑动变阻器全部接入电路中
当滑动变阻器接入电路的电阻为零
解①②得待测电阻的阻值
故B不符合题意;
C.未知电阻与滑动变阻器并联,电流表A1测通过定值电阻的电流,电流表A2测干路的电流,电源电压,待测电阻
故C不符合题意;
D.未知电阻与滑动变阻器并联,电流表A测通过定值电阻的电流,电压表测量电源电压,但无法求出通过未知电阻的电流,所以定值电阻Rx阻值无法测量,故D符合题意。
故选D。
5.如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,下列判断正确的是( )
A.电流表示数变大,电压表示数变大,灯泡变暗
B.电流表示数变大,电压表示数变小,灯泡变亮
C.电流表示数变小,电压表示数变小,灯泡变亮
D.电流表示数变小,电压表示数变大,灯泡变暗
【答案】B
【详解】如图,小灯泡和滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端电压,电流表测电路中电流。闭合开关S后,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,滑动变阻器阻值变小,电路总电阻变小,电源电压不变,则电路中电流变大,电流表示数变大,灯泡变亮;滑动变阻器阻值变小,分得的电压变小,电压表示数变小,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
6.如图所示电路中,电源电压保持不变,已知,则下列说法正确的是( )
A.通过R1、R2的电流之比为2∶1 B.电流表A1、A2的示数之比为2∶1
C.电阻R1、R2两端的电压之比为2∶1 D.电流表A1、A2的示数之比为3∶2
【答案】D
【详解】AC.由图可知,电阻R1与R2并联,电流表A1测干路中的电流,电流表A2测通过R2的电流,由于并联电路各支路两端的电压相等,所以R1和R2两端的电压相等,即电阻R1、R2两端的电压之比为1:1,由可知,通过R1、R2的电流之比为I1:I2=R2:R1=1:2,故AC错误;
BD.由于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A1、A2的示数之比,即干路中的电流与通过R2的电流之比为,故B错误,D正确。
故选D。
7.如图甲所示的电路,在滑动变阻器的滑片P从一端向另一端滑动的过程中,电压表与电流表示数的变化如图乙所示,则下列说法中正确的是( )
A.电源电压是16V
B.的阻值是20Ω
C.滑动变阻器的最大阻值为60Ω
D.当电流表的示数是0.4A时,接入电路的阻值是30Ω
【答案】B
【详解】AB.由图甲可知,R1与R2串联,电压表测R2两端电压,电流表测电路中的电流。 根据图乙中电压表与电流表示数的变化关系,可以分析出: 当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路中的电流最大0.9A,此时电压表的示数为0。 根据欧姆定律得电源电压 U=I1R1=0.9A×R1
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,此时电压表的示数最大。从图乙中可以看出,最小电流为0.2A,电压表的最大示数为14V。 由欧姆定律得电源电压U=I2R1+U2=0.2A×R1+14V
电源电压不变,由以上两式解得R1=20Ω,U=18V
故A错误,B正确;
C.滑动变阻器的最大阻值
故C错误;
D.当电流表的示数是0.4A时,由图乙可知其电压为10V,则R2接入电路的电阻
故D错误。
故选B。
8.如图1所示电路,电源电压保持不变,为定值电阻,闭合开关S,将滑片P从最右端移到最左端,、的关系图像如图2所示。下列说法正确的是( )
A.电源电压为4V B.的阻值为
C.的阻值变化范围为 D.滑片P在中点时,电流表示数为0.3A
【答案】D
【详解】A.由图1可知,R1与R2串联,电流表测电路中的电流。 当滑片P在最左端时,R2接入电路的阻值为0,此时电路中的电流最大,根据串联电路的特点,此时R1两端的电压等于电源电压。 由图2可知,当电流最大Imax=0.6A时,R1两端的电压U1=6V,所以电源电压
故A错误。
B.根据欧姆定律可得,已知当Imax=0.6A时,U1=6V,则R1的阻值为
故B错误。
C.当滑片P在最右端时,R2接入电路的阻值最大,此时电路中的电流最小。 由图2可知,当电流最小Imin=0.2A时,R2两端的电压U2=4V。 由可知,可得R2的最大阻值为
当滑片P在最左端时,R2接入电路的阻值为0Ω,所以R2的阻值变化范围为0∼20Ω,故C错误。
D.当滑片P在中点时,R2接入电路的阻值
此时R1与R2′串联,根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和,可得电路的总电阻为
根据欧姆定律可知电流表示数为
故D正确。
故选D。
9.用所学知识设计出一个电路,其电路图如图所示,当滑片P向右移动时,电流表的示数 ,电压表的示数 (均选填“变大/变小/不变”);若电源电压为3V,当滑片P在最左端时,电压表示数1V,电流表示数为0.2A,R2为 Ω。
【答案】 不变 变大 10
【详解】[1][2]由电路图可知,R1、R2串联,电压表测R1与R2左侧电压,电流表测电路中电流。当滑片P向右移动时,电路中总电阻不变,由可知,电路中总电流不变,则电流表示数不变,R2左侧部分电阻增大,由串联分压原理可知,R2左侧部分电压增大,由串联电路电压特点可知,电压表示数增大。
[3]当滑片P在最左端时,电压表只测R1两端电压,则两端电压为1V,此时电流表示数为0.2A,则电路中总电阻为
R1的阻值为
则R2的阻值为
10.(1)分别标有“”和“”的两定值电阻,它们串联后电路两端允许加的最大电压是 V;它们并联后干路允许通过的最大电流是 A;
(2)如图是汽车油量表的工作原理图,其中的油量表是用电流表改装的,当油箱中的油面下降时,油量表的示数 (填“变大”、“变小”或“不变”),若油量表是用电压表改装,应与 (填“”或“”)并联,才能实现油量增多油量表示数变大。
【答案】(1) 6 0.3
(2) 变小 R0
【详解】(1)[1]由题意知,两定值电阻允许通过的最大电流分别为I1=0.4A,I2=0.1A
串联后通过两电阻的电流相同,为保证不损害电阻,电路中允许通过的最大电流为I大=I2=0.1A
则串联后电路两端允许加的最大电压为
[2]两定值电阻两端允许加的最大电压分别为U1=I1R1=0.4A×20Ω=8V,U2=I2R2=0.1A×40Ω=4V
并联后各支路两端的电压相同,为保证不损害电阻,电路两端允许加的最大电压为U大=U2=4V
则并联后干路允许通过的最大电流为
(2)[1]由图知,R0和滑动变阻器R串联,油量表用电流表改装时,油量表串联接入电路中; 当油箱中油面下降时,滑片向上滑动,变阻器连入电路的长度变大,阻值变大,电路中总电阻变大,电源电压一定,由欧姆定律可知电路中电流变小,油量表示数变小。
[2]当油箱中油面上升时,滑动变阻器连入电路的阻值变小,由串联电路的分压原理知,滑动变阻器R分得电压变小,根据串联电路的电压规律可知,定值电阻R0分担的电压变大,若油量表用电压表改装,应与R0并联,可实现油量增多时油量表示数变大。
11.如图是小红练习使用电流表、电压表时连接的电路,她用的电源电压为6V,电阻R1=10Ω,电阻R2=20Ω。当a、b处接入电流表,在c处接入电压表,两电流表的示数之比Ia∶Ib= ;a、b处接入电压表,在c处接入电流表,两电压表的示数之比Ua∶Ub= ;a、c处接入电压表,在b处接入电流表,电路中的电流为 A。
【答案】 1∶3 3∶2 0.6
【详解】[1]由电路图可知,a、b处接入电流表,在c处接入电压表时,两电阻并联,a处电流表测通过R2支路的电流,b处电流表测干路电流,c处电压表测量电源电压,而电源电压为6V,因此c处电压表的示数为6V,因并联电路中各支路两端电压相等,由可知,通过两支路的电流之比
又因并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,所以两电流表的示数之比
[2]由电路图可知,a、b处接入电压表,在c处接入电流表时,两电阻串联,a处电压表测电源电压,b处电压表测R2两端的电压,c处电流表测量电路电流; 因串联电路处处电流相等,所以由可知,电阻R1、R2两端电压之比
又因串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和,所以两电压表示数之比
[3]根据电路图可知,a、c处接入电压表,在b处接入电流表时,R2短路,电路为R1的简单电路,电流表测量电路电流为
12.如图所示,R1=20Ω,R2=10Ω,闭合开关S,当甲为电流表时,会发生 (选填“断路”或“短路”),当甲、乙均为电压表时,甲、乙两电表的示数之比U甲∶U乙= 。
【答案】 短路 3:1
【详解】[1] 闭合开关S,当甲为电流表时,电流会从电源的正极出发,经过甲表和开关S直接回到负极,电源被短路。
[2]甲、乙均为电压表时,R1与R2串联,根据串联电路电流处处相等,则通过R1与R2的电流之比为I1∶I2=1∶1
此时甲电压表测电源电压,乙电压表测电压。R1与R2的电压之比为
所以甲、乙两电表的示数之比为
13.利用图甲测小灯泡的电阻,小灯泡的额定电压为,电源电压恒定不变。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于 端,目的是 ;
(2)闭合开关后,发现小灯泡不亮,则接下来合理的操作是__________(填字母代号);
A.断开开关,更换小灯泡 B.移动滑动变阻器,观察小灯泡是否发光
(3)当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙,则小灯泡正常发光时的电流为 ,小灯泡正常发光时的电阻为 (计算结果保留一位小数);
【答案】(1) B 保护电路
(2)B
(3) 0.28 8.9
【详解】(1)[1][2]闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到阻值最大处,此时电路中电流最小,可以起到保护电路的作用,故闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于B端,目的是保护电路。
(2)闭合开关后,发现小灯泡不亮,因为此时滑动变阻器接入电路的阻值最大,电路中的电流最小,可能是电流过小导致小灯泡没有发光,并不一定是小灯泡出现故障,故接下来合理的操作是移动滑动变阻器,观察小灯泡是否发光,若移动滑动变阻器后,小灯泡依然不发光,可以断开开关,更换小灯泡继续试验,故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
(3)[1]由图甲可知,电流表选择的是0~0.6A量程,分度值为0.02A,电流表的读数为0.28A,即小灯泡正常发光时的电流为0.28A。
[2]由可知,小灯泡正常发光时的电阻为
14.小明使用阻值为、、、的定值电阻各一个,电压为的电源以及规格为“,”的滑动变阻器等器材,来“探究电流与电阻的关系”。
(1)他首先将的电阻接入了图甲的电路中,检查时发现电路中有一根导线连接错误,请在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确;
(2)电路正确连接后,闭合开关时发现,此时电压表和电流表均无示数,他判断产生此现象的原因是 (选填“定值电阻”或“滑动变阻器”)断路。排除故障后移动滑动变阻器的滑片,电流表示数如图乙所示,则此时电压表示数为 ;
(3)当定值电阻由换为时,为达到实验要求,需向 (选填“左”或“右”)调节滑动变阻器的滑片。分别将和的电阻接入电路,在电压表示数不变的情况下,滑动变阻器消耗的电功率之比为 ;
(4)如果只利用现有器材,让四个电阻单独接入电路都可完成实验,定值电阻两端的电压应控制在 之间;
(5)小明按上述方法,更换不同阻值的电阻进行了多次实验后,得出结论:当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成 。
【答案】(1)
(2) 滑动变阻器 2
(3) 右 2∶1
(4)2.5
(5)反比
【详解】(1)原电路中,电流表与定值电阻并联,电压表串联在电路中是错误的,在探究电流与电阻的关系实验中,定值电阻、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在定值电阻两端,如图所示:
(2)[1]若电流表无示数,说明电路可能断路;电压表无示数,说明电压表与电源之间存在断路,即产生此现象的原因是滑动变阻器断路。
[2]根据图乙电流表选用的是0~0.6A的量程,其分度值为0.02A,可读出电流表示数0.4A, 则
因此此时电压表示数为2V。
(3)[1]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,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,要增大滑动变阻器阻值,故应把滑动变阻器滑片向右滑动。
[2]小明将5Ω和10Ω电阻分别接入电路,因定值电阻两端的电压保持不变,根据欧姆定律可知,在电压不变时,电流与电阻成反比,故电路中电流之比为
因电源电压和定值电阻两端的电压不变,根据串联电路电压规律,滑动变阻器两端电压不变,由P=UI可知,在电压不变时,电功率与电流成正比,故两次实验滑动变阻器消耗的电功率之比为2∶1。
(4)电流表量程选用0~0.6A,变阻器的规格为“10Ω,0.5A”,则电路最大电流为0.5A,当定值电阻接入电路中的电阻为5Ω,电路电阻最小,电路电流最大,当此时电路电流最大为0.5A时,由欧姆定律得,定值电阻的电压最大为
则定值电阻两端的电压应控制在2~2.5V。
(5)小明按上述方法,更换不同阻值的电阻进行了多次实验后,因电流与电阻的乘积为一定值,故可得出结论:当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
15.物理学习小组在“探究电流与电压的关系”时,设计了如图甲所示的电路。其中电源电压为3V不变,定值电阻R1,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V。该小组同学完成了以下实验步骤:
U/V
0.5
1
1.5
2
2.5
I/A
0.08
0.16
0.36
0.32
0.4
(1)正确连接好电路,闭合开关S前,需将滑片P移动至 (选填“a”或“b”)端;
(2)根据表格数据,在图乙中画出I-U关系图像 ;
(3)分析所绘制的图像得出结论: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 。
【答案】(1)b
(2)
(3)正比
【详解】(1)正确连接好电路,为了保护电路,闭合开关S前,需将滑片P移动到电阻最大位置,即b端。
(2)根据表格数据,描点画图,但电压为1.5V时,电流为0.36A,计算得出的电阻与其它几组明显不符,属于错误数据,应去掉,将剩余点连接起来,如图所示
(3)分析所绘制的图像是一条过原点的直线,同时说明电压与电流的比值是个定值,可得出结论: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正比。
16.如图所示,电源两端电压U保持不变。闭合开关S、S1,电压表的示数为3V,电流表示数为0.3A;闭合开关S、断开开关S1,电压表的示数变为2V。求:
(1)电源电压;
(2)电阻R2的阻值;
(3)电阻R1的阻值。
【详解】(1)当闭合开关S、S1,只有定值电阻R2接入电路,定值电阻R1被短路,电压表测量R2两端的电压,也是电源电压,电流表测量电路中的电流,由电压表的示数为3V可知,电源电压U=U2=3V。
(2)由电流表的示数为0.3A可知,通过R2的电流I2=0.3A,定值电阻R2的阻值
(3)当闭合开关S、断开开关S1,定值电阻R1、R2串联接入电路,电压表测量R2两端的电压,电流表测量电路中的电流,由电压表的示数为2V可知,定值电阻R1两端的电压
通过定值电阻R1的电流
定值电阻R1的阻值
17.如图所示,电源电压保持不变,R1=10Ω,滑动变阻器的规格为“100Ω 1A”。电流表有“0~0.6A”和“0~3A”两个量程可以选择,电压表选择“0~15V”量程。只闭合,断开时,电流表的示数为1.8A。只闭合,断开时,电流表的示数为0.6A。求:
(1)电源电压;
(2)R3的阻值;
(3)开关全部闭合并去掉电压表,电流表选择“0~3A”这个量程。在保证电路安全的前提下,电流表示数的变化范围。
【详解】(1)只闭合,断开时,单独接入电路,电流表测电路电流,则电源电压为
(2)只闭合,断开时,、串联,电流表测电路电流,则总电阻为
则R3的阻值为
(3)开关全部闭合并去掉电压表,、并联,电流表测干路电流。电流仍为1.8A,滑动变阻器的规格为“100Ω 1A”,则当变阻器电流为1A时,电流表示数最大为
电流表选择“0~3A”这个量程,所以符合题意。当变阻器时,电流最小为
则电流表示数最小为
所以在保证电路安全的前提下,电流表示数的变化范围为1.98A~2.8A。
18.公路部门往往通过地磅检测汽车载重情况。图甲是跨学科学习团队设计的可视化地磅的电路原理图,主要由踏板(重力不计)、压力传感器R、显示承重的仪表(实质为电流表,量程为0~0.6A)等组成,R的阻值与所受压力F大小关系如图乙所示。电源电压恒为12V,电阻的阻值为定值。()
(1)当一辆质量为1000kg汽车停在地磅踏板上时,电流表的示数为0.4A,则定值电阻阻值是多少?
(2)为了保证电路元件的安全,此地磅压力传感器允许承受的最大压力是多少?
(3)为了增加地磅的最大测量值,请你写出一种简单可行的方法,并进行解释。
【详解】(1)汽车对地磅踏板的压力为
由图乙可知,此时R的阻值为25Ω。电流表的示数为0.4A,由欧姆定律可得,电路总电阻为
则定值电阻阻值是
(2)当电路电流最大为时,电路总电阻为
R的阻值为
由图乙可知,为了保证电路元件的安全,踏板受到的最大压力为2×104N。
(3)地磅踏板受到的压力越大,R越小,而电路的最大电流不变,最大总电阻不变,因此可以通过增大R0的阻值增加地磅的最大测量值。
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专题07 欧姆定律
1.(24-25九年级上·重庆涪陵·期中)在探究“电流与电阻的关系”时,电源电压恒为3V,实验准备了阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的电阻,当将5Ω的电阻接入R所在位置时,调节滑动变阻器,使电压表的示数为2V,再分别用10Ω、20Ω的电阻替换的5Ω电阻进行实验,下列说法正确的是( )
A.此实验中滑动变阻器的作用是改变R两端的电压
B.更换定值电阻时,开关可以不断开
C.用10Ω的电阻替换5Ω电阻时,滑片位置不动,电压表的示数大于2V
D.用10Ω的电阻代替5Ω电阻实验时,为达到实验目的应调节滑片向左移动
2.(24-25九年级上·重庆开州·期中)如图甲所示,电源电压恒定,是定值电阻,是滑动变阻器,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从B端移至A端的过程中,其中一个电压表示数随电流表示数变化的U-I图像如图乙所示,下列说法中正确的是( )
A.滑动变阻器的滑片P从B端移至A端的过程中,电压表与电流表A的比值将变大
B.电源电压U=8V
C.当电压表的示数为5V时,滑动变阻器接入电路的阻值
D.当滑动变阻器的滑片滑到AB的中点时,电压表的示数为7V
3.(24-25九年级上·山东泰安·期中)如图甲所示电路,电源电压保持不变,电阻R1=15Ω,图乙为小灯泡L的I﹣U关系图像。当只闭合开关S1时,电流表示数为0.2A;当开关S1、S3闭合,S2断开时,电流表示数为;当开关S1、S2闭合,S3断开时,灯泡L正常发光,电流表示数为,此时灯泡L的电阻为RL。已知,下列说法中( )
①②R2=6Ω③RL=12Ω④
A.只有②④正确 B.只有①④正确 C.只有②③正确 D.只有③④正确
4.(24-25九年级上·广东佛山·期中)体育课上,乐乐做体前屈项目测试,其原理图如图乙所示。电源电压不变,闭合开关S,滑片由B端移动到A端过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表示数变小 B.电压表示数不变
C.电流表示数不变 D.电压表示数变小
5.(24-25九年级上·湖北黄石·期中)某兴趣小组用“伏安法”对小灯泡和定值电阻的阻值进行了测量,根据实验数据作出它们的U-I图像,如图所示。以下是小组成员的交流内容,其中错误的是( )
A.图甲是定值电阻的图像
B.对R1、R2的电阻值分别取平均值可以使测量结果更准确
C.将R1和R2并联时,通过R1、R2的电流可能相等
D.将R1和R2串联接在5V的电源两端,R1、R2的电阻之比为3∶2
6.(24-25九年级上·河北保定·期中)如图所示,将滑动变阻器R1与定值电阻R2接入电源电压不变的电路中。闭合开关S,各表均有一定示数,滑动变阻器的滑片向右滑动到某一位置,电压表V1、V2示数的变化量分别为ΔU1、ΔU2。下列说法正确的是( )
A.V1示数变大,V2示数不变
B.V1示数变大,ΔU1>ΔU2
C.V1示数变小,V1示数和电流表示数之比变小
D.V2示数变小,V2示数和电流表示数之比不变
7.(24-25九年级上·河南平顶山·期中)在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,则( )
A.电压表示数变大,电流表示数变小,电压表与电流表示数的比值不变
B.电压表示数变小,电流表示数变小,电压表与电流表示数的比值不变
C.电压表示数变小,电流表示数变大,电压表与电流表示数的比值变小
D.电压表示数不变,电流表示数变小,电压表与电流表示数的比值变大
8.(24-25九年级上·新疆阿克苏·期中)如图所示的电路中,电源电压保持不变。仅闭合开关S1时,电流表的示数为0.60A;仅闭合开关S2时,电流表的示数为0.40A;则仅闭合开关S3时,电流表的示数为( )
A.0.30A B.0.24A C.0.20A D.0.12A
9.(24-25九年级上·重庆渝北·期中)如图所示,当开关S闭合,甲乙两表为电压表时,乙电表测的是 的电压,此时两表的读数之比为4∶1,则R1∶R2= ;当开关S断开,甲乙两表为电流表时,两电阻为 联,此时两表的读数之比为 。
10.(24-25九年级上·河南平顶山·期中)在如图甲所示的电路中,电源电压保持不变。当闭合开关S,滑动变阻器的滑片P在a点时,电流表示数为0.5A。将滑片P从a点移动到最右端的过程中,通过滑动变阻器的电流随电阻变化图像如图乙所示。则电源电压 V,电阻R的阻值为 Ω。当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电流表的读数为 A。
11.(24-25九年级上·山东日照·期中)如图所示是电阻甲和乙的U-I曲线,当乙电阻两端电压为2.5V时,它的电阻为 Ω,当两电阻串联,电路中的电流为0.2A,它们的总电压为 V。
12.(24-25九年级上·河南郑州·期中)如图所示,定值电阻,只闭合开关时,电流表示数为;同时闭合开关和时,电流表示数为。电源电压为 V,电阻 ;、都闭合时,与两端电压之比为 。
13.(24-25九年级上·山东济南·期中)某实验小组用如图所示电路探究“电流与电阻的关系”,已知电源电压恒为3V、三个定值电阻R(阻值分别是5Ω、10Ω、20Ω)、滑动变阻器(1.5A 20Ω)。
(1)实验前,滑动变阻器的滑片要放在 (选填“A”或“B”)端;
(2)实验时,将20Ω的电阻换为10Ω的电阻,闭合开关后,应将滑片向 (选填“左”或“右”)移动,同时眼睛要注视 ;
A.电压表的示数 B.电流表的示数 C.滑动变阻器的滑片
(3)实验数据如下表:
实验次数
1
2
3
电阻R/Ω
5
10
20
电流I/A
0.40
0.20
0.10
①请在坐标图中画出电流I与电阻R的关系图像 ;
②分析实验数据和图像,可得出定值电阻两端的电压为 V;
③分析实验数据和图像,得出结论: 。
14.(2025·北京·中考真题)某同学利用滑动变阻器、电阻箱、电压表、电压恒定的电源、开关等器材设计了测量电阻的实验电路,如图所示。
(1)请补充主要实验步骤:
①按电路图连接电路,将滑动变阻器的阻值调到最大端。
②闭合, ,记录电压表的示数。
③闭合, ,使电压表的示数仍为。
④记录电阻箱的阻值。
(2)待测电阻的阻值 。(用测量量表示)
15.(2025·江苏盐城·中考真题)小明选用电源(电压恒为4.5V)、定值电阻(若干)、滑动变阻器(20Ω2A)、电流表、电压表、开关及导线,探究电流与电压的关系。
(1)如图甲所示,小明选取阻值为10Ω的电阻进行实验。用笔画线代替导线将电路连接完整;
(2)将滑动变阻器的滑片移至最右端。闭合开关,移动滑片,当电压表示数为2V时,电流表的示数如图乙所示,为 A;
(3)小明测得多组数据,分析得出结论:导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。为验证结论是否具有普遍性,小明应更换 重复上述实验;
(4)第(2)问中,若预先未将滑动变阻器的滑片移至最右端,闭合开关时, 可能损坏;
(5)另一组的小华记录的数据比较杂乱,如图丙所示。请指出小华操作中存在的问题: 。
16.(24-25九年级上·福建泉州·期中)如图甲所示为一个超声波加湿器,图乙所示为其内部湿度监测装置的简化电路图。已知电源电压为12V,定值电阻 ,电压表的量程为,湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图象如图丙所示。在电路安全工作的前提下,求:
(1)电流表示数为0.5A时,电压表的示数;
(2)该装置能监测的湿度最大值。
17.(24-25九年级上·河北保定·期中)一个定值电阻R和一个小灯泡L,当定值电阻R两端的电压为1V时,通过定值电阻R的电流为0.1A。将定值电阻R和小灯泡L连接成图甲所示的电路,电源电压不变,只闭合开关S1时,电流表的示数如图乙所示;只闭合开关S2时,小灯泡L正常发光。通过小灯泡L的电流与其两端的电压的关系图像如图丙所示,求:
(1)定值电阻R的阻值;
(2)电源电压;
(3)小灯泡L正常发光时的阻值。
18.(2025·四川巴中·中考真题)如图甲是一台放置在水平地面的智能体重秤,图乙是它的电路结构图,为阻值100Ω的定值电阻,秤盘下方的电阻R为压敏电阻,其阻值随人对秤盘压力的变化关系如图丙所示,已知电源电压为3V且保持不变(g取10N/kg)。求:
(1)当秤盘为空时,R的阻值;
(2)某同学站在体重秤上时,电压表示数为2V,该同学的质量。
1.张华同学在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图像,根据图像,下列说法正确的是( )
A.导体a的电阻大于导体b的电阻
B.通过导体a的电流与其两端的电压成反比
C.当导体b两端电压为0V时,其电阻变为
D.将导体a接到电压为3V的电源上时,通过的电流为0.6A
2.如图所示是测量坐位体前屈成绩的装置的简化电路,电源电压不变,测试时可以直接从电表的表盘上读出对应的长度值。其中电表示数和对应的长度值成正比的是( )
A.B. C. D.
3.小明设计了如图甲所示的电路来模拟“智能水杯”的功能。其中热敏电阻R2的阻值随温度变化关系如图乙所示,图中电表的示数可以反映温度的高低。开关闭合后,关于这个电路的说法正确的是( )
A.图中电表是电压表 B.热敏电阻温度越高,电阻越大
C.热敏电阻温度越高,图中电表的示数越大 D.热敏电阻温度越高,R1两端电压越小
4.下列实验电路图中,不能够得出定值电阻Rx阻值的电路是( )
A. B.C. D.
5.如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,下列判断正确的是( )
A.电流表示数变大,电压表示数变大,灯泡变暗
B.电流表示数变大,电压表示数变小,灯泡变亮
C.电流表示数变小,电压表示数变小,灯泡变亮
D.电流表示数变小,电压表示数变大,灯泡变暗
6.如图所示电路中,电源电压保持不变,已知,则下列说法正确的是( )
A.通过R1、R2的电流之比为2∶1 B.电流表A1、A2的示数之比为2∶1
C.电阻R1、R2两端的电压之比为2∶1 D.电流表A1、A2的示数之比为3∶2
7.如图甲所示的电路,在滑动变阻器的滑片P从一端向另一端滑动的过程中,电压表与电流表示数的变化如图乙所示,则下列说法中正确的是( )
A.电源电压是16V B.的阻值是20Ω
C.滑动变阻器的最大阻值为60Ω D.当电流表的示数是0.4A时,接入电路的阻值是30Ω
8.如图1所示电路,电源电压保持不变,为定值电阻,闭合开关S,将滑片P从最右端移到最左端,、的关系图像如图2所示。下列说法正确的是( )
A.电源电压为4V B.的阻值为
C.的阻值变化范围为 D.滑片P在中点时,电流表示数为0.3A
9.用所学知识设计出一个电路,其电路图如图所示,当滑片P向右移动时,电流表的示数 ,电压表的示数 (均选填“变大/变小/不变”);若电源电压为3V,当滑片P在最左端时,电压表示数1V,电流表示数为0.2A,R2为 Ω。
10.(1)分别标有“”和“”的两定值电阻,它们串联后电路两端允许加的最大电压是 V;它们并联后干路允许通过的最大电流是 A;
(2)如图是汽车油量表的工作原理图,其中的油量表是用电流表改装的,当油箱中的油面下降时,油量表的示数 (填“变大”、“变小”或“不变”),若油量表是用电压表改装,应与 (填“”或“”)并联,才能实现油量增多油量表示数变大。
11.如图是小红练习使用电流表、电压表时连接的电路,她用的电源电压为6V,电阻R1=10Ω,电阻R2=20Ω。当a、b处接入电流表,在c处接入电压表,两电流表的示数之比Ia∶Ib= ;a、b处接入电压表,在c处接入电流表,两电压表的示数之比Ua∶Ub= ;a、c处接入电压表,在b处接入电流表,电路中的电流为 A。
12.如图所示,R1=20Ω,R2=10Ω,闭合开关S,当甲为电流表时,会发生 (选填“断路”或“短路”),当甲、乙均为电压表时,甲、乙两电表的示数之比U甲∶U乙= 。
13.利用图甲测小灯泡的电阻,小灯泡的额定电压为,电源电压恒定不变。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于 端,目的是 ;
(2)闭合开关后,发现小灯泡不亮,则接下来合理的操作是__________(填字母代号);
A.断开开关,更换小灯泡 B.移动滑动变阻器,观察小灯泡是否发光
(3)当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙,则小灯泡正常发光时的电流为 ,小灯泡正常发光时的电阻为 (计算结果保留一位小数);
14.小明使用阻值为、、、的定值电阻各一个,电压为的电源以及规格为“,”的滑动变阻器等器材,来“探究电流与电阻的关系”。
(1)他首先将的电阻接入了图甲的电路中,检查时发现电路中有一根导线连接错误,请在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确;
(2)电路正确连接后,闭合开关时发现,此时电压表和电流表均无示数,他判断产生此现象的原因是 (选填“定值电阻”或“滑动变阻器”)断路。排除故障后移动滑动变阻器的滑片,电流表示数如图乙所示,则此时电压表示数为 ;
(3)当定值电阻由换为时,为达到实验要求,需向 (选填“左”或“右”)调节滑动变阻器的滑片。分别将和的电阻接入电路,在电压表示数不变的情况下,滑动变阻器消耗的电功率之比为 ;
(4)如果只利用现有器材,让四个电阻单独接入电路都可完成实验,定值电阻两端的电压应控制在 之间;
(5)小明按上述方法,更换不同阻值的电阻进行了多次实验后,得出结论:当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成 。
15.物理学习小组在“探究电流与电压的关系”时,设计了如图甲所示的电路。其中电源电压为3V不变,定值电阻R1,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V。该小组同学完成了以下实验步骤:
U/V
0.5
1
1.5
2
2.5
I/A
0.08
0.16
0.36
0.32
0.4
(1)正确连接好电路,闭合开关S前,需将滑片P移动至 (选填“a”或“b”)端;
(2)根据表格数据,在图乙中画出I-U关系图像 ;
(3)分析所绘制的图像得出结论: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 。
16.如图所示,电源两端电压U保持不变。闭合开关S、S1,电压表的示数为3V,电流表示数为0.3A;闭合开关S、断开开关S1,电压表的示数变为2V。求:
(1)电源电压;
(2)电阻R2的阻值;
(3)电阻R1的阻值。
17.如图所示,电源电压保持不变,R1=10Ω,滑动变阻器的规格为“100Ω 1A”。电流表有“0~0.6A”和“0~3A”两个量程可以选择,电压表选择“0~15V”量程。只闭合,断开时,电流表的示数为1.8A。只闭合,断开时,电流表的示数为0.6A。求:
(1)电源电压;
(2)R3的阻值;
(3)开关全部闭合并去掉电压表,电流表选择“0~3A”这个量程。在保证电路安全的前提下,电流表示数的变化范围。
18.公路部门往往通过地磅检测汽车载重情况。图甲是跨学科学习团队设计的可视化地磅的电路原理图,主要由踏板(重力不计)、压力传感器R、显示承重的仪表(实质为电流表,量程为0~0.6A)等组成,R的阻值与所受压力F大小关系如图乙所示。电源电压恒为12V,电阻的阻值为定值。()
(1)当一辆质量为1000kg汽车停在地磅踏板上时,电流表的示数为0.4A,则定值电阻阻值是多少?
(2)为了保证电路元件的安全,此地磅压力传感器允许承受的最大压力是多少?
(3)为了增加地磅的最大测量值,请你写出一种简单可行的方法,并进行解释。
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