内容正文:
专题03 欧姆定律
6大高频考点概览
考点01 影响电阻大小的因素
考点02 变阻器
考点03 欧姆定律
考点04 测量导体的电阻
考点05 电路动态及故障分析
考点06 欧姆定律的应用
地 城
考点01
影响电阻大小的因素
一、单选题
1.(24-25九上·陕西咸阳·期末)芯片是在硅板上集成多种电子元器件实现某种特定功能的电路模块。它是电子设备中最重要的部分,承担着运算和存储的功能,制作芯片的主要材料是( )
A.导体 B.绝缘体 C.半导体 D.超导体
【答案】C
【详解】半导体材料的导电性能介于导体和绝缘体之间,超导体的电阻为0;芯片是在硅板上集成多种电子元器件实现某种特定功能的电路模块,制作芯片的主要材料是半导体,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2.(24-25九上·陕西咸阳·期末)科技改变生活,智能手表可以显示时间、体温、心率等信息,方便人们监测身体状态。下列关于智能手表的说法不正确的是( )
A.手表屏幕使用的发光二极管主要是半导体材料制成的
B.智能手表中的电源是提供电压的装置
C.橡胶表带是绝缘体,所以橡胶里面几乎没有自由电荷
D.在给手表的蓄电池充电时,将化学能转化为电能
【答案】D
【详解】A.发光二极管是一种半导体器件,其主要材料是半导体,具有单向导电性,故A正确,不符合题意;
B.电路由电源、用电器、开关、导线组成,电源是提供电压的装置,故B正确,不符合题意;
C.导体内有大量自由电荷,容易导电;绝缘体内几乎没有自由电荷,不容易导电,故C正确,不符合题意;
D.在给手表的蓄电池充电时,将电能转化为化学能,故D错误,符合题意。
故选D。
3.(24-25九上·陕西延安·期末)科技节上展示了各式水果和蔬菜电池为LED灯供电的场景(如图),将看不见的科学原理变成艺术,让人惊叹不已。下列有关说法正确的是( )
A.水果和蔬菜扮演了“电源”的角色
B.把水果和蔬菜并联起来可以提高电压
C.LED灯主要是由超导材料制成的
D.LED灯在发光时,导线中的自由电子在做无规则运动
【答案】A
【详解】A.水果和蔬菜为电路提供电能,扮演了“电源”的角色,故A正确;
B.由串联电路特点可知,把水果和蔬菜串联起来可以提高电压,故B错误;
C.发光二极管由半导体材料制成,故C错误;
D.LED灯在发光时,导线中的自由电子定向移动形成电流,故D错误。
故选A。
4.(24-25九上·陕西延安·期末)如图所示,是以前人们照明常用的白炽灯,关于其中钨丝的电阻( )
A.钨丝越粗越长电阻越大 B.钨丝越细越短电阻越大
C.用久的钨丝升华变细,其电阻变大 D.白炽灯不发光时,钨丝的电阻为零
【答案】C
【详解】AB.导体材料相同时,长度越长电阻越大,横截面积越大,电阻越小,所以钨丝越粗越长,电阻不一定越大,钨丝越细越短电阻也不一定越大,故AB错误;
C.用久的灯里的钨丝,由于升华变细,材料不变,长度不变,横截面积变小,其电阻变大,故C正确;
D.电阻是导体本身的一种性质,与流过的电流和两端的电压无关,白炽灯不发光时,钨丝的电阻不为零,故D错误。
故选C。
5.(24-25九上·陕西渭南临渭区部分学校·期末)如图所示,11月9日晚,2024广州国际灯光节盛大开幕。灯光秀的光源是LED灯(发光二极管),制作LED灯的主要材料是( )
A.导体 B.半导体 C.绝缘体 D.超导体
【答案】B
【详解】LED灯是由多个发光二极管组成的,制作发光二极管的主要材料就是半导体材料,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
6.(23-24九上·陕西咸阳武功县·期末)小明用如图所示实验装置“探究影响电阻大小的因素”,a、b为长度一样的镍铬合金丝,b比a横截面积大。关于此实验,下列说法中正确的是( )
A.为了更准确的比较电阻大小,可以在电路中再并联接入一块电流表
B.断开开关,镍铬合金丝a和b的电阻都为0
C.用夹子分别将a、b接入电路,接入a时小灯泡更亮
D.利用此装置探究的是导体电阻大小与导体横截面积的关系
【答案】D
【详解】A.使用电流表时需串联将其接入电路,故A错误;
B.导体电阻的大小是其本身的一种固有属性,与其两端电压的大小无关,故B错误;
C.由题干得,a、b为长度一样的镍铬合金丝,b比a横截面积大,横截面积越大的,电阻越小,所以接入b时灯泡更亮,故C错误;
D.控制材料和长度相同,只改变电阻丝的横截面积,是为了探究导体电阻大小与导体横截面积的关系,故D正确。
故选D。
7.(24-25九上·陕西西安西安交通大学附属中学)中央电视台搭建了一形似“穹顶”的舞台,并设有154块超高清LED(发光二极管)大屏幕分布于观众席后区上方,每块屏幕可以独立工作也可以同时工作。关于LED 屏涉及的物理知识,下列说法不正确的是( )
A.154块LED屏幕是并联的
B.LED 属于超导材料,工作时不发热
C.控制各屏幕工作的芯片主要是由半导体材料做的
D.电源线芯线用铜做是因为铜的导电性好
【答案】B
【详解】A.每块屏幕可以独立工作也可以同时工作,154块LED屏幕是并联的,故A正确,不符合题意;
B.LED属于半导体,工作时,会有少部分能量转化为内能,因此会发热,故B错误,符合题意;
C.芯片的核心部分主要是由半导体材料制成的,故C正确,不符合题意;
D.电线线芯需要良好的导电性以减少电能损耗,铜的导电性优良,因此常用铜做线芯,故D正确,不符合题意。
故选B。
8.(24-25九上·陕西榆林如图所示,ab为一根铅笔芯,闭合开关后,小灯泡发光,当铅笔芯上的夹子向右移动时,小灯泡的亮度会发生变化。下列说法正确的是( )
A.小灯泡与铅笔芯是并联的
B.接入电路的铅笔芯变短,小灯泡变暗
C.该实验能解释滑动变阻器的原理
D.将铅笔芯换成塑料管,小灯泡仍会亮
【答案】C
【详解】A.由图可知,电路中只有一条路径,所以铅笔芯与灯泡串联,故A错误;
B.当夹子向右移动时,接入电路的铅笔芯变长,电阻变大,电流变小,灯泡变暗,故B错误;
C.移动铅笔芯上的夹子,可以改变铅笔芯接入电路中的长度,从而改变接入电路中的电阻,滑动变阻器就是根据此原理制成的,故C正确;
D.铅笔芯是导体,塑料管是绝缘体,所以将铅笔芯换成塑料管,灯泡不会发光,故D错误。
故选 C。
二、填空题
9.(24-25九上·陕西西安新城区)我们校园里的路灯同时亮同时灭,这些路灯两端的电压应该是 V;如果看到其中一盏灯因故障而熄灭,但其他路灯依然发光,由此可以断定路灯的连接方式为 联。据了解,这些路灯由光控开关自动控制,光敏电阻是一种 材料(选填“超导体”、“导体”、“半导体”、“绝缘体”)。
【答案】 220 并 半导体
【详解】[1]我国家庭生活用电的电压是220V,路灯两端的电压应为220V。
[2]如果看到其中一盏灯因故障而熄灭,但其它路灯依然发光,由此可以断定路灯的连接方式是并联,因为并联电路中各用电器之间互不影响。
[3]光敏电阻的特性是在光照强度变化时,导电性能迅速发生变化,故其是由半导体材料制成的。
10.(24-25八上·陕西渭南蒲城)用同种材料制成两段长度相等、横截面积不同的圆柱形导体A、B,导体A比B的横截面积大。如图所示,将它们串联在同一电路中,则通过导体A的电流 通过导体B的电流;导体A的电阻 (前两空选填“大于”“小于”或“等于”)导体B的电阻;若电源电压减小,则导体A的阻值将 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】 等于 小于 不变
【详解】[1]图中A、B两导体,根据串联电路中电流规律可知,通过导体A的电流等于通过导体B的电流。
[2]根据导体电阻的影响因素可知,当导体的长度、材料相同时,导体的横截面积越小,电阻越大,因此导体A的电阻小于导体B的电阻。
[3]电阻是导体自身的属性,与导体两端电压和通过的电流无关,因此导体A的阻值不变。
11.(24-25九上·陕西西安新城区西光中学教育集团联考)(1)如图所示,电流表的示数为 A;
(2)如图所示,电阻箱的示数为 Ω;
(3)AB是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,如图所示,将它们串联后接入电路中,闭合开关后,IA IB,UA UB。(选填“>”、“<”或“=”)
【答案】(1)0.3
(2)2024
(3) = <
【详解】(1)电流表的量程是0-0.6A,分度值是0.02A,读数为0.3A。
(2)图中电阻箱的读数为
(3)[1]根据串联电路中电流规律可知,AB两导体的电流相等。
[2]图中AB是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,据图可知B导体的横截面积小,电阻大,根据可知,导体B两端的电压大。
三、实验题
12.(24-25九上·陕西咸阳·期中)某小组同学对探究实验“影响导体电阻大小的因素”进行了改良,结合实验室所提供的几种规格的导体(如表1),设计了如图1所示的电路图。
导体代号
长度/m
横截面积/mm²
材料
A
1.0
0.2
锰铜
B
1.0
0.4
锰铜
C
1.0
0.6
锰铜
D
0.5
0.4
锰铜
E
1.5
0.4
锰铜
F
1.0
0.6
镍铬合金
G
1.0
0.6
铁
(1)图1中,将三个电阻串联是为了保证 (选填“电压”或“电流”)相等。
(2)在探究“导体电阻与横截面积的关系”时,、、分别选用A、B、C三段导体。某次读数,电压表示数为1.5V,示数为0.75V,电压表示数如图2所示为 V。经分析可得出结论: 。
(3)在探究“导体电阻与长度的关系”时,应选用B、 和 (填导体代号)三段导体。
(4)若选用导体C、F、G进行探究,则目的是为了探究导体的电阻与 的关系。
【答案】(1)电流
(2) 0.5 当材料和长度相同时,横截面积越大,导体的电阻越小。
(3) D E
(4)导体材料
【详解】(1)因为串联电路电流处处相等,将三个电阻串联是为了保证电流相等。
(2)[1]由如图2可知,电压表的量程为,分度值为,示数为。
[2]选用A、B、C三段导体,材料和长度都相同,横截面积越来越大,其电阻对应的电压越来越小,根据串联分压原理可知,电阻越来越小,故结论为:当材料和长度相同时,横截面积越大,导体的电阻越小。
(3)[1][2]在探究“导体电阻与长度的关系”时,应该选择长度不同,材料相同、横截面积相同的导体,故选择B、D、E三段导体。
(4)根据C、F、G三段导体,长度和横截面积相同,材料不同,则目的是为了探究导体的电阻与导体材料的关系。
13.(24-25九上·陕西商洛商南县湘河片三校联考·期末)小明、小红和小亮在做“探究影响导体的电阻大小因素”实验时,做出了如下猜想:
猜想一:导体的电阻可能与导体的长度有关;
猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关;
猜想三:导体的电阻可能与导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如表所示:
编号
材料
长度/m
横截面积/
A
镍铬合金
0.25
1.0
B
镍铬合金
0.50
1.0
C
镍铬合金
0.25
2.0
D
锰铜合金
0.25
1.0
(1)如图所示电路,闭合开关后,在M、N之间分别接上不同导体,通过观察相关现象来比较导体电阻大小,小明、小红和小亮对图中的电路设计提出了自己的观点:
小明认为:电流表是多余的,观察灯泡的亮度就可以判断导体电阻的大小。
小红认为:灯泡是多余的,根据电流表示数的变化就可以判断导体电阻的大小。
小亮认为:灯泡和电流表同时使用更好,因为灯泡可以保护电路,从而防止烧坏电流表。你赞同 (选填“小明”“小红”或“小亮”)的观点;
(2)为了验证猜想一,可依次把 两电阻丝接入M、N间,闭合开关,记下电流表的示数,分析比较这两根电阻丝电阻的大小;
(3)将电阻丝A、C先后接入M、N间,发现接入A时电流表的示数比接入C时的小,说明C电阻丝的电阻 (选填“大”或“小”),该实验表明:在其他条件相同时, ,电阻越大;
(4)将电阻丝C、D先后接入M、N间,发现电流表的示数不同,于是得出结论:不同导体的电阻阻值和导体的材料有关。你认为这样得出结论 (选填“合理”或“不合理”),理由是: ;
(5)小丽在探究同样的课题时,手边只有一根电阻丝,那么,她利用这根电阻丝和上述电路,不能够完成猜想 (选填“一”“二”或“三”)的实验验证。
【答案】(1)小亮
(2)A、B
(3) 小 导体横截面积越小
(4) 不合理 没有控制导体模截面积相同
(5)三
【详解】(1)在、之间分别接上不同的导体,则通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小,同时灯泡可以保护电路,从而防止烧坏电流表,故小亮的观点正确。
(2)为了验证猜想一,即探究导体的电阻与导体长度的关系,需要控制导体的材料和横截面积相同,导体的长度不同,因此需要把A、B两电阻丝接入M、N间。
(3)[1][2]A、C两电阻丝材料和长度相同,横截面积不同,C电阻丝的横截面积大,若接入A时电流表的示数比接入C时的小,则说明C电阻丝的电阻小,因此可得结论为:在其他条件相同时,导体横截面积越小,电阻越大。
(4)[1][2]探究导体的电阻与导体材料的关系,需要控制导体的长度和横截面积相同,而C、D两电阻丝材料和横截面积均不同,因此得出的结论是不合理的。
(5)要探究电阻大小与导体材料的关系时,需保证电阻丝的长度、横截面积相同,材料不同,小丽在探究同样的课题时,手边只有一根电阻丝,那么她利用这根电阻丝和上述电路不能完成对猜想三的实验验证。
14.(2024九·陕西省西安市·模拟)物理兴趣小组的同学在学习《电阻》时发现,有的电阻阻值会随温度、压力等外界因素的改变而发生变化。那么热敏电阻的阻值大小与温度有什么关系呢?为此他们在实验室找来如图甲所示的热敏电阻进行探究:
(1)热敏电阻由 (选填“导体”“超导体”或“半导体”)材料制成。经过讨论,同学们组装了图乙所示的装置进行实验,实验中通过 反映电阻的大小:烧杯中的液体应该选择 (选填“食盐水”或“煤油”);
(2)点燃酒精灯,闭合开关进行实验,电源电压不变,记录的数据如表所示。分析实验数据可知,该热敏电阻的阻值随温度升高而 (选填“增大”或“减小”);
温度t/℃
10
20
30
40
50
60
70
电流I/A
0.13
0.16
0.21
0.27
0.34
0.43
0.55
(3)实验结束后,大家一起动手用这个热敏电阻和一个电压表改装成了一个指针式温度计,设计的电路如图丙所示,若要使电压表的示数随温度的升高而增大,则应在图中的 (选填“ab”“bc”或“ab”)两端接入电压表。
【答案】 半导体 电流表示数 煤油 减小 ab
【详解】(1)[1]热敏电阻的阻值随着外界温度的变化而变化,热敏电阻是由半导体材料制成的。
[2]由乙图可知,加热过程中,烧杯中的液体温度升高,热敏电阻的温度随之升高,热敏电阻的阻值发生变化,电路中的电流随之变化,这样可以通过电流表示数来反映电阻的大小,这里采用了转换法。
[3]实验中,液体吸收相同的热量时,液体的温差变化越大,热敏电阻阻值变化越大,电流表示数变化明显,根据Q=cmΔt可知,实验中应该选用比热容较小的煤油。
(2)[4]根据表格中的数据可知,温度升高时,通过热敏电阻的电流变大,根据可知,热敏电阻的阻值变小,所以热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。
(3)[5]由丙图可知,定值电阻和热敏电阻串联,由于热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,所以温度升高时,电路中的电流增大,定值电阻两端的电压增大,热敏电阻两端的电压减小,要使电压表的示数随温度的升高而增大,电压表应该并联在定值电阻两端,即ab两端。
15.(2024·陕西省西安市·)家里装修时小明发现电工师傅在墙壁里埋线时,挑选非常粗的铜导线且导线与导线之间连接时,往往打一个漂亮的结。于是他设计了如下实验,请帮助他完成:
(一)探究导体的电阻大小与哪些因素有关
小明从实验室中找到四段电阻线A、B、C、D将他们安装到实验板上,并连接好实验电路如图甲所示,用夹子a、b夹住电阻线的两端将电阻线接入电路。
(1)电路中既安装了电流表又安装了灯泡,灯泡除了有可以 的作用外,还有通过亮度判断导体电阻的大小的作用,此处用到的实验方法是 ;
(2)为了探究导体电阻与材料的关系,应先将电阻线D接入电路;再将电阻线 接入电路,发现电阻线D接入电路时电流表示数大;
(3)将电阻线B、C分别接入电路,电阻线C接入电路时电流表的示数大于电阻线B接入电路时电流表的示数,说明:在其他条件相同时,导体横截面积越 ,电阻越大。
(二)比较一下几种打结法的电阻
用等长的镍铬导线制作出三种打结导线,将它们和标有0.3A字样的小灯泡接入如图丙电路中并闭合所有开关,灯泡正常发光。
①只断开开关,读出电流表的示数为0.26A;
②只断开开关,读出电流表的示数为0.28A。
(4)小明只断开开关,读出电流表示数为1.1A。但他发现灯泡亮度却比正常发光时暗,请指出他出现的错误: ;
(5)通过比较可以知道:打结法 电阻最小。
【答案】 保护电路 转换法 B 小 误将小量程看成了大量程,读错了电流表的示数
2
【详解】(1)[1][2]电路中安装有电灯泡,可以通过亮度判断导体电阻的大小,还可以避免电路中的电流过大,起到保护电路的作用,此用到了转换法。
(2)[3]为了探究导体电阻与材料的关系,根据控制变量法,应控制导线的长度和横截面积都相同,改变导线的材料,故选择B、D两段电阻线,比较两段导线接入电路后电流表的示数。
(3)[4]由图可知,C电阻线的横截面积大于B电阻线的横截面积,将电阻线B、C分别接入电路,发现电阻线C接入电路时电流表的示数较大,说明电阻线C的电阻小于电阻线B的电阻,从而可得出结论:在材料和长度相同时,导体的横截面积越小,电阻越大。
(4)[5]只断开开关S3,读出电流表示数为1.1A;已知灯泡正常发光时的电流为0.3A,而此时灯泡亮度比正常发光时暗,则说明通过小灯泡的实际电流应小于额定电流0.3A,说明小明看错了电流表的量程,误将0~0.6A量程按0~3A量程进行读数,读出了1.1A,而实际电流值应为。
(5)[6]由题意知,闭合开关S2和S3,断开开关S1,此时只有打结法1接入电路,并与灯泡串联,电流表的示数为0.26A;闭合开关S1和S3,断开开关S2,此时只有打结法2接入电路,并与灯泡串联,电流表的示数为0.28A;闭合开关S1和S2,断开开关S3,此时只有打结法3接入电路,并与灯泡串联,电流表的示数为0.22A;由可知,电源电压一定时,电流表示数越大,说明接入的电阻越小,由此可知
R2<R1<R3
所以打结法2电阻最小。
地 城
考点02
变阻器
一、单选题
1.(24-25九上·陕西西安爱知初级中学·期末)下列用电器中不需要用到变阻器的是( )
A.普通家用白炽灯 B.调温电熨斗
C.电视机或收音机上的音量调节旋钮 D.调光书写台灯
【答案】A
【详解】A.普通家用白炽灯,不用改变亮度,不用改变灯泡的电流,不需要变阻器,故A符合题意;
B.调温电熨斗,能改变电路的电阻,改变电路中的电流,改变电熨斗的发热功率,从而改变电熨斗的温度,需要变阻器,故B不符合题意;
C.电视机或收音机上的音量调节旋钮,能改变电路的电阻,改变电路中的电流,从而改变电视机或收音机音量的大小,需要变阻器,故C不符合题意;
D.调光书写台灯,调光时改变了灯丝的电流,改变了灯泡的亮度,需要变阻器,故D不符合题意。
故选A。
2.(2025·陕西省咸阳市·一模)下图是家庭电路中的一部分,家庭电路中电压不变,下列判断正确的是( )
A.顺时针旋转调速开关,调速开关接入电路的电阻变小
B.若吊扇与地线相连的导线断路,其他部分连接正常,吊扇仍可长期使用
C.电路完好,断开电灯开关,正确使用测电笔测试A点时,氖管仍然发光
D.先闭合电灯开关,电灯发光,再旋转调速开关,吊扇工作后,电灯亮度会变暗
【答案】C
【详解】A.根据电阻大小影响因素,材料、横截面积、温度一定,电阻越长,电阻越大。如图,调速开关实质是变阻器,顺时针旋转时,滑片移动使接入电路的电阻丝长度变长,所以接入电路的电阻变大,故A错误;
B.吊扇金属外壳应接地,若与地线相连的导线断路,一旦吊扇漏电,金属外壳会带电,易引发触电事故,不能长期安全使用,故B错误;
C.电路完好时,A点与火线连通。断开电灯开关,A点仍与火线相连,用测电笔测试A点,电流能经测电笔、人体流入大地形成回路,所以氖管会发光,故C正确;
D.家庭电路中,电灯和吊扇是并联的,并联电路各支路独立工作、互不影响。旋转调速开关改变吊扇支路电阻,不会影响电灯支路的电压和电流,电灯亮度不变,故D错误。
故选C。
3.(2025·陕西省西安市·二模)如图所示的滑动变阻器,它“变阻”的原理是改变接入电路中电阻丝的( )
A.电压 B.粗细 C.长度 D.温度
【答案】C
【详解】滑动变阻器之所以能改变电阻阻值,靠的是改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻的,长度变长,电阻变大;长度变小,电阻变小。
故选C。
4.(24-25九上·陕西渭南临渭区·期末)小华对《欧姆定律》所学知识进行梳理,并对内容进行部分备注,其中备注不正确的是( )
A.备注1:电阻的大小与导体的长度、横截面积、材料及温度有关
B.备注2:滑动变阻器靠改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻的大小
C.备注3:电路图和操作上完全相同
D.备注4:测量定值电阻可多次测量取平均值减小误差,但测量小灯泡发光时的电阻不可以
【答案】C
【详解】A.备注1:是电阻的性质:电阻的大小与导体的长度、横截面积、材料及温度有关,故A正确,不符合题意;
B.备注2:滑动变阻器原理:通过改变连入电路中电阻线的长度来改变电阻的大小,故B正确,不符合题意;
C.备注3:探究电流与电压关系和探究电流与电阻的关系的实验,电路图完全相同,但操作上有所不同,故C错误,符合题意;
D.备注4:测量定值电阻可多次测量取平均值减小误差,这是因为定值电阻阻值是一定的,但测量小灯泡发光时的电阻不可以,因为小灯泡的电阻受温度影响,故D正确,不符合题意。
故选C。
二、填空题
5.(24-25九上·陕西延安·期末)如图所示的电位器是可调亮度台灯、电风扇、音响等用电器中常用的电子元件,a、b、c是它的三个接线柱,将a、b(或b、c)接线柱接入电路后,旋转旋钮带动滑片,可以改变电位器接入电路中的电阻丝的 (选填“材料”“长度”或“横截面积”),从而改变其接入电路中的电阻大小。旋转可调亮度台灯电位器的旋钮可以改变灯泡的亮度,说明灯泡与电位器是 (选填“串联”或“并联”)的;若顺时针旋转可调亮度台灯的电位器旋钮,灯泡变亮,则电位器接入电路中的两个接线柱是 。
【答案】 长度 串联 b、c
【详解】[1]电位器的实质是一个滑动变阻器,电位器是通过改变接入电路中的电阻丝的长度来改变其接入电路中的电阻的。
[2][3]电位器控制灯泡亮度变化时,电位器应与灯泡串联在电路中;顺时针旋转旋片时,灯泡变亮,说明电路中的电流变大,电源电压不变,根据欧姆定律可知:电路中电阻变小,则应连接接线柱b、c与灯泡串联后接入电路。
6.(24-25九上·陕西西安工业大学附属中学·期末)滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的 来改变电阻的。如图甲所示,当滑片向C端移动时,它接入电路的电阻值将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。电阻箱是一种能够表示出电阻值的变阻器,如图乙中电阻箱的读数是 Ω。
【答案】 长度 变小 2029
【详解】[1]滑动变阻器是通过滑片的移动来改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻的。
[2]由图可知,滑动变阻器的A、C两接线柱接入电路,当滑片向C端移动时,滑片与C之间的电阻丝长度变短,其电阻变小。
[3]电阻箱的示数为
7.(24-25九上·陕西商洛·期末)如图甲所示,USB拓展器可将一个端口拓展至多个,接入端口的各用电设备可以独立工作。各用电设备之间是 联的;如图乙所示,在家庭装修连接电路时,连接处的电线芯要紧密的多绕几圈,这样就可以增大连接处的横截面积,使连接处的电阻 (选填“变大”或“变小”);如图丙是一种调光台灯电位器(滑动变阻器)的内部结构示意图,a、b、c是它的三个接线柱。若将开关和小灯泡的接线柱A、B分别接 ,旋钮带动滑片逆时针转动时,灯泡变暗。
【答案】 并 变小 bc
【详解】[1]USB拓展器上接入的各设备之间互不影响,可以独立工作,它们之间的连接方式是并联。
[2]电阻大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关;当电阻的温度、材料和长度一定时,横截面积越大,电阻越小,连接家庭电路时,连接处的电线芯要紧密的多绕几圈,增大连接处的横截面积,减小连接处的电阻。
[3]若逆时针旋转旋钮时灯泡发光变暗,说明电路中电流变小,电位器连入电路的电阻应变大,结合电位器的连接方法可知需将b和c接线柱和AB接线柱连接。
8.(24-25九上·陕西西安阎良区·期末)物理实践活动中,小东利用如图甲所示的电位器和灯泡制作了一个可调节亮度的小台灯,实物电路如图乙所示。电位器是通过改变接入电路中导体的 来改变其接入电路中的电阻,从而调节灯泡亮度的;图乙电路中,闭合开关后,顺时针旋转滑片,灯泡的亮度将 (选填“变亮”“变暗”或“不变”,下同),若只将电位器的电阻片更换为同一材料、长度相同、横截面积更大的电阻片,然后闭合开关,将滑片旋转到相同位置,将观察到灯泡的亮度比更换之前的亮度 。
【答案】 长度 变亮 变亮
【解析】【小题1】
[1][2][3]电位器是通过改变接入电路中导体的长度来改变其接入电路中的电阻,从而调节灯泡亮度的;图乙电路中,A、B接线柱接入电路,闭合开关后,顺时针旋转滑片,滑动变阻器接入电路电阻变小,灯泡的亮度将变亮,若只将电位器的电阻片更换为同一材料、长度相同、横截面积更大的电阻片,电阻变小,然后闭合开关,将滑片旋转到相同位置,将观察到灯泡的亮度比更换之前的亮度变亮。
三、作图题
9.(24-25九上·陕西咸阳·期末)(1)请用笔画线代替导线,连接如图所示的实物电路,要求:开关S闭合,滑动变阻器的滑片向右移动时灯L变亮。
(2)有一款红外感应式垃圾桶如图甲所示,其工作原理是:启动开关闭合后,垃圾桶才能正常使用,此时指示灯亮起;扔垃圾时只需将手伸到感应区上方一定距离内,感应开关自动闭合,动力装置工作,垃圾桶盖缓缓打开;手离开5秒后动力装置会控制桶盖闭合,然后感应开关自动断开。请在图乙中虚线框中分别填入启动开关、感应开关和指示灯,完成垃圾桶的电路图。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)滑动变阻器需要接“一上一下”两个接线柱串联接入电路,开关S闭合,滑动变阻器的滑片向右移动时灯L变亮,则电路中电流变大,滑动变阻器接入电路的阻值变小,故将滑动变阻器右下接线柱与灯泡左侧接线柱相连,如图所示:
(2)由图示知,开关S1闭合,垃圾桶正常使用,指示灯亮起,则S1在干路上;开关S2闭合,动力装置工作,垃圾桶盖打开,手离开感应开关后,桶盖闭合,S2断开,即开关S2控制动力装置,如图所示:
10.(25-26九上·陕西渭南临渭区)按要求完成题目。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整,要求当滑动变阻器的滑片向左移动时,电流表示数变小;
(2)在如图乙所示的电路内填上适当的电表符号,使电键闭合后,两灯均能发光,且串联连接。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)电流表在使用时应串联在电路中,小灯泡工作时的电流约0.2~0.3A,因此电流表选用0~0.6A量程;要求当滑动变阻器的滑片向左移动时,电流表示数变小,说明滑动变阻器接入电路的电阻增大,因此应连接滑动变阻器的B端,如图所示:
(2)为了使两灯串联且均能发光,需要在电路中填入电压表和电流表。电流表应串联在电路中,电压表应并联在灯泡两端,因此根据串联电路的特点,两灯泡应首尾相连,因此最上面是电压表,中间是电流表,最下面是电压表,如图所示:
11.(24-25九上·陕西咸阳秦都区·期末)请完成下列填空。
(1)如图甲所示,电阻箱的读数为 Ω。
(2)如图乙所示,在“探究串联电路电压特点”的实验中,L1、L2应选择规格 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡。该实验需要多次测量的目的是 。
(3)如图丙所示,让质量为m、2m的两个钢球分别从斜面上相同高度处自由滚下,是为了研究物体动能大小与 的关系。
【答案】(1)4635
(2) 不同 寻找普遍规律
(3)质量
【详解】(1)电阻箱的读数方法是:用各指针所指的示数乘以下面的倍数,然后将所有的数值相加。
从图甲可知,×1000Ω 的指针指在4,×100Ω 的指针指在6,×10Ω的指针指在3,×1Ω的指针指在5。
则电阻箱的读数为。
(2)[1][2]在“探究串联电路电压特点”的实验中,为了避免实验结果的偶然性,得到普遍规律,L1、L2应选择规格不同的小灯泡。 该实验需要多次测量的目的是寻找普遍规律,避免实验结论的偶然性。
(3)动能大小与物体的质量和速度有关。让质量为 m、2m 的两个钢球分别从斜面上相同高度处自由滚下,此时钢球到达水平面的速度相同,而质量不同,所以是为了研究物体动能大小与质量的关系。
地 城
考点03
欧姆定律
一、单选题
1.(24-25九上·陕西宝鸡凤翔区·期末)由I=变形得R=,对此,下列说法正确的是( )
A.加在导体两端的电压越大,则导体的电阻越大
B.通过导体的电流越大,则导体的电阻越小
C.当导体两端电压为零时,导体的电阻为0
D.导体的电阻可以用导体两端的电压和电流的比值来表示
【答案】D
【详解】电阻是导体的属性,与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,与通过导体的电流与导体两端电压无关,因此是电阻的求值公式,可以用导体两端的电压和电流的比值来表示,故D正确,ABC错误。
故选D。
2.(24-25九上·陕西榆林·期末)有A、B两个小灯泡,分别标有“6V 6W”和“6V 3W”字样,根据实验测得它们的I—U图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.在保证安全的情况下,两灯并联时灯泡B更亮
B.在保证安全的情况下,两灯串联时灯泡A更亮
C.根据I-U图像可知,两个灯泡灯丝的电阻是不变的
D.当A、B串联在电压为8V的电源中,电路中的电流为0.5A
【答案】D
【详解】从灯泡的铭牌可以知道,灯泡A的额定电压是6V,额定功率是6W;灯泡B的额定电压也是6V,但额定功率只有3W。
A.根据并联电路的特点,各支路两端的电压相等。当两灯并联时,它们两端的电压都等于电源电压。由于灯泡的亮度是由其实际功率决定的,而在额定电压下工作时,灯泡的实际功率等于其额定功率。因此,灯泡A的实际功率大于灯泡B的实际功率,所以灯泡A更亮。故A错误;
B.根据串联电路的特点,串联电路中的电流处处相等。从I−U图像中可以看出,当电流相同时,灯泡A两端的电压小于灯泡B两端的电压。因此,在保证安全的情况下,两灯串联时灯泡B的实际功率更大,所以灯B更亮,故B错误;
C.从图像中可以看出,两个灯泡的I−U图像是曲线,不是直线,这说明灯泡的电阻并不是不变的,而是随电压(或电流)的变化而变化。故C错误;
D.当A、B串联时,由于串联电路的分压特点,灯泡A和B两端的电压之和等于电源电压。从I−U图像中可以看出,当电路中的电流为0.5A时,灯泡A和B两端的电压分别为2V和6V,两灯的电压之和为
故D正确。
故选D。
3.(24-25九上·陕西西安阎良区·期末)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象,下列说法错误的是( )
A.定值电阻R0的阻值是7.5Ω
B.电源电压为4.5V
C.滑动变阻器连入电路的最大阻值为15Ω
D.当滑片P移至中点时,电流表的示数是0.4A
【答案】D
【详解】
由图甲可知,定值电阻R0与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中电流。
ABC.由图乙可知,当滑动变阻器两端的电压为0时,即滑动变阻器未接入,此时电路中电流最大,根据欧姆定律可知,电源电压为①;当滑动变阻器两端的电压最大为3V时,此时滑动变阻器全部接入,电路中的电流最小,滑动变阻器最大阻值为,电源电压为②,由①②解得,,故ABC正确,不符合题意;
D.当滑动变阻器的滑片P移至中点时,滑动变阻器接入电路中的电阻,电流表的示数是,故D错误,符合题意。
故选D。
4.(24-25九上·陕西延安志丹县·期末)如图所示,A、B是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体。将它们串联后接入电路中,这两段导体的电阻及它们两端的电压大小关系为( )
A., B.,
C., D.,
【答案】A
【详解】已知A、B是同种材料、长度相同的两段导体,根据导体电阻的影响因素,在材料和长度相同时,横截面积越大,电阻越小。从图中可知A的横截面积大于B的横截面积,所以RA<RB。
因为A、B两段导体串联接入电路,根据串联电路的电流特点,串联电路中各处的电流都相等,即IA=IB。
由可知,在电流I相等的情况下,电阻R越大,其两端的电压U越大。因为RA<RB且IA=IB,所以UA<UB 。
综上所述,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5.(24-25九上·陕西商洛·)如图甲所示的电路中,电源电压恒定,滑动变阻器的滑片P从端移到端,两端的电压随滑动变阻器连入电路电阻变化的图像如图乙,下列说法中正确的是( )
A.滑片从端移到端的过程中,通过滑动变阻器的电流逐渐增大
B.当电路中的电流为时,电压表示数为
C.定值电阻
D.在端时,电阻的功率为
【答案】C
【详解】由图甲可知,R1与R2串联,电压表测R1两端电压。从图乙可知,当R2=0时,U1=6V,则电源电压。
A.滑片P从a端移到b端,R2接入电路的电阻变大,总电阻变大,电源电压恒定,由可知,电路中的电流逐渐减小,即通过滑动变阻器的电流逐渐减小,故A错误。
CD.由乙图可知,当滑片P在b端时,R2接入电路的阻值,此时电压表的示数UV=1V,由串联电路的电压规律可知,此时R2两端的电压为
电路的电流为
定值电阻
电阻R1消耗的功率为
故C正确,D错误;
B.当电路中的电流时,电压表的示数为R1两端的电压为,故B错误。
故选C。
6.(24-25九上·陕西渭南富平县·期末)如图所示的电路中电源电压不变,a、b为同种电表(电压表或电流表),闭合和,a、b两表的示数分别为3和1(单位为A或V);将a、b换为另一种电表,闭合、断开,a表示数为0.4(单位为A或V),则下列说法错误的是( )
A.的阻值为 B.的阻值为
C.前一种情况a表的示数为3V D.后一种情况b表的示数为1.2A
【答案】D
【详解】ABC.闭合和,若a、b均为电流表,则电源被短路,b表无示数,所以不符合题意,则a、b均为电压表,则此时、串联,a表测电源电压,b表测两端的电压;由题意可知此时a、b两表示数分别为3V和1V,即电源电压为3V,两端的电压为1V,根据串联电压规律,电压为
根据串联分压的规律可得
将a、b换为另一种电表,则此时a、b均为电流表,闭合、断开,、并联,a表测通过的电流,b表测干路电流,根据并联电路的电压特点可知,此时两个电阻的电压都是3V,由题意可知此时a表示数为0.4A,即I2=0.4A,则的阻值为
则阻值为
故ABC正确,不符合题意;
D.后一种情况下,、并联,电流为
根据并联电流规律,b表的示数为
故D错误,符合题意。
故选D。
7.(24-25九上·陕西镇巴县·期末)某医院为住院患者设计了一种创可贴大小的体温计(如图甲所示),患者只需把体温计贴在皮肤上,体温会自动测量上报。该体温计感温区的电路图如图乙所示,电源电压恒为6V,定值电阻的阻值为400Ω,为热敏电阻,其阻值与温度的关系如表所示,电流表和电压表的量程分别为0~10mA和0~4V。下列说法正确的是( )
35
36
37
38
39
40
41
42
500
450
400
350
300
250
200
150
A.患者体温越低,电压表示数越小,电流表的示数越大
B.当电路中电流为8mA时,消耗的功率为0.05W
C.此装置能测量的最高温度为
D.将更换为阻值较小的定值电阻,可以提高此装置测量的最高温度
【答案】C
【详解】分析电路可知,定值电阻和热敏电阻串联,电流表测电路电流,电压表测电压。
A.患者体温越低,由表可知,热敏电阻阻值越大,则总电阻越大,根据,电流表的示数越小,根据串联分压原理,电压表示数越大,故A错误;
B.当电路中电流为8mA时,总电阻为
则此时阻值为
则消耗的功率为
故B错误;
C.电流表的量程为0~10mA,当电流最大为10mA时,测量的温度最高。此时总电阻为
则此时阻值为
由表可知对应的温度为41℃,则此装置能测量的最高温度为,故C正确;
D.最高温对应的电流为10mA不变,根据,此时总电阻不变,所以若将更换为阻值较小的定值电阻,则阻值变大,由表可知对应的温度降低,所以会降低此装置测量的最高温度,故D错误。
故选C。
二、计算题
8.(24-25九上·陕西镇巴县·期末)如图所示电路,电源电压恒定不变,的电阻为30Ω,闭合开关,电流表A的示数为0.5A,电流表的示数为0.3A。求:
(1)开关闭合后,电流表的示数;
(2)电源的电压。
【答案】(1)0.2A
(2)6V
【详解】(1)由图可知,两个电阻并联,电流表A1测量通过R1的电流,电流表A2测量通过R2的电流,电流表A测量通过干路中的电流。由并联电路电流的规律可知通过R2的电流I2=I-I1=0.5A-0.3A=0.2A
即电流表的示数是0.2A。
(2)由并联电路电压的规律可知电源的电压U=U2=I2R2=0.2A×30Ω=6V
9.(24-25九上·陕西榆林·期末)一般情况下,当通过人体的电流低于10mA时不会造成生命危险。
(1)已知一般情况下人体安全电压为不高于36V,则可知一般情况下人体电阻大约为多少?
(2)当人体皮肤潮湿时,其电阻会大大减小,若此时人体的总电阻为1200,则此时实际安全电压不得超过多少?
【答案】(1)
(2)12V
【详解】(1)一般情况下人体电阻值为
(2)当人体潮湿时,此时允许加在人体上的电压最大值为
10.(24-25九上·陕西西安蓝田县·期末)如图电源电压保持不变,,当、都断开,电流表示数是0.3A,求:
(1)电源电压。
(2)、都闭合时,此时电路中的总电阻是多少?
【答案】(1)12V
(2)
【详解】(1)当开关、都断开时,电阻和串联,此时电路中的总电阻为
此时电路中的电流为,电源电压为
(2)当、都闭合时,被短路,与并联,,此时电路中的总电阻为
11.(24-25九上·陕西咸阳杨陵区·期末)如图所示电路,电源电压不变,R2=30Ω,R3=20Ω。当开关S1闭合,S2断开时,电流表的示数为0.4A。当开关S1、S2都断开时,电流表的示数为0.3A。求:
(1)电源电压;
(2)R1的阻值;
(3)当开关S1、S2都闭合时,电流表的示数。
【答案】(1)12V;
(2)10Ω;
(3)1A
【详解】(1)当开关闭合,断开时,电路为的简单电路,电源电压
(2)当开关、都断开时、与串联,此时电路的总电阻
的阻值
(3)当开关、都闭合时,被短路、与并联、电流表测干路的电流,此时通过的电流
此时通过的电流
电流表的示数
三、实验题
12.(24-25九上·陕西宝鸡凤翔区·期末)某学习小组在“探究导体中电流与电阻的关系”的实验中,小明连接了如图甲所示的电路((电源电压保持4.5V不变))。
(1)用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片P向左移动,电路中电流变大,导线不得交叉);
(2)图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像,由图像可知R两端的电压为 V;当R的电阻由5Ω更换为10Ω时,闭合开关后,为使R两端的电压不变,滑动变阻器的滑片应向 ((填“左”或“右”))端滑动;若实验中R的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω,则滑动变阻器的阻值至少是 Ω;
(3)由乙图像可以得出结论: 。
【答案】(1)
(2) 3 右 7.5
(3)当电压一定时,电流与电阻成反比
【详解】(1)根据实验,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,要求:滑动变阻器的滑片P向左移动电路中电流变大,即滑动变阻器接入的阻值部分变小,说明连接的是滑动变阻器的左下接线柱,连接电路如下图所示:
(2)[1]据乙图可知,当定值电阻的阻值为10Ω时,电路中的电流为0.3A,则R两端的电压为
[2]当R的电阻由5Ω更换为10Ω时,根据串联分压原理可知,定值电阻两端电压变大,而探究电流与电阻关系的实验中需要保持定值电阻两端电压不变,由串联电压规律可知,变阻器两端电压要变大,变阻器的阻值变大,因此滑片应向右端移动。
[3]根据串联分压原理可得
已知定值电阻两端电压不变,电源电压不变,则变阻器两端电压不变,等式左侧比值不变,则当定值电阻阻值最大时,变阻器的阻值最大,已知实验中定值电阻最大阻值为15Ω,定值电阻两端电压为3V,电源电压为4.5V,代入上式可得
解得,因此滑动变阻器的阻值至少是7.5Ω。
(3)实验中保持定值电阻两端电压不变,据乙图可知,当电阻变大时,电流变小,且电流与电阻的乘积不变,因此可得结论为:当电压一定时,电流与电阻成反比。
13.(24-25九上·陕西商洛·)在“探究电流与电压、电阻的关系”实验中:
(1)连接电路时,开关应处于 状态。
(2)在“探究电流与电压的关系”的过程中,小明连接了如图甲所示的实物电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应滑到 (选填“”或“”)端。
(3)若电阻断路,闭合开关后, 表无示数。排除故障后闭合开关,调节滑动变阻器滑片P至适当位置,此时电流表示数如图所示,则电流表示数为 A。
(4)在“探究电流与电压关系时,小明根据实验数据绘制了如图丙所示图像,由图像可以得到的实验结论是 。
(5)在“探究电流与电阻的关系”的实验过程中,小明将的电阻换成的电阻后,闭合开关,直接读出电流值,同组的小江告诉他这种做法不正确,因为 ;小明正确实验后得到了如图丁所示的图像,由图像可知小明在实验过程中保持电压表示数为 V不变。
【答案】(1)断开
(2)B
(3) 电流 0.4
(4)见解析
(5) 没有控制定值电阻两端电压不变 2
【详解】(1)连接电路时,为了保护电路,开关应处于断开状态。
(2)闭合开关前,为保护电路,滑动变阻器的滑片P应滑到接入阻值最大那一端,如图,滑动变阻器接左下端,因此滑片P应调到B端。
(3)[1]由甲图可知,电阻R与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,电压表测电阻R两端的电压,若电阻R断路,则电路断路,电流中无电流,即电流表无示数,此时电压表测电源电压,电压表有示数。
[2]电流表如图乙所示,连接时选择了0~0.6A的量程,分度值是0.02A,则此时电流表示数为0.4A。
(4)由图丙可知,图线为一条过原点的直线,故可以得到的实验结论是:在电阻一定的情况下,通过导体的电流跟这段导体两端的电压成正比。
(5)[1]在“探究电流与电阻的关系”的过程中,需控制定值电阻两端电压为定值,小明将5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,根据串联分压原理可知,定值电阻两端电压会变大,因此闭合开关,直接读出电流值,没有控制定值电阻两端电压为定值,因此做法不正确。
[2]由图丁可知,电流与电阻的乘积
即电压表的示数为2V不变。
地 城
考点04
测量导体的电阻
一、单选题
1.(24-25九上·陕西渭南临渭区部分学校·期末)如图1所示是电阻甲和乙的I-U图像,下列说法正确的是( )
A.电阻甲的阻值大于电阻乙
B.当电阻甲两端电压为3V时,R甲=4
C.如图2所示,当开关闭合,电路中电流为0.2A时,电路中总电阻是20
D.如图3所示,当开关闭合,电源电压为2V时,电路中总电流为0.6A
【答案】D
【详解】AB.从图中可知,甲的I-U图像为过原点的倾斜直线,故甲为定值电阻,根据欧姆定律可知,电阻甲的阻值
乙的I-U图像为过原点的曲线,故乙不是定值电阻,电阻甲的阻值不一定大于电阻乙,故AB错误;
C.两电阻串联接入电路,当开关闭合,电路中电流为0.2A时,乙的电阻
甲的阻值不变,是5Ω,串联电路总电阻等于各部分电阻之和,电路总电阻
R=R甲+R乙=5Ω+10Ω=15Ω
故C错误;
D.当开关闭合,两电阻并联,电源电压为2V时,根据并联电路的电压特点可知两电阻两端的电压均为2V,从图中可知通过两电阻的电流分别为0.4A、0.2A,根据并联电路的电流特点可知电路总电流
I=I甲′+I乙=0.4A+0.2A=0.6A
故D正确。
故选D。
2.(24-25九上·陕西西安高新第一中学)如图甲电路,电源电压保持不变。当闭合开关时,将变阻器的滑片从一端移动到另一端的过程中,两电压表示数与电流表示数的变化关系如图乙,下列说法正确的是( )
A.图像a表示示数变化 B.电源电压为
C.滑片移至最左端时的功率为 D.电路消耗的最大功率为
【答案】C
【详解】A.由欧姆定律得,定值电阻R2的电流越大,电压越大,则b图像为R2的I-U图像,又表测量R2两端的电压,即b图像为表的示数变化,则图像a表示V2的示数变化,故A错误;
B.由图像得,定值电阻R1电阻为
电源电压为
故B错误;
C.滑片移至最左端时,变阻器接入电路中电阻最大,电路中电阻最大,电路电流最小,为0.2A,R1的功率为
故C正确;
D.电路消耗的最大功率为
故D错误。
故选C。
3.(24-25九上·陕西西安高新第一中学)在电学中,有四个同学们非常熟悉的实验:关于这四个电学实验,下列说法中正确的( )
A.“探究电流与电阻的关系”的实验中,滑动变阻器的作用是要控制定值电阻两端的电压不变
B.“用伏安法测小灯泡电阻的阻值”的实验中,滑动变阻器的作用是为了方便多次测量求平均值来减小误差
C.“探究电流与电压的关系”的实验中,可用小灯泡替代定值电阻
D.“用伏安法测定值电阻的阻值”的实验中,滑动变阻器的作用是为了控制定值电阻两端的电压
【答案】A
【详解】A.在“探究电流与电阻的关系”的实验中,需要控制电阻两端的电压不变,通过改变电阻的阻值来观察电流的变化,故A正确;
B.用伏安法测小灯泡的电阻时,通过调节变阻器接入电路中的电阻来改变灯泡两端的电压和通过灯泡的电流,然后根据欧姆定律求出不同电压下灯泡的电阻,从而得出灯泡电阻变化的普遍规律;而灯泡电阻受温度的影响,不是一个定值,求灯泡电阻的平均值无意义,故B错误;
C.在“探究电流与电压的关系”的实验中,要保持电阻阻值不变。因为小灯泡的电阻随温度的升高而增大,不是一个定值,这会影响实验结果的准确性,故C错误;
D.在“用伏安法测定值电阻的阻值”的实验中,滑动变阻器的主要作用是改变电路中的电流和电压,从而得到多组数据来提高测量的准确性,故D错误。
故选A。
4.(4-25九上·陕西西安)如图所示,几个同学在只有电流表或电压表时,利用一个已知阻值的电阻R设计了四个测未知电阻R的电路,其中不可行的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】A.和定值电阻串联,电压表V1测量定值电阻两端的电压,根据,求出通过定值电阻的电流;根据串联电路电流处处相等,通过的电流等于通过定值电阻电流,即。电压表V2测量两端的电压,根据即求出电阻,故A不符合题意;
B.和定值电阻并联,电流表A1测量定值电阻的电流,根据,求出定值电阻两端的电压;根据并联电路各支路电压相等,两端电压等于定值电阻两端的电压,电流表A2测量的电流,根据即求出电阻,故B不符合题意;
C.和定值电阻串联,电流表测量串联电路的电流,不能直接或间接测量两端的电压,不能求出电阻,故C符合题意;
D.开关S和S1都闭合时,电压表测量电源电压U,开关S闭合、S1断开时,电压表直接测量两端的电压,根据串联电路总电压等于各串联导体电压之和,求出定值电阻两端的电压,根据,求出通过定值电阻的电流,根据串联电路电流处处相等,通过电流等于通过定值电阻电流,根据即求出电阻,故D不符合题意。
故选C。
二、实验题
5.(24-25九上·陕西咸阳杨陵区·期末)宇宇做“探究电流与电阻的关系”实验,用到的实验器材有:电源(电压恒为6V)、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω各一只)、滑动变阻器(规格为“30Ω1A”)、电压表(0~3V)、电流表(0~0.6A)、开关、导线若干。
(1)宇宇连接好如图甲所示的电路,闭合开关前,应将滑动变阻器滑片移到最 (选填“左”或“右”)端,闭合开关,发现电压表示数接近电源电压,可能是定值电阻R出现了 (选填“短路”或“断路”)故障。
(2)排除故障后,多次改变R的阻值,闭合开关后, ,使电压表示数保持不变,记下电流表示数,得到如图乙所示的电流I随电阻R的变化图象;由图象可得: 。
(3)为了顺利完成本次实验,定值电阻两端的电压应保持 V不变。
(4)随后,实验小组又设计了如图丙所示的电路来测RX的阻值,R0的阻值已知,请你帮他们完成实验步骤:
①开关S接b,用电压表测电源电压为U。
② ,用电压表测出R0两端的电压为U1。
③则未知电阻RX阻值的表达式:RX= 用R0、U、U1表示)。
【答案】(1) 左 断路
(2) 移动滑动变阻器滑片 在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
(3)2.5
(4) 开关S接a R0
【详解】(1)[1]电路开关闭合前,应使变阻器连入电路中的阻值是最大的,故应将其滑片滑到最左端。
[2]闭合开关,发现电压表示数接近电源电压,说明电压表串联在了电路中,可能是定值电阻R出现了断路。
(2)[1]根据控制变量法,“探究电流与电阻的关系”实验时要保证定值电阻两端的电压不变,需多次改变R的阻值。闭合开关后,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表示数。
[2]如图乙所示的电流I随电阻R的变化图象,可知电流与电阻的乘积是一个定值,故可得在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。
(3)为了顺利完成本次实验,定值电阻两端的电压应保持恒定为
(4)[1][2]①开关S接b,用电压表测电源电压为U。②开关S接a,用电压表测出R0两端的电压为U1,则两端电压为,电路中电流为。③则未知电阻阻值的表达式
6.(24-25九上·陕西渭南韩城·期末)某实验小组在做“伏安法测电阻”的实验中,设计并连接了如图甲所示的电路。
(1)实验原理是 。(用公式表示)
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应处于最 (选填“左”或“右”)端。
(3)闭合开关,发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压,出现这种故障的原因可能是 (选填“短路”或“断路”)。
(4)排除故障后,闭合开关并移动滑片P,当电压表的示数为2.7V时,电流表的示数如图乙所示,则通过的电流为 A,该次测得的阻值为 Ω。
(5)为了让测量结果更准确,接下来适当增大两端的电压,并进行多次测量计算出的阻值,其目的是_______(填序号)。
A.求平均值,减小实验误差
B.寻求普遍规律,避免实验偶然性
(6)只用一只电压表和已知阻值的定值电阻R0也可以测出未知电阻的大小,如图丙所示。实验时,只闭合开关S1,电压表的示数为U1;同时闭合开关S1和S2,电压表的示数为U,则的表达式为= (用U1、U和R0表示)。
【答案】(1)
(2)左
(3)断路
(4) 0.3 9
(5)A
(6)
【详解】(1)[1]由欧姆定律可得,所以实验原理是。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应该滑到阻值最大处,即图中的最左端,目的是保护电路,防止电路中电流过大,损坏电路元件。
(3)闭合开关,发现电流表无示数,说明电流表有断路,电压表示数接近电源电压,说明电压表两接线柱到电源间是通路,所以故障原因是断路。
(4)[1]由图乙可知,电流表使用的是0-0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.3A。
[2]电压表的示数为2.7V,根据欧姆定律可知,该次测得的阻值为。
(5)适当增大两端的电压,并进行多次测量计算出的阻值,这是为了求平均值,减小实验误差,故B不符合题意,A符合题意。
故选A。
(6)由电路图可知,闭合开关S1、断开开关S2,此时电压表测Rx两端的电压U1;闭合开关S1、S2,此时R0被短路,电路为只有Rx的简单电路,用电压表测出Rx两端的电压为U,则电源电压为U,根据串联电路电压特点可知,闭合开关S1、断开开关S2,R0两端的电压为,根据串联电路的电流特点和欧姆定律可知,此时电路的电流为,则未知电阻的阻值为
7.(24-25九上·陕西延安志丹县·期末)小明在探究“电流与电压的关系”时,连接的部分实验电路如图-1所示,电源电压恒为3V。
(1)请用笔画线代替导线,将图-1所示的电路补充完整 。
(2)正确连接电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于最 (选填“左”或“右”)端。闭合开关后,发现电压表和电流表均无示数,用一根导线分别与定值电阻和电流表并联,两表仍无示数,当导线与滑动变阻器并联时,发现两表指针有明显偏转,则故障原因可能是 (填选项字母)。
A.定值电阻断路 B.电流表短路 C.滑动变阻器断路
(3)排除故障后,闭合开关,改变滑动变阻器滑片的位置,记录的实验数据如下表。表中空白处电压如图-2所示,该示数是 V。根据表中数据得出结论:电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成 。
电压
0.6
1.2
1.8
3.0
电流
0.12
0.24
0.36
0.48
0.60
(4)在该实验中,选用的滑动变阻器的最大阻值应不小于 。
(5)实验结束后,小明还想知道所用滑动变阻器的最大阻值是否与铭牌标注一致,于是设计了如图-3所示的电路,请你将他的实验步骤补充完整,已知定值电阻的阻值为。
①闭合开关,将滑动变阻器的滑片P移到最右端b处,记录此时电流表示数;
②将滑片P移动到最左端a处,记录此时电流表的示数;
③滑动变阻器的最大阻值 (用、和表示)。
【答案】(1)
(2) 左 C
(3) 2.4 正比
(4)20
(5)
【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;电源电压恒为3V,则电压表的量程选用0~3V,如图所示:
(2)[1]为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大的最左端。
[2]闭合开关后,发现电压表和电流表均无示数,说明电路断路,且电压表与电源的连接断开。用一根导线分别与定值电阻和电流表并联,两表仍无示数,说明定值电阻与电流表外的电路断路;当导线与滑动变阻器并联时,发现两表指针有明显偏转,则故障原因可能是动变阻器断路,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
(3)[1]由图-2得,电压表的分度值为0.1V,示数为2.2V。
[2]由表格中数据得,电阻一定时,通过导体两端的电压跟导体的电流的比值一定,说明电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。
(4)当定值电阻的电压为0.6V,电流为0.12A时,变阻器接入电路中的电阻最大,由串联电路电压特点得,此时变阻器的电压为
由得,变阻器接入电路中的最大电阻为
则在该实验中,选用的滑动变阻器的最大阻值应不小于20Ω。
(5)①由图-3得,闭合开关,将滑动变阻器的滑片P移到最右端b处,电路为滑动变阻器最大电阻的简单电路,电流表测量电路电流,记录此时电流表示数,由得,电源电压为
②将滑片P移动到最左端a处,R0与动变阻器的最大电阻并联,电流表测量干路电流,记录此时电流表的示数,由得,电源电压为
③联立方程组得,滑动变阻器的最大阻值
8.(24-25九上·陕西西安爱知初级中学·期末)小强参加全国青少年创新大赛,运用电学知识设计了一个电子身高测量仪,如图所示.其中定值电阻,电源电压恒为,是固定的、竖直放置的硬电阻棒,总电阻为,其接入电路的电阻与接入电路的棒长成正比,金属杆和(右端是滑片)与电路接触良好,电阻不计。
(1)测量者身高越高,电压表示数越 ;
(2)身高为的小强用该测量仪测量时,电流表示数为,此时电阻棒接入电路的电阻 ;
(3)若电压表量程为,电流表量程为,为保证电路各元件安全工作,则随着身高而变化大小的能接入电路的最大阻值是多少 ?
【答案】(1)大
(2)4Ω
(3)10
【详解】(1)R0 与电阻棒串联,电压表测电阻棒两端电压,滑片P随身高上移或下移改变接入的大小。身高越高时滑片 P 向上移动,其接入的电阻 变大,由串联电路电阻规律可知,总电阻变大,再由欧姆定律可知,电压一定时,电阻变大,电流变小,定值电阻两端变小;串联电路中电源电压等于各用电器两端电压之和,即,可得电阻棒两端电压,所以电阻棒两端电压变大,即电压表示数变大。
(2)由题可知R0=5Ω,电流, 电源电压,由欧姆定律可得,此时电路总电阻
在串联电路中总电阻等于各电阻之和,即,可得此时电阻棒接入电阻
(3)电压表量程 ,电流表量程 ,由串联电路电压与电阻成正比的规律可知,在保证电路各元件安全工作的条件下,接入电路的阻值最大时,其两端电压应达到最大,即,电源电压为4.5V,则定值电阻两端电压
此时电路中的电流由欧姆定律可得
小于电流表最大电流,故R的最大阻值
9.(24-25九上·陕西西安阎良区·期末)小静用如图甲所示电路做“伏安法测量小灯泡电阻”的实验,小灯泡标有“2.5V”字样。
(1)图甲电路中有一根导线连接错误,请在该导线上打“×”,并用笔画线代替导线补画出正确的连线(所画导线不能交叉) 。
(2)电路连接正确后,闭合开关前应先将滑动变阻器的滑片移到最 (选填“左”或“右”)端,目的是防止电路中 过大而损坏电路。
(3)闭合开关后,发现小灯泡不亮,接下来首先应该进行的操作是________(填序号)。
A.检查导线连接是否良好
B.移动滑动变阻器的滑片观察小灯泡是否发光
C.更换小灯泡
(4)闭合开关,移动滑片,直至电压表的示数为2.5V,电流表的示数如图乙所示,此时小灯泡的电阻为 Ω。
(5)接着,小静同学又测量了2V和1V电压下该小灯泡的电阻,并将以上三次电阻取平均值作为小灯泡的电阻。她的这种做法是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 。
【答案】(1)
(2) 右 电流
(3)B
(4)5
(5) 错误 灯丝的电阻随温度的变化而变化
【详解】(1)原电路图中,灯泡和滑动变阻器并联,在“伏安法测量小灯泡电阻”的实验中、滑动变阻器和电流表串联。如图所示:
(2)[1][2]为了防止电路中电流过大而损坏电路,保护电路,闭合开关前,应先将滑动变阻器的滑片移到阻值最大的右端。
(3)闭合开关S后,发现小灯泡不亮,可能是电路中电阻太大,导致电路中电流过小,接下来首先应该进行的操作是移动滑动变阻器的滑片观察小灯泡是否发光,如果小灯泡还不发光,再检査导线连接是否良好,如果还不发光,可能是小灯泡坏了再更换小灯泡,故选B。
(4)当灯泡两端电压为额定电压时,即电压表的示数为2.5V,小灯泡正常发光;小灯泡正常发光,电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.5A,则小灯泡的电阻为
(5)灯丝的电阻随温度的变化而变化,不同电压下,灯丝的电阻不同,求灯丝电阻的平值均没有意义,故这种做法是错误的。
10.(24-25九上·陕西延安志丹县·期末)小明同学在“测量小灯泡的电阻”实验中,电路图如图-1所示,小灯泡上标有“2.4V”字样,请回答下列问题。
(1)请用笔画线代替导线,将图-2中的实物电路连接完整 。
(2)本实验的原理是 (用公式表示)。
(3)小明试触时,发现电流表指针偏转如图-3所示,则电路连接时出现的问题为电流表______(填选项字母)。
A.量程选择过大 B.量程选择过小 C.正、负接线柱接反
(4)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片到某一位置时灯泡的发光较暗,为了让灯泡正常发光,滑片应向 (选填“左”或“右”)端移动。
(5)小明将实验过程中的数据记录在下表中,由实验数据可以得出.小灯泡正常发光时的电阻为 ;小灯泡未接入电路时的电阻可能是 (填选项字母)。
实验次数
l
2
3
4
1.0
1.6
2.4
3.0
0.20
0.24
0.30
0.32
A. B. C.
(6)在分析数据时, (选填“可以”或“不可以”)将这4组数据算得的电阻值取平均值作为小灯泡的电阻。
【答案】(1)
(2)
(3)C
(4)左
(5) 8 A
(6)不可以
【详解】(1)由图-1可知,R与L串联,电流表串联在电路中,电压表与灯L并联,滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路中的阻值变大,图-2中滑动变阻器右上接线柱接入电路,为使滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路中的阻值变大,应将滑动变阻器左下接线柱接入电路,如图所示:
(2)用电压表测小灯泡两端电压U,电流表测通过小灯泡的电流I,再根据欧姆定律的变形公式计算电阻,所以实验原理是。
(3)试触时,电流表指针反向偏转,说明电流表正、负接线柱接反了;量程选择过大,量程选择过小,电流表指针都不会反向偏转,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
(4)灯泡发光较暗,说明其两端电压较小,根据串联电路分压原理,滑动变阻器接入电阻过大。要使灯泡正常发光(达到额定电压2.4V),应减小滑动变阻器接入电阻,所以滑片应向左端移动。
(5)[1]小灯泡标有“2.4V”,正常发光时电压U=2.4V,对应电流I=0.30A,根据,可得电阻
[2]由实验数据可知,当小灯泡两端的电压U1=1.0V时,电流I1=0.20A,则此时的电阻为
小灯泡的电阻随温度升高而增大,未接入电路时温度低,电阻比小灯泡接入电路中时的电阻小,小于5Ω,故A符合题意,BC不符合题意。
故选 A。
(6)小灯泡的电阻受温度影响,在不同电压下工作时温度不同,电阻也不同,所以不可以将这4组数据算得的电阻值取平均值作为小灯泡的电阻。
地 城
考点05
电路动态及故障分析
一、单选题
1.(24-25九上·陕西西安阎良区·期末)如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置。R是滑动变阻器,滑杆可以绕O点转动,且由定位挡板限制,使滑杆P端只能在电阻R上滑动,R0为保护电阻,从油量表(由电流表或电压表改装)指针所指刻度可以知道油箱内油面的高低。以下说法正确的是( )
A.油量表是由电流表改装的
B.当油量减少时,电路中总电阻增大,电流减小
C.滑杆OP部分是绝缘体材料制成的
D.油箱中油量越大,油量表的指针偏转角度越小
【答案】B
【详解】A.由图可知,油量表并联在电路中,所以油量表是由电压表改装的,故A错误;
BD.当油量越高时,滑杆上升,杠杆绕O点顺时针转动,则滑动变阻器接入电路的阻值越小,电路中总电阻越小,由欧姆定律可知电路中的电流增大;根据U=IR可知R0两端的电压增大,即油量表的示数越大;同理可知,当油量减少时,电路中总电阻增大,电流减小,故B正确,D错误;
C.该电路为串联电路,电流需要经R0、由OP流入滑动变阻器,所以,滑杆OP部分是由导体材料制成的,故C错误。
故选B。
2.(24-25九上·陕西商洛商南县湘河片三校联考·期末)小明设计了如图甲所示的模拟智能测温报警电路,电源电压为12V,报警器(电阻不计)通过的电流达到或超过10mA时就会报警,热敏电阻的阻值随温度t的变化关系如图乙所示。已知当所测温度达到或超过37.3℃时,系统将会报警。下列说法正确的是( )
A.热敏电阻是由超导材料制成的
B.定值电阻的阻值为800Ω
C.当所测温度为40℃时,电路的总功率为0.12W
D.当电源电压降低时,系统报警的温度将小于37.3℃
【答案】B
【详解】A.超导体没有电阻,而热敏电阻的阻值随温度变化而变化,所以热敏电阻不是超导体材料制成的,故A错误;
B.由题意可知,当温度为37.3℃时,热敏电阻的阻值为400Ω,此时电路电流为10mA=0.01A,根据欧姆定律可得,电路总电阻为
定值电阻的阻值为
故B正确;
C.由图乙可知,当所测温度为40℃时,Rt=200Ω,电路的总功率为
故C错误;
D.报警电流不变,由欧姆定律可知,当电源电压降低时,电路总电阻变小,热敏电阻变小,由图乙可知,系统报警的温度将大于37.3℃,故D错误。
故选B。
3.(24-25九上·陕西汉中宁强县·期末)如图是人体身高测量仪的电路示意图, 是定值电阻,R是滑动变阻器,电源电压保持不变,滑片会随身高上下平移。当开关闭合,被测身高增加时 ( )
A.电流表的示数变小
B.电压表的示数变大
C.电压表的示数与电流表的示数比值变大
D.定值电阻R₀两端的电压变大
【答案】D
【详解】由图可知,电路为定值电阻和滑动变阻器R串联,电压表测滑动变阻器两端电压,电流表测电路中的电流。
ABD.当被测身高增加时,滑片会向上移动,滑动变阻器连入电路中的电阻会变小,电路中的总电阻变小,由可知电流变大,即电流表的示数变大;由可知,定值电阻两端的电压变大,根据串联电路中总电压等于各用电器两端电压之和可知,滑动变阻器两端的电压变小,即电压表的示数变小,故AB不符合题意,D符合题意;
C.由上述分析可知,电压表的示数与电流表的示数比值等于滑动变阻器两端的电压与其电流之比,根据可得比值为滑动变阻器的阻值,故被测身高增加时,滑动变阻器接入电路的阻值变小,电压表的示数与电流表的示数比值变小,故C不符合题意。
故选D。
4.(24-25九上·陕西渭南富平县·期末)为了给载重车称重计费,小光同学结合所学物理知识,设计了如图所示的计重称原理图,用它可以测载重车的重力,重力显示仪表指针偏转角度越大,其示数越大。以下说法正确的是( )
A.可将电流表改装成重力显示仪表
B.电路中的定值电阻可去掉,以节省电能
C.车辆越重时,电路消耗的总功率越小
D.车辆越重,滑动变阻器R两端的电压越小
【答案】C
【详解】分析电路可知,定值电阻和滑动变阻器串联,电压表测的电压,电流表测电路电流。
ACD.由图可知,车辆越重时,滑片向下移动,变阻器接入电路的阻值变大,则总电阻变大,根据,电流表示数变小,根据串联分压原理,滑动变阻器R两端的电压越大,所以不能将电流表改装成重力显示仪表;根据,电路消耗的总功率越小,故AD错误,C正确;
B.当载重车很轻,滑片在上端时,变阻器接入电路的阻值很小,此时定值电阻可以保护电路,防止因为电流过大而烧坏电源和电流表,所以定值电阻不能去掉,故B错误。
故选C。
5.(24-25九上·陕西西安新城区·期末)如图是一个体重测试仪的工作原理图,电源电压保持不变,体重显示表的指针偏转角度会随着人的体重的增加而增大,下列有关测试仪的说法正确的是( )
A.绕点转动的压杆是一个等臂杠杆
B.体重显示表可能是用电压表改装而成的
C.体重越大,该电路消耗的电功率越小
D.压力传感器的阻值随压力的增大而减小
【答案】D
【详解】A.由图可知,测量时,杠杆ABO的支点在0点,压力的力臂是OB,压力的力臂是OA,,则此杠杆为不等臂杠杆,故A错误;
B.由电路图可知,体重显示表串联在电路,应为电流表改装而成的,故B错误;
CD.根据杠杆的平衡条件可知,力臂不变,体重越大,压力传感器受到的压力越大,因体重显示表的指针偏转角度会随着人的体重的增加而增大,即电流增大,由可知,电路总电阻减小,则压力传感器R的阻值随压力的增大而减小;由可知,体重越大,该电路消耗的电功率越大。故D正确,C错误。
故选D。
6.(24-25九上·陕西咸阳三原县·期末)学习小组将装满盐水的气球连接在如图的电路中。闭合开关,当用手拉扯连接气球的导线,使气球变长(盐水与导线充分接触且气球不破裂),下列说法正确的是( )
A.小灯泡变得更亮 B.电压表示数变小
C.电流表示数变大 D.电压表与电流表示数的比值变大
【答案】D
【详解】当用手拉扯连接气球的导线,使气球变长时,由于盐水与导线充分接触且气球不破裂。当气球变长时,长度变长,横截面积变小,接入电路中的电阻会变大。
A.由于电路的总电阻变大,根据欧姆定律(U为电源电压,R为电路总电阻),电路中的电流会变小。而小灯泡的亮度是由其实际功率决定的,实际功率P=I2R灯(R灯为小灯泡电阻),电流变小,所以小灯泡的实际功率变小,灯泡变得更暗。故A错误;
B.电压表测量的是盐水气球的电压,由U=IR可知,灯泡两端的电压变小,根据串联电路的电压规律可知盐水气球两端的电压变大,即电压表示数变大。故B错误;
C.由A选项分析可知,电路中的电流会变小,所以电流表示数变小。故C错误;
D.电压表与电流表示数的比值实际上是盐水气球的电阻(根据欧姆定律),由B选项分析可知,盐水气球两端的电压变大,电路中的电流I变小,所以电压表与电流表示数的比值变大。故D正确。
故选D。
7.(24-25九上·陕西安康·期末)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关时,电流表A有示数。一段时间后电流表A的示数变大,则以下情况可能的是( )
A.可能是R1发生了断路 B.可能是滑片P向左移
C.可能R2的PC部分发生了短路 D.可能是bd间发生了断路
【答案】C
【详解】由电路图可知,两电阻并联,R2全部接入电路,电流表测干路电流,电压表测滑动变阻器滑片右端的电阻两端的电压;
A.R1发生断路,通过R1的电流变为零,R2两端的电压和电阻不变,通过R2的电流不变。根据并联电路电流特点可知,干路电流变小,则电流表示数减小,故A不符合题意;
B.滑片P向左移,因滑片上端连接的是电压表,相当于开路,R2仍全部接入电路,其接入电路的电阻不变,通过R2电流不变;由于并联电路互不影响,通过R1的电流不变,则干路电流不变,故B不符合题意;
C.若R2的PC部分发生了短路,R2接入的电阻变小,电压不变,根据可得,通过R2的电流变大;由于并联电路互不影响,通过R1的电流不变,则干路电流变大,故C符合题意;
D.若bd间发生了断路,通过R2的电流为0,R2支路电流变小;R1两端的电压和电阻不变,通过R1的电流不变。根据并联电路电流特点可知,测量干路电流的电流表示数减小,故D不符合题意。
故选C。
8.(24-25九上·陕西榆林·期末)在如图所示的电路中,当开关闭合时,灯L1、L2均不亮,为了查找电路的故障,某同学用一根完好的导线,一端固定在电源的正极,另一端依次接触A、B、C、D四个接线柱,发现只有与D接触时小灯泡L2才发光,若电路只有一处断路,位置可能是( )
A.导线① B.开关 C.导线② D.灯泡L1
【答案】D
【详解】ABCD.根据实物图可知,两个灯泡串联接入电路中,灯L1、L2均不亮,这说明电路出现了断路故障;某同学用一根完好的导线,一端固定在电源的正极,另一端依次接触A、B、C、D四个接线柱,发现只有与D接触时小灯泡L2才发光,这说明接触A、B、C电时,电路仍然是断开的,接触D时电路是闭合的,所以断路出现在CD之间,即灯泡L1断路。故ABC错误,不符合题意;D正确,符合题意。
故选D。
二、填空题
9.(24-25九上·陕西西安阎良区·期末)如图甲所示,2024年10月30日,搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。飞船在发射前,电路中电源电压恒定不变,定值电阻R0的阻值为20Ω,R为压敏电阻,其阻值随环境气压的变化关系如表格所示。将R置于舱体中,闭合开关S,舱体不漏气时气压为,电流表的示数为0.5A。问:
环境气压p/×105Pa
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
压敏电阻R/Ω
50
40
30
22
15
12
10
8
6
5
4
(1)舱体内气压越大,压敏电阻的阻值越 ,电压表示数越 。
(2)电源电压为 多少?
(3)当电压表的示数为4.8V时,舱体内的气压为 多少?
【答案】(1) 小 大
(2)12V
(3)
【详解】(1)
[1][2]根据舱体内气压越大,压敏电阻的阻值越越小,故定值电阻R0分压越大,即电压表示数越大。
(2)
舱体不漏气时,舱体内气压为,可知此时压敏电阻R的阻值为10Ω,此时电路中的总电阻,则电源电压为
(3)
当电压表示数为4.8V时,电路中的电流为,压敏电阻阻值为,由图可知压敏电阻阻值为5Ω,舱体内的气压为
10.(24-25九上·陕西汉中宁强县·期末)如图-1所示的电路中。 电源电压保持不变,R₁为定值电阻。当滑动变阻器R₂的滑片P从a点移到b点时,滑动变阻器的U-I图像如图-2所示。在滑片P移动过程中,电压表的示数与电流表的示数比值 (选填“变大”“变小”或“不变”) ; 电源电压为 V; 定值电阻R₁的阻值为 Ω; 滑动变阻器的最大阻值为 Ω。
【答案】 变小 18 30 30
【详解】[1]由图知两电阻串联,电流表测电路中电流,电压表测滑动变阻器两端电压,电压表的示数与电流表的示数比值为滑动变阻器接入的阻值,当滑片P从a点移到b点时,滑动变阻器接入的阻值减小,即电压表的示数与电流表的示数比值减小。
[2][3]滑片在a点时,求电源电压为;滑片在b点时,求电源电压为,由于电源电压恒定不变则,则,电源电压为
[4]滑片在a点时,滑动变阻器全部接入,滑动变阻器的最大阻值为
11.(24-25九上·陕西渭南韩城·期末)如图甲是小明设计的热敏电阻温度计的电路图,电源电压可调,定值电阻R1=100Ω,R2为热敏电阻,其阻值随温度变化的图像如图乙所示。闭合开关,调节电源电压,使V1的示数保持2V不变,可以直接从V2表盘上读出温度值。测温时,R2两端的电压随温度升高而 。某次V2表盘上显示的温度是30℃,此时电路消耗的总功率为 W,工作1min电路消耗的电能是 J。
【答案】 变小 0.152 9.12
【详解】[1]从图甲可知,闭合开关,两电阻串联,两电压表分别测量两电阻两端的电压。从图乙可知,热敏电阻R2的阻值随温度t的增大而变小,根据串联分压特点可知R2两端的电压随温度升高而变小。
[2]某次V2表盘上显示的温度是30℃,从图乙可知热敏电阻R2的阻值为280Ω; 根据欧姆定律可知电路电流
根据可知此时电路消耗的总功率
[3]工作1min电路消耗的电能是
三、计算题
12.(24-25九上·陕西渭南富平县·期末)“富平尖柿”距今已有两千多年的历史,为国家地理标志保护产品。为筛选优质的柿子,某科技小组设计了自动筛选装置,其工作原理如图甲所示,放在水平轻质传送带上的柿子,经过装有压敏电阻R的检测区时,压敏电阻R的阻值随压力F变化,当电路中电流表的示数小于0.2A时,机械装置启动将重力不达标的柿子推出传送带,实现自动筛选功能。图甲电路中,电源电压恒为12V,定值电阻,R为压敏电阻,其阻值随压力F变化的关系如图乙所示,当压力检测区上没有物体时,电流表的示数为0.1A。问:
(1)压敏电阻R的阻值随受到的压力增大而 (选填“增大”或“减小”)。
(2)当压力检测区上没有物体时,电路消耗的总功率是多少?
(3)重力至少达到多少N的柿子才是达标的?
【答案】(1)减小
(2)1.2W
(3)2N
【详解】(1)由图像乙可知,随着压力F逐渐增大,电阻R逐渐减小。
(2)由乙图,当压力F为0时,压敏电阻R为100Ω,电源电压为12V,此时电路中的电流为,电路消耗的总功率为。
(3)当电路中电流表的示数小于0.2A时,机械装置启动将重力不达标的柿子推出传送带,因此当电流为0.2A时为柿子的最小质量。当电路中电流为0.2A时,电路中总电阻为,此时压敏电阻阻值为。由图乙可知,当压敏电阻阻值为40Ω时,压力值为2N。水平传送带上,压力大小等于柿子重力大小。
地 城
考点06
欧姆定律的应用
一、单选题
1.(24-25九上·陕西渭南韩城·期末)如图甲所示是小灯泡L和定值电阻R的I-U图像。将小灯泡L和定值电阻R接入图乙所示的电路中,电源电压恒为4V,S3是单刀双掷开关。S1闭合后,下列说法中正确的是( )
A.定值电阻R的阻值为10Ω
B.S2闭合、S3接a时,电压表示数为1V
C.S2断开、S3接a时,小灯泡的实际功率为0.2W
D.S2闭合、S3接b时,小灯泡的电阻为7Ω
【答案】C
【详解】A.由图甲可知,根据电阻不变,电流与电压成正比,R不变时,图像是直线,故U=6V,I=0.4A,电阻为
故A错误;
B.S2闭合、S3接a时,灯泡被短路,只有电阻R接入电路,电流表测量电路电流,电压表被短路,示数为0,故B错误;
C.S2断开、S3接a时,灯泡和电阻串联,根据串联电路的特点知,电流处处相等,当0.2A时,灯泡电压1V,R的电压为3V,总电压为4V,符合电源电压恒为4V;此时小灯泡的实际功率为
故C正确;
D.S2闭合、S3接b时,灯泡和电阻并联,电流表测量干路电流,电压表测量电源电压,根据并联电路电压规律可知灯泡的电压为4V,由图甲可知通过灯泡的电流为0.5A; 灯泡的电阻为
故D错误。
故选C。
2.(24-25九上·陕西延安志丹县·期末)小明有一个可以显示水温的“智能水杯”。为了研究“智能水杯”内部的电路,小明设计了如图-1所示的电路来模拟“智能水杯”的功能。图-1中电源电压不变,为定值电阻,热敏电阻的阻值随温度变化的关系如图-2所示。电路中显示仪(由电表改装而成)的示数可以反映温度的高低。下列说法错误的是( )
A.电路中的显示仪是由电流表改装而成的
B.定值电阻可以起到保护电路的作用
C.当热敏电阻的温度升高时,电路中的电流减小
D.当热敏电阻的温度升高时,热敏电阻两端的电压减小
【答案】C
【详解】A.根据图-1可知,显示仪串联在电路中,由于电压表并联在被测用电器两端使用,电流表串联在电路中使用,所以图中显示仪为电流表改装而成的,故A正确,不符合题意;
B.当热敏电阻的阻值较小时,R1串联接入电路中,可以起到保护电路的作用,故B正确,不符合题意;
CD.由图-2可知,温度升高,热敏电阻的阻值减小,当热敏电阻的温度升高时,热敏电阻接入电路中的阻值减小,根据欧姆定律可知,电路中的电流增大,定值电阻两端的电压增大,根据串联电路电压规律可知,热敏电阻两端的电压减小,故D正确,不符合题意,C错误,符合题意;
故选C。
3.(24-25九上·陕西榆林榆阳区中学联考·期末)海鲜保存常要求温度低于。小明为海鲜市场的冷库设计了温度自动报警器,其原理如图甲所示。控制电路和工作电路的电源电压均为保持不变,电磁铁线圈电阻忽略不计,乙图为热敏电阻的阻值随温度变化的图像。冷库温度时,工作电路报警。下列说法正确的是( )
A.控制电路开关闭合时,电磁铁的上端为极
B.冷库温度越低,电磁铁的磁性越强
C.冷库温度为时,控制电路消耗的电功率为
D.若控制电路中电源电压降低,将导致冷库温度低于时报警
【答案】C
【详解】A.开关闭合后,电流从电磁铁的下端流入、上端流出,据安培定则可知,此时电磁铁的下端是N极,其上端是S极,故A错误;
B.冷库温度越低,由图乙可知,热敏电阻阻值阻值越大,根据可知,电路中的电流越小,则电磁铁的磁性越弱,故B错误;
C.冷库温度-18℃时,热敏电阻阻值为100Ω,根据得到
故C正确;
D.由题意知冷库温度时,工作电路才会报警,由图乙可知,温度越高,热敏电阻阻值阻值越小,根据可知,电路中的电流会变大,则电磁铁的磁性变强,吸下衔铁,电路报警;若控制电路电源电压降低,电阻大小不变,根据可知,电路中的电流会变小,则电磁铁的磁性越弱,电路不会报警,故D错误。
故选C。
二、填空题
4.(24-25九上·陕西渭南富平县·期末)如图甲所示电路,为定值电阻,电源电压不变,闭合开关S,将滑片P从a端移动到b端的过程中,电流表和电压表示数变化关系如图乙所示,则滑动变阻器的最大阻值为 ,电源电压为 V,滑片P在b端时,通电1min,消耗的电能为 J。
【答案】 15 4 12
【详解】[1]据甲图可知,电路为定值电阻和变阻器串联,电压表测变阻器两端电压,乙图是将滑片P从a端移动到b端的过程中,电流表和电压表示数变化图像,当变阻器接入电路中的阻值最大时,电路中的电流最小,根据串联分压原理可知,电压表的示数最大,据乙图可知,此时电流表的示数为0.2A,电压表的示数为3V,变阻器的最大阻值为
[2]根据乙图,当电路中的电流为0.2A时,变阻器两端电压为3V,电源电压可表示为------①
当电路中的电流为0.8A时,电路为定值电阻R2单独串联,电源电压可表示为------②
联立①②解得,U=4V。
[3]滑片P在b端时,变阻器接入电路中的阻值最大,电路中电流最小为0.2A,消耗的电能为
5.(24-25九上·陕西榆林榆阳区中学联考·期末)如图甲所示,电源电压保持不变,为定值电阻。闭合开关,将滑动变阻器的滑片从端移动到端的过程中,电流表示数随滑动变阻器连入电路的阻值的变化关系如图乙所示。电源电压为 的阻值为 ;当滑片位于中点时,与的电功率之比为 。
【答案】 8 10 2∶3
【详解】[1][2]设滑片P在a端和b端的电流分别为Ia、Ib,由图乙可知,当滑动变阻器的滑片位于a端时,电路为R1的简单电路,此时电路中的电流最大,为0.8A,电流表示数Ia=0.8A,由串联电路的特点和欧姆定律可知,电源电压①
当变阻器的滑片在b端时,电路为R1与滑动变阻器最大电阻串联的电路,此时电路中的电流最小,为0.2A,即Ib=0.2A,由串联电路的特点和欧姆定律可知,电源电压②
由①②解得R1=10Ω,U=8V。
[3]当滑片P位于中点时,变阻器接入电路的阻值为15Ω,R1与R2的电功率之比为
三、计算题
6.(24-25九上·陕西榆林榆阳区中学联考·期末)如图所示电路,电源电压不变,R1=5Ω,R2=10Ω。当开关S闭合时,电压表的示数为4V。求:
(1)开关S闭合时,电路中的电流;
(2)通电1min,R2产生的热量。
【答案】(1)0.8A
(2)384J
【详解】(1)由图可知,两电阻串联,电压表测量R1两端的电压。串联电路电流处处相等,电路中的电流
(2)通电1min,R2产生的热量
四、综合题
7.(24-25九上·陕西渭南韩城·期末)某品牌电烤箱有“高温”和“低温”两个挡位,如图虚线内所示是电烤箱内部的简化电路图,R1和R2均为阻值不变的电热丝,其中R1=40Ω,通过旋转开关可以调节挡位。电烤箱的部分参数如表所示。
XX牌电烤箱
额定电压
220V
额定功率
低温挡
440W
高温挡
1210W
(1)旋转开关接触点“2”时,电烤箱处于 (选填“低温”或“高温”)挡。
(2)电热丝R2的阻值是多少 ?
(3)用电高峰期,断开家中其他用电器,只将电烤箱接入家庭电路中,让它在高温挡工作6min,观察到家中标有“1200imp/(kW·h)”的电能表的指示灯闪烁120次,则此时家庭电路中的实际电压是多少 ?
【答案】(1)高温
(2)70Ω
(3)200V
【详解】(1)旋转开关接触点“2”时,只有R1连入电路中,电路电阻小(接1时,两电阻串联,电路的电阻大),根据知电烤箱功率大,处于高温挡。
(2)旋转开关接触点接1时,根据串联电路的电阻特点可知,总电阻R的阻值为
电热丝R2的阻值是
(3)1200imp/(kW·h)表示电路中用电器每消耗1kW·h电能,电能表的指示灯闪烁1200次,则电能表的指示灯闪烁120次,消耗的电能为
则此时的实际功率为
根据知,在电阻不变时,此时家庭电路中的实际电压是
8.(24-25九上·陕西西安工业大学附属中学·期末)如图1为某校物理小组设计的具有加热和保温功能的电热器内部简化电路。Rt为热敏电阻,阻值随温度升高而减小。R1、R2、R3均为电热丝,且R1=R2=400Ω,闭合开关S1、S2,电热器开始加热。(电磁铁线圈电阻忽略不计)
(1)控制电路中,电磁铁的工作原理是电流的 效应;电磁铁的上端是 极。
(2)加热时,动触点a与上方静触点b,c接通,工作电路的总功率?
(3)电磁铁对衔铁的吸引力F与控制电路中电流I的关系如图2所示。当电磁铁对衔铁的吸引力为1N时,动触点a与下方静触点d接通,进入保温状态,此时热敏电阻Rt的阻值是多少?
(4)保温状态下,R1的功率为64W,则工作电路30s消耗的电能是多少?
【答案】(1) 磁 N
(2)242W
(3)30Ω
(4)2640J
【详解】(1)[1][2]电磁铁的工作原理是电流的磁效应;根据安培定则,右手握住螺线管,四指指向电流方向,大拇指所指方向是螺线管的N极,因此电磁铁的上端是N极。
(2)由电路图知,加热时,动触点a与上方静触点b,c接通,此时R1、R2并联,根据并联电路电阻的特点可知,总电阻为
则加热时,工作电路的总功率是
(3)由图2知,当电磁铁对衔铁的吸引力为1N时,此时控制电路通过的电流为0.2A,根据得,此时热敏电阻Rt的电阻为
(4)由图可知,保温时,R1和R3串联,根据P=UI和得,电路中的电流为
则工作电路消耗的电能W=UI串联t=220V×0.4A×30s=2640J
试卷第1页,共3页
1 / 2
学科网(北京)股份有限公司
$
专题03 欧姆定律
6大高频考点概览
考点01 影响电阻大小的因素
考点02 变阻器
考点03 欧姆定律
考点04 测量导体的电阻
考点05 电路动态及故障分析
考点06 欧姆定律的应用
地 城
考点01
影响电阻大小的因素
一、单选题
1.(24-25九上·陕西咸阳·期末)芯片是在硅板上集成多种电子元器件实现某种特定功能的电路模块。它是电子设备中最重要的部分,承担着运算和存储的功能,制作芯片的主要材料是( )
A.导体 B.绝缘体 C.半导体 D.超导体
2.(24-25九上·陕西咸阳·期末)科技改变生活,智能手表可以显示时间、体温、心率等信息,方便人们监测身体状态。下列关于智能手表的说法不正确的是( )
A.手表屏幕使用的发光二极管主要是半导体材料制成的
B.智能手表中的电源是提供电压的装置
C.橡胶表带是绝缘体,所以橡胶里面几乎没有自由电荷
D.在给手表的蓄电池充电时,将化学能转化为电能
3.(24-25九上·陕西延安·期末)科技节上展示了各式水果和蔬菜电池为LED灯供电的场景(如图),将看不见的科学原理变成艺术,让人惊叹不已。下列有关说法正确的是( )
A.水果和蔬菜扮演了“电源”的角色
B.把水果和蔬菜并联起来可以提高电压
C.LED灯主要是由超导材料制成的
D.LED灯在发光时,导线中的自由电子在做无规则运动
4.(24-25九上·陕西延安·期末)如图所示,是以前人们照明常用的白炽灯,关于其中钨丝的电阻( )
A.钨丝越粗越长电阻越大 B.钨丝越细越短电阻越大
C.用久的钨丝升华变细,其电阻变大 D.白炽灯不发光时,钨丝的电阻为零
5.(24-25九上·陕西渭南临渭区部分学校·期末)如图所示,11月9日晚,2024广州国际灯光节盛大开幕。灯光秀的光源是LED灯(发光二极管),制作LED灯的主要材料是( )
A.导体 B.半导体 C.绝缘体 D.超导体
6.(23-24九上·陕西咸阳武功县·期末)小明用如图所示实验装置“探究影响电阻大小的因素”,a、b为长度一样的镍铬合金丝,b比a横截面积大。关于此实验,下列说法中正确的是( )
A.为了更准确的比较电阻大小,可以在电路中再并联接入一块电流表
B.断开开关,镍铬合金丝a和b的电阻都为0
C.用夹子分别将a、b接入电路,接入a时小灯泡更亮
D.利用此装置探究的是导体电阻大小与导体横截面积的关系
7.(24-25九上·陕西西安西安交通大学附属中学)中央电视台搭建了一形似“穹顶”的舞台,并设有154块超高清LED(发光二极管)大屏幕分布于观众席后区上方,每块屏幕可以独立工作也可以同时工作。关于LED 屏涉及的物理知识,下列说法不正确的是( )
A.154块LED屏幕是并联的
B.LED 属于超导材料,工作时不发热
C.控制各屏幕工作的芯片主要是由半导体材料做的
D.电源线芯线用铜做是因为铜的导电性好
8.(24-25九上·陕西榆林如图所示,ab为一根铅笔芯,闭合开关后,小灯泡发光,当铅笔芯上的夹子向右移动时,小灯泡的亮度会发生变化。下列说法正确的是( )
A.小灯泡与铅笔芯是并联的
B.接入电路的铅笔芯变短,小灯泡变暗
C.该实验能解释滑动变阻器的原理
D.将铅笔芯换成塑料管,小灯泡仍会亮
二、填空题
9.(24-25九上·陕西西安新城区)我们校园里的路灯同时亮同时灭,这些路灯两端的电压应该是 V;如果看到其中一盏灯因故障而熄灭,但其他路灯依然发光,由此可以断定路灯的连接方式为 联。据了解,这些路灯由光控开关自动控制,光敏电阻是一种 材料(选填“超导体”、“导体”、“半导体”、“绝缘体”)。
10.(24-25八上·陕西渭南蒲城)用同种材料制成两段长度相等、横截面积不同的圆柱形导体A、B,导体A比B的横截面积大。如图所示,将它们串联在同一电路中,则通过导体A的电流 通过导体B的电流;导体A的电阻 (前两空选填“大于”“小于”或“等于”)导体B的电阻;若电源电压减小,则导体A的阻值将 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
11.(24-25九上·陕西西安新城区西光中学教育集团联考)(1)如图所示,电流表的示数为 A;
(2)如图所示,电阻箱的示数为 Ω;
(3)AB是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,如图所示,将它们串联后接入电路中,闭合开关后,IA IB,UA UB。(选填“>”、“<”或“=”)
三、实验题
12.(24-25九上·陕西咸阳·期中)某小组同学对探究实验“影响导体电阻大小的因素”进行了改良,结合实验室所提供的几种规格的导体(如表1),设计了如图1所示的电路图。
导体代号
长度/m
横截面积/mm²
材料
A
1.0
0.2
锰铜
B
1.0
0.4
锰铜
C
1.0
0.6
锰铜
D
0.5
0.4
锰铜
E
1.5
0.4
锰铜
F
1.0
0.6
镍铬合金
G
1.0
0.6
铁
(1)图1中,将三个电阻串联是为了保证 (选填“电压”或“电流”)相等。
(2)在探究“导体电阻与横截面积的关系”时,、、分别选用A、B、C三段导体。某次读数,电压表示数为1.5V,示数为0.75V,电压表示数如图2所示为 V。经分析可得出结论: 。
(3)在探究“导体电阻与长度的关系”时,应选用B、 和 (填导体代号)三段导体。
(4)若选用导体C、F、G进行探究,则目的是为了探究导体的电阻与 的关系。
13.(24-25九上·陕西商洛商南县湘河片三校联考·期末)小明、小红和小亮在做“探究影响导体的电阻大小因素”实验时,做出了如下猜想:
猜想一:导体的电阻可能与导体的长度有关;
猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关;
猜想三:导体的电阻可能与导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如表所示:
编号
材料
长度/m
横截面积/
A
镍铬合金
0.25
1.0
B
镍铬合金
0.50
1.0
C
镍铬合金
0.25
2.0
D
锰铜合金
0.25
1.0
(1)如图所示电路,闭合开关后,在M、N之间分别接上不同导体,通过观察相关现象来比较导体电阻大小,小明、小红和小亮对图中的电路设计提出了自己的观点:
小明认为:电流表是多余的,观察灯泡的亮度就可以判断导体电阻的大小。
小红认为:灯泡是多余的,根据电流表示数的变化就可以判断导体电阻的大小。
小亮认为:灯泡和电流表同时使用更好,因为灯泡可以保护电路,从而防止烧坏电流表。你赞同 (选填“小明”“小红”或“小亮”)的观点;
(2)为了验证猜想一,可依次把 两电阻丝接入M、N间,闭合开关,记下电流表的示数,分析比较这两根电阻丝电阻的大小;
(3)将电阻丝A、C先后接入M、N间,发现接入A时电流表的示数比接入C时的小,说明C电阻丝的电阻 (选填“大”或“小”),该实验表明:在其他条件相同时, ,电阻越大;
(4)将电阻丝C、D先后接入M、N间,发现电流表的示数不同,于是得出结论:不同导体的电阻阻值和导体的材料有关。你认为这样得出结论 (选填“合理”或“不合理”),理由是: ;
(5)小丽在探究同样的课题时,手边只有一根电阻丝,那么,她利用这根电阻丝和上述电路,不能够完成猜想 (选填“一”“二”或“三”)的实验验证。
14.(2024九·陕西省西安市·模拟)物理兴趣小组的同学在学习《电阻》时发现,有的电阻阻值会随温度、压力等外界因素的改变而发生变化。那么热敏电阻的阻值大小与温度有什么关系呢?为此他们在实验室找来如图甲所示的热敏电阻进行探究:
(1)热敏电阻由 (选填“导体”“超导体”或“半导体”)材料制成。经过讨论,同学们组装了图乙所示的装置进行实验,实验中通过 反映电阻的大小:烧杯中的液体应该选择 (选填“食盐水”或“煤油”);
(2)点燃酒精灯,闭合开关进行实验,电源电压不变,记录的数据如表所示。分析实验数据可知,该热敏电阻的阻值随温度升高而 (选填“增大”或“减小”);
温度t/℃
10
20
30
40
50
60
70
电流I/A
0.13
0.16
0.21
0.27
0.34
0.43
0.55
(3)实验结束后,大家一起动手用这个热敏电阻和一个电压表改装成了一个指针式温度计,设计的电路如图丙所示,若要使电压表的示数随温度的升高而增大,则应在图中的 (选填“ab”“bc”或“ab”)两端接入电压表。
15.(2024·陕西省西安市·)家里装修时小明发现电工师傅在墙壁里埋线时,挑选非常粗的铜导线且导线与导线之间连接时,往往打一个漂亮的结。于是他设计了如下实验,请帮助他完成:
(一)探究导体的电阻大小与哪些因素有关
小明从实验室中找到四段电阻线A、B、C、D将他们安装到实验板上,并连接好实验电路如图甲所示,用夹子a、b夹住电阻线的两端将电阻线接入电路。
(1)电路中既安装了电流表又安装了灯泡,灯泡除了有可以 的作用外,还有通过亮度判断导体电阻的大小的作用,此处用到的实验方法是 ;
(2)为了探究导体电阻与材料的关系,应先将电阻线D接入电路;再将电阻线 接入电路,发现电阻线D接入电路时电流表示数大;
(3)将电阻线B、C分别接入电路,电阻线C接入电路时电流表的示数大于电阻线B接入电路时电流表的示数,说明:在其他条件相同时,导体横截面积越 ,电阻越大。
(二)比较一下几种打结法的电阻
用等长的镍铬导线制作出三种打结导线,将它们和标有0.3A字样的小灯泡接入如图丙电路中并闭合所有开关,灯泡正常发光。
①只断开开关,读出电流表的示数为0.26A;
②只断开开关,读出电流表的示数为0.28A。
(4)小明只断开开关,读出电流表示数为1.1A。但他发现灯泡亮度却比正常发光时暗,请指出他出现的错误: ;
(5)通过比较可以知道:打结法 电阻最小。
地 城
考点02
变阻器
一、单选题
1.(24-25九上·陕西西安爱知初级中学·期末)下列用电器中不需要用到变阻器的是( )
A.普通家用白炽灯 B.调温电熨斗
C.电视机或收音机上的音量调节旋钮 D.调光书写台灯
2.(2025·陕西省咸阳市·一模)下图是家庭电路中的一部分,家庭电路中电压不变,下列判断正确的是( )
A.顺时针旋转调速开关,调速开关接入电路的电阻变小
B.若吊扇与地线相连的导线断路,其他部分连接正常,吊扇仍可长期使用
C.电路完好,断开电灯开关,正确使用测电笔测试A点时,氖管仍然发光
D.先闭合电灯开关,电灯发光,再旋转调速开关,吊扇工作后,电灯亮度会变暗
3.(2025·陕西省西安市·二模)如图所示的滑动变阻器,它“变阻”的原理是改变接入电路中电阻丝的( )
A.电压 B.粗细 C.长度 D.温度
4.(24-25九上·陕西渭南临渭区·期末)小华对《欧姆定律》所学知识进行梳理,并对内容进行部分备注,其中备注不正确的是( )
A.备注1:电阻的大小与导体的长度、横截面积、材料及温度有关
B.备注2:滑动变阻器靠改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻的大小
C.备注3:电路图和操作上完全相同
D.备注4:测量定值电阻可多次测量取平均值减小误差,但测量小灯泡发光时的电阻不可以
二、填空题
5.(24-25九上·陕西延安·期末)如图所示的电位器是可调亮度台灯、电风扇、音响等用电器中常用的电子元件,a、b、c是它的三个接线柱,将a、b(或b、c)接线柱接入电路后,旋转旋钮带动滑片,可以改变电位器接入电路中的电阻丝的 (选填“材料”“长度”或“横截面积”),从而改变其接入电路中的电阻大小。旋转可调亮度台灯电位器的旋钮可以改变灯泡的亮度,说明灯泡与电位器是 (选填“串联”或“并联”)的;若顺时针旋转可调亮度台灯的电位器旋钮,灯泡变亮,则电位器接入电路中的两个接线柱是 。
6.(24-25九上·陕西西安工业大学附属中学·期末)滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的 来改变电阻的。如图甲所示,当滑片向C端移动时,它接入电路的电阻值将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。电阻箱是一种能够表示出电阻值的变阻器,如图乙中电阻箱的读数是 Ω。
7.(24-25九上·陕西商洛·期末)如图甲所示,USB拓展器可将一个端口拓展至多个,接入端口的各用电设备可以独立工作。各用电设备之间是 联的;如图乙所示,在家庭装修连接电路时,连接处的电线芯要紧密的多绕几圈,这样就可以增大连接处的横截面积,使连接处的电阻 (选填“变大”或“变小”);如图丙是一种调光台灯电位器(滑动变阻器)的内部结构示意图,a、b、c是它的三个接线柱。若将开关和小灯泡的接线柱A、B分别接 ,旋钮带动滑片逆时针转动时,灯泡变暗。
8.(24-25九上·陕西西安阎良区·期末)物理实践活动中,小东利用如图甲所示的电位器和灯泡制作了一个可调节亮度的小台灯,实物电路如图乙所示。电位器是通过改变接入电路中导体的 来改变其接入电路中的电阻,从而调节灯泡亮度的;图乙电路中,闭合开关后,顺时针旋转滑片,灯泡的亮度将 (选填“变亮”“变暗”或“不变”,下同),若只将电位器的电阻片更换为同一材料、长度相同、横截面积更大的电阻片,然后闭合开关,将滑片旋转到相同位置,将观察到灯泡的亮度比更换之前的亮度 。
三、作图题
9.(24-25九上·陕西咸阳·期末)(1)请用笔画线代替导线,连接如图所示的实物电路,要求:开关S闭合,滑动变阻器的滑片向右移动时灯L变亮。
(2)有一款红外感应式垃圾桶如图甲所示,其工作原理是:启动开关闭合后,垃圾桶才能正常使用,此时指示灯亮起;扔垃圾时只需将手伸到感应区上方一定距离内,感应开关自动闭合,动力装置工作,垃圾桶盖缓缓打开;手离开5秒后动力装置会控制桶盖闭合,然后感应开关自动断开。请在图乙中虚线框中分别填入启动开关、感应开关和指示灯,完成垃圾桶的电路图。
10.(25-26九上·陕西渭南临渭区)按要求完成题目。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整,要求当滑动变阻器的滑片向左移动时,电流表示数变小;
(2)在如图乙所示的电路内填上适当的电表符号,使电键闭合后,两灯均能发光,且串联连接。
11.(24-25九上·陕西咸阳秦都区·期末)请完成下列填空。
(1)如图甲所示,电阻箱的读数为 Ω。
(2)如图乙所示,在“探究串联电路电压特点”的实验中,L1、L2应选择规格 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡。该实验需要多次测量的目的是 。
(3)如图丙所示,让质量为m、2m的两个钢球分别从斜面上相同高度处自由滚下,是为了研究物体动能大小与 的关系。
地 城
考点03
欧姆定律
一、单选题
1.(24-25九上·陕西宝鸡凤翔区·期末)由I=变形得R=,对此,下列说法正确的是( )
A.加在导体两端的电压越大,则导体的电阻越大
B.通过导体的电流越大,则导体的电阻越小
C.当导体两端电压为零时,导体的电阻为0
D.导体的电阻可以用导体两端的电压和电流的比值来表示
2.(24-25九上·陕西榆林·期末)有A、B两个小灯泡,分别标有“6V 6W”和“6V 3W”字样,根据实验测得它们的I—U图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.在保证安全的情况下,两灯并联时灯泡B更亮
B.在保证安全的情况下,两灯串联时灯泡A更亮
C.根据I-U图像可知,两个灯泡灯丝的电阻是不变的
D.当A、B串联在电压为8V的电源中,电路中的电流为0.5A
3.(24-25九上·陕西西安阎良区·期末)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象,下列说法错误的是( )
A.定值电阻R0的阻值是7.5Ω
B.电源电压为4.5V
C.滑动变阻器连入电路的最大阻值为15Ω
D.当滑片P移至中点时,电流表的示数是0.4A
4.(24-25九上·陕西延安志丹县·期末)如图所示,A、B是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体。将它们串联后接入电路中,这两段导体的电阻及它们两端的电压大小关系为( )
A., B.,
C., D.,
5.(24-25九上·陕西商洛·)如图甲所示的电路中,电源电压恒定,滑动变阻器的滑片P从端移到端,两端的电压随滑动变阻器连入电路电阻变化的图像如图乙,下列说法中正确的是( )
A.滑片从端移到端的过程中,通过滑动变阻器的电流逐渐增大
B.当电路中的电流为时,电压表示数为
C.定值电阻
D.在端时,电阻的功率为
6.(24-25九上·陕西渭南富平县·期末)如图所示的电路中电源电压不变,a、b为同种电表(电压表或电流表),闭合和,a、b两表的示数分别为3和1(单位为A或V);将a、b换为另一种电表,闭合、断开,a表示数为0.4(单位为A或V),则下列说法错误的是( )
A.的阻值为 B.的阻值为
C.前一种情况a表的示数为3V D.后一种情况b表的示数为1.2A
7.(24-25九上·陕西镇巴县·期末)某医院为住院患者设计了一种创可贴大小的体温计(如图甲所示),患者只需把体温计贴在皮肤上,体温会自动测量上报。该体温计感温区的电路图如图乙所示,电源电压恒为6V,定值电阻的阻值为400Ω,为热敏电阻,其阻值与温度的关系如表所示,电流表和电压表的量程分别为0~10mA和0~4V。下列说法正确的是( )
35
36
37
38
39
40
41
42
500
450
400
350
300
250
200
150
A.患者体温越低,电压表示数越小,电流表的示数越大
B.当电路中电流为8mA时,消耗的功率为0.05W
C.此装置能测量的最高温度为
D.将更换为阻值较小的定值电阻,可以提高此装置测量的最高温度
二、计算题
8.(24-25九上·陕西镇巴县·期末)如图所示电路,电源电压恒定不变,的电阻为30Ω,闭合开关,电流表A的示数为0.5A,电流表的示数为0.3A。求:
(1)开关闭合后,电流表的示数;
(2)电源的电压。
9.(24-25九上·陕西榆林·期末)一般情况下,当通过人体的电流低于10mA时不会造成生命危险。
(1)已知一般情况下人体安全电压为不高于36V,则可知一般情况下人体电阻大约为多少?
(2)当人体皮肤潮湿时,其电阻会大大减小,若此时人体的总电阻为1200,则此时实际安全电压不得超过多少?
10.(24-25九上·陕西西安蓝田县·期末)如图电源电压保持不变,,当、都断开,电流表示数是0.3A,求:
(1)电源电压。
(2)、都闭合时,此时电路中的总电阻是多少?
11.(24-25九上·陕西咸阳杨陵区·期末)如图所示电路,电源电压不变,R2=30Ω,R3=20Ω。当开关S1闭合,S2断开时,电流表的示数为0.4A。当开关S1、S2都断开时,电流表的示数为0.3A。求:
(1)电源电压;
(2)R1的阻值;
(3)当开关S1、S2都闭合时,电流表的示数。
三、实验题
12.(24-25九上·陕西宝鸡凤翔区·期末)某学习小组在“探究导体中电流与电阻的关系”的实验中,小明连接了如图甲所示的电路((电源电压保持4.5V不变))。
(1)用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片P向左移动,电路中电流变大,导线不得交叉);
(2)图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像,由图像可知R两端的电压为 V;当R的电阻由5Ω更换为10Ω时,闭合开关后,为使R两端的电压不变,滑动变阻器的滑片应向 ((填“左”或“右”))端滑动;若实验中R的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω,则滑动变阻器的阻值至少是 Ω;
(3)由乙图像可以得出结论: 。
13.(24-25九上·陕西商洛·)在“探究电流与电压、电阻的关系”实验中:
(1)连接电路时,开关应处于 状态。
(2)在“探究电流与电压的关系”的过程中,小明连接了如图甲所示的实物电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应滑到 (选填“”或“”)端。
(3)若电阻断路,闭合开关后, 表无示数。排除故障后闭合开关,调节滑动变阻器滑片P至适当位置,此时电流表示数如图所示,则电流表示数为 A。
(4)在“探究电流与电压关系时,小明根据实验数据绘制了如图丙所示图像,由图像可以得到的实验结论是 。
(5)在“探究电流与电阻的关系”的实验过程中,小明将的电阻换成的电阻后,闭合开关,直接读出电流值,同组的小江告诉他这种做法不正确,因为 ;小明正确实验后得到了如图丁所示的图像,由图像可知小明在实验过程中保持电压表示数为 V不变。
地 城
考点04
测量导体的电阻
一、单选题
1.(24-25九上·陕西渭南临渭区部分学校·期末)如图1所示是电阻甲和乙的I-U图像,下列说法正确的是( )
A.电阻甲的阻值大于电阻乙
B.当电阻甲两端电压为3V时,R甲=4
C.如图2所示,当开关闭合,电路中电流为0.2A时,电路中总电阻是20
D.如图3所示,当开关闭合,电源电压为2V时,电路中总电流为0.6A
2.(24-25九上·陕西西安高新第一中学)如图甲电路,电源电压保持不变。当闭合开关时,将变阻器的滑片从一端移动到另一端的过程中,两电压表示数与电流表示数的变化关系如图乙,下列说法正确的是( )
A.图像a表示示数变化 B.电源电压为
C.滑片移至最左端时的功率为 D.电路消耗的最大功率为
3.(24-25九上·陕西西安高新第一中学)在电学中,有四个同学们非常熟悉的实验:关于这四个电学实验,下列说法中正确的( )
A.“探究电流与电阻的关系”的实验中,滑动变阻器的作用是要控制定值电阻两端的电压不变
B.“用伏安法测小灯泡电阻的阻值”的实验中,滑动变阻器的作用是为了方便多次测量求平均值来减小误差
C.“探究电流与电压的关系”的实验中,可用小灯泡替代定值电阻
D.“用伏安法测定值电阻的阻值”的实验中,滑动变阻器的作用是为了控制定值电阻两端的电压
4.(4-25九上·陕西西安)如图所示,几个同学在只有电流表或电压表时,利用一个已知阻值的电阻R设计了四个测未知电阻R的电路,其中不可行的是( )
A. B. C. D.
二、实验题
5.(24-25九上·陕西咸阳杨陵区·期末)宇宇做“探究电流与电阻的关系”实验,用到的实验器材有:电源(电压恒为6V)、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω各一只)、滑动变阻器(规格为“30Ω1A”)、电压表(0~3V)、电流表(0~0.6A)、开关、导线若干。
(1)宇宇连接好如图甲所示的电路,闭合开关前,应将滑动变阻器滑片移到最 (选填“左”或“右”)端,闭合开关,发现电压表示数接近电源电压,可能是定值电阻R出现了 (选填“短路”或“断路”)故障。
(2)排除故障后,多次改变R的阻值,闭合开关后, ,使电压表示数保持不变,记下电流表示数,得到如图乙所示的电流I随电阻R的变化图象;由图象可得: 。
(3)为了顺利完成本次实验,定值电阻两端的电压应保持 V不变。
(4)随后,实验小组又设计了如图丙所示的电路来测RX的阻值,R0的阻值已知,请你帮他们完成实验步骤:
①开关S接b,用电压表测电源电压为U。
② ,用电压表测出R0两端的电压为U1。
③则未知电阻RX阻值的表达式:RX= 用R0、U、U1表示)。
6.(24-25九上·陕西渭南韩城·期末)某实验小组在做“伏安法测电阻”的实验中,设计并连接了如图甲所示的电路。
(1)实验原理是 。(用公式表示)
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应处于最 (选填“左”或“右”)端。
(3)闭合开关,发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压,出现这种故障的原因可能是 (选填“短路”或“断路”)。
(4)排除故障后,闭合开关并移动滑片P,当电压表的示数为2.7V时,电流表的示数如图乙所示,则通过的电流为 A,该次测得的阻值为 Ω。
(5)为了让测量结果更准确,接下来适当增大两端的电压,并进行多次测量计算出的阻值,其目的是_______(填序号)。
A.求平均值,减小实验误差
B.寻求普遍规律,避免实验偶然性
(6)只用一只电压表和已知阻值的定值电阻R0也可以测出未知电阻的大小,如图丙所示。实验时,只闭合开关S1,电压表的示数为U1;同时闭合开关S1和S2,电压表的示数为U,则的表达式为= (用U1、U和R0表示)。
7.(24-25九上·陕西延安志丹县·期末)小明在探究“电流与电压的关系”时,连接的部分实验电路如图-1所示,电源电压恒为3V。
(1)请用笔画线代替导线,将图-1所示的电路补充完整 。
(2)正确连接电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于最 (选填“左”或“右”)端。闭合开关后,发现电压表和电流表均无示数,用一根导线分别与定值电阻和电流表并联,两表仍无示数,当导线与滑动变阻器并联时,发现两表指针有明显偏转,则故障原因可能是 (填选项字母)。
A.定值电阻断路 B.电流表短路 C.滑动变阻器断路
(3)排除故障后,闭合开关,改变滑动变阻器滑片的位置,记录的实验数据如下表。表中空白处电压如图-2所示,该示数是 V。根据表中数据得出结论:电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成 。
电压
0.6
1.2
1.8
3.0
电流
0.12
0.24
0.36
0.48
0.60
(4)在该实验中,选用的滑动变阻器的最大阻值应不小于 。
(5)实验结束后,小明还想知道所用滑动变阻器的最大阻值是否与铭牌标注一致,于是设计了如图-3所示的电路,请你将他的实验步骤补充完整,已知定值电阻的阻值为。
①闭合开关,将滑动变阻器的滑片P移到最右端b处,记录此时电流表示数;
②将滑片P移动到最左端a处,记录此时电流表的示数;
③滑动变阻器的最大阻值 (用、和表示)。
8.(24-25九上·陕西西安爱知初级中学·期末)小强参加全国青少年创新大赛,运用电学知识设计了一个电子身高测量仪,如图所示.其中定值电阻,电源电压恒为,是固定的、竖直放置的硬电阻棒,总电阻为,其接入电路的电阻与接入电路的棒长成正比,金属杆和(右端是滑片)与电路接触良好,电阻不计。
(1)测量者身高越高,电压表示数越 ;
(2)身高为的小强用该测量仪测量时,电流表示数为,此时电阻棒接入电路的电阻 ;
(3)若电压表量程为,电流表量程为,为保证电路各元件安全工作,则随着身高而变化大小的能接入电路的最大阻值是多少 ?
9.(24-25九上·陕西西安阎良区·期末)小静用如图甲所示电路做“伏安法测量小灯泡电阻”的实验,小灯泡标有“2.5V”字样。
(1)图甲电路中有一根导线连接错误,请在该导线上打“×”,并用笔画线代替导线补画出正确的连线(所画导线不能交叉) 。
(2)电路连接正确后,闭合开关前应先将滑动变阻器的滑片移到最 (选填“左”或“右”)端,目的是防止电路中 过大而损坏电路。
(3)闭合开关后,发现小灯泡不亮,接下来首先应该进行的操作是________(填序号)。
A.检查导线连接是否良好
B.移动滑动变阻器的滑片观察小灯泡是否发光
C.更换小灯泡
(4)闭合开关,移动滑片,直至电压表的示数为2.5V,电流表的示数如图乙所示,此时小灯泡的电阻为 Ω。
(5)接着,小静同学又测量了2V和1V电压下该小灯泡的电阻,并将以上三次电阻取平均值作为小灯泡的电阻。她的这种做法是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 。
10.(24-25九上·陕西延安志丹县·期末)小明同学在“测量小灯泡的电阻”实验中,电路图如图-1所示,小灯泡上标有“2.4V”字样,请回答下列问题。
(1)请用笔画线代替导线,将图-2中的实物电路连接完整 。
(2)本实验的原理是 (用公式表示)。
(3)小明试触时,发现电流表指针偏转如图-3所示,则电路连接时出现的问题为电流表______(填选项字母)。
A.量程选择过大 B.量程选择过小 C.正、负接线柱接反
(4)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片到某一位置时灯泡的发光较暗,为了让灯泡正常发光,滑片应向 (选填“左”或“右”)端移动。
(5)小明将实验过程中的数据记录在下表中,由实验数据可以得出.小灯泡正常发光时的电阻为 ;小灯泡未接入电路时的电阻可能是 (填选项字母)。
实验次数
l
2
3
4
1.0
1.6
2.4
3.0
0.20
0.24
0.30
0.32
A. B. C.
(6)在分析数据时, (选填“可以”或“不可以”)将这4组数据算得的电阻值取平均值作为小灯泡的电阻。
地 城
考点05
电路动态及故障分析
一、单选题
1.(24-25九上·陕西西安阎良区·期末)如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置。R是滑动变阻器,滑杆可以绕O点转动,且由定位挡板限制,使滑杆P端只能在电阻R上滑动,R0为保护电阻,从油量表(由电流表或电压表改装)指针所指刻度可以知道油箱内油面的高低。以下说法正确的是( )
A.油量表是由电流表改装的
B.当油量减少时,电路中总电阻增大,电流减小
C.滑杆OP部分是绝缘体材料制成的
D.油箱中油量越大,油量表的指针偏转角度越小
2.(24-25九上·陕西商洛商南县湘河片三校联考·期末)小明设计了如图甲所示的模拟智能测温报警电路,电源电压为12V,报警器(电阻不计)通过的电流达到或超过10mA时就会报警,热敏电阻的阻值随温度t的变化关系如图乙所示。已知当所测温度达到或超过37.3℃时,系统将会报警。下列说法正确的是( )
A.热敏电阻是由超导材料制成的
B.定值电阻的阻值为800Ω
C.当所测温度为40℃时,电路的总功率为0.12W
D.当电源电压降低时,系统报警的温度将小于37.3℃
3.(24-25九上·陕西汉中宁强县·期末)如图是人体身高测量仪的电路示意图, 是定值电阻,R是滑动变阻器,电源电压保持不变,滑片会随身高上下平移。当开关闭合,被测身高增加时 ( )
A.电流表的示数变小
B.电压表的示数变大
C.电压表的示数与电流表的示数比值变大
D.定值电阻R₀两端的电压变大
4.(24-25九上·陕西渭南富平县·期末)为了给载重车称重计费,小光同学结合所学物理知识,设计了如图所示的计重称原理图,用它可以测载重车的重力,重力显示仪表指针偏转角度越大,其示数越大。以下说法正确的是( )
A.可将电流表改装成重力显示仪表
B.电路中的定值电阻可去掉,以节省电能
C.车辆越重时,电路消耗的总功率越小
D.车辆越重,滑动变阻器R两端的电压越小
5.(24-25九上·陕西西安新城区·期末)如图是一个体重测试仪的工作原理图,电源电压保持不变,体重显示表的指针偏转角度会随着人的体重的增加而增大,下列有关测试仪的说法正确的是( )
A.绕点转动的压杆是一个等臂杠杆
B.体重显示表可能是用电压表改装而成的
C.体重越大,该电路消耗的电功率越小
D.压力传感器的阻值随压力的增大而减小
6.(24-25九上·陕西咸阳三原县·期末)学习小组将装满盐水的气球连接在如图的电路中。闭合开关,当用手拉扯连接气球的导线,使气球变长(盐水与导线充分接触且气球不破裂),下列说法正确的是( )
A.小灯泡变得更亮 B.电压表示数变小
C.电流表示数变大 D.电压表与电流表示数的比值变大
7.(24-25九上·陕西安康·期末)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关时,电流表A有示数。一段时间后电流表A的示数变大,则以下情况可能的是( )
A.可能是R1发生了断路 B.可能是滑片P向左移
C.可能R2的PC部分发生了短路 D.可能是bd间发生了断路
8.(24-25九上·陕西榆林·期末)在如图所示的电路中,当开关闭合时,灯L1、L2均不亮,为了查找电路的故障,某同学用一根完好的导线,一端固定在电源的正极,另一端依次接触A、B、C、D四个接线柱,发现只有与D接触时小灯泡L2才发光,若电路只有一处断路,位置可能是( )
A.导线① B.开关 C.导线② D.灯泡L1
二、填空题
9.(24-25九上·陕西西安阎良区·期末)如图甲所示,2024年10月30日,搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。飞船在发射前,电路中电源电压恒定不变,定值电阻R0的阻值为20Ω,R为压敏电阻,其阻值随环境气压的变化关系如表格所示。将R置于舱体中,闭合开关S,舱体不漏气时气压为,电流表的示数为0.5A。问:
环境气压p/×105Pa
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
压敏电阻R/Ω
50
40
30
22
15
12
10
8
6
5
4
(1)舱体内气压越大,压敏电阻的阻值越 ,电压表示数越 。
(2)电源电压为 多少?
(3)当电压表的示数为4.8V时,舱体内的气压为 多少?
10.(24-25九上·陕西汉中宁强县·期末)如图-1所示的电路中。 电源电压保持不变,R₁为定值电阻。当滑动变阻器R₂的滑片P从a点移到b点时,滑动变阻器的U-I图像如图-2所示。在滑片P移动过程中,电压表的示数与电流表的示数比值 (选填“变大”“变小”或“不变”) ; 电源电压为 V; 定值电阻R₁的阻值为 Ω; 滑动变阻器的最大阻值为 Ω。
11.(24-25九上·陕西渭南韩城·期末)如图甲是小明设计的热敏电阻温度计的电路图,电源电压可调,定值电阻R1=100Ω,R2为热敏电阻,其阻值随温度变化的图像如图乙所示。闭合开关,调节电源电压,使V1的示数保持2V不变,可以直接从V2表盘上读出温度值。测温时,R2两端的电压随温度升高而 。某次V2表盘上显示的温度是30℃,此时电路消耗的总功率为 W,工作1min电路消耗的电能是 J。
三、计算题
12.(24-25九上·陕西渭南富平县·期末)“富平尖柿”距今已有两千多年的历史,为国家地理标志保护产品。为筛选优质的柿子,某科技小组设计了自动筛选装置,其工作原理如图甲所示,放在水平轻质传送带上的柿子,经过装有压敏电阻R的检测区时,压敏电阻R的阻值随压力F变化,当电路中电流表的示数小于0.2A时,机械装置启动将重力不达标的柿子推出传送带,实现自动筛选功能。图甲电路中,电源电压恒为12V,定值电阻,R为压敏电阻,其阻值随压力F变化的关系如图乙所示,当压力检测区上没有物体时,电流表的示数为0.1A。问:
(1)压敏电阻R的阻值随受到的压力增大而 (选填“增大”或“减小”)。
(2)当压力检测区上没有物体时,电路消耗的总功率是多少?
(3)重力至少达到多少N的柿子才是达标的?
地 城
考点06
欧姆定律的应用
一、单选题
1.(24-25九上·陕西渭南韩城·期末)如图甲所示是小灯泡L和定值电阻R的I-U图像。将小灯泡L和定值电阻R接入图乙所示的电路中,电源电压恒为4V,S3是单刀双掷开关。S1闭合后,下列说法中正确的是( )
A.定值电阻R的阻值为10Ω
B.S2闭合、S3接a时,电压表示数为1V
C.S2断开、S3接a时,小灯泡的实际功率为0.2W
D.S2闭合、S3接b时,小灯泡的电阻为7Ω
2.(24-25九上·陕西延安志丹县·期末)小明有一个可以显示水温的“智能水杯”。为了研究“智能水杯”内部的电路,小明设计了如图-1所示的电路来模拟“智能水杯”的功能。图-1中电源电压不变,为定值电阻,热敏电阻的阻值随温度变化的关系如图-2所示。电路中显示仪(由电表改装而成)的示数可以反映温度的高低。下列说法错误的是( )
A.电路中的显示仪是由电流表改装而成的
B.定值电阻可以起到保护电路的作用
C.当热敏电阻的温度升高时,电路中的电流减小
D.当热敏电阻的温度升高时,热敏电阻两端的电压减小
3.(24-25九上·陕西榆林榆阳区中学联考·期末)海鲜保存常要求温度低于。小明为海鲜市场的冷库设计了温度自动报警器,其原理如图甲所示。控制电路和工作电路的电源电压均为保持不变,电磁铁线圈电阻忽略不计,乙图为热敏电阻的阻值随温度变化的图像。冷库温度时,工作电路报警。下列说法正确的是( )
A.控制电路开关闭合时,电磁铁的上端为极
B.冷库温度越低,电磁铁的磁性越强
C.冷库温度为时,控制电路消耗的电功率为
D.若控制电路中电源电压降低,将导致冷库温度低于时报警
二、填空题
4.(24-25九上·陕西渭南富平县·期末)如图甲所示电路,为定值电阻,电源电压不变,闭合开关S,将滑片P从a端移动到b端的过程中,电流表和电压表示数变化关系如图乙所示,则滑动变阻器的最大阻值为 ,电源电压为 V,滑片P在b端时,通电1min,消耗的电能为 J。
5.(24-25九上·陕西榆林榆阳区中学联考·期末)如图甲所示,电源电压保持不变,为定值电阻。闭合开关,将滑动变阻器的滑片从端移动到端的过程中,电流表示数随滑动变阻器连入电路的阻值的变化关系如图乙所示。电源电压为 的阻值为 ;当滑片位于中点时,与的电功率之比为 。
三、计算题
6.(24-25九上·陕西榆林榆阳区中学联考·期末)如图所示电路,电源电压不变,R1=5Ω,R2=10Ω。当开关S闭合时,电压表的示数为4V。求:
(1)开关S闭合时,电路中的电流;
(2)通电1min,R2产生的热量。
四、综合题
7.(24-25九上·陕西渭南韩城·期末)某品牌电烤箱有“高温”和“低温”两个挡位,如图虚线内所示是电烤箱内部的简化电路图,R1和R2均为阻值不变的电热丝,其中R1=40Ω,通过旋转开关可以调节挡位。电烤箱的部分参数如表所示。
XX牌电烤箱
额定电压
220V
额定功率
低温挡
440W
高温挡
1210W
(1)旋转开关接触点“2”时,电烤箱处于 (选填“低温”或“高温”)挡。
(2)电热丝R2的阻值是多少 ?
(3)用电高峰期,断开家中其他用电器,只将电烤箱接入家庭电路中,让它在高温挡工作6min,观察到家中标有“1200imp/(kW·h)”的电能表的指示灯闪烁120次,则此时家庭电路中的实际电压是多少 ?
8.(24-25九上·陕西西安工业大学附属中学·期末)如图1为某校物理小组设计的具有加热和保温功能的电热器内部简化电路。Rt为热敏电阻,阻值随温度升高而减小。R1、R2、R3均为电热丝,且R1=R2=400Ω,闭合开关S1、S2,电热器开始加热。(电磁铁线圈电阻忽略不计)
(1)控制电路中,电磁铁的工作原理是电流的 效应;电磁铁的上端是 极。
(2)加热时,动触点a与上方静触点b,c接通,工作电路的总功率?
(3)电磁铁对衔铁的吸引力F与控制电路中电流I的关系如图2所示。当电磁铁对衔铁的吸引力为1N时,动触点a与下方静触点d接通,进入保温状态,此时热敏电阻Rt的阻值是多少?
(4)保温状态下,R1的功率为64W,则工作电路30s消耗的电能是多少?
试卷第1页,共3页
1 / 2
学科网(北京)股份有限公司
$