专题05 欧姆定律(期末真题汇编,河北专用)九年级物理上学期
2025-12-31
|
2份
|
64页
|
258人阅读
|
6人下载
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 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 河北省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 27.81 MB |
| 发布时间 | 2025-12-31 |
| 更新时间 | 2025-12-31 |
| 作者 | gzyyjc |
| 品牌系列 | 好题汇编·期末真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2025-12-04 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55260435.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题05 欧姆定律
5大高频考点概览
考点01 探究电流与电压、电阻的关系实验
考点02 欧姆定律的理解与简单计算
考点03电阻的测量
考点04 欧姆定律的比例计算与图像问题
考点05动态电路的分析与计算
地
考点01
探究电流与电压、电阻的关系实验
一、单选题
1.(23-24九下·河北省唐山市路南区·期末)小宇和同学们在做电学实验过程中,她们经过讨论,依次改进了“探究电流跟电压的关系”的实验电路图,如图甲、乙、丙所示。下列说法正确的是( )
A.图甲改进为图乙:为保证实验过程中电压这一因素不变
B.图乙改进为图丙:实现多次实验,得到电流跟电压之间的定量关系
C.图丙:移动滑动变阻器目的是保持电阻R两端电压不变
D.图丙:不增加任何器材、不改变电路,也可以探究电流与电阻的关系
二、实验题:
2.(24-25九上·河北保定满城区·期末)在探究“电流与电压的关系”时,小高连接了如图甲所示的电路:
次数
1
2
3
4
电压
0.6
1.0
1.4
1.8
电流
0.20
0.28
0.36
(1)小高检查电路时发现接错了一根导线,请你在这根导线上打“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确(导线不要交叉);
(2)在连接电路时,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)正确连接电路后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,已知导线、仪表均完好且接触良好,则故障原因可能是电阻R (选填“断路”或“短路”);
(4)排除故障后,闭合开关,调节滑片P,数据记录如上表。其中第1次实验时电流表的示数如图乙所示,读数为 A;
(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)小雪同学用小灯泡代替电阻进行探究,发现无法得出(5)中的结论,原因是 。
3.(24-25九上·河北保定定州·期末)小明用图甲所示的实验装置探究电流和电阻的关系。电源电压为4.5V且保持不变,三个定值电阻阻值分别为5Ω、10Ω和15Ω,两个滑动变阻器规格分别为“10Ω,1A”和“20Ω,1A”。
(1)图甲电路连接不完整,请添加一根导线将电路连接完整(要求滑片向右滑动时电流表示数变大);
(2)连接电路时,开关应处于 (选填“闭合”或“断开”)状态,滑动变阻器的滑片应移到最 (选填“左”或“右”)端;
(3)正确连接电路后,小明依次使用三个定值电阻进行实验。每次更换定值电阻后,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数与前一次实验相同,记录相应电流表示数,绘制出I-R图像如图乙所示,并得出了实验结论,则实验中电压表的示数为 V;
(4)小明找来一个未知阻值的电阻,重复上述实验,电流表表盘如图丙所示,其示数为 A,该电阻的阻值为 Ω;
(5)根据以上实验数据,实验中小明选择的滑动变阻器规格应为______(选填序号)。
A.“10Ω 1A” B.“20Ω 1A”
4.(24-25九上·河北廊坊三河·期末)小吴利用图甲中的器材探究导体A、B中电流与两端电压的关系,其中电源电压可调。
(1)连接好如图甲所示电路,试触开关,发现电压表无示数、电流表示数不为0,原因可能是 ;排除故障后,闭合开关进行实验,某次实验时电流表如图乙所示,示数为 A;
(2)多次改变导体A两端的电压,并记录对应的 。换用导体B重复上述实验,根据实验数据绘制图像如图丙所示。分析图像发现,同一导体两端的电压与通过电流的比值是定值,因此将这个比值定义为导体的 ;
(3)小欣同学用上述器材研究导体中电流与电阻的关系,保持电源电压不变,为了精确控制导体两端的电压,于是串联接入滑动变阻器进行实验。
实验次数
①
②
③
15
0.2
0.3
0.4
①电路中接入的电阻,使电阻两端电压达到某一固定值,测出电流;
②将的电阻替换为B,要使B两端电压达到固定值,变阻器接入的阻值应比前次实验 (选填“大”或“小”);
③将电阻B替换为A再次进行实验。三次实验数据如表所示,交流时小欣发现第 (选填“①”“②”“③”)次实验数据有误,这是由于接入A后忘记调节变阻器,滑片仍在第②次实验的位置,此时变阻器接入的阻值是 。
5.(24-25九上·河北石家庄42中·期末)乐乐在做“探究电流与电阻的关系”实验时,准备了以下器材:两节新的干电池、电流表、电压表、滑动变阻器标有“40Ω 0.5A”、定值电阻(5Ω,10Ω,15Ω,20Ω)、开关、导线若干。
(1)在如图乙所示的实物图中,滑动变阻器的滑片要移到 (选填“最右端”或“最左端”)。
(2)图乙是乐乐连接好的实验电路,闭合开关后,他发现移动滑片的过程中,电流表的示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”),君君在一旁观察后指出乐乐没有按照电路图正确连接实物,请你在实物图上对连接错误的一根导线打“×” 。
(3)接下来他们分别接入其它定值电阻对“电流与电阻关系”进行探究,在调节滑动变阻器时,眼睛应注视 (选填“电流表”或“电压表”),最终乐乐作出了如图丙所示的图像,请你通过图像中所给信息计算出实验过程中,滑动变阻器两端的电压为 V。由图丙可知,导体两端的电压一定时,流经导体的电流与导体的电阻成反比。
(4)在第(3)问的基础上,当分别接入5Ω和20Ω的定值电阻进行正确实验时,两次电路中的电流之比为 。
(5)在不改变电路连接的情况下,为完成整个实验,并保证电路及元件安全。电压表示数的最大不超过 V。
6.(24-25九上·河北廊坊安次区·期末)小华用如图1所示的电路探究电流与电压、电阻的关系。电源电压恒为4.5V,滑动变阻器最大阻值为20Ω。
(1)她先用阻值为10Ω定值电阻探究电流与电压的关系。
①闭合开关前,应将滑动变阻器滑片移到最右端,否则闭合开关时 (填“电流表”或“电压表”)指针的偏转可能超出所用量程。
②闭合开关,发现电流表示数几乎为零,电压表示数接近3V,原因是定值电阻 (选填“短路”或“断路”)。
③排除故障后,闭合开关,移动滑片,记录了如表数据。第5次的电压表和电流表的示数如图2、3所示,请将示数填入表中。
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
1.6
2.0
2.2
2.4
a
电流I/A
0.16
0.20
0.22
0.24
b
④请在图4中描出表中各组数据对应的点,并根据描出的点画出图像。
⑤分析表中数据或图像的特点,可得出:电阻一定时,电流与电压成正比。得出此结论的理由是 。
(2)接下来,她用原电路探究电压一定时,电流与电阻的关系。先调节滑片,使电压表示数为2V,记录电流表示数;然后断开开关,将10Ω电阻依次换成5Ω、15Ω电阻,闭合开关,移动滑片,使电压表示数仍为2V,记录电流表示数。当换成20Ω电阻后,发现电压表示数始终不能为2V,为了完成实验,下列方案可行的是______(填字母代号)。
A.换用电压为6V的电源
B.把电压表改接为0∼15V量程
C.在开关与滑动变阻器之间串联一个10Ω的电阻
地
考点02
欧姆定律的理解与简单计算
一、单选题
1.(24-25九上·河北张家口·期末)关于欧姆定律,下列说法中正确的是( )
A.欧姆定律反映出了通过导体的电流跟电压和电阻之间的关系
B.由欧姆定律变形式得,电阻与电压成正比,与电流成反比
C.由欧姆定律变形式得,导体两端电压为0时,电阻也为0
D.欧姆定律普遍适用于纯电阻电路和非纯电阻电路
2.(24-25九上·河北保定莲池区·期末)如图所示电路中,Ω,闭合开关S,电压表V1与V2的示数分别为2V和6V,则的阻值是( )
A.4Ω B.24Ω C.20Ω D.10Ω
3.(24-25九上·河北保定定州·期末)如图所示电路,定值电阻R0的阻值为5Ω,R的阻值为15Ω,当S1、S2都闭合时,电压表示数为6V;若只闭合S1,电压表示数为( )
A.1.5V B.4.5V C.2V D.6V
4.(24-25九上·河北保定定州·期末)如图所示电源电压不变,当开关S1闭合,S2断开时,电流表的示数为0.4A;当S1和S2都闭合时,电流表的示数为1.6A,则电阻R1与R2之比为( )
A. B. C. D.
5.(24-25九上·河北保定定州·期末)如图所示是灯泡L与电阻R的电流与电压关系图像,下列说法错误的是( )
A.电阻是一个定值电阻
B.灯泡L的阻值随电压的增大而增大
C.若L与R串联在5V的电源上使用时,则电路中的电流为0.2A
D.若L与R并联在2V的电源上使用时,通过干路的电流是0.8A
6.(24-25九上·河北保定高碑店·期末)如图所示的电路中,电源电压恒为9V,电流表使用“0~0.6A”量程,电压表使用“0~3V”量程,定值电阻R的阻值为10Ω,允许通过的最大电流为0.5A。为保证电路中各元件安全工作,滑动变阻器接入电路的最小阻值为( )
A.20Ω B.10Ω C.8Ω D.5Ω
7.(24-25九上·河北廊坊安次区·期末)如图所示,电源电压恒为6V,敏感元件T的电阻随电流的增大而减小。电压表示数为2V时,电流表示数为0.2A,当电压表示数为2.4V时,电流表示数可能是( )
A.小于0.18A B.等于0.18A
C.大于0.18A,小于0.2A D.大于0.2A,小于0.24A
8.(24-25九上·河北唐山迁安·期中)如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中,电阻、的关系图像如图乙。则下列判断正确的是( )
A.图线A是电阻的关系图像 B.电源电压是
C.当滑片P位于滑动变阻器中点时,电流表示数为 D.滑动变阻器的最大阻值为
9.(24-25九上·河北廊坊安次区·期末)如图为灯泡L和定值电阻R的I-U图像,若将L和R并联在电源电压为3V的电路中,干路电流为 A;若将其串联在电源电压为4V的电路中,L和R的阻值之比为 。
10.(24-25九上·河北唐山丰润区·期末)加在某一导体两端的电压为5V时,通过它的电流为0.5A,此时该导体的电阻为 Ω;当导体两端的电压降低2V时,通过该导体的电流为 A;将一只标有“30Ω,0.3A”字样的定值电阻和一只标有“10Ω,0.6A”字样的定值电阻,在保证两电路元件安全的前提下,若并联接入电路,干路的最大电流是 A;若串联接入电路,电路两端允许加的最大电压是 V。
三、计算题
11.(24-25九上·河北邯郸邯山区邯郸第27中·期末)如图所示电路,电源电压恒定不变,为10Ω的定值电阻,电流表量程为“”,为滑动变阻器,铭牌上标有“50Ω,2A”字样;当开关S闭合、断开时,电流表示数为0.4A。求:
(1)电源电压;
(2)当开关S、均闭合时,为保证电路安全,滑动变阻器允许调节到的最小阻值。
12.(24-25·九上·河北衡水第六中学·期末)如图甲所示为一个超声波加湿器,图乙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R0的阻值为30Ω,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~9V。湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图像如图丙所示,其阻值最大为120Ω(图中未画出)。则在电路安全工作的前提下,求:
(1)当电流表的示数为时,R的阻值;
(2)当电压表示数为时,通过R0的电流;
(3)装置能监测湿度的最大值。
13.(24-25九上·河北邯郸永年区·期末)如图所示电路,电源电压恒定,R1、R3为定值电阻,R3的阻值为,滑动变阻器R2的规格为“100Ω 1.2A”,电流表的量程为0~3A,两电压表的量程均为0~15V。当开关S闭合,且滑片P滑到某点时,电流表的示数为1A,电压表V1、V2的示数分别为3V和9V。求:
(1)R1的阻值;
(2)电源电压;
(3)在保证电路安全的情况下,滑动变阻器R2允许接入电路的阻值范围。
地
考点03
电阻的测量
一、实验题
1.(24-25九上·河北保定竞秀区·期末)小琪同学想测量小灯泡正常发光时的电阻,设计了如图13甲所示的电路。从实验室找来了电源(电源电压恒为6V)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、小灯泡和导线若干,该灯泡上标有“2.5V”的字样(正常发光时电阻约为10Ω)。按电路图连接电路进行实验。
(1)请用笔画线代替导线,将图乙所示实物电路补充完整;
(2)闭合开关前,应把滑片置于最 (选填“左”或“右”)端;闭合开关后,发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压,则故障原因可能是小灯泡 ;
(3)排除故障后,继续实验。当滑片置于某位置时,测得灯泡两端的电压为2V,要让灯泡正常发光,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)端移动;
(4)小琪记录了多组电流表示数I和电流电压表示数U的值,如下表所示。其中当小灯泡正常发光时,电流表示数如下图所示为 A。小灯泡正常发光时的电阻为 Ω(保留一位小数);
电压U/V
1
1.5
2
2.5
电流I/A
0.14
0.2
0.24
(5)小琪同学想利用图甲的实验器材继续“探究电流与电压的关系”。小红则认为不可以,其理由是 。
2.(24-25九上·河北石家庄栾城区第四十八中学·期末)小明同学在做“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”的实验。
(1)小明同学根据图甲连接的实物电路如图乙所示,其中一根导线连接是错误的,请在图乙中将这根线打上“×”,并补画出正确的连线;
(2)闭合开关S,小明发现电流表有示数,电压表无示数,则电路故障可能是 ,
(3)排除故障后,首先探究“通过导体的电流跟导体两端电压的关系”,调节滑动变阻器,测出通过电阻R的电流和对应的电压值如表,由此得出的实验结论是:
U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
I/A
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
(4)在“探究通过导体的电流与导体电阻的关系”实验过程中:
①移动变阻器滑片时,眼睛应注视 (填字母);
A、变阻器滑片 B.电压表示数 C. 电流表示数
②小明选择了电压恒为6V的电源,5Ω、 10Ω、 15Ω、20Ω的定值电阻各一个。实验中,滑动变阻器的作用 。当5Ω电阻接入电路中时,对应的电流值如图丙所示,应选用 (填字母)规格的滑动变阻器才能完成4组实验数据的测量。
A.“20Ω 1A” B. “100Ω 0.1A” C. “50Ω 1A”
【拓展】完成探究实验后,电流表发生故障不能使用,同学小红设计了如图丁所示的电路测出了某一电阻Rx的阻值,请你帮助她将实验步骤补充完整。(滑动变阻器的最大阻值为R0)
①将滑动变阻器滑片移至 A端,闭合开关,记录此时电压表的示数为U;
②将滑动变阻器滑片移至 B端,记录此时电压表的示数为;
③未知电阻阻值的表达式Rx= (用已知和测出的物理量符号表示)。
3.(24-25九上·河北廊坊三河·期末)在测量电阻的实验中:
(1)小华设计的测量电路如图1所示,待测电阻约。
①在开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于最 端;
②导线A、B、C、D中有一根连接错误,这根导线是 ;
③改正连接错误并闭合开关后,小华发现无论怎样调节滑动变阻器,电压表示数不为零且保持不变,而电流表示数始终为零,已知导线及各处连接完好,则故障原因可能是 。
(2)小清设计的测量另一待测电阻阻值的电路如图2所示。他的测量步骤如下第1步:将接在电路中A、B两点间,闭合开关S,调节滑动变阻器滑片P至适当位置,此时电压表的示数如图3所示,示数为 V;
第2步:断开开关S,移走再将电阻箱接在A、B两点间,闭合开关S,保持滑动变阻器的滑片P位置不变,调节 ,使电压表的示数仍如图3所示,此时电阻箱接入电路中阻值,则小清测得的阻值为
4.(24-25九上·河北石家庄42中·期末)小红用伏安法测定值电阻的阻值,实验电路如图甲所示。
(1)该实验的原理是 ;
(2)将待测电阻Rx接入电路,闭合开关后,电压表无示数,电流表有示数,可能是待测电阻 路;
(3)实验过程中,改变滑片位置并进行多次测量,这样做的目的是为了 ;
(4)小红在某次测量中,电压表与电流表的读数如图乙所示,则待测电阻的阻值为 Ω;
(5)实验中,如果电压表突然损坏,已知滑动变阻器的最大阻值为R,电源电压保持不变,但电源电压未知,实验电路图设计如图丙所示,请根据实验过程写出U、Rx表达式。
①先将滑片移至最右端,测出此时的电流I1,则电源电压U=I1Rx;
②再将滑片移至最左端,测出此时的电流I2,则电源电压U= (用I2、Rx、R表示);
③待测电阻的阻值Rx= (用I1、I2、R表示)。
5.(24-25九上·河北唐山遵化·期末)“测量未知阻值R的电阻”实验中,小明同学设计了实验电路并进行了部分连接,如图甲所示。
(1)图甲电路,有一条导线连接错误,请在该导线上打“×”并画出正确连线;
(2)改正错误后,闭合开关S,小明忽然发现定值电阻R左端接线柱松动导致导线脱落,此时 表的示数较大;
(3)拧紧接线柱,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为2.4V;电流表示数如图乙所示是 A;
(4)小明同学设计了以下四种电路,其中电源电压不变且未知,是已知阻值的定值电阻。在不拆改电路的情况下,能够测出未知电阻Rx阻值的电路有_________
A.只有① B.只有②③ C.只有①②③ D.①②③④都可以
地
考点04
欧姆定律的比例计算与图像问题
一、单选题
1.(22-23九上·河北石家庄第42中学·期末)如图所示电路中,两电流表的规格相同(两个量程为0到0.6A和0到3A),闭合开关S,两个电阻均有电流通过,和的示数之比是,和的电阻之比是( )
A. B. C. D.
2.(24-25九上·河北保定莲池区·期末)如图所示,当甲、乙都是电压表时,开关闭合后,灯和都正常发光,甲、乙两个电表的示数之比为;当甲,乙都是电流表时,开关断开后,不计两灯丝电阻的变化。甲、乙两个电表的示数之比为( )
A. B. C. D.
3.(23-24九上·河北唐山路北区·期末)在如图所示的电路中,电阻,,闭合开关,下列说法正确的是( )
A.电阻与串联 B.电流表测干路的电流
C.通过电阻与的电流之比为 D.电流表与电流表的示数之比为
4.(23-24九上·河北邢台·期末)如图所示电路,电源电压保持不变。当滑动变阻器的滑片P在变阻器a端,且只闭合开关S1时,电路中电压表V1、V2的示数比为1︰1。当开关S1和S2都闭合时,电路中电流表A1、A2的示数之比为2︰1。若将滑动变阻器的滑片P固定在变阻器中央时,则以下说法中错误的是( )
A.只闭合开关S1时,电压表V1、V2的示数之比为2︰1
B.只闭合开关S2时,电压表V1、V2的示数之比为4︰1
C.开关S1和S2都闭合时,电流表A1、A2的示数比为2︰1
D.开关 S1和S2都闭合时,电流表A1、A2的示数比为1︰2
5.(24-25九上·河北张家口桥西区·期末)如图甲所示的电路中,a、b、c为三只电表(电流表或电压表)它们的表头如图乙和丙所示,闭合开关S,两只灯均能发光且互不影响,三只电表的指针偏转的角度恰好相同,下列说法不正确的是( )
A.a是电压表 B.L1的阻值可能是25Ω
C.L1和L2的电阻之比为1∶5 D.L1和L2的功率之比为1∶4
6.(24-25九上·河北保定竞秀区·期末)如图所示,是电阻R1、R2的电流与电压的关系图像,下列说法正确的是( )
A.电阻R1两端的电压为4V时,通过它的电流为0.3A
B.电阻R1的阻值大于电阻R2的阻值
C.电阻R1、R2串联,当通过R1的电流为0.2A时,电阻R1、R2两端的总电压为2V
D.电阻R1、R2并联,当R1两端的电压为4V时,电路中的总电流为0.4A
7.(24-25九上·河北保定莲池区·期末)图甲为灯泡L的电流与电压关系的图像。将该灯泡接入图乙电路,电阻R阻值为10Ω,闭合开关S,电流表示数为0.2A,下列说法正确的是( )
A.电源电压1V B.干路电流为0.4A
C.此时灯泡L的电功率为0.5W D.此时灯泡L的电流为0.2A
8.(24-25九上·河北邢台威县名洲镇李寨中学·期末)如图甲所示是电阻Ra和Rb的I-U图像,下列有关说法中正确的是( )
A.电阻Ra的阻值是变化的
B.当电阻Rb两端的电压为2V时,Rb=0.2 Ω
C.在图乙中,当闭合开关,电路中电流为0.2 A时,电路总电阻是10 Ω
D.在图丙中,当闭合开关,电源电压为2 V 时,电路总电流为0.6 A
二、填空题
9.(24-25九上·河北廊坊香河县·期末)如甲图所示电路,,,闭合开关,电压表V1测 的电压,电压表V1与V2的示数之比是 。
10.(24-25九上·河北石家庄第四十八中学·期中)如图甲所示的电路中,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从某点a点移到b点时,滑动变阻器的U-I图像如图乙所示,则电源电压为 V,定值电阻R1的阻值为 Ω。
地
考点05
动态电路的分析与计算
一、单选题
1.(22-23九上·河北邯郸邯山区扬帆中学·期中)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关,将滑动变阻器的滑片由最右端向左移动至中点的过程中( )
A.灯泡的亮度不变 B.电流表的示数不变
C.电压表的示数变小 D.滑动变阻器两端电压变小
2.(24-25九上·河北廊坊安次区·期末)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大
B.电流表读数与电流表读数的差值变大
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小
3.(24-25九上·河北保定莲池区·期末)驾驶员酒醉后驾车负刑事责任,如图为酒精测试仪原理图,可检测驾驶员是否酒驾,图中为定值电阻,酒精气体传感器的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小,如果驾驶员呼出的酒精气体浓度越大,那么( )
A.电流表示数越小 B.电压表示数越大
C.传感器两端的电压越大 D.电路中总电阻变大
4.(24-25九上·河北廊坊三河·期末)如图所示,电源电压不变,置于中点,为电流表或电压表,任意闭合开关时,电路都是安全的。下列说法正确的是( )
A.是电流表
B.闭合、,断开,向左滑动,电表的示数变大
C.只闭合,向左滑动,表与电流表示数的比值变大
D.闭合、、,向左滑动,电流表的示数减小
5.(24-25九上·河北保定莲池区·期末)如图所示,电源电压不变,滑动变阻器滑片P置于中点。下列说法正确的是( )
A.、、都闭合时,的示数和的示数相等
B.只闭合,滑片P向右滑动,电路的总功率变小
C.、、都闭合时,滑片P向右滑动,V示数与示数的比值变大
D.只闭合,滑片P向左滑动,V示数的变化量与示数的变化量的比值不变
6.(24-25九上·河北石家庄42中·期末)如图甲所示,电源电压保持不变,滑动变阻器RP标有“60Ω 1A”,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程均为0~15V。先闭合开关S1、S2,断开开关S3、S4,在保障电路元件安全的情况下,将滑动变阻器的滑片P从最右端滑动到m点,灯泡L恰好正常发光;再断开开关S1、S2,闭合开关S3、S4,将滑动变阻器的滑片P从m点向左移动到最大程度。图乙是两次调节过程中电流表与电压表示数变化关系图像,则下列说法错误的是( )
A.电源电压为7.5V
B.定值电阻R的阻值为8Ω
C.灯泡正常发光的电阻为20Ω
D.闭合S1、S3,断开S2、S4,为保证电路安全,滑动变阻器的阻值范围是4.5~60Ω
灯泡正常发光的电阻
二、填空题
7.(24-25九上·河北石家庄28中·期末)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,此过程中电压表示数与电流表示数的比值将 ;电压表示数与电流表示数的乘积将 (以上两空均选填“变大”“变小”或“不变”)。
8.(24-25九上·河北石家庄23中·期末)如图甲是体育课上坐位体前屈测量仪,图乙和图丙是用电表示数来反映成绩的模拟电路。推动绝缘柄使滑动变阻器的滑片向左移动,图乙可利用示数增大的 (选填“电流表”或“电压表”)反映测量成绩;图丙中电流表示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”);两种设计,电表示数与推动距离可成正比的是图 (选填“乙”或“丙”)。
9.(24-25九上·河北石家庄28中·期末)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。闭合开关S,当滑动变阻器滑片P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,电源电压为 V,滑动变阻器最大阻值为 Ω。
三、计算题
10.(24-25九上·河北石家庄第42中·期中)如图(a)所示的电路中,电源电压为24V且保持不变。电阻R1的阻值为5Ω,滑动变阻器上标有“2A”字样。闭合开关S后,电压表的示数为8V,电压表盘如图(b)所示。求:
(1)通过电阻R1的电流I1;
(2)滑动变阻器接入电路的阻值R2;
(3)移动滑动变阻器的滑片P,在保证电路安全工作的情况下,电压表示数最小值与最大值之比为3∶10,求滑动变阻器R2的接入阻值范围。
11.(24-25九上·河北廊坊三河·期末)如图1所示,电源电压可调,为标有“0.5A”字样的滑动变阻器,电流表量程为0~0.6A,、是额定电压均为3V的小灯泡,其电流与电压的关系如图2所示。若只闭合,电源电压调节为5V,滑片滑至中点时灯正常发光。求:
(1)正常发光时的电阻。
(2)滑动变阻器的最大阻值。
(3)只闭合,在滑动变阻器接入电路的电阻不小于2Ω的条件下移动滑片,使得电路中有一只小灯泡始终能正常发光。在保证电路安全的前提下,求电源电压的调节范围。(解答时,要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等,只写最后结果不得分)
2 / 2
学科网(北京)股份有限公司
$
专题05 欧姆定律
5大高频考点概览
考点01 探究电流与电压、电阻的关系实验
考点02 欧姆定律的理解与简单计算
考点03电阻的测量
考点04 欧姆定律的比例计算与图像问题
考点05动态电路的分析与计算
地
考点01
探究电流与电压、电阻的关系实验
一、单选题
1.(23-24九下·河北省唐山市路南区·期末)小宇和同学们在做电学实验过程中,她们经过讨论,依次改进了“探究电流跟电压的关系”的实验电路图,如图甲、乙、丙所示。下列说法正确的是( )
A.图甲改进为图乙:为保证实验过程中电压这一因素不变
B.图乙改进为图丙:实现多次实验,得到电流跟电压之间的定量关系
C.图丙:移动滑动变阻器目的是保持电阻R两端电压不变
D.图丙:不增加任何器材、不改变电路,也可以探究电流与电阻的关系
【答案】B
【解析】A.探究“电流与电压的关系”实验中,应控制电阻不变,而灯的电阻随温度的改变而改变,由图甲改进为图乙是为保证实验过程中电阻这—因素不变,故A错误;
B.由图乙改进为图丙是因为使用滑动变阻器既能保护电路,又能通过调节滑动变阻器的滑片使定值电阻R两端的电压改变,得到电流跟电压之间的定量关系,故B正确;
C.探究电流跟电压的关系实验中,需多次改变电流和电压的数值,移动滑动变阻器目的是改变电阻两端电压和通过电阻的电流,故C错误;
D.在“探究电流跟电阻关系”的实验中,需控制电阻两端电压不变,多次改变电阻阻值,故需要添加几个阻值不同的电阻,故D错误。
故选B。
二、实验题:
2.(24-25九上·河北保定满城区·期末)在探究“电流与电压的关系”时,小高连接了如图甲所示的电路:
次数
1
2
3
4
电压
0.6
1.0
1.4
1.8
电流
0.20
0.28
0.36
(1)小高检查电路时发现接错了一根导线,请你在这根导线上打“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确(导线不要交叉);
(2)在连接电路时,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)正确连接电路后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,已知导线、仪表均完好且接触良好,则故障原因可能是电阻R (选填“断路”或“短路”);
(4)排除故障后,闭合开关,调节滑片P,数据记录如上表。其中第1次实验时电流表的示数如图乙所示,读数为 A;
(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)小雪同学用小灯泡代替电阻进行探究,发现无法得出(5)中的结论,原因是 。
【答案】(1)(2)断开 A(3)短路 (4)0.12 (5)正比 (6)灯丝电阻随温度的升高而增大,不是定值
【解析】(1)检查图甲,发现电流表并联在定值电阻两端,这是错误的。电流表应该与定值电阻串联。因此,在定值电阻右端与电流表连接的导线上打“×”,再把定值电阻右端接线柱与电压表的负接线柱相连,如图所示:
(2)[1][2]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)闭合开关S后,移动滑片P时电流表有示数,则电路为通路,发现电压表无示数,则电路故障可能是定值电阻R发生了短路。
(4)电流表使用0~0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.12A。
(5)分析表格中数据知,电压与电流的比值一定,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)灯泡的电阻随温度的升高而增大,不是定值,所以不能得出(5)中的结论。
3.(24-25九上·河北保定定州·期末)小明用图甲所示的实验装置探究电流和电阻的关系。电源电压为4.5V且保持不变,三个定值电阻阻值分别为5Ω、10Ω和15Ω,两个滑动变阻器规格分别为“10Ω,1A”和“20Ω,1A”。
(1)图甲电路连接不完整,请添加一根导线将电路连接完整(要求滑片向右滑动时电流表示数变大);
(2)连接电路时,开关应处于 (选填“闭合”或“断开”)状态,滑动变阻器的滑片应移到最 (选填“左”或“右”)端;
(3)正确连接电路后,小明依次使用三个定值电阻进行实验。每次更换定值电阻后,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数与前一次实验相同,记录相应电流表示数,绘制出I-R图像如图乙所示,并得出了实验结论,则实验中电压表的示数为 V;
(4)小明找来一个未知阻值的电阻,重复上述实验,电流表表盘如图丙所示,其示数为 A,该电阻的阻值为 Ω;
(5)根据以上实验数据,实验中小明选择的滑动变阻器规格应为______(选填序号)。
A.“10Ω 1A” B.“20Ω 1A”
【答案】(1) (2)断开 左 (3)2.4
(4) 0.12 20 (5)B
【解析】(1)滑片向右滑动时电流表示数变大,表明滑动变阻器接入阻值变小,则滑动变阻器下端接线柱应选择右边接线柱,如图所示
(2)[1]为了防止电路连接过程中出错而损坏电路,连接电路时开关应断开。
[2]为了防止电流过大而损坏电路元件,闭合开关前滑动变阻器应接入最大阻值处,故滑片P应置于最左端。
(3)如图乙所示,当接入电阻为5Ω时,通过的电流为0.48A,故实验中电压表的示数为
(4)[1][2]如图丙所示,电流表接入量程为0~0.6A,分度值为0.02A,读数为0.12A,根据实验要求电压表示数为2.4V不变,故此时接入定值电阻为
(5)当电路中接入入定值电阻为20Ω时,滑动变阻器接入阻值为
故滑动变阻器最小阻值至少为17.5Ω,故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
4.(24-25九上·河北廊坊三河·期末)小吴利用图甲中的器材探究导体A、B中电流与两端电压的关系,其中电源电压可调。
(1)连接好如图甲所示电路,试触开关,发现电压表无示数、电流表示数不为0,原因可能是 ;排除故障后,闭合开关进行实验,某次实验时电流表如图乙所示,示数为 A;
(2)多次改变导体A两端的电压,并记录对应的 。换用导体B重复上述实验,根据实验数据绘制图像如图丙所示。分析图像发现,同一导体两端的电压与通过电流的比值是定值,因此将这个比值定义为导体的 ;
(3)小欣同学用上述器材研究导体中电流与电阻的关系,保持电源电压不变,为了精确控制导体两端的电压,于是串联接入滑动变阻器进行实验。
实验次数
①
②
③
15
0.2
0.3
0.4
①电路中接入的电阻,使电阻两端电压达到某一固定值,测出电流;
②将的电阻替换为B,要使B两端电压达到固定值,变阻器接入的阻值应比前次实验 (选填“大”或“小”);
③将电阻B替换为A再次进行实验。三次实验数据如表所示,交流时小欣发现第 (选填“①”“②”“③”)次实验数据有误,这是由于接入A后忘记调节变阻器,滑片仍在第②次实验的位置,此时变阻器接入的阻值是 。
【答案】(1)导体A短路 0.2 (2)电流值 电阻(3)小 ③ 10
【解析】(1)[1]试触开关时,电流表有示数,说明电路是通路;而电压表无示数,可能是与电压表并联的导体A被短路了。因为当导体A短路时,电压表相当于测量一段导线两端的电压,所以电压表示数为0。
[2]由图乙可知,电流表接小量程,分度值为0.02A,故电流表的读数为0.2A。
(2)[1]在探究电流与电压的关系时,要多次改变导体A两端的电压,并记录对应的电流表示数,这样才能分析出电流与电压之间的关系。
[2]实验过程中,改变导体两端电压,并记录通过导体的电流,进行分析,结合图丙可知,同一导体两端的电压与通过电流的比值是一定的,这个比值就是导体的电阻。
(3)[1]由图丙可求得B的电阻为
将15Ω的电阻替换为B,即定值电阻接入的阻值变小,根据串联分压可知,定值电阻的分压变小,滑动变阻器的分压变大,但实验中要控制定值电阻两端电压不变,所以应减小滑动变阻器的分压,故滑动变阻器接入的阻值应变小。
[2]探究电流与电阻的关系实验中,要保持电阻两端的电压不变,因为实验次数①②定值电阻两端的电压为3V,由图丙知当通过A的电流为0.4A时,导体A两端的电压为2V,即实验次数③定值电阻两端的电压为2V,故第③次实验数据有误。
[3]由图丙可知,电阻A两端的电压为2V时,对应的电流为0.4A,故
因为电阻A、B接入电路后,滑动变阻器接入的电阻相同,所以电源电压为,代入数值得
解得。
5.(24-25九上·河北石家庄42中·期末)乐乐在做“探究电流与电阻的关系”实验时,准备了以下器材:两节新的干电池、电流表、电压表、滑动变阻器标有“40Ω 0.5A”、定值电阻(5Ω,10Ω,15Ω,20Ω)、开关、导线若干。
(1)在如图乙所示的实物图中,滑动变阻器的滑片要移到 (选填“最右端”或“最左端”)。
(2)图乙是乐乐连接好的实验电路,闭合开关后,他发现移动滑片的过程中,电流表的示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”),君君在一旁观察后指出乐乐没有按照电路图正确连接实物,请你在实物图上对连接错误的一根导线打“×” 。
(3)接下来他们分别接入其它定值电阻对“电流与电阻关系”进行探究,在调节滑动变阻器时,眼睛应注视 (选填“电流表”或“电压表”),最终乐乐作出了如图丙所示的图像,请你通过图像中所给信息计算出实验过程中,滑动变阻器两端的电压为 V。由图丙可知,导体两端的电压一定时,流经导体的电流与导体的电阻成反比。
(4)在第(3)问的基础上,当分别接入5Ω和20Ω的定值电阻进行正确实验时,两次电路中的电流之比为 。
(5)在不改变电路连接的情况下,为完成整个实验,并保证电路及元件安全。电压表示数的最大不超过 V。
【答案】(1)最左端 (2)不变 (3)电压表 1
(4)4∶1 (5)2.5
【解析】(1)在实物图中,由于滑动变阻器采用右闭左开的接法,即当滑片在最右端时,滑动变阻器接入电路的电阻最小,电路中的电流最大;当滑片在最左端时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,电路中的电流最小。因此,在闭合开关前,为了保护电路,滑动变阻器的滑片要移到最左端。
(2)[1]由图可知,滑动变阻器与电压表串联后再与电阻并联在一起,通过滑动变阻器的电流为0,电压表测量的是电阻两端的电压,保持不变,故电流表示数不变。
[2]定值电阻与滑动变阻器应串联在电路中,电压表应测量定值电阻两端的电压,故电路的错误之处和改进方法如下图所示:
(3)[1]在分别接入其它定值电阻对“电流与电阻关系”进行探究时,需要保持定值电阻两端的电压不变。因此,在调节滑动变阻器时,眼睛应注视电压表,以确保电压表的示数保持不变。
[2]观察乐乐作出的图像,当电阻为5Ω时,电流为0.4A,根据欧姆定律,可以计算出定值电阻两端的电压为,滑动变阻器两端的电压应为
(4)实验中需控制电阻两端的电压不变,即电压一定,由欧姆定律可得实验中他接入5Ω、20Ω定值电阻时,两次电路的电流之比为
(5)由滑动变阻器标有“40Ω 0.5A”,所以电路中电流最大值为0.5A,此时电压表示数最大值为
6.(24-25九上·河北廊坊安次区·期末)小华用如图1所示的电路探究电流与电压、电阻的关系。电源电压恒为4.5V,滑动变阻器最大阻值为20Ω。
(1)她先用阻值为10Ω定值电阻探究电流与电压的关系。
①闭合开关前,应将滑动变阻器滑片移到最右端,否则闭合开关时 (填“电流表”或“电压表”)指针的偏转可能超出所用量程。
②闭合开关,发现电流表示数几乎为零,电压表示数接近3V,原因是定值电阻 (选填“短路”或“断路”)。
③排除故障后,闭合开关,移动滑片,记录了如表数据。第5次的电压表和电流表的示数如图2、3所示,请将示数填入表中。
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
1.6
2.0
2.2
2.4
a
电流I/A
0.16
0.20
0.22
0.24
b
④请在图4中描出表中各组数据对应的点,并根据描出的点画出图像。
⑤分析表中数据或图像的特点,可得出:电阻一定时,电流与电压成正比。得出此结论的理由是 。
(2)接下来,她用原电路探究电压一定时,电流与电阻的关系。先调节滑片,使电压表示数为2V,记录电流表示数;然后断开开关,将10Ω电阻依次换成5Ω、15Ω电阻,闭合开关,移动滑片,使电压表示数仍为2V,记录电流表示数。当换成20Ω电阻后,发现电压表示数始终不能为2V,为了完成实验,下列方案可行的是______(填字母代号)。
A.换用电压为6V的电源
B.把电压表改接为0∼15V量程
C.在开关与滑动变阻器之间串联一个10Ω的电阻
【答案】(1)电压表 断路 2.8 0.28 电压与电流的比为一定值 (2)C
【解析】(1)①[1]电源电压恒为4.5V,由图1可知,电压表选用小量程,若闭合开关前,没有将滑动变阻器的滑片移到最右端,当滑动变阻器接入的电阻较小,分度的电压小于1.5V时,闭合开关时电压表指针的偏转超出所用量程,损坏电压表。
②[2]闭合开关,发现电流表示数几乎为零,电路可能断路,电压表示数接近3V,电压表两个接线柱到电源两端通路,由此可知定值电阻断路
③[3][4]第5次的电压表和电流表的示数如图2、3所示,电压表选用小量程,分度值0.1V,其示数为2.8V;电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.28A。
④[5]根据表中数据利用描点法画图,如下图所示:
⑤[6]由表中数据可知,电压与电流的比值为
为一定值,由此可知电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(2)A。换用电压为6V的电源,定值电阻两端电压保持2V不变,滑动变阻器两端电压为4V,根据串联分压原理得
即滑动变阻器的阻值是定值电阻的2倍,当换成20Ω电阻后,则解得
因此该方法不可行,故A不符合题意;
B.把电压表改接为0~15V量程,并不能改变定值电阻两端电压和滑动变阻器接入电路的阻值,因此该方法不可行,故B不符合题意;
C.在开关与滑动变阻器之间串联一个10Ω的电阻,当换成20Ω电阻后,由A可知,滑动变阻器接入电路的阻值为15Ω<20Ω,电压表示数为2V,故C正确。
故选C。
地
考点02
欧姆定律的理解与简单计算
一、单选题
1.(24-25九上·河北张家口·期末)关于欧姆定律,下列说法中正确的是( )
A.欧姆定律反映出了通过导体的电流跟电压和电阻之间的关系
B.由欧姆定律变形式得,电阻与电压成正比,与电流成反比
C.由欧姆定律变形式得,导体两端电压为0时,电阻也为0
D.欧姆定律普遍适用于纯电阻电路和非纯电阻电路
【答案】A
【解析】A.由可知,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比,跟它的电阻成反比,故A正确;
BC.导体的电阻由导体本身决定,与导体两端的电压及导体中的电流无关,故BC错误;
D.欧姆定律只适用于纯电阻电路及电解质溶液中,对于非纯电阻不能适用,故D错误。
故选A。
2.(24-25九上·河北保定莲池区·期末)如图所示电路中,Ω,闭合开关S,电压表V1与V2的示数分别为2V和6V,则的阻值是( )
A.4Ω B.24Ω C.20Ω D.10Ω
【答案】D
【解析】闭合开关,两电阻串联接入电路,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测电源电压,串联电路总电压等于各部分电压之和,则两端的电压
串联电路各处电流相等,根据欧姆定律可得
已知Ω,则
故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
3.(24-25九上·河北保定定州·期末)如图所示电路,定值电阻R0的阻值为5Ω,R的阻值为15Ω,当S1、S2都闭合时,电压表示数为6V;若只闭合S1,电压表示数为( )
A.1.5V B.4.5V C.2V D.6V
【答案】B
【解析】如图所示,当S1、S2都闭合时,R0短路,电压表测电源电压,电压表示数即电源电压为6V;若只闭合S1,两电阻串联,电压表测R两端电压,此时电路中电流为
电压表示数即R两端电压为
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
4.(24-25九上·河北保定定州·期末)如图所示电源电压不变,当开关S1闭合,S2断开时,电流表的示数为0.4A;当S1和S2都闭合时,电流表的示数为1.6A,则电阻R1与R2之比为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】当开关S1闭合,S2断开时,两电阻串联,电流表的示数为0.4A;则电源电压为①
当S1和S2都闭合时,R2短路,电路为R1的简单电路,电流表的示数为1.6A,则电源电压为②
联立①②,电阻R1与R2之比为1∶3,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5.(24-25九上·河北保定定州·期末)如图所示是灯泡L与电阻R的电流与电压关系图像,下列说法错误的是( )
A.电阻是一个定值电阻
B.灯泡L的阻值随电压的增大而增大
C.若L与R串联在5V的电源上使用时,则电路中的电流为0.2A
D.若L与R并联在2V的电源上使用时,通过干路的电流是0.8A
【答案】C
【解析】A.由图可知,电阻R的I-U图像是一条过原点的直线,说明电阻R是一个定值电阻,故A正确,不符合题意;
B.由图可知,灯泡L电压为1V时,电阻为
电压为2V时,电阻为
且随着电压的增大,电流增加的越来越慢,可说明灯泡L的阻值随电压的增大而增大,故B正确,不符合题意;
C.由图可知,当电路电流为0.4A时,灯泡L与R的电压分别为1V和4V,电源电压为4V+1V=5V
故C错误,符合题意;
D.若L与R并联在2V的电源上,通过它们的电流分别为0.6A和0.2A,通过干路的电流是0.6A+0.2A=0.8A
故D正确,不符合题意。
故选C。
6.(24-25九上·河北保定高碑店·期末)如图所示的电路中,电源电压恒为9V,电流表使用“0~0.6A”量程,电压表使用“0~3V”量程,定值电阻R的阻值为10Ω,允许通过的最大电流为0.5A。为保证电路中各元件安全工作,滑动变阻器接入电路的最小阻值为( )
A.20Ω B.10Ω C.8Ω D.5Ω
【答案】A
【解析】分析电路图可知,闭合开关,定值电阻R与滑动变阻器串联,当滑动变阻器接入电路中的电阻越小,串联电路的总电阻越小,在电源电压不变时,电路中的电流越大,由题意可得电流表使用“0~0.6A”量程,定值电阻R允许通过的最大电流为0.5A,而电压表测量定值电阻R两端的电压,电压表的量程为0~3V。当电压表示数达到3V时,通过R的电流为
所以为保证电路元件安全,电路中的最大电流只能为0.3A,当电流最大为0.3A时电路中的总电阻最小,最小总电阻为
滑动变阻器可接入电路中的最小电阻为
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
7.(24-25九上·河北廊坊安次区·期末)如图所示,电源电压恒为6V,敏感元件T的电阻随电流的增大而减小。电压表示数为2V时,电流表示数为0.2A,当电压表示数为2.4V时,电流表示数可能是( )
A.小于0.18A B.等于0.18A
C.大于0.18A,小于0.2A D.大于0.2A,小于0.24A
【答案】A
【解析】由电路图可知,敏感元件T与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中电流。电压表示数为2V时,电流表示数为0.2A,由欧姆定律可知
;当电压表示数为2.4V时,由串联电路电压特点可知,敏感元件T两端的电压
,若敏感元件T的电阻不随电流的变化而变化,则
由于当电压表示数为2.4V时,电路中电流减小了,因此T的阻值增大,由可知,此时的电流小于0.18A。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
8.(24-25九上·河北唐山迁安·期中)如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中,电阻、的关系图像如图乙。则下列判断正确的是( )
A.图线A是电阻的关系图像 B.电源电压是
C.当滑片P位于滑动变阻器中点时,电流表示数为 D.滑动变阻器的最大阻值为
【答案】D
【解析】由电路图知道,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流;
A.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,R1两端的电压最大,R2两端的电压为0,由图像知道,A为滑动变阻器R2的I-U关系图像,B为电阻R1的I-U图像,故A错误;
B.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,由U-I图像可知,电路中的最小电流I=0.2A,R1两端的电压U1=4V,R2两端的电压U2=14V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源电压
故B错误;
D.由知道,定值电阻R1的阻值为,由知道,滑动变阻器的最大阻值,故D正确;
C.当滑片P位于滑动变阻器中点时,滑动变阻器的阻值是
由和串联电路电阻的特点知道,电路的电流,故C错误。
故选D。
二、填空题
9.(24-25九上·河北廊坊安次区·期末)如图为灯泡L和定值电阻R的I-U图像,若将L和R并联在电源电压为3V的电路中,干路电流为 A;若将其串联在电源电压为4V的电路中,L和R的阻值之比为 。
【答案】 0.6 1∶3
【解析】[1]将L和R并联在电源电压为3V的电路中,由并联电路中各支路电压等于电源电压可知,L和R两端电压都为3V,并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,由图可得
[2]将其串联在电源电压为4V的电路中,由串联电路中各用电器电压之和等于电源电压,串联电路中处处电流相等,由图可得,当电路电流为0.2A时,L电压为1V, R电压为3V,此时电源电压为,由欧姆定律得,L与R的阻值之比。
10.(24-25九上·河北唐山丰润区·期末)加在某一导体两端的电压为5V时,通过它的电流为0.5A,此时该导体的电阻为 Ω;当导体两端的电压降低2V时,通过该导体的电流为 A;将一只标有“30Ω,0.3A”字样的定值电阻和一只标有“10Ω,0.6A”字样的定值电阻,在保证两电路元件安全的前提下,若并联接入电路,干路的最大电流是 A;若串联接入电路,电路两端允许加的最大电压是 V。
【答案】10 0.3 0.8 12
【解析】[1][2]导体两端的电压为5V时,通过的电流为0.5A,根据可知,导体的电阻为
电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,故当导体两端的电压降低 2V 时,该电阻的阻值不变,仍为10Ω,当导体两端的电压降低 2V 时,通过该导体的电流为
[3]定值电阻“30Ω,0.3A”R1两端的最大电压为
电阻“10Ω,0.6A”R2两端的最大电压为
两电阻并联,并联电路各支路两端电压相同,要保证元件不被烧坏,要取电压较小的,所以电源的电压为6V,通过R2的电流为I2=0.6A,通过R1的电流
干路中的最大电流为
[4]两电阻串联,串联电路各处电流相等,所以通过电路的电流最大为0.3A,此时电阻R1两端的最大电压为9V,电阻R2两端的最大电压为
串联电路总电压等于各部分电压之和,则电路两端允许加的最大电压为
三、计算题
11.(24-25九上·河北邯郸邯山区邯郸第27中·期末)如图所示电路,电源电压恒定不变,为10Ω的定值电阻,电流表量程为“”,为滑动变阻器,铭牌上标有“50Ω,2A”字样;当开关S闭合、断开时,电流表示数为0.4A。求:
(1)电源电压;
(2)当开关S、均闭合时,为保证电路安全,滑动变阻器允许调节到的最小阻值。
【答案】(1)4V (2)20Ω
【解析】(1)开关S闭合、S1断开时,电路为只有R1的简单电路,此时电流表示数为0.4A,则电源电压为
(2)当开关S、S1均闭合时,电路为并联电路,电流表测量干路电流,并联电路支路电压等于电源电压,所以R1两端的电压不变,则经过R1的电流不变,电流表的最大测量值为0.6A,经过R1的电流为0.4A,则经过滑动变阻器的最大电流为,滑动变阻器最小阻值为
12.(24-25·九上·河北衡水第六中学·期末)如图甲所示为一个超声波加湿器,图乙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R0的阻值为30Ω,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~9V。湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图像如图丙所示,其阻值最大为120Ω(图中未画出)。则在电路安全工作的前提下,求:
(1)当电流表的示数为时,R的阻值;
(2)当电压表示数为时,通过R0的电流;
(3)装置能监测湿度的最大值。
【答案】(1)30Ω (2)0.1A (3)80%
【解析】(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0.2A时,由可得,此时的总电阻
因串联电路总电阻等于各电阻之和,所以,此时R接入电路中的阻值
(2)当电压表示数为9V时,由串联电路的电压特点可得R0两端的电压
此时通过R0的电流
(3)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;湿敏电阻R两端的电压最大为9V,电路中的电流
根据欧姆定律可得,湿敏电阻R接入电路中的最大电阻为
由图丙可知,装置能监测湿度的最大值为80%。
13.(24-25九上·河北邯郸永年区·期末)如图所示电路,电源电压恒定,R1、R3为定值电阻,R3的阻值为,滑动变阻器R2的规格为“100Ω 1.2A”,电流表的量程为0~3A,两电压表的量程均为0~15V。当开关S闭合,且滑片P滑到某点时,电流表的示数为1A,电压表V1、V2的示数分别为3V和9V。求:
(1)R1的阻值;
(2)电源电压;
(3)在保证电路安全的情况下,滑动变阻器R2允许接入电路的阻值范围。
【答案】(1)3Ω; (2)18V; (3)3~42Ω
【解析】(1)闭合开关,R1、R2、R3串联接入电路,电流表测通过电路的电流,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R1、R2两端的电压,电流表的示数为1A,R1的阻值为
(2)滑片P滑到某点时,电流表的示数为1A,电压表V1、V2的示数分别为3V和9V,根据欧姆定律可得R3两端的电压
串联电路总电压等于各部分电压之和,则电源电压
(3)滑动变阻器R2的规格为“100Ω 1.2A”,电流表的量程为0~3A,串联电路各处电流相等,则通过电路的最大电流为1.2A,此时电路总电阻
此时滑动变阻器接入电路的最小阻值
根据串联分压原理可知,电压表V2示数最大时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,电压表的量程为0~15V,当电压表V2示数最大为15V时,通过电路的电流
此时R1两端的电压
此时滑动变阻器接入电路的最大阻值
所以滑动变阻器接入电路的阻值范围为3~42Ω。
地
考点03
电阻的测量
一、实验题
1.(24-25九上·河北保定竞秀区·期末)小琪同学想测量小灯泡正常发光时的电阻,设计了如图13甲所示的电路。从实验室找来了电源(电源电压恒为6V)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、小灯泡和导线若干,该灯泡上标有“2.5V”的字样(正常发光时电阻约为10Ω)。按电路图连接电路进行实验。
(1)请用笔画线代替导线,将图乙所示实物电路补充完整;
(2)闭合开关前,应把滑片置于最 (选填“左”或“右”)端;闭合开关后,发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压,则故障原因可能是小灯泡 ;
(3)排除故障后,继续实验。当滑片置于某位置时,测得灯泡两端的电压为2V,要让灯泡正常发光,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)端移动;
(4)小琪记录了多组电流表示数I和电流电压表示数U的值,如下表所示。其中当小灯泡正常发光时,电流表示数如下图所示为 A。小灯泡正常发光时的电阻为 Ω(保留一位小数);
电压U/V
1
1.5
2
2.5
电流I/A
0.14
0.2
0.24
(5)小琪同学想利用图甲的实验器材继续“探究电流与电压的关系”。小红则认为不可以,其理由是 。
【答案】(1)(2)右 断路 (3)左 (4)0.26 9.6
(5)灯泡的电阻随温度的升高而增大,不能保持不变
【解析】(1)由图甲可知,电压表并联在灯泡两端,灯泡的额定电压为2.5V,因此应将灯泡右侧与电压表的“3”接线柱相连,如图所示:
(2)[1]闭合开关前,为了保护电路,应将滑动变阻器的滑片位于阻值最大处,即最右端。
[2]闭合开关后,发现电流表无示数,说明电路可能断路,电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源之间是相通的,因此故障可能是灯泡断路了。
(3)当滑片置于某位置时,测得灯泡两端的电压为2V,要让灯泡正常发光,需要使电压表示数为2.5V,根据串联电路电压特点可知,应减小滑动变阻器两端的电压,根据串联分压原理可知,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,因此应将滑片向左移动。
(4)[1]由图可知,电流表使用小量程,分度值为0.02A,示数为0.26A。
[2]小灯泡正常发光时的电阻为
(5)“探究电流与电压的关系”时,需要保持电阻不变,因小灯泡的电阻随温度的升高而增大,不能保持不变因此不能用图甲的实验器材继续“探究电流与电压的关系”。
2.(24-25九上·河北石家庄栾城区第四十八中学·期末)小明同学在做“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”的实验。
(1)小明同学根据图甲连接的实物电路如图乙所示,其中一根导线连接是错误的,请在图乙中将这根线打上“×”,并补画出正确的连线;
(2)闭合开关S,小明发现电流表有示数,电压表无示数,则电路故障可能是 ,
(3)排除故障后,首先探究“通过导体的电流跟导体两端电压的关系”,调节滑动变阻器,测出通过电阻R的电流和对应的电压值如表,由此得出的实验结论是:
U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
I/A
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
(4)在“探究通过导体的电流与导体电阻的关系”实验过程中:
①移动变阻器滑片时,眼睛应注视 (填字母);
A、变阻器滑片 B.电压表示数 C. 电流表示数
②小明选择了电压恒为6V的电源,5Ω、 10Ω、 15Ω、20Ω的定值电阻各一个。实验中,滑动变阻器的作用 。当5Ω电阻接入电路中时,对应的电流值如图丙所示,应选用 (填字母)规格的滑动变阻器才能完成4组实验数据的测量。
A.“20Ω 1A” B. “100Ω 0.1A” C. “50Ω 1A”
【拓展】完成探究实验后,电流表发生故障不能使用,同学小红设计了如图丁所示的电路测出了某一电阻Rx的阻值,请你帮助她将实验步骤补充完整。(滑动变阻器的最大阻值为R0)
①将滑动变阻器滑片移至 A端,闭合开关,记录此时电压表的示数为U;
②将滑动变阻器滑片移至 B端,记录此时电压表的示数为;
③未知电阻阻值的表达式Rx= (用已知和测出的物理量符号表示)。
【答案】(1)(2)定值电阻短路 (3)电阻一定时,通过导体的电流与电压成正比 (4)B 控制定值电阻两端电压不变 C
【解析】(1)根据图乙的实物图连接可知,滑动变阻器被短路,电压表串联在电路中,则正确的连接如下图所示:
(2)闭合开关,移动滑片,发现电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数,说明与电压表并联的定值电阻短路。
(3)由表格中的数据可知,每组对应的电流与电压的比值是一个定值,可得:电阻一定时,通过导体的电流与电压成正比。
(4)[1]在探究“通电导体的电流与导体电阻的关系”时,需要保持电阻两端的电压不变,所以移动滑片时,眼睛应注视电压表,故AC不符合题意,B符合题意。
故选B。
[2]每次实验中更换定值电阻后电压表示数会发生变化,所以实验中更换定值电阻后要调节滑动变阻器,控制定值电阻两端电压不变。
[3]由于电压恒为6V的电源,当5Ω电阻接入电路中时,对应的电流值如图丙所示,根据欧姆定律可知,电流表选择小量程接入电路,分度值为0.02A,图丙的示数为0.4A,则定值电阻两端的电压为
定值电阻两端的电压为2V,则变阻器两端的电压保持为
定值电阻的阻值为时,据串联电路的分压特点,则有,解得:,当定值电阻的阻值为时,电路中的最小电流为
所以滑动变阻器应选“”,故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
[4]将滑动变阻器滑片移至A端,闭合开关,记录此时电压表的示数为U;②将滑动变阻器滑片移至B端,记录此时电压表的示数为,因为串联电路中总电压等于各分电压之和,所以滑动变阻器两端的电压
由于串联电路中各处的电流相等,根据欧姆定律,可得电路中的电流
再根据欧姆定律,可得未知电阻的阻值
3.(24-25九上·河北廊坊三河·期末)在测量电阻的实验中:
(1)小华设计的测量电路如图1所示,待测电阻约。
①在开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于最 端;
②导线A、B、C、D中有一根连接错误,这根导线是 ;
③改正连接错误并闭合开关后,小华发现无论怎样调节滑动变阻器,电压表示数不为零且保持不变,而电流表示数始终为零,已知导线及各处连接完好,则故障原因可能是 。
(2)小清设计的测量另一待测电阻阻值的电路如图2所示。他的测量步骤如下第1步:将接在电路中A、B两点间,闭合开关S,调节滑动变阻器滑片P至适当位置,此时电压表的示数如图3所示,示数为 V;
第2步:断开开关S,移走再将电阻箱接在A、B两点间,闭合开关S,保持滑动变阻器的滑片P位置不变,调节 ,使电压表的示数仍如图3所示,此时电阻箱接入电路中阻值,则小清测得的阻值为
【答案】(1) 左 D 定值电阻断路(2) 2 电阻箱 48
【解析】(1)[1]为保护电路,在开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处,即最左端。
[2]导线A、B、C、D中有一根连接错误,这根导线是D,图中定值电阻和电压表同时被短路,应将导线D的上端与定值电阻的左端接线柱相连。
[3]电流表示数始终为零,说明电路发生断路,电压表示数不为零且保持不变,说明电压表的两端与电源相通,则电路中故障原因可能为定值电阻断路。
(2)[1]由图3可知电压表接小量程,分度值为0.1V,示数为2V。
[2][3]再将电阻箱R接在A、B两点间,电阻箱与滑动变阻器串联,电压表测电阻箱电压。闭合开关S,保持滑动变阻器滑片位置不变,调节电阻箱使电压表的示数仍如图3所示,此时电阻箱接入电路中的阻值R=48Ω;根据等效替代法,则小清测得的阻值为
4.(24-25九上·河北石家庄42中·期末)小红用伏安法测定值电阻的阻值,实验电路如图甲所示。
(1)该实验的原理是 ;
(2)将待测电阻Rx接入电路,闭合开关后,电压表无示数,电流表有示数,可能是待测电阻 路;
(3)实验过程中,改变滑片位置并进行多次测量,这样做的目的是为了 ;
(4)小红在某次测量中,电压表与电流表的读数如图乙所示,则待测电阻的阻值为 Ω;
(5)实验中,如果电压表突然损坏,已知滑动变阻器的最大阻值为R,电源电压保持不变,但电源电压未知,实验电路图设计如图丙所示,请根据实验过程写出U、Rx表达式。
①先将滑片移至最右端,测出此时的电流I1,则电源电压U=I1Rx;
②再将滑片移至最左端,测出此时的电流I2,则电源电压U= (用I2、Rx、R表示);
③待测电阻的阻值Rx= (用I1、I2、R表示)。
【答案】(1) (2)短 (3)减小误差 (4)8 (5)I2Rx+I2R
【解析】(1)伏安法测电阻时,用电流表测量通过待测电阻的电流,用电压表测量其两端电压,再根据公式计算出待测电阻的阻值,故伏安法测电阻的原理为。
(2)将待测电阻Rx接入电路,闭合开关后,电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数,说明电压表并联的电路短路或电压表短路或电压表断路,故可能定值电阻短路。
(3)实验过程中,改变滑片位置并进行多次测量,这样可以取平均值,以减小误差。
(4)由图乙可知,电压表选用小量程,分度值为0.1V,小灯泡两端的电压Ux=2.4V;电流表选用小量程,分度值为0.02A,通过小灯泡的电流I=0.3A,由可得,此时待测电阻的阻值为
(5)[1][2]再将滑片移至最左端,滑动变阻器的阻值为R,由欧姆定律知U=I2Rx+I2R
因电源电压保持不变,可知U=I1Rx=I2Rx+I2R
解得Rx的表达式为
5.(24-25九上·河北唐山遵化·期末)“测量未知阻值R的电阻”实验中,小明同学设计了实验电路并进行了部分连接,如图甲所示。
(1)图甲电路,有一条导线连接错误,请在该导线上打“×”并画出正确连线;
(2)改正错误后,闭合开关S,小明忽然发现定值电阻R左端接线柱松动导致导线脱落,此时 表的示数较大;
(3)拧紧接线柱,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为2.4V;电流表示数如图乙所示是 A;
(4)小明同学设计了以下四种电路,其中电源电压不变且未知,是已知阻值的定值电阻。在不拆改电路的情况下,能够测出未知电阻Rx阻值的电路有_________
A.只有① B.只有②③ C.只有①②③ D.①②③④都可以
【答案】(1) (2)电压 (3)0.3 (4)C
【解析】(1)原电路中,电阻和电压表没有连入电路中,在“测量未知阻值R的电阻”实验中,电阻应与电流表、滑动变阻器串联,电压表与电阻并联,改正如下:
(2)改正错误后,闭合开关S,小明发现定值电阻R左端接线柱松动导致导线脱落,此时电路形成断路,电流表示数变为0,而此时电压表能测电源电压,电压表示数较大。
(3)由乙图可知,电流表接的是小量程,分度值为0.02A,所以电流表示数为0.3A。
(4)由图①可知,只闭合 S1时,电路是只有 R0的简单电路,电流表测量通过R0的电流I0;再闭合S2,两只电阻并联,电流表测量干路电流I,根据电源电压不变,可得I0R0=(I−I0)Rx,解得 ;
由图②可知,只闭合S2时,两电阻串联,电流表测电路中电流I1;两开关都闭合时只有R0接入电路中,电流表测此时电路中电流I0,根据电源电压不变,可得I1(R0+Rx)=I0R0,解得;
由图③可知,闭合开关S、S2,两只电阻串联,电压表测量电源电压为U;闭合S、S1,断开S2,两只电阻仍串联,电压表测量电阻R0两端电压U0,根据电路电流相等可得
由图④可知,闭合开关S1、S2,两只电阻并联,电压表测量并联电路两端电压等于电源为U;不能得到通过未知电阻Rx阻值的电流,故不能测出Rx阻值。
综上所述,够测出未知电阻Rx阻值的电路有①②③,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
地
考点04
欧姆定律的比例计算与图像问题
一、单选题
1.(22-23九上·河北石家庄第42中学·期末)如图所示电路中,两电流表的规格相同(两个量程为0到0.6A和0到3A),闭合开关S,两个电阻均有电流通过,和的示数之比是,和的电阻之比是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由电路图可知,闭合开关S,R1和R2并联,电流表A1测R1支路的电流,电流表A2测干路电流;因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,R2支路的电流,则,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由可得,R1和R2的电阻之比是,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
2.(24-25九上·河北保定莲池区·期末)如图所示,当甲、乙都是电压表时,开关闭合后,灯和都正常发光,甲、乙两个电表的示数之比为;当甲,乙都是电流表时,开关断开后,不计两灯丝电阻的变化。甲、乙两个电表的示数之比为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由电路图可知,开关S闭合时,甲、乙都为电压表,此时灯L1、L2串联,电压表乙测量L2两端的电压,电压表甲测量电源电压;因为串联电路两端电压等于各部分两端电压之和,甲、乙两个电表的示数之比为4∶3;则U1∶U2=l∶3,串联电路各处电流相等,根据欧姆定律可得R1∶R2=U1∶U2=1∶3
当甲,乙都是电流表时,开关S断开后,两灯泡并联接入电路,电流表乙测干路电流,电流表甲测L2,通过的电流,并联电路各支路两端电压相等,根据欧姆定律可得I1∶I2=R2∶R1=3∶l
并联电路干路电流等于各支路电流之和,则甲、乙两个电表的示数之比是l∶4,故B正确,ACD措误。
故选B。
3.(23-24九上·河北唐山路北区·期末)在如图所示的电路中,电阻,,闭合开关,下列说法正确的是( )
A.电阻与串联 B.电流表测干路的电流
C.通过电阻与的电流之比为 D.电流表与电流表的示数之比为
【答案】D
【解析】AB。由实物图可知,两电阻并联,电流表A1和R1在同一条支路,测量R1的电流,电流表A2在干路,测量干路电流,故AB错误;
C.由于两电阻并联,根据并联电路电压规律可知,其两端电压相等,根据可知,通过电阻R1与R2的电流之比为,故C错误;
D.根据并联电路干路电流等于支路电流之和可知,电流表A1与电流表A2的示数之比为,故D正确。
故选D。
4.(23-24九上·河北邢台·期末)如图所示电路,电源电压保持不变。当滑动变阻器的滑片P在变阻器a端,且只闭合开关S1时,电路中电压表V1、V2的示数比为1︰1。当开关S1和S2都闭合时,电路中电流表A1、A2的示数之比为2︰1。若将滑动变阻器的滑片P固定在变阻器中央时,则以下说法中错误的是( )
A.只闭合开关S1时,电压表V1、V2的示数之比为2︰1
B.只闭合开关S2时,电压表V1、V2的示数之比为4︰1
C.开关S1和S2都闭合时,电流表A1、A2的示数比为2︰1
D.开关 S1和S2都闭合时,电流表A1、A2的示数比为1︰2
【答案】D
【解析】
A.当滑动变阻器的滑片P在变阻器a端,只闭合开关S1时,变阻器RP与R1串联,则IP=I1,根据知
所以RP=R1,当开关S1和S2都闭合时,R1与R2并联再与RP串联,由知
所以R2=2R1,将滑动变阻器的滑片P固定在变阻器中央时,,只闭合开关S1时,变阻器R'P与R1串联,电压表V1、V2分别测量R1与R'P两端的电压,根据串联分压原理可知
所以电压表V1、V2示数之比为2︰1,故A正确,不符合题意;
B.只闭合开关S2时,变阻器R'P与R2串联,电压表V1、V2分别测量R2与R'P两端的电压,根据串联分压原理可知
所以电压表V1、V2示数之比为4︰1,故B正确,不符合题意;
C.开关S1和S2都闭合时,R1与R2并联,然后与变阻器串联,电流表A1、A2分别测量R1、R2的电流,根据并联分流原理可知
所以电流表A1、A2的示数比为2︰1,故C正确,不符合题意;D错误,符合题意;
故选D。
5.(24-25九上·河北张家口桥西区·期末)如图甲所示的电路中,a、b、c为三只电表(电流表或电压表)它们的表头如图乙和丙所示,闭合开关S,两只灯均能发光且互不影响,三只电表的指针偏转的角度恰好相同,下列说法不正确的是( )
A.a是电压表 B.L1的阻值可能是25Ω
C.L1和L2的电阻之比为1∶5 D.L1和L2的功率之比为1∶4
【答案】C
【解析】
A.依题意两只灯均能发光且互不影响,则两灯并联,故a是电压表,b、c是电流表,b测干路电流,c测通过L1的电流,故A正确,不符合题意;
B.依题意三只电表的指针偏转的角度恰好相同,根据干路电流大于支路电流,所以b接0~3A大量程,分度值为0.1A,指针所在位置的示数为2A,则干路电流为,c接0~0.6A大量程,分度值为0.02A,指针所在位置的示数为0.4A,则L1的电流为,由并联电路电流规律可知,通过L2的电流为
若电压表接0~3V的小量程,指针所在位置的示数为2V,此时L1的阻值为
若电压表接0~15V的大量程,指针所在位置的示数为10V,此时L1的阻值为
故B正确,不符合题意;
C.并联电路各支路两端的电压相等,由可知,并联电路电阻与电流成反比,所以L1和L2的电阻之比为
故C错误,符合题意;
D.并联电路各支路两端的电压相等,所以L1和L2两端的电压相等,由可知,L1和L2的功率之比为
故D正确,不符合题意。
故选C。
6.(24-25九上·河北保定竞秀区·期末)如图所示,是电阻R1、R2的电流与电压的关系图像,下列说法正确的是( )
A.电阻R1两端的电压为4V时,通过它的电流为0.3A
B.电阻R1的阻值大于电阻R2的阻值
C.电阻R1、R2串联,当通过R1的电流为0.2A时,电阻R1、R2两端的总电压为2V
D.电阻R1、R2并联,当R1两端的电压为4V时,电路中的总电流为0.4A
【答案】B
【解析】
A.由图可知,R1图像是一条过原点的直线,说明R1是定值电阻,当R1的电压是4V时,通过的电流就是0.4A,故A错误;
B.根据欧姆定律得,在图像中取相同电流值,如I=0.2A时,R1两端电压U1=2V,则
R2两端电压U2=1V,则
所以电阻R1的阻值大于电阻R2的阻值,故B正确;
C.电阻R1、R2串联,串联电路电流处处相等,当通过R1的电流为0.2A时,由图像可知R1两端电压U1=2V,R2两端电压U2=1V,根据串联电路总电压等于各部分电压之和,总电压,不是2V,故C错误;
D.电阻R1、R2并联,并联电路各支路电压相等且等于电源电压,当R1两端的电压为4V时,R2两端电压也为4V,由图像可知通过R1的电流I1=0.4A,通过R2的电流
根据并联电路总电流等于各支路电流之和,电路中的总电流
故D错误。
故选B。
7.(24-25九上·河北保定莲池区·期末)图甲为灯泡L的电流与电压关系的图像。将该灯泡接入图乙电路,电阻R阻值为10Ω,闭合开关S,电流表示数为0.2A,下列说法正确的是( )
A.电源电压1V B.干路电流为0.4A
C.此时灯泡L的电功率为0.5W D.此时灯泡L的电流为0.2A
【答案】C
【解析】由图可知,闭合开关,R与L并联,电流表测量通过R的电流;
A.已知电阻R的阻值为10Ω,电流表测通过电阻R的电流,则IR=0.2A,由欧姆定律可知,电阻R两端的电压UR=IRR=0.2A×10Ω=2V
根据并联电路电压规律可知,电源电压U=UR=2V,故A错误;
BCD.根据并联电路电压规律可知,灯泡两端的电压UL=U=2V,由图甲可知,此时通过灯泡的电流为IL=0.25A,由并联电路电流规律可知,干路电流为I=IL+IR=0.25A+0.2A=0.45A
此时灯泡的电功率PL=ULIL=2V×0.25A=0.5W
故BD错误,C正确。故选C。
8.(24-25九上·河北邢台威县名洲镇李寨中学·期末)如图甲所示是电阻Ra和Rb的I-U图像,下列有关说法中正确的是( )
A.电阻Ra的阻值是变化的
B.当电阻Rb两端的电压为2V时,Rb=0.2 Ω
C.在图乙中,当闭合开关,电路中电流为0.2 A时,电路总电阻是10 Ω
D.在图丙中,当闭合开关,电源电压为2 V 时,电路总电流为0.6 A
【答案】D
【解析】
A.由题图甲可知,通过Ra的电流与其两端的电压成正比,Ra是定值电阻,故A错误;
B.由题图甲可知,当电阻Rb两端的电压为2V时,通过Rb的电流为0.2A,则
故B错误;
C.在图乙中,电阻Ra和Rb串联,当闭合开关,电路中电流为0.2 A时,电路的总电压为3V,则电路总电阻是
故C错误;
D.在图丙中,电阻Ra和Rb并联,当闭合开关,电源电压为2V 时,根据图甲可知,电路总电流为
故D正确。
故选D。
二、填空题
9.(24-25九上·河北廊坊香河县·期末)如甲图所示电路,,,闭合开关,电压表V1测 的电压,电压表V1与V2的示数之比是 。
【答案】R1 1∶3
【解析】[1][2]两电阻串联,V1测R1两端电压,V1测电源电压,根据串联分压规律可得电压表示数比为
10.(24-25九上·河北石家庄第四十八中学·期中)如图甲所示的电路中,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从某点a点移到b点时,滑动变阻器的U-I图像如图乙所示,则电源电压为 V,定值电阻R1的阻值为 Ω。
【答案】18 30
【解析】[1][2]闭合开关,两电阻串联接入电路,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测通过电路的电流,由乙图可知电流表示数为0.3A时,电压表示数为9V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源电压U=IR1+U2=0.3A×R1+9V……①
由乙图可知当电流表示数为0.4A时,电压表示数为6V,所以,电源电压U=I′R1+U2′=0.4A×R1+6V……②
解①②得R1=30Ω,U=18V。
地
考点05
动态电路的分析与计算
一、单选题
1.(22-23九上·河北邯郸邯山区扬帆中学·期中)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关,将滑动变阻器的滑片由最右端向左移动至中点的过程中( )
A.灯泡的亮度不变 B.电流表的示数不变
C.电压表的示数变小 D.滑动变阻器两端电压变小
【答案】A
【解析】C。由电路图可知小灯泡与滑动变阻器并联,电压表测量电源的电压,电流表测量干路中的电流;由于电源电压不变,所以移动滑片时,电压表示数不变,故C错误;
A.并联电路各支路互不影响,移动滑片时,通过灯泡的电流不变,根据P=UI知小灯泡的功率不变,灯泡的亮度不变,故A正确;
B.闭合开关,当滑动变阻器滑片向左滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值变小,根据可知,通过滑动变阻器的电流变大,根据并联电路的电流规律可知,干路中的电流变大,电流表示数变大,故B错误;
D.根据并联电路各支路两端的电压等于电源电压,则滑动变阻器两端电压不变,故D错误。
故选A。
2.(24-25九上·河北廊坊安次区·期末)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大
B.电流表读数与电流表读数的差值变大
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小
【答案】A
【解析】
A.电压表V读数与电流表A1读数的比值为R2电阻,R2电阻变大,故A正确;
B.电流表A1读数与电流表A2读数的差为R1电流,R1电阻、电压不变,电流也不变,B错误;
CD.电阻R1与R2并联,滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中电阻R2变大,电流表A2变小,电压表V示数不变;电压表V读数与电流表A2读数的比值变大,故CD错误。
故选A。
3.(24-25九上·河北保定莲池区·期末)驾驶员酒醉后驾车负刑事责任,如图为酒精测试仪原理图,可检测驾驶员是否酒驾,图中为定值电阻,酒精气体传感器的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小,如果驾驶员呼出的酒精气体浓度越大,那么( )
A.电流表示数越小 B.电压表示数越大
C.传感器两端的电压越大 D.电路中总电阻变大
【答案】B
【解析】分析电路可知,R1和R2串联,电压表测R1电压,电流表测电路电流。驾驶员呼出的酒精气体浓度越大,酒精气体传感器R2的电阻值越小,则总电阻越小,根据,电流表示数越大,根据U=IR,电压表示数越大,根据串联电压规律,传感器两端的电压越小。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
4.(24-25九上·河北廊坊三河·期末)如图所示,电源电压不变,置于中点,为电流表或电压表,任意闭合开关时,电路都是安全的。下列说法正确的是( )
A.是电流表
B.闭合、,断开,向左滑动,电表的示数变大
C.只闭合,向左滑动,表与电流表示数的比值变大
D.闭合、、,向左滑动,电流表的示数减小
【答案】C
【解析】
A.若a是电流表,当S1、S2闭合时,会造成电源短路,这与任意闭合开关时电路都安全不符,所以a是电压表,故A错误;
B.闭合S1、S2,断开S3,电路为滑动变阻器的简单电路,电压表测量电源电压,电源电压不变,P向左滑动,电表a的示数不变,故B错误;
C.只闭合S1,滑动变阻器与R1串联,电压表a测滑动变阻器两端电压,电流表A1测电路电流。P向左滑动,滑动变阻器接入电路电阻变大,a表与电流表A2示数的比值为滑动变阻器接入电路的电阻,故比值变大,故C正确;
D.闭合S1、S2、S3,R2与滑动变阻器并联,R1和电流表A1被短路,无论怎样移动滑片,电流表A1的示数都为0,故D错误。
故选C。
5.(24-25九上·河北保定莲池区·期末)如图所示,电源电压不变,滑动变阻器滑片P置于中点。下列说法正确的是( )
A.、、都闭合时,的示数和的示数相等
B.只闭合,滑片P向右滑动,电路的总功率变小
C.、、都闭合时,滑片P向右滑动,V示数与示数的比值变大
D.只闭合,滑片P向左滑动,V示数的变化量与示数的变化量的比值不变
【答案】D
【解析】AC。S1、S2、S3都闭合时,R1和电流表A1被短路,A1无示数,变阻器和R2并联,A2测变阻器电流,有示数,所以A1的示数和A2的示数不相等,电压表测电源电压,示数不变,因为A1示数为零,所以滑片P向右滑动,V示数与A1示数的比值不变,故AC错误;
BD.只闭合S1,R1和滑动变阻器串联,电压表测变阻器电压,A2测电路中电流。滑片P向右滑动,变阻器阻值变小,则总电阻变小,根据,电路的总功率变大;对于定值电阻R1,设某时刻下电压为U1,电流为I1,根据欧姆定律则有U1=I1R1 ①
设另一时刻下电压为U2,电流为I2,根据欧姆定律则有U2=I2R2 ②
②-①则有
则有
因为R1是定值电阻,所以滑片P向左滑动,R1电压的变化量与A2示数的变化量的比值不变。根据串联电压规律,V示数的变化量等于R1电压的变化量。所以滑片P向左滑动,V示数的变化量与A2示数的变化量的比值不变。故B错误,D正确。
故选D。
6.(24-25九上·河北石家庄42中·期末)如图甲所示,电源电压保持不变,滑动变阻器RP标有“60Ω 1A”,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程均为0~15V。先闭合开关S1、S2,断开开关S3、S4,在保障电路元件安全的情况下,将滑动变阻器的滑片P从最右端滑动到m点,灯泡L恰好正常发光;再断开开关S1、S2,闭合开关S3、S4,将滑动变阻器的滑片P从m点向左移动到最大程度。图乙是两次调节过程中电流表与电压表示数变化关系图像,则下列说法错误的是( )
A.电源电压为7.5V
B.定值电阻R的阻值为8Ω
C.灯泡正常发光的电阻为20Ω
D.闭合S1、S3,断开S2、S4,为保证电路安全,滑动变阻器的阻值范围是4.5~60Ω
【答案】C
【解析】
A.闭合开关S1、S2,断开开关S3、S4,灯泡L和滑动变阻器串联,电流表测量电路电流,电压表V1测量灯泡L两端的电压,在保障电路元件安全的情况下,将滑动变阻器的滑片从最右端滑动到m点,滑动变阻器接入电路中的电阻减小,滑动变阻器两端的电压减小,电路中的电流增大,则灯泡L两端的电压增大,电压表V1的示数增大,所以图乙中过(0.1,1.5)的图线是此时的电流表与电压表示数变化关系图像,即当电路中电流为0.1A时,滑动变阻器的最大阻值接入电路中,灯泡L两端的电压是1.5V,此时电源电压U=UL+UP=1.5V+0.1A×RP=1.5V+0.1A×60Ω=7.5V
故A正确,不符合题意;
B.断开开关S1、S2,闭合开关S3、S4,定值电阻R和滑动变阻器串联,将滑动变阻器的滑片P从m点向左移动到最大程度时,滑动变阻器接入电路中的阻值减小,滑动变阻器两端的电压减小,由图乙可知,倾斜直线表示此时的电流表与电压表的示数变化关系,当电压表V2的示数为2.7V时,根据串联电路电压规律可知,定值电阻两端的电压UR=U-U2=7.5V-2.7V=4.8V
此时滑动变阻器的最小电阻接入电路中,电路中的电流最大,电流表的量程是0~0.6A,所以此时电路中的电流是0.6A,定值电阻R的阻值
故B正确,不符合题意;
C.当电路中的电流为0.375A时,滑动变阻器的滑片在m点,定值电阻两端的电压UR'=I'×R=0.375A×8Ω=3V
则滑动变阻器两端的电压,即电压表V2的示数U2'=U-UR'=7.5V-3V=4.5V
滑动变阻器的滑片在m点时,滑动变阻器接入电路中的阻值
由图乙可知,当灯泡L正常发光时,电压表V1的示数等于断开开关S1、S2,闭合开关S3、S4,滑动变阻器的滑片在m点时,电压表V2的示数,即灯泡L正常发光时,电压表V1的示数是4.5V,即灯泡L两端的电压是4.5V,滑动变阻器两端的电压是3V,则电路中的电流
灯泡正常发光的电阻
故C错误,符合题意;
D.闭合S1、S3,断开S2、S4,定值电阻R和滑动变阻器串联,电压表V1测量定值电阻两端的电压,电压表V2测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流,当电流表示数最大,即为0.6A时,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,此时电路中的总电阻
滑动变阻器接入电路中的最小阻值RP小=R总-R=12.5Ω-8Ω=4.5Ω
电源电压是7.5V,电压表的量程均为0~15V,所以当滑动变阻器的最大阻值接入电路中时,电压表仍然安全,所以滑动变阻器接入电路中的最大阻值是60Ω,滑动变阻器的阻值范围是4.5~60Ω,故D正确,不符合题意。
故选C。
二、填空题
7.(24-25九上·河北石家庄28中·期末)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,此过程中电压表示数与电流表示数的比值将 ;电压表示数与电流表示数的乘积将 (以上两空均选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 变小 变大
【解析】[1][2]只闭合开关S1时,两个电阻串联,电压表测量电源电压,电流表测量电路中的电流,电流表的示数
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,电压表的示数不变,电流表测量通过R1的电流,电流表的示数,所以电流表示数变大,电压表示数与电流表示数的比值将变小,电压表示数与电流表示数的乘积将变大。
8.(24-25九上·河北石家庄23中·期末)如图甲是体育课上坐位体前屈测量仪,图乙和图丙是用电表示数来反映成绩的模拟电路。推动绝缘柄使滑动变阻器的滑片向左移动,图乙可利用示数增大的 (选填“电流表”或“电压表”)反映测量成绩;图丙中电流表示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”);两种设计,电表示数与推动距离可成正比的是图 (选填“乙”或“丙”)。
【答案】 电流表 不变 丙
【解析】[1]由乙图可知,该电路为串联电路,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流;推动绝缘柄使滑动变阻器的滑片向左移动,向左推的距离越大,滑动变阻器接入电路中的电阻变小,由电阻的串联可知电路的总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,电流表示数变大;滑动变阻器接入电路中的电阻变小,根据串联电路的分压规律可知,滑动变阻器分担的电压变小,电压表示数变小;由于向前推的距离越大,电流表示数变大,电压表示数变小,所以图乙可利用示数增大的电流表反映测量成绩。
[2]由丙图可知,该电路为串联电路,电压表测量滑动变阻器右侧电阻两端的电压,电流表测量电路中的电流;由于电压表的电阻很大,所以滑动变阻器的整个电阻都接入电路,且滑片移动时,滑动变阻器接入电路的电阻不变,电路的总电阻不变,根据欧姆定律可知,电路中的电流不变,即电流表的示数不变。
[3]图乙中,向左推的距离越大,滑动变阻器接入电路中的电阻变小,在材料、横截面积以及温度不变时,导体的电阻与其长度成正比,设电阻与长度的关系为R=kl,R1接入电路的电阻为R1接=R1-kl,电流表的示数为,所以电流表的示数与推动距离不成正比;图丙中,电流表的示数不变,根据U=IR可知,在电路中的电流不变时,与电压表并联部分的电压与其电阻成正比,由于在材料、横截面积以及温度不变时,导体的电阻与其长度成正比,所以电表示数与推动距离可成正比。
9.(24-25九上·河北石家庄28中·期末)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。闭合开关S,当滑动变阻器滑片P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,电源电压为 V,滑动变阻器最大阻值为 Ω。
【答案】6 20
【解析】[1]由电路图可知,R1和R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中电流,由乙图可知,电流表示数为0.2A时,电压表示数为4V,则电源电压为……①
电流表示数为0.6A时,电压表示数为0V,则电源电压为……②
联立①②解得,电源电压为U=6V
[2]由电路图可知,当滑片P在最右端时滑动变阻器全部接入,即R2接入电路的阻值最大时,电压表示数最大,电路中的电流最小,由图乙可知,此时电流为0.2A,电压为4V,根据公式可知,滑动变阻器最大阻值为
三、计算题
10.(24-25九上·河北石家庄第42中·期中)如图(a)所示的电路中,电源电压为24V且保持不变。电阻R1的阻值为5Ω,滑动变阻器上标有“2A”字样。闭合开关S后,电压表的示数为8V,电压表盘如图(b)所示。求:
(1)通过电阻R1的电流I1;
(2)滑动变阻器接入电路的阻值R2;
(3)移动滑动变阻器的滑片P,在保证电路安全工作的情况下,电压表示数最小值与最大值之比为3∶10,求滑动变阻器R2的接入阻值范围。
【答案】(1)1.6A
(2)10Ω
(3)7~35Ω
【解析】(1)闭合开关,两电阻串联接入电路,电压表测R1电压,电压表的示数为8V,根据欧姆定律可得通过电阻R1的电流为
(2)滑动变阻器电压为
则滑动变阻器接入电路的阻值为
(3)滑动变阻器上标有“2A”字样,则电路中电流的最大值为2A,此时总电阻最小为
此时变阻器阻值最小为
此时电压表示数为
电压表示数最小值与最大值之比为3∶10,所以电压表最小值为3V,此时电路中的电流最小为
此时滑动变阻器连入电路的阻值最大为
所以滑动变阻器连入电路的阻值范围为7~35Ω。
11.(24-25九上·河北廊坊三河·期末)如图1所示,电源电压可调,为标有“0.5A”字样的滑动变阻器,电流表量程为0~0.6A,、是额定电压均为3V的小灯泡,其电流与电压的关系如图2所示。若只闭合,电源电压调节为5V,滑片滑至中点时灯正常发光。求:
(1)正常发光时的电阻。
(2)滑动变阻器的最大阻值。
(3)只闭合,在滑动变阻器接入电路的电阻不小于2Ω的条件下移动滑片,使得电路中有一只小灯泡始终能正常发光。在保证电路安全的前提下,求电源电压的调节范围。(解答时,要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等,只写最后结果不得分)
【答案】(1)5Ω
(2)10Ω
(3)4.8~8V
【解析】(1)当灯泡L1正常发光时,其两端电压U1=3V,由图像可知此时通过L1的电流I1=0.6A。根据欧姆定律可得L1正常发光时的电阻为
(2)只闭合S1时,灯泡L2与滑动变阻器串联。因L2正常发光,其两端电压U2=3V、电流I2=0.4A。已知电源电压U=5V,根据串联电路电压规律知,滑动变阻器两端电压
根据欧姆定律可知,此时滑动变阻器接入电路的电阻
由题意知滑动变阻器最大阻值为接入电阻的2倍,因此滑动变阻器最大阻值为
(3)首先,根据欧姆定律计算L2正常发光时的电阻为
只闭合S3时,L1、L2与滑动变阻器串联。因L2的额定电流0.4A<0.5A,电路最大电流由L2决定,即I′=0.4A。
由图像可知,当电流I′=0.4A时,L1两端电压UL1′=1V,此时L1的实际电阻为
已知滑动变阻器接入电阻不小于2Ω,根据串联电路电阻规律,电路最小总电阻
滑动变阻器最大阻值为10Ω,电路最大总电阻
根据欧姆定律,电源最小电压为
电源最大电压为
因此,电源电压范围为4.8~8V。
2 / 2
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。