2026年山东省青岛市中考物理自主招生复习专项练习:十六、欧姆定律(1)
2025-12-25
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 欧姆定律 |
| 使用场景 | 中考复习-自主招生 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 山东省 |
| 地区(市) | 青岛市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 9.24 MB |
| 发布时间 | 2025-12-25 |
| 更新时间 | 2025-12-25 |
| 作者 | 数理资料库 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-12-25 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55631464.html |
| 价格 | 1.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2026年山东省青岛市中考物理自主招生考试物理
十六、欧姆定律(1)
一、单选题
1.图中R1=3欧,R2=4欧,R3=6欧,Uab=6伏,则电流表A1、A2的读数分别是( )
A.2.5安,3.5安 B.3.5安,2.5安 C.0安,0安 D.5.5安,5.5安
2.在图所示的电路中,电流表的读数为I,若要使电流表的读数变为4I,则要( )
A.在电路中串联一个电阻R2,且R2=3R1
B.在电路中串联一个电阻R2,且R2=
C.在R1两端并联一个电阻R2,且R2=3R1
D.在R1两端并联一个电阻R2,且R2=
3.电阻R1、R2有如下四种连接,如图4所示,电路两端的电压都相同,R1阻值大于R2当电键K闭合后,电流表示数最小的电路是( )
A.甲图 B.乙图 C.丙图 D.丁图
4.在图所示电路中,电路两端电压U不变,R1、R2为定值电阻,当滑动变阻器R3的滑片P向上移动时,则( )
A.A1表示数减小,A2表示数增大
B.A1表示数减小,A2表示数减小
C.V表示数减小,A1表示数增大
D.V表示数增大,A2表示数增大
5.在图所示电路中,R1=3欧,R3=6欧,电压表V1的示数为11伏,电压表V2的示数为14伏,则R2的阻值为( )
A.4欧 B.8欧 C.10欧 D.12欧
6.在图所示的电路中,已知R1=R2=R3=R4=3欧,当电键K闭合时,电压表的示数为12伏,那么电流表的示数为( )
A.1安 B.2安 C.4安 D.16安
7.在图所示的暗盒中装有两个阻值均为R的电阻,暗盒有1、2、3、4四个接线柱。已知将接线柱1、2接入电路时的阻值为R;将接线柱1、3接入电路时的阻值为2R;将接线柱2、4接入电路时的阻值为零。则图中,电阻连接符合上述情况的是图( )
A. B.
C. D.
8.在如图所示的电路中,电源电压不变,当闭合电键K后,滑动变阻器的滑片P由上向下移动时,两电表的示数都要发生变化,则电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值将( )
A.增大 B.减少 C.不变 D.不能确定
9.如图所示,R1=20欧,R2=25欧,当电键K1闭合、K2断开时,电压表的示数为2.8伏,当电键K1断开、K2闭合时,电压表示数可能的数值是( )
A.4.0伏 B.3.5伏 C.3.3伏 D.2.5伏
10.在图所示的电路中,电源电压保持不变,电键K闭合前,电流表A1、A2的示数比为5∶3,电键K闭合后,两电流表的示数比为3∶2,则R1、R3的大小关系是( )
A.R1<R3 B.R1>R3 C.R1=R3 D.无法确定
二、多选题
11.如图所示的电路,说法正确的是( )
A.只闭合S1,滑片从左向右移动时,电压表示数减小,电流表示数变大
B.只闭合S1,滑片从右向左移动时,电压表示数增大,电流表示数变大
C.滑片在最左端时,先闭合S1,再闭合S2,电压表示数不变,电流表示数减小
D.滑片在最右端时,先闭合S1,再闭合S2,电压表示数减小,电流表示数变大
12.如图所示,电源电压恒为18V,当闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片至某处时,电流表示数为0.5A,电压表示数为8V。下列说法正确的是( )
A.R1的阻值为20Ω
B.当滑片向左移动时,电流表示数变小
C.滑片移动过程中,电压表与电流表的示数之比不变
D.滑片移动过程中,电压表示数的变化量与电流表示数的变化量之比不变
13.如图a所示的电路,R0为定值电阻,R为变阻箱。当闭合开关,改变电阻箱电阻的过程中,得到电压表和电阻箱对应的不同组的示数,将其描在坐标纸上,得到如图b所示的图象。则电源电压和定值电阻分别为多少( )
A.U=4V B.U=6V C.R0=2 D.R0=4
14.在如图所示的电路中,电源电压保持U不变。电路中定值电阻阻值R大于R0。将滑动变阻器滑片向下滑动,电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为、、,电流表A示数变化量的绝对值为,则( )
A.电流表A的示数增大 B.电压表V2的示数增大
C.大于 D.与的比值大于R0
15.在图所示的电路中,三只灯泡都能发光。当滑片P向右移动时,下面判断正确的是( )
A.灯L1和L3变暗,灯L2变亮
B.灯L1变暗,灯L2变亮,灯L3亮度不变
C.灯L1中的电流变化值小于灯L3中的电流变化值
D.灯L1两端的电压变化值小于灯L2两端的电压变化值
三、实验题
16.小林同学做“探究通过导体的电流与电压,电阻的关系”的实验,电源电压恒为。
(1)请根据图甲所示电路图用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整 ;
(2)小林同学连接好图乙电路,闭合开关前,应将滑动变阻器滑片P移至 (选填“A”或“B”)端。闭合开关,移动滑片P,发现电压表无示数,电流表有示数,则电路故障可能是定值电阻R ;
(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,绘制出如图丙所示的I-U图像,由此得出的实验结论是: 。通过计算可知,此次实验所用的电阻R为 Ω;
(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移动滑动变阻器滑片时,眼睛应注视 (选填序号);
A.滑动变阻器滑片 B.电压表示数 C.电流表示数
②小林选择了阻值分别为5Ω、10Ω,20Ω,50Ω的定值电阻各一个,规格为“ 15Ω1A”的滑动变阻器,他在完成本实验时,控制定值电阻两端的电压为2V不变,当接入的定值电阻为50Ω时,他发现电压表示数始终无法达到2V,请你帮他想出一种解决方法: 。
17.如图甲是小林用“伏安法”测电阻的实验电路:
(1)小林闭合开关后,发现电流表示数为零,电压表示数接近电源电压,则故障可能是:待测电阻发生了 ;
(2)排除故障后,闭合开关,当滑片P移动到某一位置时,电流表示数如图乙所示,此时电压表的示数为2.8V,则可计算出待测电阻 ;
(3)另一组的小刚同学用相同的器材连接电路并进行实验,根据自己的实验数据绘制了如图丙所示的U-I图像。你认为小刚在实验操作中出现的问题是: 。
18.在“电流与电压、电阻的关系”实验中,提供的器材有:学生电源、定值电阻、、、、)、滑动变阻器、电流表、电压表、开关及导线若干。
(1)如图-甲所示,在开关闭合前,滑动变阻器的滑片应位于 (选填“A”或“B”)端。
(2)闭合开关,移动滑片,发现电流表有明显示数,电压表指针没有偏转,已知导线及各接线柱连接完好,故障可能是 。
(3)排除电路故障后,小明把的电阻换接入电路中,来探究“电流与电压的关系”。移动滑动变阻器的滑片,测得多组数据,并记录在表中。分析正确的实验数据,可得探究结论:在电阻不变时,电流与电压成 。
实验序号
①
②
③
④
U/V
1.0
2.0
3.0
4.0
I/A
0.2
0.4
0.6
0.8
(4)接着,小明同学依次把、、的电阻接入电路中,调节滑动变阻器,使定值电阻两端电压保持不变,得到图-乙所示的数据。
①把电阻由换成后,为使定值电阻两端电压不变,应把滑片向 移动。
②由图-乙可知,实验中定值电阻两端的电压保持 V不变。
③由图-乙可知,确定电流与电压成反比的依据是 。
(5)实验中,滑动变阻器的作用是 (写出一条即可)。
四、计算题
19.如图所示,甲为电路的连接情况,R1=20 Ω, R2为滑动变阻器,乙为R3的I-U图像,电源电压保持不变.当S1闭合,S2断开时,若滑片P在a端,则电流表示数为0.6 A ;若滑片P在b端,则电压表示数为8 V.求:
(1)电源电压.
(2)滑动变阻器R2的最大阻值.
(3)当S1、S2均闭合,且滑片P在a端时,求电流表的示数.
20.图中,电源电压U=12V,R1=10Ω,R2=30Ω,R3=10Ω,闭合开关,电流表读数I1=0.3A。求:电压表读数和变阻器中通有电流的那部分电阻。
21.在图所示电路中,U=12伏特(且保持不变),R=2欧姆,r=1欧姆,为了使电流表读数在同样的电阻链任意加长或减短时均保持不变,求:
(1)最后一个电阻Rx的取值;
(2)这时电流表的读数。
22.在科技小组活动中亮亮同学受图1所示电子秤的启发,自行设计了一个电子秤,其原理如图2所示(图中暂没画出)的示数来反映物体质量的大小。设电源的电压为恒定U,定值电阻的阻值为R0,滑动变阻器的总电阻为R,总长度为L,滑动触头固定在安放托盘的轻质弹簧上,已知对托盘每施加lN的压力时,弹簧的长度就会缩短a。当托盘中不放物体时,此时电表的示数为零;当在托盘中放一物体时,于是电压表就指示出相应的示数。
(1)若在托盘上放一质量为m的物体,则滑动触头向下移动多大的距离?
(2)请在原理图的适当位置接上符合要求的电压表;
(3)求出电压表的示数U表与待测物体质量m之间的关系式(用已知量的符号表示)。
五、综合题
23.小明家新买了一条标有“220V,50W”的电热毯,他想用电流表和电压表测量电热毯的电阻值,于是连接了如图的电路,其中R为待测电阻,电源两端的电压为6V,滑动变阻器的最大阻值为20Ω.但是,小明在测量过程中发现,无论怎样调整滑动变阻器,电表的示数都几乎没有什么变化,且查得各元件完好,电路连接无误,请分析产生这一现象的原因 .如果仍然使用这些器材,怎样连接电路才能有效地改变电热毯两端的电压? 在小明电路图的右侧画出你的电路图
24.如图1所示,RG是光敏电阻,R是阻值为10kΩ的定值电阻,电源电压U=9V。光敏电阻RG的阻值与光的照度(光照越强,照度越大,单位为Lux)关系如图2所示,小芳将量程为3V的电压表接入图1电路,将其改装成照度表,为使光的照度增大时电压表的示数也增大,则该电压表应并联在 两端,能够测量的最大照度为 Lux。改装完成后,若小芳将电源换为电压可调电源(调节范围为12V~15V),且将R换为可调电阻(调节范围为5kΩ~20kΩ),则该装置所能测量的最大照度为 Lux。
试卷第2页,共22页
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2026年山东省青岛市中考物理自主招生考试物理
十六、欧姆定律(1)
一、单选题
1.图中R1=3欧,R2=4欧,R3=6欧,Uab=6伏,则电流表A1、A2的读数分别是( )
A.2.5安,3.5安 B.3.5安,2.5安 C.0安,0安 D.5.5安,5.5安
【答案】A
【详解】由电路图可知,三个电阻并联,A1测通过R2、R3支路的电流,A2测通过R1、R2支路的电流;R1、R2、R3并联,所以通过它们各支路的电流
A1的示数
IA1=I2+I3=1.5A+1A=2.5A
A2的示数
IA2=I1+I2=2A+1.5A=3.5A
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2.在图所示的电路中,电流表的读数为I,若要使电流表的读数变为4I,则要( )
A.在电路中串联一个电阻R2,且R2=3R1
B.在电路中串联一个电阻R2,且R2=
C.在R1两端并联一个电阻R2,且R2=3R1
D.在R1两端并联一个电阻R2,且R2=
【答案】D
【详解】根据欧姆定律,电流表的示数变为原来的4倍,电源电压不变,总电阻应为原来的四分之一,即
根据并联电路的电阻规律可知
解得
故选D。
3.电阻R1、R2有如下四种连接,如图4所示,电路两端的电压都相同,R1阻值大于R2当电键K闭合后,电流表示数最小的电路是( )
A.甲图 B.乙图 C.丙图 D.丁图
【答案】B
【详解】甲图中开关闭合后,电阻R2被短路,电流表测量R1的电流,示数为;乙图中开关闭合后,电阻R2和电流表被短路,没有电流通过电流表,则电流表示数为0;丙图中开关闭合后,电阻R1、R2并联,电流表测量R1的电流,示数为;丁图中开关闭合后,电阻R1、R2并联,电流表测量R2的电流,示数为,R1阻值大于R2,则电流表示数最小的电路是图乙,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
4.在图所示电路中,电路两端电压U不变,R1、R2为定值电阻,当滑动变阻器R3的滑片P向上移动时,则( )
A.A1表示数减小,A2表示数增大
B.A1表示数减小,A2表示数减小
C.V表示数减小,A1表示数增大
D.V表示数增大,A2表示数增大
【答案】B
【详解】当滑片向上移动时,滑动变阻器接入电阻增大,则电路中的总电阻增大;根据欧姆定律可知,干路电流减小,即电流表A1的示数减小;由可知,R1两端的电压减小,即电压表的示数减小;因总电压不变,则R2与R3并联电路两端的电压增大;由欧姆定律可知,通过R2的电流增大;则由并联电路的电流规律可知,通过R3的电流减小,即电流表A2示数减小;故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
5.在图所示电路中,R1=3欧,R3=6欧,电压表V1的示数为11伏,电压表V2的示数为14伏,则R2的阻值为( )
A.4欧 B.8欧 C.10欧 D.12欧
【答案】B
【详解】由图得,R1、R2、R3串联,电压表V1测量R1、R2的总电压,电压表V2测量R2、R3的总电压,设电路电流为I,由欧姆定律得
,
代入数据可得
,
联立方程得
,
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
6.在图所示的电路中,已知R1=R2=R3=R4=3欧,当电键K闭合时,电压表的示数为12伏,那么电流表的示数为( )
A.1安 B.2安 C.4安 D.16安
【答案】B
【详解】等效电路图如图所示:
由电路图可知,R2、R3、R4并联后与R1串联,电压表测电源的电压,即电源的电压U=12V;并联部分的总电阻
电路中的总电流
并联部分的电压
电流表的示数
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
7.在图所示的暗盒中装有两个阻值均为R的电阻,暗盒有1、2、3、4四个接线柱。已知将接线柱1、2接入电路时的阻值为R;将接线柱1、3接入电路时的阻值为2R;将接线柱2、4接入电路时的阻值为零。则图中,电阻连接符合上述情况的是图( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.图中,将接线柱1、2接入电路时的阻值为R;将接线柱1、3接入电路时的阻值为R;将接线柱2、4接入电路时的阻值为R,不符合题意,故A不符合题意;
B.图中,将接线柱1、2接入电路时的阻值为R;将接线柱1、3接入电路时的阻值为2R;将接线柱2、4接入电路时的阻值为0。符合题意,故B符合题意;
C.图中,将接线柱1、2接入电路时的阻值为0;将接线柱1、3接入电路时的阻值为R;将接线柱2、4接入电路时的阻值为R。不符合题意,故C不符合题意;
D.图中,将接线柱1、2接入电路时的阻值为 ;将接线柱1、3接入电路时的阻值为0;将接线柱2、4接入电路时的阻值为0。不符合题意,故D不符合题意。
故选B。
8.在如图所示的电路中,电源电压不变,当闭合电键K后,滑动变阻器的滑片P由上向下移动时,两电表的示数都要发生变化,则电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值将( )
A.增大 B.减少 C.不变 D.不能确定
【答案】C
【详解】由图可知,电压表测电压,电流表测干路电流,也是测电流。对于定值电阻,设某时刻下电压为,电流为,根据欧姆定律则有
①
设另一时刻下电压为,电流为,根据欧姆定律则有
②
②-①则有
则有
因为是定值电阻,所以移动滑片的过程中,电压表的示数变化量与电流表的示数变化量的比值不变。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
9.如图所示,R1=20欧,R2=25欧,当电键K1闭合、K2断开时,电压表的示数为2.8伏,当电键K1断开、K2闭合时,电压表示数可能的数值是( )
A.4.0伏 B.3.5伏 C.3.3伏 D.2.5伏
【答案】C
【详解】当电键K1闭合、K2断开时,R1、R0串联,则R1两端的电压为
即。当电键K1断开、K2闭合时,R2、R0串联,则R2两端的电压为
当R0→∞时,;当R0→0时,;即电压表的示数在2.8V和3.5V之间,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
10.在图所示的电路中,电源电压保持不变,电键K闭合前,电流表A1、A2的示数比为5∶3,电键K闭合后,两电流表的示数比为3∶2,则R1、R3的大小关系是( )
A.R1<R3 B.R1>R3 C.R1=R3 D.无法确定
【答案】A
【详解】由图知道,电键K闭合前,电阻R1和R2并联,电流表A1测量的是通过电阻R1和R2的电流为I12,电流表A2测量的是通过电阻R2的电流为I2,而电流表A1、A2的示数比为5∶3,即
由并联电路电流的特点知道
设此时通过电阻R1的电流为2A,通过电阻R2的电流为3A,电键K闭合后,电阻R1、R2和R3并联,则
电流表A1测量的是通过电阻R1、R2和R3的电流,电流表A2测量的是通过电阻R2和R3的电流,开关闭合前后电阻R1和R2的阻值不变,电源电压不变,由知道,通过电阻R1和R2的电流不变,而电键K闭合后,两电流表的示数比为3∶2,即
由并联电路电流的特点知道
而I1=2A,所以
I23=4A
由于I2=3A,所以
而
由知道
R1<R3
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
二、多选题
11.如图所示的电路,说法正确的是( )
A.只闭合S1,滑片从左向右移动时,电压表示数减小,电流表示数变大
B.只闭合S1,滑片从右向左移动时,电压表示数增大,电流表示数变大
C.滑片在最左端时,先闭合S1,再闭合S2,电压表示数不变,电流表示数减小
D.滑片在最右端时,先闭合S1,再闭合S2,电压表示数减小,电流表示数变大
【答案】BD
【详解】A.只闭合S1,R1与R2串联,电压表电阻R1的电压,滑片从左向右移动时,滑动变阻器R2的阻值变大,电流变小,定值电阻两端的电压变小,故A错误;
B.只闭合S1,滑片从右向左移动时,滑动变阻器的阻值变小,电源电压不变,电流变大,电压表的示数变大,故B正确;
C.滑片在最左端时,先闭合S1,只有R1工作,电压表的示数为电源电压,再闭合S2,R1与R2并联,电压表的示数为电源电压,总电阻变小,故电流表的示数变大,故C错误;
D.滑片在最右端时,先闭合S1,R1与R2串联, 再闭合S2,R1被短路,电压表的示数为零,故电压表的示数变小,只有R2接入电路,总电阻变小,电流表的示数变大,故D正确。
故选BD。
12.如图所示,电源电压恒为18V,当闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片至某处时,电流表示数为0.5A,电压表示数为8V。下列说法正确的是( )
A.R1的阻值为20Ω
B.当滑片向左移动时,电流表示数变小
C.滑片移动过程中,电压表与电流表的示数之比不变
D.滑片移动过程中,电压表示数的变化量与电流表示数的变化量之比不变
【答案】ABD
【详解】A.当闭合开关S,变阻器与定值电阻串联,电压表测变阻器的电压,电流表测电路的电流,调节滑动变阻器的滑片至某处时,电流表示数为0.5A,电压表示数为8V,根据串联电路电压的规律可知定值电阻的电压为
U1=U-Uv=18V-8V=10V
由欧姆定定律可知R1的阻值为
故A正确;
B.当滑片向左移动时,变阻器连入电路的电阻变大,由串联电阻的规律,电路的总电阻变大,由欧姆定律可知电流表示数变小,故B正确;
C.由欧姆定律可知电压表与电流表的示数之比即变阻器连入电路的电阻,滑片移动过程中,这个比值是变化的,故C错误;
D.根据串联电路的总电压等于各部分电路两端的电压之和,故电压表示数的变化量等于R1的电压变化量。滑片移动过程中,设原来的电流为I1,移动后的电流为I2,R1的电压变化量为
ΔU=I2R1-I1R1=(I2-I1)R1=ΔIR1
则
即R1的电压变化量与电流的变化量为一定值,即电压表示数的变化量与电流表示数的变化量之比不变,故D正确。
故选ABD。
13.如图a所示的电路,R0为定值电阻,R为变阻箱。当闭合开关,改变电阻箱电阻的过程中,得到电压表和电阻箱对应的不同组的示数,将其描在坐标纸上,得到如图b所示的图象。则电源电压和定值电阻分别为多少( )
A.U=4V B.U=6V C.R0=2 D.R0=4
【答案】BC
【详解】如图a所示的电路,R0为定值电阻,R为变阻箱,R0和R串联,电压表测量电阻箱两端的电压,根据如图b所示的图象可知,当电压表U1=2V时,此时的R1的阻值是1Ω,电压表U2=4V时,此时的R2的阻值是4Ω,根据电源电压不变和串联电路的电压、电流特点可知,分别列方程如下:
解得电源电压和定值电阻分别为
U=6V
R0=2
故AD不符合题意,BC符合题意。
故选BC。
14.在如图所示的电路中,电源电压保持U不变。电路中定值电阻阻值R大于R0。将滑动变阻器滑片向下滑动,电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为、、,电流表A示数变化量的绝对值为,则( )
A.电流表A的示数增大 B.电压表V2的示数增大
C.大于 D.与的比值大于R0
【答案】AC
【详解】AB.分析电路可知,变阻器、、串联,电压表测电压,电压表测变阻器和的总电压,电压表测变阻器电压,电流表测电路电流。将滑动变阻器滑片向下滑动,则变阻器阻值变小,则总电阻变小,根据可知电流表A的示数增大,根据可知电压变大,根据串联分压规律可知电压表V2的示数减小,故A符合题意,B不符合题意;
D.对于定值电阻R0,设某时刻下电压为,电流为,根据欧姆定律则有
①
设另一时刻下电压为,电流为,根据欧姆定律则有
②
②-①则有
则有
根据串联分压规律可知电压表V2示数变化量等于的电压变化量,所以与的比值等于R0,即,同理可得,因为定值电阻阻值R大于R0,所以大于,故C符合题意,D不符合题意。
故选AC。
15.在图所示的电路中,三只灯泡都能发光。当滑片P向右移动时,下面判断正确的是( )
A.灯L1和L3变暗,灯L2变亮
B.灯L1变暗,灯L2变亮,灯L3亮度不变
C.灯L1中的电流变化值小于灯L3中的电流变化值
D.灯L1两端的电压变化值小于灯L2两端的电压变化值
【答案】ACD
【详解】当滑片P向右移动时,滑动变阻器的阻值增大,外电路总电阻增大,干路电流变小,灯泡L1中电流I1变小,灯变暗;电阻R与灯泡L1两端的总电压减小,得到灯泡L2两端的电压增大,流经它的电流Ⅰ2变大,灯变亮;灯泡L3中的电流Ⅰ3=I1- I2也变小,且灯泡L3中电流减小值大于灯泡L1中电流的减小值,灯变暗。由于电阻R与L1两端电压减小的总量等于L2两端电压的增加,说明灯L1两端的电压变化值小于灯L2两端的电压变化值。故ACD正确,B错误。
故选ACD。
三、实验题
16.小林同学做“探究通过导体的电流与电压,电阻的关系”的实验,电源电压恒为。
(1)请根据图甲所示电路图用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整 ;
(2)小林同学连接好图乙电路,闭合开关前,应将滑动变阻器滑片P移至 (选填“A”或“B”)端。闭合开关,移动滑片P,发现电压表无示数,电流表有示数,则电路故障可能是定值电阻R ;
(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,绘制出如图丙所示的I-U图像,由此得出的实验结论是: 。通过计算可知,此次实验所用的电阻R为 Ω;
(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移动滑动变阻器滑片时,眼睛应注视 (选填序号);
A.滑动变阻器滑片 B.电压表示数 C.电流表示数
②小林选择了阻值分别为5Ω、10Ω,20Ω,50Ω的定值电阻各一个,规格为“ 15Ω1A”的滑动变阻器,他在完成本实验时,控制定值电阻两端的电压为2V不变,当接入的定值电阻为50Ω时,他发现电压表示数始终无法达到2V,请你帮他想出一种解决方法: 。
【答案】(1)
(2) A 短路
(3) 见解析 10
(4) B 见解析
【详解】(1)图甲中,电压表测定值电阻两端的电压,电源电压为3V,则电压表选用小量程;电流表串联在电路中,测电路的电流,变阻器与定值电阻串联,调节其两端的电压,变阻器的接线柱应一上一下接入电路,所以上端可接C或D端。作图如下:
(2)[1]为了保护电路,开关闭合前,滑片应移到变阻器阻值最大处的A端。
[2]闭合开关,移动滑片P,电压表无示数,电流表有示数,则电路通路,可能是电压表并联部分短路了,所以电阻故障可能是定值电阻R短路了。
(3)[1]由图丙知,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,通过的电流与电压成正比。
[2]实验中,电压与电流的比值,即为定值电阻的阻值为
(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]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50欧时,据串联电路的分压特点,则有
解得:变阻器需要接入电路的阻值最大R大=25Ω,所以换用一个最大阻值至少为25欧的滑动变阻器。
17.如图甲是小林用“伏安法”测电阻的实验电路:
(1)小林闭合开关后,发现电流表示数为零,电压表示数接近电源电压,则故障可能是:待测电阻发生了 ;
(2)排除故障后,闭合开关,当滑片P移动到某一位置时,电流表示数如图乙所示,此时电压表的示数为2.8V,则可计算出待测电阻 ;
(3)另一组的小刚同学用相同的器材连接电路并进行实验,根据自己的实验数据绘制了如图丙所示的U-I图像。你认为小刚在实验操作中出现的问题是: 。
【答案】(1)断路
(2)10
(3)将电压表并联在变阻器两端了
【详解】(1)闭合开关后,发现电流表示数为零,电压表示数接近电源电压,说明电路是通的,但电路中电流极小、电阻极大,则故障可能是待测电阻发生了断路,造成电压表串联在电路中。
(2)当滑片P移动到某一位置时,电流表示数如图乙所示,电流表接入的最大量程为0.6A,分度值为0.02A,其示数为0.28A,则可计算出待测电阻为
(3)图中待测电阻与变阻器串联,当变阻器连入电路的电阻变小时,由欧姆定律可知电路的电流变大,待测电阻两端的电压变大,由串联电路电压的规律可知,滑动变阻器的电压变小,而图丙所示的图像中电流增大时电压减小,这说明小刚在实验操作中出现的问题是将电压表并联在变阻器两端了。
18.在“电流与电压、电阻的关系”实验中,提供的器材有:学生电源、定值电阻、、、、)、滑动变阻器、电流表、电压表、开关及导线若干。
(1)如图-甲所示,在开关闭合前,滑动变阻器的滑片应位于 (选填“A”或“B”)端。
(2)闭合开关,移动滑片,发现电流表有明显示数,电压表指针没有偏转,已知导线及各接线柱连接完好,故障可能是 。
(3)排除电路故障后,小明把的电阻换接入电路中,来探究“电流与电压的关系”。移动滑动变阻器的滑片,测得多组数据,并记录在表中。分析正确的实验数据,可得探究结论:在电阻不变时,电流与电压成 。
实验序号
①
②
③
④
U/V
1.0
2.0
3.0
4.0
I/A
0.2
0.4
0.6
0.8
(4)接着,小明同学依次把、、的电阻接入电路中,调节滑动变阻器,使定值电阻两端电压保持不变,得到图-乙所示的数据。
①把电阻由换成后,为使定值电阻两端电压不变,应把滑片向 移动。
②由图-乙可知,实验中定值电阻两端的电压保持 V不变。
③由图-乙可知,确定电流与电压成反比的依据是 。
(5)实验中,滑动变阻器的作用是 (写出一条即可)。
【答案】(1)A
(2)定值电阻短路
(3)正比
(4) 左 2 导体的电阻与电流的乘积是定值
(5)保持定值电阻两端的电压不变
【详解】(1)为了保护电路,在闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,需远离下面的接线柱,即滑片应位于A端。
(2)闭合开关,移动滑片,发现电流表有明显示数,说明电路中有电流,电路是通路;电压表指针没有偏转,说明定值电阻两端没有电压,发生了短路,即电路故障可能是定值电阻短路了。
(3)分析实验数据可知,随着电压的增大,通过导体的电流也在增大,且电压与电流的比值为
该比值是一个定值,因此可得出结论:在电阻不变时,电流与电压成正比。
(4)[1]根据串联电路的分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω,电阻增大,其分得的电压增大。探究电流与电阻的实验中,应控制电压不变,根据串联电路电压的特点可知,为了保持定值电阻两端电压不变,应增大滑动变阻器分得的电压,由串联分压的分压原理可知,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向左端移动,使电压表的示数不变。
[2]由乙图可知,当接入定值电阻为5Ω时,电流为0.4A;当接入定值电阻为10Ω时,电流为0.2A;当接入定值电阻为20Ω时,电流为0.1A,因此有U=IR=0.4A×5Ω=0.2A×10Ω=0.1A×20Ω=2V
即实验中定值电阻两端的电压保持2V不变。
[3]由于电流与电阻的乘积是一个定值,所以我们确定当电压一定时时,电流与电压成反比。
(5)在探究电流与电压关系的实验中,滑动变阻器除了有保护电路的作用,还有一个作用是改变定值电阻两端的电压;在探究电流与电阻关系的实验中,滑动变阻器除了有保护电路的作用,还有一个作用是保持定值电阻两端的电压不变。
四、计算题
19.如图所示,甲为电路的连接情况,R1=20 Ω, R2为滑动变阻器,乙为R3的I-U图像,电源电压保持不变.当S1闭合,S2断开时,若滑片P在a端,则电流表示数为0.6 A ;若滑片P在b端,则电压表示数为8 V.求:
(1)电源电压.
(2)滑动变阻器R2的最大阻值.
(3)当S1、S2均闭合,且滑片P在a端时,求电流表的示数.
【答案】(1) 12 V(2)40 Ω(3)1.2 A
【详解】(1)由图示可知,当S1闭合,S2断开时,滑片P在a端,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,根据公式I=U/R可得,电源电压:
U=IaR1=0.6A×20Ω=12V;
(2)当S1闭合,S2断开时,滑片P在b端,R2接入电路的电阻最大,电压表测R2两端的电压,由于串联电路中总电压等于各分电压之和,故R1两端的电压:
U1=U﹣U2=12V﹣8V=4V,
由于串联电路中各处的电流相等,故电路中的电流:
Ib=U1/R1=U2/R2,
即
4V/20Ω=8V/R2,
解得:
R2=40Ω;
(3)当S1、S2均闭合,且滑片P在a端时,R1与R3并联,电流表测干路电流,由图乙可知,当R3两端的电压U3=6V时,通过的电流I3=0.3A,则R3的阻值:
R3=U3/I3=6V/0.3A=20Ω,
由于并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,故电路中的总电阻:
R=R1R3/(R1+R3)=10Ω,
干路电流表的示数:
I=U/R=12V/10Ω=1.2A.
20.图中,电源电压U=12V,R1=10Ω,R2=30Ω,R3=10Ω,闭合开关,电流表读数I1=0.3A。求:电压表读数和变阻器中通有电流的那部分电阻。
【答案】7V;12.5Ω
【详解】闭合开关,电路中R1和R2并联,再与R3及的左半部分串联接入电路,电流表测流过R1的电流,电压表测R1和R2并联后再与R3串联部分两端电压。R1两端电压
流过R2的电流
干路电流
R3两端电压
所以电压表的示数
滑动变阻器两端电压
滑动变阻器接入电路的电阻
21.在图所示电路中,U=12伏特(且保持不变),R=2欧姆,r=1欧姆,为了使电流表读数在同样的电阻链任意加长或减短时均保持不变,求:
(1)最后一个电阻Rx的取值;
(2)这时电流表的读数。
【答案】(1)1.24Ω
(2)9.68A
【详解】(1)电流表读数在同样的电阻链任意加长或减短时均保持不变,则若电阻链减短至下图(a)(b)所示的情况时,电流表示数是相同的,则CD间总电阻等于EF之间总电阻。
由图可得方程
即
解得最后一个电阻。
(2)根据欧姆定律,此时电流表的示数为
22.在科技小组活动中亮亮同学受图1所示电子秤的启发,自行设计了一个电子秤,其原理如图2所示(图中暂没画出)的示数来反映物体质量的大小。设电源的电压为恒定U,定值电阻的阻值为R0,滑动变阻器的总电阻为R,总长度为L,滑动触头固定在安放托盘的轻质弹簧上,已知对托盘每施加lN的压力时,弹簧的长度就会缩短a。当托盘中不放物体时,此时电表的示数为零;当在托盘中放一物体时,于是电压表就指示出相应的示数。
(1)若在托盘上放一质量为m的物体,则滑动触头向下移动多大的距离?
(2)请在原理图的适当位置接上符合要求的电压表;
(3)求出电压表的示数U表与待测物体质量m之间的关系式(用已知量的符号表示)。
【答案】(1)mga
(2)见解析
(3)
【详解】(1)物体所受的重力为G=mg,由作用力和反作用力的关系可知,物体对托盘的压力
F=G=mg
由对托盘每施加1N的压力,弹簧的长度就会缩短a,可知弹簧的弹力与伸长量成正比。所以滑动触头向下移动的距离ΔL=mga。
(2)电压表在使用时必须并联到被测物体上,且滑动触头指在最上端时,电压表的示数为零;所以符合要求的电压表位置如图:
(3)测物体质量为m时,滑动变阻器滑片P上方电阻丝的电阻值为
由图可知:电阻R0和滑动变阻器串联,由欧姆定律得,电路中的电流
滑片P上方电阻丝两端的电压,即电压表的示数为
五、综合题
23.小明家新买了一条标有“220V,50W”的电热毯,他想用电流表和电压表测量电热毯的电阻值,于是连接了如图的电路,其中R为待测电阻,电源两端的电压为6V,滑动变阻器的最大阻值为20Ω.但是,小明在测量过程中发现,无论怎样调整滑动变阻器,电表的示数都几乎没有什么变化,且查得各元件完好,电路连接无误,请分析产生这一现象的原因 .如果仍然使用这些器材,怎样连接电路才能有效地改变电热毯两端的电压? 在小明电路图的右侧画出你的电路图
【答案】 详见解析 详见解析
【详解】(1)现象产生的原因:通过计算可知电热毯的电阻约为R===968Ω,滑动变阻器电阻最大为20Ω,电热毯的电阻远大于滑动变阻器的电阻,电热毯两端的电压远大于滑动变阻器两端的电压,所以无论怎样调整滑动变阻器,电表的示数都几乎没有变化.
(2)因为并联电路两端的电压相等,当滑片在左端时,电压表的示数等于电源电压6V,当滑动变阻器的滑片在右端时,电热毯被短路,电压表示数为0,因此使电热毯与滑动变阻器并联.
(3)改进的电路图是:
24.如图1所示,RG是光敏电阻,R是阻值为10kΩ的定值电阻,电源电压U=9V。光敏电阻RG的阻值与光的照度(光照越强,照度越大,单位为Lux)关系如图2所示,小芳将量程为3V的电压表接入图1电路,将其改装成照度表,为使光的照度增大时电压表的示数也增大,则该电压表应并联在 两端,能够测量的最大照度为 Lux。改装完成后,若小芳将电源换为电压可调电源(调节范围为12V~15V),且将R换为可调电阻(调节范围为5kΩ~20kΩ),则该装置所能测量的最大照度为 Lux。
【答案】 定值电阻R 1.2 1.4
【详解】[1]由图1知道,两电阻串联,又知道光敏电阻RG的阻值随光的照度的增大而变小,根据串联分压原理,为使光的照度增大时电压表的示数也增大,应将电压表并联在定值电阻R的两端。
[2]当电压表达到3V时,电路中的电流为
RG两端的电压为
RG的阻值
对照图2知道,此时的最大照度为1.2Lux。
[3]换成可调电源和可调电阻后,为提高最大照度,应选择较小的电源电压和较小的定值电阻,当电源电压为12V,电阻调至5kΩ时,电压表仍并联在可调电阻的两端,当电压表示数达到3V时,电路中的电流
RG两端的电压为
RG的阻值
对照图2知道,此时能测量的最大照度为1.4Lux。
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