内容正文:
2026年中考物理高频易错典型专题练:欧姆定律实验、计算题
一、实验题
1.在测量定值电阻的阻值的实验中,同学们连接了如图甲所示的部分实物电路。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路补充完整(要求滑动变阻器的滑片向右移动时电路中的电流变小) 。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移至 (选填“A”或“B”)端。实验中闭合开关后发现,无论怎样移动滑片,电流表都没有示数,电压表示数接近电源电压,原因可能是 。
A.滑动变阻器断路 B.滑动变阻器短路 C.断路 D.短路
(3)排除故障后,小致闭合开关,将滑片移动到某位置时,电流表示数为0.2A,电压表示数如图乙所示,是 V,则此次测量中,的阻值为 。为使测量结果更准确,接下来应进行的操作是 。
2.小明按如图甲所示的电路图连接实验电路,测量电阻 Rx 的阻值,该实验的原理公式是 ,闭合开关 S,调节滑动变阻器的滑片 P 后,观察到电压表和电流表的示数分别如图乙、丙所示,则电压表的示数为 V,待测电阻 R x 的阻值为 Ω.
3.小南用如图甲所示的电路测量电阻的阻值。
(1)实验原理: ,连接电路时开关应 ,滑动变阻器的滑片应移到最 端。
(2)闭合开关,移动滑片,当电压表示数为2.4V时,电流表示数如图乙所示,则待测电阻的阻值为 。
(3)改变滑片的位置,记录几组相应数据,多次测量的目的是 。
(4)如图丙所示,小南按照老师的要求,设计了在缺少电压表时,测量待测电阻阻值的方案,为已知阻值的电阻。闭合开关,记录电流表的示数为,电流表的示数为,请写出待测电阻的表达式: (用、和表示)。
4.“探究电流与电压和电阻的关系”的实验中,准备的电学器材如下:电源、电流表、电压表、滑动变阻器标有“30Ω 1A”、定值电阻、、、、开关、导线若干。
(1)“探究电流与电压的关系”实验
①某同学 开关,按如图甲所示电路图连接实物。试触时发现:电流表指针向零刻度线左侧偏转,如图乙所示,则电路连接出现的错误是 。
②纠正错误后开始实验,应将滑动变阻器滑片向 选填“左”或“右”滑动,使电阻两端电压由1.5V逐渐增大到2V、2.5V,读出所对应的电流值。其中第二次电流表示数如图丙所示为 。实验数据如表所示。
实验次序
③分析数据,得出结论:电阻一定时,导体中的电流与导体两端电压成 比。
④善于预习的小辉,分析表中数据可知该同学所用的定值电阻阻值为 。
(2)“探究电流与电阻的关系”实验
①将的定值电阻接入、两点间,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为,读出电流表示数。
②接下来用的电阻替换的电阻,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数 (选填“大于”、“小于”或“等于”)2V时,读出电流表示数。
③将实验器材中 (选填“”或“”定值)电阻接入、两点间,无论怎样移动滑片都无法完成实验。
5.同学们利用如图甲所示的电路来测量一未知电阻的阻值。
(1)闭合开关后,当滑动变阻器的滑片向左移动到某一位置时,电压表的示数为1.2V。电流表的示数如图乙所示,则 Ω;
(2)某次测量中,发现电压表无示数,而电流表有示数,而故障出现在R或中,则故障原因是 ;
(3)将电阻换成小灯泡,测定小灯泡的电阻,结果发现三次测量的电阻相差较大。经讨论,同学们认识到:实验有误差是肯定的,但这个现象不能单纯用误差来解释。如果是误差,那么三次测得的电阻值应该相差 (选填“较大”或“较小”),并具有 (选填“逐次增大”“逐次减小”或“时大时小”)的特点。后来同学们注意到灯泡发热发光的特殊性,认为灯泡的电阻可能与 有关,并通过查阅课本得到了证实;
(4)同学们又设计了如图丙所示的测量电路,其中R为电阻箱,S为单刀双掷开关。实验步骤如下:
①断开开关,根据电路图,连接实物,将电阻箱的阻值调至最大;
②把开关S接a点,读出电流表的示数为I;
③把开关S接b点,调节电阻箱, ;
④读出电阻箱的示数R,此即为阻值。
6.小明使用滑动变阻器调节小灯泡亮度,同时观察小灯泡的亮度与两端电压和通过电流的关系的实验。如图是小明还没有完成的电路连线。
(1)请用笔画线代替导线将图中未完成的电路完成,且使变阻器滑片向左移动时灯变暗 ;(导线不允许交叉)
(2)连接电路时,开关应处于 状态,滑片应该置于 端(选填“左”或“右”);
(3)闭合开关,小灯泡发光,此时导线①中电流的方向为 (选填“由A到B” 或“由B到A”);
(4)若闭合开关后,发现灯不亮,电压表指针正常偏转,电流表示数为零。造成这一现象的原因可能是 ;
A.小灯泡断路 B.变阻器断路 C.变阻器短路 D.小灯泡短路
(5)实验中可以观察到,小灯泡越亮时,电流表示数越大,电压表示数越 (选填“大”或“小”)。
7.用图1所示的电路来“探究电流与电压的关系”。
(1)根据图1,将图中的器材连接成完整电路 ;(电源电压为3V,R1的规格为“20Ω 1A”,R的阻值约为10Ω)
次数
U/V
I/A
1
1.0
0.1
2
1.2
0.12
3
1.8
0.18
4
2.0
5
2.4
0.24
(2)连接好电路后,开关闭合前,应将滑片移至滑动变阻器的 (选填“A”或“B”)端;闭合开关,缓慢移动滑片的位置,发现电压表有示数且始终为3V,电流表示数始终为零,可能是定值电阻R处发生了 (选填“断路”或“短路”)故障;
(3)排除故障后,改变滑片位置,记录数据,如表格所示。第4次实验时,电流表示数如图2所示,为 A;
(4)分析数据可得:当电阻不变时,电阻中的电流与它两端的电压成 。该电阻的阻值为 Ω;
(5)继续用图1电路来“探究电流与电阻的关系”。先用10Ω的定值电阻进行实验,移动滑片,使电压表示数为2.0V,记录电流表的示数;保持滑片的位置不变,断开开关,用20Ω的定值电阻替换10Ω的定值电阻;闭合开关,发现电压表的示数 (选填“大于”或“小于”)2.0V,应将滑片向 (选填“A”或“B”)端移动,直至电压表示数为2.0V。
8.在测量定值电阻Rx阻值的实验中.
(1)实验时,若只有Rx断路,开关闭合后,电路中可能出现的一种现象是 。
(2)在实验过程中,发现电压表不能使用,小明将滑动变阻器调到最大值作为定值电阻R0使用(R0阻值已知),设计了如图乙所示的电路来测量Rx的阻值。测量时,只闭合S1,电流表示数为I1;只闭合S2电流表示数为I2.则S1闭合时,电阻Rx两端的电压Ux= ,电阻Rx= 。(均选用I1、I2和R0表示)
(3)因图乙不能测量多组数据,于是小明向老师借了一只定值电阻R1(R1阻值已知),设计了如图丙所示的实验电路,重复(2)中的测量步骤和计算方法,并多次测量求出了电阻Rx的阻值.小明得出的Rx阻值是 (填“正确”或“错误”)的,理由是 。
二、计算题
9.如图所示的电路中,电阻的阻值为,电阻的阻值为,闭合开关S,电流表A1的示数为。求:
(1)电源电压;
(2)电流表A的示数。
10.如图电路中,R1=30Ω,R2=20Ω,闭合开关后,电流表的示数为0.3A。求:
(1)电阻R1两端的电压是多少?
(2)通过R2的电流是多少?
(3)电路中,干路总电流是多少?
(4)电路总电阻是多少Ω?
11.如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P由B端移动到A端时,测得电阻R1两端的电压与通过它的电流变化关系如图乙所示。求:
(1)电源的电压U0;
(2)若把电压表的量程改为0~3V,且要求电路安全,滑动变阻器连入电路中的最小电阻。
12.2022年5月,天舟四号货运飞船与空间站核心舱顺利对接。小字通过查阅资料了解到,科技人员通常要检验飞船舱体的气密性。他设计了如图甲所示的检测电路,电源电压保持不变,为的定值电阻,为压力传感器,其阻值随环境气压的变化规律如图乙所示,将置于舱体中,舱体置于真空室中,舱体不漏气时,电压表示数为,舱体内气压为。求:
(1)舱体不漏气时,通过的电流;
(2)舱体不漏气时,工作,电路消耗的总电能;
(3)若电压表示数为时,此时舱内的气压值。
13.如图所示,电阻R1=12Ω。开关SA断开时,通过的电流为0.3A;开关SA闭合时,电流表的示数为0.5A。求:
(1)电源电压;
(2)电阻R2的阻值;
(3)开关SA断开时,电路中的总电阻。
14.如图所示的电路中,定值电阻R1=150Ω、R2=300Ω。闭合开关S后,电流表A2的示数为5mA。求:
(1)电阻R1两端的电压为多少
(2)电流表A1的示数为多少
(3)电路工作5min,R1产生的焦耳热是多少。
15.如图所示,把10Ω的电阻R1和15Ω的电阻R2并联起来.闭合开关S后,电流表的示数为0.2A.求:
(1)电源电压;
(2)通过电阻R1的电流.
16.如图所示,电源电压U=12V,R1为定值电阻,阻值为100Ω,R为滑动变阻器,R的最大阻值为50Ω,电流表量程为“0~0.6A”, 电压表量程为“0~15V”,小灯泡上标有“6V 3W”字样,小灯泡的U—I关系如右图所示,求:
(1)灯泡正常工作时通过灯丝的电流是多少?
(2)S闭合,S1、S2都断开时调节滑动变阻器,当小灯泡两端的电压为4V时,滑动变阻器
接入电路中的阻值为多大?
(3)S、S1、S2都闭合时,移动滑片P,当滑动变阻器接入电路的阻值为多少时,整个电路
消耗的总功率最大?最大总功率是多少?
17.某电饭锅简化电路如图甲所示,R1和R2均为定值电热丝,S、S1为自动开关,煮饭时,把电饭锅接入220V电路中,电路中总电流随时间变化的图象如图乙所示.求:
(1)电饭锅工作时的最大功率和最小功率;
(2)电热丝R2的阻值;
(3)若电压降低,S1断开,这时电路中的电流始终为1A,10min内电饭锅产生的热量。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
学科网(北京)股份有限公司
参考答案
1.(1)
(2) B C
(3) 1.8 9 移动滑片,再测几组数据
【详解】(1)电源由两节干电池组成,电源电压大约是3V,电压表的量程选择0~3V,电压表和电阻并联,根据滑动变阻器的滑片向右移动时,电路中的电流变小,连入电路的电阻变大,确定变阻器的A接线柱连入电路,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P应移至阻值最大处,即B端。
[2]电流表没有示数,说明电路可能断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,则与电压表并联的支路断路了,故障可能是Rx断路,故选C。
(3)[1]图甲中,电压表选择小量程,分度值是0.1V,由图乙可知,电压表的示数是1.8V。
[2]Rx的阻值为
[3]为使测量结果更准确,移动变阻器的滑片,测量多组电压值和电流值,求出多组电阻值,求平均值,可以减小误差。
2. 2 4
【详解】[1]测量电阻的原理:R=。
[2][3]由图乙可知,电压表量程是0∼3V,分度值是0.1V,电压表示数是2V;由图丙所示电流表可知,电流表量程是0∼0.6A,分度值是0.02A,电流表示数是0.5A;因为I=,所以电阻阻值
R==4Ω
3.(1) 断开 右
(2)10
(3)求平均值减小误差
(4)
【详解】(1)[1]在测量电阻的阻值实验中,用电压表测电阻两端的电压,用电流表测通过电阻的电流,根据求出电阻的阻值,故本实验的原理为。
[2]连接电路时,开关应处于断开状态。
[3]闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处,即最右端的位置。
(2)电流表的示数如图乙,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.24A,由欧姆定律,则此电阻
(3)改变几次滑动变阻器滑片的位置,并记录相应数据,从而得到多组数据,以便可以得到多组数据,通过取平均值来减小测量误差。
(4)由图丙可知, 和并联,电流表A1测量通过的电流,电流表A2测量通过的电流,由并联电路各支路两端电压相等可得
所以待测电阻表达式为
4. 断开 电流表正负接线柱接反 左 正 等于
【详解】(1)[1]在连接或拆解电路时,为了保护电路,开关必须要断开。
[2]开关闭合后,小阳发现电流表指针在零刻度线左端,其原因是电流表正负接线柱接反了。
[3]R和R0串联,电阻R0两端电压由1.5V逐渐增大,R的阻值要变小,滑片要向左滑动。
[4]由图丙知道,电流表选用小量程,分度值为0.02A,其示数为0.2A。
[5]探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时,需控制电阻不变,结论是:当导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
[6]根据欧姆定律知道,定值电阻的阻值
(2)[7]探究电流与电阻的实验中应控制电阻的电压不变,使电压表的示数为2V。
[8]图中电源电压为4.5V,当AB间换成30Ω的电阻时,电路的电流为
根据串联电路电压的规律知,滑动变阻器两端的电压为
滑动变阻器两端的电阻为
即变阻器的最大阻值至少为37.5Ω,所以当间换成的电阻时,无论怎样移动滑片,都无法完成实验是因为滑动变阻器的电阻太小了。
5.(1)4
(2)电阻短路
(3) 较小 时大时小 温度
(4)使电流表的示数为I
【详解】(1)由图乙所示电流表可知,电流表量程是0~0.6A,分度值是0.02A,电流表示数是0.3A;由,电阻
(2)由图可知,电压表与电阻并联,电流表有示数,所以电路不是断路,由于电压表无示数,所以电压表短路或与电压表并联的部分短路,而故障出现在R或,所以只可能短路。
(3)[1][2]如果只是误差,三次测量值相差会比较小,时大时小,现在测量值相差比较大,可能是错误,可能是其它原因。
[3]灯丝电压增大,亮度增强,电阻增大,不是错误的原因,实验时,灯丝长度、横截面积、材料不变,电压增大,温度升高,电阻增大,电阻可能与温度有关。
(4)根据等效替代法测电阻,①断开开关,根据电路图,连接实物,将电阻箱的阻值调至最大;
②把开关S接a点,读出电流表的示数为I;
③把开关S接b点,调节电阻箱,为了保证效果相同,则电阻相等,故调节电阻箱,使电流表的示数为I;
④根据丙图,读出电阻箱的示数R,此即为阻值。
6.(1)
(2) 断开 左
(3)由A到B
(4)A
(5)大
【详解】(1)变阻器滑片向左移动时灯变暗,则变阻器阻值变大,所以滑动变阻器选择右下接线柱与灯泡串联,作图如下:
(2)[1][2]为保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态,滑片应该置于阻值最大处,即最左端。
(3)电路中电流方向都是从电源的正极出发经过用电器回到负极,所以闭合开关,小灯泡发光,此时导线①中电流的方向为由A到B。
(4)闭合开关后,发现灯不亮,电压表指针正常偏转,则电压表两端与电源相通,电流表示数为零,说明发生断路,则造成这一现象的原因可能是小灯泡断路,故选A。
(5)当滑片向右移时,变阻器阻值变小,则总电阻变小,根据,电流表示数变大,小灯泡变亮,根据,小灯泡电压变大,即电压表示数变大。
7. B 断路 0.2 正比 10 大于 B
【详解】(1)[1]变阻器按一上一下接入电路中与电阻串联,电源电压为3V,电压表选用小量程与灯并联,如下所示:
(2)[2]为保护电路,连接好电路,开关闭合前,应将滑片移至滑动变阻器的阻值最大处的B端;
[3]若电阻R短路,电压表示数为0,电路为通路,电流表有示数,不符合题意;若R断路,电流表没有示数,电压表串联在电路中测电源电压有示数,符合题意,故可能是定值电阻R处发生了断路故障。
(3)[4]如图2所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.2A。
(4)[5]由表中数据知,电压增大到原来的几倍,电流也增大到原来的几倍,电压与电流之比为一定值,故得出,当电阻不变时,电阻中的电流与它两端的电压成正比。
[6]该电阻的阻值为
(5)[7][8]根据串联分压原理可知,将定值电阻由10Ω改接成20Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大,电压表的示数大于2.0V;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向B端移动,使电压表的示数为2V。
8. 电流表示数为0 I2R0 错误 RX与R0在两种不同的状态下电压不一定相同
【详解】(1)[1]RX断路,电路断路,电路中无电流,电流表无示数,灯泡不亮,电压表串联在电路中,测电源电压,电压表示数为3V。
(2)[2][3]由题意知,先后两次闭合开关,由于电源电压不变,所以滑动变阻器两端的电压即为未知电阻两端的电压,只闭合S1时
只闭合S2时,未知电阻两端的电压为
所以
可得
(3)[4][5]只闭合S1和只闭合S2, 滑动变阻器接入电路的电阻相同,RX与R0的阻值不一定相同,根据串联电路的分压特点可知,RX与R0在串联电路中分担的电压不一定相同,所以不能根据电压相等列等式求解,所以此方法是错误的。
【点睛】在没有电压表测量未知电阻时,关键得出未知电阻两端的电压,所以根据并联电路电压相等的特点设计并联电路;第三问中,两电阻分别与滑动变阻器串联在电源两端,不能保证已知和未知电阻两端的电压相等,所以方案是错误的。
9.(1)6V;(2)0.3A
【详解】(1)由图知道,R1与R2并联,电流A1测R1电流I1=0.6A,电流表A测干路电流I,并联电路中总电压与各支路电压相等
U=U2=U1=I1R1=0.2A×30Ω=6V
(2)电流A的表示数即干路上的电流
答:(1)电源电压为6V;
(2)电流表A的示数为0.3A。
10.(1)9V;(2)0.45A;(3)0.75A;(4)12Ω
【详解】解:(1)由题图可知,两电阻并联,电流表测的是R1所在的支路电流,根据欧姆定律可得,电阻R1两端的电压是
(2)根据并联电路的电压特点可知,R2的两端电压为
根据欧姆定律可得,通过R2的电流是
(3)根据并联电路的电流特点可得,干路总电流是
(4)根据欧姆定律可得,电路总电阻是
答:(1)电阻R1两端的电压是9V;
(2)通过R2的电流是0.45A;
(3)电路中,干路总电流是0.75A;
(4)电路总电阻是12Ω。
11.(1)6V
(2)10Ω
【详解】(1)由图甲可知,当P在A端时,电源电压全部加在上,此时两端的电压最大,由图乙可知为6V,电流最大,所以电源电压为6V。
(2)由图乙选择一个点,根据欧姆定律表达式的变形式计算可得的阻值
若把电压表的量程改为0~3V,且要求电路安全,分压最大为3V,因为电源电压为6V,所以分压为3V,由串联分压可知,两电阻应该一样大,此时连入电路中的最小电阻为。
答:(1)电源的电压为6V;
(2)滑动变阻器连入电路中的最小电阻为。
12.(1)2A;(2);(3)
【详解】解:(1)由图甲可知,与串联,电压表测两端电压。舱体不漏气时,通过的电流
(2)与串联,则电路中电流
舱体不漏气时,舱体内气压为,由图乙可知,此时R的阻值为10Ω,则
电源电压为
舱体不漏气时,工作,电路消耗的总电能
(3)当电压表示数为时,R两端电压为
电路中电流为
压力传感器R的电阻为
由图乙可知此时舱内的气压值为,即。
答:(1)舱体不漏气时,通过的电流为2A;
(2)舱体不漏气时,工作,电路消耗的总电能为;
(3)若电压表示数为时,此时舱内的气压值为。
13.(1)6V;(2)8Ω;(3)20Ω
【详解】解:(1)由电路图知道,开关闭合时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,由知道,电源的电压
U=IR1=0.5A×12Ω=6V
(2)(3)由电路图知道,开关断开时,两电阻串联,电流表测电路中的电流,由知道,电路中的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电阻R2的阻值
R2=R﹣R1=20Ω﹣12Ω=8Ω
答:(1)电源电压为6V;
(2)电阻R2的阻值为8Ω;
(3)开关SA断开时,电路中的总电阻为20Ω。
14.(1)1.5V;(2)15mA;(3)4.5J
【详解】由电路图可知,R1与R2并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测R2支路的电流;
(1)因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由I=可得,电阻R1两端的电压
U1=U2=I2R2=5×10﹣3A×300Ω=1.5V
(2)通过R1的电流
I1==0.01A=10mA
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,电流表A1的示数
I=I1+I2=10mA+5mA=15mA
(3)电路工作5min,R1产生的焦耳热
Q1=I12R1t=(0.01A)2×150Ω×5×60s=4.5J
15.(1)3V;
(2)0.3A
【分析】本提考查欧姆定律的应用
【详解】(1)由图示可知,两电阻并联,电流表测通过电阻R2的电流,所以电源电压为
U=I2R2=0.2A×15Ω=3V
(2)由于并联电路中各支路电压相等,所以通过电阻R1的电流为
I1=U/R1=3V/10Ω=0.3A
16.(1)0.5A(2)20Ω(3)25Ω 7.2W
【详解】(1)正常工作时通过灯丝的电流,由图可知当UL=6V时,IL="0.5A"
或
(2)S闭合,S1、S2都断开时,L、R串联
由图可知当UL’=4V时,IL’=0.4A,
(3)S、S1、S2都闭合时,R1、R并联
当I=0.6A时,电路消耗的总功率最大
。
17.(1)最大功率为660W,最小功率为440W;(2)220Ω;(3)6.6×104J。
【详解】(1)由电路图可知,当S和S1都闭合时,电阻R1与R2并联,电路中的电流最大,由图乙可知,电路中的最大电流I大=3A,则电饭锅的最大功率:
P大=UI大=220V×3A=660W,
当开关S闭合、S1断开时,电路为R1的简单电路,电路中的电流最小,由图乙可知,电路中的最小电流I小=2A,则电饭锅的最小功率:
P小=UI小=220V×2A=440W;
(2)因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,电阻R1与R2并联时,通过R1的电流为2A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过电热丝R2的电流:
I2=I大﹣I小=3A﹣2A=1A,
由可得,电热丝R2的阻值:
;
(3)当开关S闭合、S1断开时,电路为R1的简单电路,则R1的阻值:
;
电路中的电流始终为1A时,10min内电饭锅产生的热量:
Q=I2R1t=(1A)2×110Ω×10×60s=6.6×104J。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
学科网(北京)股份有限公司
$