内容正文:
研究河北新考情 更懂中考新方向
河北新中考
物理
精练册
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板块三 电与磁
第十二章 欧姆定律及其应用
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【能力层 欧姆定律复杂计算】
【基础层 欧姆定律理解及简单计算】
【探究实验 伏安法实验】
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【基础层 欧姆定律理解及简单计算】
1.(2025乐山)如图所示为 、两电阻的I 图像,则、 的电阻之比 ( )
A.3:2 B.2:3 C.3:1 D.1:3
C
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2.(2025苏州)如图所示的电路中,闭合开关 S 后,当滑片 P 向右移动时,则 ( )
A. 电流表A 示数变小
B. 电压表 示数不变
C. 电压表 示数与电流表A 示数之比变大
D. 电压表 示数与电流表A 示数之比变小
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3.(2025北京)某同学用如图所示的其中一个 电路做实验,电源电压恒定, 为定值电阻, 逐渐改变滑动变阻器 连入电路中的阻值 大小,记录电流表和电压表的示数如下表所示。该实验所用的电路是( )
B
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4. (2025江西)如图所示,电源电压恒为9 V, 为定值电阻, 为电阻箱(能够表示出阻值的变阻器)。
( 1 )闭合S₁、断开S₂, 电流表的示数为0.9 A, 求 的阻值和 工作100 s 产生的热量;
解:闭合S₁、断 开S₂,只有和电流表接入电路中,的阻值
R₁= = = = 10 Ω
R₁工作100 s 产 生的热量Q= I2Rt =() 2×10 Ω×100s=810J
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( 2 )把电阻箱的阻值调为18 Ω,闭合 S1 和 S2, 电流表的示数为1.4 A, 求 两端的电压和通过 的电流。
解:闭合S1 和S2, 与 并联,
电流表测量干路中的电流,
两端电压=U=9V
由并联电路电流的规律得到通过 的电流
I₂=I - I₁=1.4 A-0.9A=0.5A
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【能力层 欧姆定律复杂计算】
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1.(2025济宁)如图所示,虚线框内连接一个开关 S 和两个阻值相同的定值电阻 、。当 S 断开后,电流表示数减小 0.2 A, 整个电路消耗的电功率减小1.6 W 。下列选项中,电路连接情况和、 阻值不符合要求的是( )
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解析:图中两电阻串联,可得总电阻为 R=R₁+ R₂= 20 Ω+20 Ω=40 Ω,当开关S 断开后,电路中 没有电流,若电流减小0.2 A,即该电路工作时电流 是0.2 A, 则该电路的电功率为P=I²R=(0.2 A)² ×40 Ω=1.6W 符合要求,故A 不符合题意;据图可知,当开关S 闭合时,电路中只有 R₂, 此时电路中的电流为 = ,当开关S 断开时,R₁、R₂串联,此时电路中的电流为 = = ,已知当断开开关 S 时,电流表示数减小0.2A,即I1= I2 = = 0.2A,解得 U= 8V ,I1=0.4A,I2=0.2A,可得开关S 闭合时,电路中的电功率为P₁=UI₁=8V×0.4 A=3.2W,当开关S
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断开时,电路中的电功率为P₂=UI₂=8V×0.2 A=1.6W,整个电路消耗的电功率减小P=P₁P₂=3.2W1.6W=1.6W 符合要求,故B 不符合题意;当开关S 断开后,
R₁ 所在支路断开,此时电流减小0.2 A, 说明R₁这条支路的电流是0.2 A,已 知
R₁=80Ω,则减少的电功率为P= I2R₁=(0.2A)²×80Ω =3.2W不符合要求,故C 符合题意;图中 R₁、R₂ 并联,可得等效电阻为R= = =40 Ω,开关S 在干路,当开关S 断开后,减小的电流为0.2 A,则减小的电功率为P=PR=(0.2A)²×40Ω=1.6W符合要求,故D 不符合题意。
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2. (2025常州)如图所示的电路,电源电压恒为 4.5V, 灯泡L 标有“2.5 V 1.25 W”字样(灯丝电阻不变),滑动变阻器Rx 标有“20Ω 1A” 字样,电流表量程为0~0.6 A,电压表量程为0~ 3V 。 闭合开关S, 在不损坏电路元件的前提下,移动滑动变阻器的滑片P, 则( )
A. 滑动变阻器接入电路的阻值范围是2.5~ 20Ω
B. 电流表示数的变化范围是0.18~0.5 A
C. 电压表示数的变化范围是1.5~3 V
D. 电路总功率的变化范围是1.35~2.25 W
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3.(2025济南)如图为某小组设计的电加热器的简化电路图,电源电压为24 V, 、 为电热丝。旋钮开关S 接1时,电路中的电流为2 A;旋钮开关 S 接2时,电路的总功率为12 W。请通过计算回答:
( 1 )的阻值为多少?
解:当旋钮开关S 接1时,只有接入电路中,
由欧姆定律得电阻阻值 = = =12 Ω
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( 2 )旋钮开关 S 接 2 时 ,两端的电压为多少?
( 3 )旋钮开关S接2 时 ,工作5 min 消耗的电能为多少?
解:当旋钮开关S 接2时,与 串联。则电电流 = = 0.5A
电路总电阻 = = 48Ω
12Ω=6V
解:旋钮开关 S 接2时,由串联电路电阻关系可得 阻值
=-=48Ω-12Ω=36Ω则 消耗的功率
P1=I'² =(0.5 A)²×36Ω= 9 W
工作 5 min 消耗的电能 W ₁= P1t = 9W×5×60s=2700 J
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4.(2025盐城)图甲为科技小组设计的模拟电 路,用手测量仰卧起坐次数。电源电压恒定不变,为定值电阻, 为光敏电阻,其阻值随光照强度的减小而增大。当射向的红外线被遮挡时, 两端的电压达到设定值, 触发计数系统计数。测试过程中,两端电压与时间的关系图像如图乙所示,电流表示数与时间的关系图像如图丙所示,且完成每次仰卧起坐的时间相同。
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( 1 )求1 min 内完成仰卧起坐的个数。
解:由图乙可知,在0~2.4 s 时间内电压出现两次达5.0 V 的触发过程,说明2.4 s 内完成 了2次仰卧起坐,因此每次所用时间为1.2 s;则1 min内可完成的个数
n= = 50个
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( 2 )求触发计数时,光敏电阻 的阻值。
解:触发计数时,由图乙可知光敏电阻两端电压= 5.0V , 由图丙可知此时电路中电流 I=0.1A, 此时光敏电阻 的阻值= = = 50Ω
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( 3 )求电路中的电源电压。
解:触发计数时,由图乙可知光敏电阻 两端电压 = 5.0V,
由图丙可知此时电路中电流 I = 0.1A , 由图甲可知两个电阻串联,则电源电压为U=5V+0.1A× ①
未触发计数时,由图乙可知光敏电阻 两端电压 = 3.0V,
由图丙可知此时电路中电流 I=0.3 A,
则电源电压为 U=3V+0.3 A×② ,
解①②得=10 Ω,U=6V。
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5.(2025乐山)如图所示,电源电压恒定,灯泡L标有“ 6V 6W”字 样(忽略温度对灯丝电阻的影响),滑动变阻器R的最大阻值为 20 Ω。当S、S1、S2 均闭合,滑动变阻器滑片 P 移至a 端时,灯泡正常发光,此时电流表示为1.6 A 。求 :
( 1 ) 电源电压;
解:当 S、S1、S2 均闭合,滑动变阻器滑片 P 移至a 端 时 ,L 与 并联,电流表测干路电流,由于灯泡正常发光,根据并联电路的特点可知,电源电压U=UL=6V
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( 2 )定值电阻 的阻值;
解:灯泡的电阻= = = 6Ω
通过灯泡的电流 IL= = =1A
通过 的电流 I₁=I - IL=1.6A-1A=0.6A
R 的电阻 = = = 10Ω
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( 3 )整个电路的最小电流。
解:当S、S₁闭合,S₂断开,滑动变阻器滑片P 移至 b 端时 ,R 与 R₁ 串联,此时整个电路的电阻最大,电流最小,最小电流Imin = = = 0.2A
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【探究实验 伏安法实验】
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1. (2025济南)某学习小组采用“伏安法”探究某热敏电阻(阻值约为几十欧姆)的阻值随温度变化的规律,并利用其制作成一个简易的高温报 警装置。主要实验器材如下:学生电源(电压为 6V), 热敏电阻 、滑动变阻器 、电阻箱 、温控装置、警报器、电压表、电流表、开关、导线 若干。测量热敏电阻阻值的实验电路图如图甲所示。主要实验步骤如下:
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( 1 )按照如图甲所示的电路连接实物。请用笔画线代替导线,在相应位置将实物图正确连接;
( 2 )设定温控装置内的温度为20℃,闭合开 关后发现电压表的示数过小;应将图乙中滑动变阻器的滑片向 移动,移动后电压表的指针位置如图丙所示,则电压表的示数为 V, 根据电压表和电流表的示数计算出此温度下热敏电阻的阻值;
右
1.7
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( 3 )依次升高温控装置内的温度,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,根据电流表和电压表的 示数,依次计算出热敏电阻的阻值,作出热敏电阻的阻值随温度变化的图像如图丁所示,由图像可知,该热敏电阻的阻值随温度变化的规律是
;
( 4 )学习小组利用热敏电阻 设计的高温报 警装置的电路图如图戊所示,已知图中电源电压为6 V, 警报器两端的电压超过4 V 就发出声音报警。要想让该高温报警装置在温度超过30℃时报警,须将警报器并联到图戊中 ( 选 填“AB”“BC” 或 “AC”) 两 端 , 并 设 置 电 阻 箱 R₃ 接入电路的阻值为 Ω。
热敏电阻的阻值随温度升高而减小
BC
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2.在“探究电流与电压关系”的实验中,“问天” 兴趣小组连接了如图甲所示的电路,其中定值电阻R=20Ω。
( 1 )用笔画线代替导线将图甲电路连接完整 ;
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( 2 )闭合开关后,发现电流表有示数,电压表无示数,电路中出现的故障可能是电阻 (选填“短路”或“断路”);排除故障后,测量并记录了如下几组电压表和电流表的示数,第二次实验中电流表的示数如图乙所示,此时电流为 A。
( 3 )请根据下表数据,在图丙中作出 I-U 图 像 ;
短路
0.22
【答案】
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( 4 )分析得出实验结论: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 比;
【拓展】“问天”兴趣小组在实验室发现一个 未知电阻R, 想要测量其阻值。发现电压表 坏了,但有两个电流表。经小组讨论,设计了 如图丁的电路图,两个电流表的示数分别为0.3 A和0.9 A, 根据以上信息,可知通过 Rx 的电流为 A,Rx 的电阻为 Ω。
正
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