内容正文:
第十四章 欧姆定律
知识框架
中考真题演练
考点1 电阻 变阻器
1.(2024·天津)如图所示的铝芯电缆是一种输电导线。在某村输电线路改造工程中,更换的铝芯电缆比旧铝芯电缆电阻更小,主要是因为新电缆的( )
A. 铝芯更细 B. 铝芯更粗
C. 绝缘皮更薄 D. 绝缘皮更厚
2.(2024·吉林)某调光台灯简化电路图如图所示,电源电压保持不变。为使台灯变亮,滑片应向____端移动。台灯工作一段时间后,发现无论怎样调节滑片,台灯一直很亮且亮度不变,电路发生的故障可能是滑动变阻器______。
考点2 欧姆定律及其应用
3.(2020·安徽)R1、R2、R3 是三个阻值不同的定值电阻。将它们串联起来接入电路,如图甲所示,闭合开关后,测得各电阻两端的电压关系为U1>U2>U3 。若将它们并联起来接入电路,如图乙所示,则闭合开关后,通过每个电阻的电流大小关系为( )
A. I1>I2>I3 B. I3>I2>I1
C. I1=I2=I3 D. I2>I1>I3 甲 乙
4.(2022·安徽)图示为电阻R1和R2的I−U 图像,由图可知( )
A. R1的阻值为5Ω
B. R1的阻值小于R2 的阻值
C. 将R1、R2 串联接入电路,通电后R1两端的电压大于R2 两端的电压
D. 将R1、R2 并联接入电路,通电后通过R1的电流大于通过R2 的电流
5.(2024·内江)在如图所示的电路中,电源电压恒为12V,定值电阻R1的阻值
为5Ω ,滑动变阻器R2 标有“50Ω2A ”的字样,电流表的测量范围为0~3A。闭合开关S,滑动变阻器的滑片P 从最右端移动到连入电路中的电阻值为20Ω 处,电流表的示数从I1变为I2 ,则I2与I1之差为( )
A.2.40A B.2.64A
C.0.36A D.4.40A
6.(2023·安徽)将一根细金属丝置入柔性塑料中,可以制成用来检测物体形变的器件应变片,其结构如图1所示。将它接入图2所示的电路,电源电压不变,R为定值电阻。闭合开关S ,当应变片随被检测物体拉伸发生形变时,塑料中的金属丝会被拉长变细,导致电阻变大,则电路中的( )
A. 电压表和电流表示数都变大
B. 电压表示数变小,电流表示数变大
C. 电压表和电流表示数都变小
D. 电压表示数变大,电流表示数变小
7.(2024·常州)海水盐浓度越大,其导电性越好,间距固定的金属片A、B之间海水的电阻越小。下列电路中,电源电压恒定,R0 为定值电阻,闭合开关S,海水 盐浓度越大,电表示数越大的是( )
8.(2024·北京)图甲为自动气象站中的测温装置,它的测温电路可简化为图乙,其中的“恒流源”是一个特殊电源,电流大小由电源内部结构决定,当电阻R变化时,通过R的电流大小保持不变。电阻R 的阻值随温度的变化规律如图丙所示,通过数字电压表的示数可反映环境的温度。某次环境温度从20℃上升到30℃ ,电压表的示数变化了8mV 。当温度的变化值相同时,电压表示数的变化值越大,该测温装置的灵敏度越高。下列说法正确的是( )
甲 乙
A. 每升高1℃,R的阻值增大1.65Ω
B. 通过R的电流为20mA
C. 环境温度为20℃时,电压表的示数为216mV
D. 若要增大该测温装置的灵敏度,可换一个电流值更小的恒流源
9.(2024·福建)如图所示电路,电源电压保持不变,R为定值电阻,Rt为热敏电阻,其阻值随温度的降低而增大。闭合开关S,当热敏电阻Rt 的温度降低时,电压表V1的示数______,电压表V2的示数与电流表A的示数之比______。(填“变大”“不变”或“变小”)
10.(2023·安徽)如图所示的电路中,电阻R0=12Ω 。闭合开关S1,将单刀双掷开关S2
掷于a 端,电压表示数为2.5V;将S_2切换到b 端,电压表示数为1.5V,则电阻Rx的阻值为____Ω 。
第9题图 第10题图 第11题图
11.(2024·黑龙江)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_____。
12.(2024·临沂)电路如图甲所示闭合开关,将滑动变阻器的滑片由最右端移到最左端的过程中,电压表与电流表的示数变化的图像如图乙所示。则定值电阻R0的阻值为___Ω ,电源电压为_____V 。
13.(2023·齐齐哈尔)如图所示,已知R1:R2=2:1。当开关S 闭合,甲、乙两表均为电压
表时,两表示数之比U甲:U乙=_____;当开关S 断开,甲、乙两表均为电流表时,两表
示数之比I甲:I乙= _____。(电路中各元件均未损坏)
14.(2024·宿迁)新房装修时,工人经常用普通量角器测量一些角度,不方便读数。小明根据所学的知识设计了电子量角器,电路如图所示,电流表的量程为0∼0.6A,电压表的量程为0∼3V,O为半圆弧电阻MN 的圆心,金属滑片OP为半径,与半圆弧接触良好,接入电路的电阻RMP与指针旋转角度θ成正比,电源电压恒为6V,R0为电阻箱。将滑片OP 旋转至M处,调节R0的阻值,使电路中电流为0.6A 。求:
(1)电阻箱接入电路的阻值。
(2)调节θ为90°时,电流表示数为0.3A ,此时电压表的示数。
(3)为了能满足测量0∼180°的要求,重新调节电阻箱R0 ,满足要求的R0 的最小阻值。
参考答案及解析
考点 1 电阻 变阻器
1. 答案:B
解析:电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关(绝缘皮是绝缘体,不影响导体本身电阻,排除 C、D)。在材料(铝)、长度(输电线路长度固定)、温度相同的情况下,导体横截面积越大,电阻越小。新电缆电阻更小,核心原因是铝芯横截面积更大(更粗),A 错误,B 正确。
2. 答案:(靠近下接线柱的一端,如 “左”);短路(或接成两个上接线柱)
解析:
· 台灯变亮的本质是电路电流变大,电源电压不变,根据欧姆定律 I=RU,需减小总电阻。滑动变阻器采用 “一上一下” 接线,滑片向靠近下接线柱的一端移动时,接入电路的电阻丝长度变短,电阻减小,电流变大,台灯变亮。
· 若台灯一直很亮且亮度不变,说明滑动变阻器未起到变阻作用:① 滑动变阻器短路(接入电阻为 0,总电阻最小且不变);② 误接成两个上接线柱(接入电阻为 0,相当于导线,无变阻效果),两种情况均会导致亮度不变且最亮。
考点 2 欧姆定律及其应用
3. 答案:B
解析:
· 串联电路中电流处处相等(I1=I2=I3),根据欧姆定律 U=IR,电压与电阻成正比。已知 U1>U2>U3,可推出 R1>R2>R3。
· 并联电路中各支路电压相等(U1′=U2′=U3′),根据欧姆定律 I=RU,电流与电阻成反比。因 R1>R2>R3,故 I3>I2>I1,B 正确。
4. 答案:BD
解析:
· 由 I-U 图像可知,电阻 R=IU(取图像上任意一点计算):
· 对R1,取U=2.0V时I=0.2A,则R1=0.2A 2.0V=10Ω;
· 对R2,取U=2.0V时I=0.1A,则R2=0.1A 2.0V=20Ω。
· 选项分析:
· A:R1=10Ω=5Ω,错误;
· B:R1=10Ω<R2=20Ω,正确;
· C:串联时电流相等,U=IR,R1<R2,故U1<U2,错误;
· D:并联时电压相等,I=RU,R1<R2,故I1>I2,正确。
5. 答案:C
解析:
· 电路为R1与R2并联(若串联差值不符合选项,并联更合理),电流表测干路电流。
· 并联电路各支路电压等于电源电压(U=12V),R1的电流恒定:I1=R1U=5Ω12V=2.4A。
· 滑片在最右端时,R2=50Ω,其电流:I21=R2U=50Ω12V=0.24A,干路电流I1=I1+I21=2.4A+0.24A=2.64A。
· 滑片移至R2=20Ω时,其电流:I22=20Ω12V=0.6A,干路电流I2=2.4A+0.6A=3.0A。
· 差值:I2−I1=3.0A−2.64A=0.36A,C 正确。
6. 答案:D
解析:
· 电路为应变片(变)与定值电阻R串联,电流表测电路电流,电压表测应变片两端电压(串联分压规律)。
· 应变片电阻变大,总电阻总变变大,电源电压不变,根据总,电流变小(电流表示数变小)。
· 串联分压:变变总,变增大,其分压占比变大,故电压表示数变大,D 正确。
7. 答案:(对应 “R0与海水电阻串联,电流表测串联电流” 或 “电压表测R0两端电压” 的电路选项)
解析:
· 海水盐浓度越大,电阻海越小。
· 若电路为R0与海串联,电流表测串联电流:海变小→总电阻变小→电流变大(电流表示数变大),符合要求。
· 若电压表测R0两端电压:海变小→电流变大→U0=IR0变大(电压表示数变大),符合要求。
· 其他电路(如电压表测海电压)会导致示数变小,排除。
8. 答案:C
解析:
· 恒流源使通过R的电流I不变,电压表测R两端电压(U=IR)。
· 由图丙:20℃时R1=108Ω,30℃时R2=116Ω,ΔR=8Ω,ΔU=8mV,则I=ΔRΔU=8Ω8mV=1mA(排除 B)。
· A:每升高 1℃,℃℃,错误。
· C:20℃时,U=IR1=1mA×108Ω=216mV,正确。
· D:灵敏度ΔU=IΔR,换更小电流的恒流源,ΔU变小,灵敏度降低,错误。
9. 答案:变小;变大
解析:
· 电路为R(定值)与Rt(热敏电阻)串联,V1测R两端电压,V2测Rt两端电压,A测电流。
· Rt温度降低→阻值增大→总电阻变大→电流I变小。
· V1=IR,I变小、R不变→V1示数变小。
· AV2=Rt(欧姆定律变形),Rt增大→比值变大。
10. 答案:20
解析:
· S1闭合,S2掷a:R0与Rx串联,电压表测Rx电压(Ux=2.5V)。
· S2掷b:电压表测R0电压(U0=1.5V)。
· 串联电路电流相等:I=RxUx=R0U0,代入数据:Rx2.5V=12Ω1.5V,解得Rx=20Ω。
11. 答案:0.6;1:1
解析:
· 并联在 3V 电路中(各支路电压 = 3V):
· 由 I-U 图像,定值电阻R:R=IU=0.3A3V=10Ω,电流IR=0.3A。
· 灯泡L在 3V 时电流IL=0.3A(图像对应数据)。
· 干路电流:总。
· 串联在 4V 电路中(电流相等,总电压 = 4V):
· 找电流I使UL+UR=4V,由图像,I=0.2A时,UL=2V、UR=2V。
· 阻值:RL=0.2A 2V=10Ω,R=10Ω,比值RL:R=1:1。
12. 答案:10;6
解析:
· 图甲:R0与滑动变阻器串联,电压表测R0电压,电流表测电流。
· 滑片移至最左端(滑动变阻器电阻 = 0),电路只有R0,电压表示数 = 电源电压(U=6V,图像最大电压值),电流I=0.6A。
· 由R0=IU=0.6A 6V=10Ω。
13. 答案:3:1;2:3
解析:
· R1:R2=2:1,设R1=2R,R2=R。
· 开关闭合,甲乙为电压表(串联):甲测电源电压U=U1+U2,乙测U2。串联分压U1:U2=R1:R2=2:1,故甲乙。
· 开关断开,甲乙为电流表(并联):甲测I2,乙测干路电流I=I1+I2。并联分流I1:I2=R2:R1=1:2,故甲乙。
14. 答案:
(1)10Ω;(2)3V;(3)20Ω
解析:
· 电路为R0与RMP(半圆弧电阻)串联,电压表测RMP电压,电流表测电流。
(1)滑片在 M 处,RMP=0,电路只有R0:R0=IU=0.6A 6V=10Ω。
(2)θ=90°时,I=0.3A,总电阻总,总,电压表示数UMP=IRMP=0.3A×10Ω=3V。
(3)RMP与θ成正比,θ=180°时RMPmax=2×10Ω=20Ω。电压表量程 3V,故UMPmax=3V,R0两端电压U0=6V−3V=3V。串联电流相等:R0U0=RMPmax=UMPmax,解得R0=3V3V×20Ω=20Ω(最小阻值)。
1
学科网(北京)股份有限公司
$