专题16 欧姆定律(知识清单)2026年中考物理一轮复习讲练测
2026-03-24
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3份
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精品
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 | 学案-知识清单 |
| 知识点 | 欧姆定律 |
| 使用场景 | 中考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 15.80 MB |
| 发布时间 | 2026-03-24 |
| 更新时间 | 2026-03-24 |
| 作者 | 物理课代表wang |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2026-03-24 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56984126.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题16 欧姆定律
目 录
01 锚・复习目标:指引复习方向,落实核心素养
02 理・思维导图:构建知识体系,呈现结构关系欧姆定律
03 盘・知识梳理:兼顾主干细节,夯实基础框架
知识点一 电流与电压、电阻的关系
知识点二 欧姆定律
知识点三 电阻的测量
知识点四 欧姆定律在串、并联电路中的应用
方法一 I-U图像的分析方法
方法二 伏安法测小灯泡电阻常见电路故障分析
方法三 动态电路分析思路
04 炼・方法总结:精炼方法技巧,精准突破难点
05 辨・易混易错:警示常见误区,辨析细微差别
易错点一 不理解欧姆定律的因果关系
易错点二 串并联电路电阻的规律
易错点三 限流、限压问题的切入点
06 究・考点命题:中考考点研析,全面应用提升
考点一 欧姆定律的简单计算
考点二 动态电路分析
考点三 动态电路计算
考点四 探究电流与电压、电阻的关系
考点五 常规法测量定值电阻的阻值
考点六 特殊法测量定值电阻的阻值
考点七 测量小灯泡的阻值
1.掌握探究电流与电压、电阻关系的实验方法(控制变量法),明确对应规律。
2.理解欧姆定律公式及意义,能熟练进行电流、电压、电阻的三量互求。
3.掌握伏安法测电阻的实验原理、器材与操作,能处理实验数据、分析误差。
4.会运用欧姆定律分析串、并联电路的电流、电压规律,解决简单电路计算问题。
知识点一 电流与电压、电阻的关系
探究电流与电压、电阻的关系
实验目的
探究电阻一定时电流与电压的关系
探究电压一定时电流与电阻的关系
电路图与实物图
实验方法
控制变量法
实验步骤
保持定值电阻的阻值不变,通过移动滑动变阻器的滑片来改变定值电阻两端的电压,同时记录通过定值电阻的电流
改变定值电阻的阻值,通过移动滑动变阻器的滑片保持定值电阻两端的电压不变,同时记录通过定值
电阻的电流
实验表格
实验图像
实验结论
在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
在电压一定的情况下,通过导体的电流与导体的电阻成反比
滑动变阻器的作用
①保护电路;②改变定值电阻两端的电压
①保护电路;②保持定值电阻两端的电压不变
实验常考的作用及注意事项
1.探究电流与电压的关系:
(1)连接电路过程中,开关应断开,滑动变阻器应采用“一上一下”接法。闭合开关前,滑片应滑到最大阻值处。
(2)换用不同阻值的电阻进行实验,目的是使实验结论具有普遍性。
(3)在实验中,可以通过改变串联干电池的个数或调节学生电源的旋钮来改变电压,但为了方便操作,通常采用滑动变阻器来改变电阻两端电压。
(4)不能将定值电阻换成小灯泡的原因:小灯泡的电阻会随温度变化而发生变化,实验不能完成。
2.探究电流与电阻的关系
(1)换大调大,换小调小:实验中,如果将原来的电阻更换为一个阻值更大的电阻,应将滑动变阻器的阻值调大;反之,如果将原来的电阻更换为一个阻值更小的电阻,应将滑动变阻器的阻值调小,才可使新换上的电阻两端电压等于原电阻两端电压。
(2)电阻是导体本身的一种性质,它的大小只取决于导体的材料、长度、横截面积、温度,与导体两端的电压及通过的电流无关,所以不能说“电压一定时,电阻与电流成反比”。
(3)更换阻值更大的定值电阻后,电压表示数达不到控制电压的原因:滑动变阻器的最大阻值太小、电源电压太大、控制电压太小。
(4)I-R图像不能直观地得出电流与电阻的关系,将横坐标的R改为时,能清楚地看出I与成正比,得出I与R成反比。
3.滑动变阻器规格的选取:U表示电源电压,UR表示定值电阻两端电压,R表示定值电阻阻值
(1)探究电流与电压的关系:。
(2)探究电流与电阻的关系:。
知识点二 欧姆定律
一、欧姆定律
1.内容:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。
2.公式:
3.适用范围:欧姆定律适用于纯电阻电路(在工作时将电能全部转化为内能的电路),在非纯电阻电路中,如含有电动机的电路,欧姆定律将不适用。
4.对欧姆定律的理解
(1)欧姆定律中的成正比、成反比的结论是有条件的。即当导体的电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比;当导体两端的电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
(2)注意顺序。不能反过来说电阻一定时,电压跟电流成正比;也不能说电压一定时,导体的电阻与通过它的电流成反比。
(3)I、U、R必须是对同一个导体或同一段电路而言的,三者要一一对应
二、利用欧姆定律进行简单计算
知二求一:对于同一导体,只要知道电流、电压和电阻中的两个量,就可以根据公式I=一及其变形公式U=IR、R=一求出第三个量
知识点三 电阻的测量
一、伏安法测电阻
实验目的
测量定值电阻的阻值
测量小灯泡的电阻
电路图与实物图
原理
实验操作
①连接电路时开关处于断开状态;
②按电路图连接实物电路,电表选择合适的量程;
③电路连接无误后将滑动变阻器滑片移至阻值最大处;
④闭合开关,观察并记录电压表和电流表的示数,移动滑动变阻器的滑片,测量多组对应的电压值和电流值
滑动变阻器作用
①保护电路;②改变定值电阻两端的电压
①保护电路;②改变小灯泡两端的电压
多次测量目的
求平均值减小误差
探究小灯泡灯丝电阻变化的规律
图像
计算方法
结合实验数据或图像上的点,根据计算,需求平均值
取小灯泡额定电压对应的电流值,结合额定电压,计算小灯泡正常发光时的电
阻
实验常考的作用及注意事项
1.关于小灯泡电阻变化的考点:
(1)测小灯泡电阻不能设置平均电阻一栏;
(2)利用“测量小灯泡的电阻”的实验装置不能进行“探究电流与电压的关系”实验;
(3)小灯泡灯丝电阻受温度影响较大,电压越高,小灯泡灯丝温度越高,电阻越大。
2.如果测小灯泡的电阻得到的U-I图象中电阻随电压的增大而减小:电压表接在了滑动变阻器两端。
二、特殊方法测电阻
方法
电路图
步骤
表达式
伏伏法
闭合开关后,由电压表V1、V2测出电阻两端的电压分别为U1、U2
安安法
闭合开关后,用电流表A1、A2测出经过电阻的电流分别为I1、I2
安滑法
电源电压不变,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当变阻器接入电路的电阻为Rmax时,电路中的电流为I1;再移动滑片,当变阻器接入电路的电阻为0时,电路中的电流为I2;根据电源电压不变,列出方程
伏滑法
电源电压不变,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使变阻器接入电路的电阻为Rmax,此时电压表示数为U1,再移动滑片,使变阻器接入电路的电阻为0,此时电压表示数为U2
伏阻法
电源电压不变,只闭合开关S1时,电压表示数为U1,再闭合开关S2后,电压表示数为U2
安阻法
电源电压不变,两个开关均闭合时,电流表示数为I1,只闭合S1时,电流表示数为I2
等效替代法
将S拨至a,读出电流表示数Ix,将S拨至b,调节电阻箱,使电流表的示数仍为Ix,读出电阻箱示数R
知识点四 欧姆定律在串、并联电路中的应用
串联电路
并联电流
图示
电流
电压
电阻
(或)
电流的求法
比值关系
;
(等流分压)
;
(等压分流)
方法一 I-U图像的分析方法
一、看形状
1.定值电阻的I-U图像是一条过原点的倾斜直线,如图线a、b所示;
2.非定值电阻的I-U图像一般是一条过原点的曲线,如图线c、d所示。
二、比大小
1.如图甲,图线a、b中的电流与电压成正比,图线越陡,说明U与I的比值越小,即电阻越小。
2.如图乙,图线c随电压的增大有向上弯曲的趋势,说明随着电压的增大,U与I的比值变小,即电阻变小;图线d随电压的增大有向下弯曲的趋势,说明随着电压的增大,U与I的比值变大,即电阻变大,小灯泡灯丝的I-U图像一般是这种形式。
三、电阻的计算
1.对于图甲定值电阻有。
2.对于图乙,某一时刻小灯泡的电阻直接从图像中找对应电压、电流值,可求电阻。
【典例1】如图所示U—I图像,电阻较大的是________(选填“a”或“b”),将a和b并联在电压2V的电源上时,干路电流是________A。
【答案】a 0.6
【解析】[1]根据可得电阻a的阻值大。
[2]将a和b并联在电压为的电源两端,根据并联电路的电压特点,a、b两端的电压都为。从图像中可以看出,当电压为时,通过a的电流为,通过b的电流为。根据并联电路的电流特点,干路电流
【典例2】如图所示为灯泡L和定值电阻R的U-I图像,若将L和R串联在电源电压为9V的电路中,则此时L与R的阻值之比为______。
【答案】1:2
【解析】【小题1】若将L和R串联在电源电压为9V的电路中,根据串联电路的电流规律和电压规律,结合图像可知,当电路中的电流为0.6A时,L两端的电压为3V,R两端的电压为6V,符合串联总电压为9V的条件。则L与R的阻值之比为
方法二 伏安法测小灯泡电阻常见电路故障分析
现象
原因
电流表有示数,电压表无示数
可能是被测电阻短路、电压表断路等
电流表无示数,电压表有示数
可能是被测电阻断路或电流表与电压表位置接反等
电表指针反向偏转
电表的正、负接线柱接反了
电表指针偏转角度很小
电表量程选择过大
闭合开关后,小灯泡特别亮,且无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡的亮度都不变
滑动变阻器接线有误,同时接上面两个接线柱
闭合开关后,小灯泡不亮,电压表和电流表都有示数,但非常小
可能是电源电压太低或者滑动变阻器接入电路的阻值过大
滑动变阻器滑片移动时,电流表的不数变大(或变小)而电压表的示数变小(或变大)
电压表与滑动变阻器并联,测的是滑动变阻器两端的电压
滑动变阻器滑片移动时,电流表的示数变化,电压表的示数不变
电压表没有与待测电阻并联,而是测量电路中的总电压
【典例】如图所示电路,在测小灯泡电阻实验中,闭合开关后发现,电流表指针几乎不动,而电压表指针有明显偏转,下列分析正确的是( )
A.电源没电 B.电流表接线松动造成接触不良
C.电灯泡与底座接触不良 D.变阻器接线不牢
【答案】C
【解析】A.电源没电,电压表指针不偏转,故A错误;
B.电流表接线松动造成接触不良,电流表发生断路现象,电压表的正负接线柱不能接到电源正负极,示数应为0,故B错误;
C.电灯泡与底座接触不良,发生断路现象,电压表的正负接线柱到电源正负极的连接是连通的,读数接近电源电压,电流表示数几乎为0,滑动变阻器的电阻远远小于电压表的电阻,分压很小,移动滑片时,电压表的示数几乎不变,故C正确;
D.变阻器接线不牢,发生断路现象,电压表的正负接线柱到电源正负极的连接是不连通的,电压表示数为0,电流表示数几乎为0,故D错误。
故选C。
方法三 动态电路分析思路
一、滑片移动引起的串联电路
二、滑片移动引起的并联电路
【典例1】如图所示电路,电源电压不变,闭合开关S,将滑动变阻器滑片从中点移到b端,此过程中( )
A.电流表A的示数变小,电压表的示数不变
B.电压表的示数与电流表A示数的比值不变
C.电压表的示数与电流表A示数的比值变大
D.电压表的示数变化量大于电压表的示数变化量
【答案】D
【解析】A.由电路图可知,、、串联,电压表测量、的总电压,电压表测量、的总电压,电流表测量电路中的电流。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片从中点移到b端,根据欧姆定律可知,滑动变阻器接入电路中的电阻增大,电路中的电流变小。由分压原理可知,滑动变阻器分得的电压变大,、分得的电压变小,电压表示数变小,故A不符合题意;
B.根据欧姆定律可知,电压表的示数与电流表A示数的比值等于、接入电路中的电阻之和,其值变大,故B不符合题意;
C.电压表的示数与电流表A示数的比值等于、的电阻之和,其值不变,故C不符合题意;
D.电压表的示数变化量等于两端电压的变化量,电压表示数的变化量等于两端电压的变化量,又因为两端电压的变化量等于、两端电压的变化量之和,则两端电压的变化量大于两端电压的变化量,即电压表的示数变化量大于电压表的示数变化量,故D符合题意。
故选D。
【典例2】如图所示的电路中,电源电压不变,开关闭合后,开关由闭合到断开,电流表的示数将______,电压表的示数将______。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
【答案】变小 变小
【解析】[1][2]由图可知,开关S1、S2闭合后,滑动变阻器被短路,电路中只有R1连入电阻,电流表测电路中电流,电压表测R1两端电压,即等于电源电压;开关S2断开,R1和R2串联在电路中,电压表测R1两端的电压,电流表测电路的电流。根据串联电路电阻特点可知,电路中的总电阻将变大,电源电压不变,由可知,电路中电流减小,即电流表示数变小,由可知,R1两端电压变小,即电压表示数变小。
易错点一 不理解欧姆定律的因果关系
1.对于欧姆定律的变形式U=IR而言,不能说电压与电流成正比,因为电压是因,电流是果。
2.对于欧姆定律的变形式而言,不能说成电阻与电压成正比,与电流成反比,因为电阻是导体本身的一种性质,其大小只由导体本身的材料、长度、横截面积等因素决定。
【典例】关于欧姆定律,下列叙述正确的是( )
A.通过导体的电流越小,则导体的电阻越大
B.导体两端电压为零时,导体的电阻也为零
C.导体两端的电压越大,这段导体的电阻就越小
D.同一段导体两端的电压变大,通过它的电流随之变大
【答案】D
【解析】ABC.电阻是导体本身的固有性质,它的大小只由导体的材料、长度、横截面积和温度决定,和导体两端的电压、通过导体的电流无关,故ABC错误;
D.根据欧姆定律,同一段导体的电阻不变,当导体两端电压变大时,通过导体的电流会随之变大,故D正确。
故选D。
易错点二 串并联电路电阻的规律
一、1.串联:多个导体串联,相当于增加了导体的长度,所以串联后的总电阻大于任何一个串联导体的电阻。且串联的电阻越多,电路中的总电阻越大。
2.并联:因为导体并联相当于增大了导体的横截面积,所以并联后的总电阻比任何一个分电阻都小;并联电路每增加一个并联支路,都相当于增大一次导体的横截面积,并联电路总电阻就减小一次。
二、1.串联:若n个阻值相同的电阻R0串联,则串联后的总电阻 。
2.并联:若n个阻值相同的电阻R0并联,则并联后的总电阻。
三、无论串联还是并联,只要有一个电阻变大,那么总电阻就会变大。
【典例】如图所示,两个电阻R1、R2(R1>R2)组成的四种电路中总阻值最小的电路是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因串联电路中的总电阻大于任何一个分电阻,并联电路中的总电阻小于任何一个分电阻,所以四个选项中的总电阻关系
R并<R2<R1<R串
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
易错点三 限流、限压问题的切入点
1.串联电路中,取多个元器件的最大电流中的最小值作为电路最大电流。
2.并联电路中,取多个元器件的最大电压中的最小值作为电路最大电压。
【典例】有两个规格分别为“20Ω 0.2A”和“16Ω 0.4A”的电阻,将它们串联后,电路两端允许的最大电压为________V;将它们并联后,干路中允许通过的最大电流为________A。
【答案】7.2 0.45
【解析】[1]串联电路中电流处处相等,为保证电阻安全,电路允许通过的最大电流取两个电阻允许的最大电流的较小值,即。
它们串联总电阻为
电路两端允许的最大电压为
[2]并联电路两端的电压相等,由已知可得两个电阻的最大电压分别为
将它们并联时,为保证电阻安全,电路两端允许的最大电压取两个电阻允许的最大电压的较小值,即
则
干路中允许通过的最大电流为
考点一 欧姆定律的简单计算
1.(2025·四川乐山·中考真题)如图所示为、两电阻的图像,则、的电阻之比为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由图可知,的阻值为
的电阻为
则、的电阻之比为
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
2.(2025·四川德阳·中考真题)图甲为通过灯泡和定阻电阻的电流与其两端电压关系的图像。把它们按图乙接入电路,闭合开关,电流表示数为,下列选项正确的是( )
A.电源电压为
B.定值电阻的阻值为
C.通过灯泡的电流为
D.灯泡的实际功率为
【答案】D
【解析】A.由甲图可知,直线为定阻电阻的电流与其两端电压关系的图像,曲线为灯泡的电流与其两端电压关系的图像,由乙图可知,电流表测定值电阻的电流,电流表示数为,结合甲图像可知,定值电阻的电压为,由于定值电阻与灯泡并联,根据并联电路电压特点可知,电源电压、灯泡两端电压与定值电阻两端电压相等,电源电压为,故A错误;
B.定值电阻的阻值为
故B错误;
C.根据甲图可知,灯泡电压为时,通过灯泡的电流为,故C错误;
D.灯泡的实际功率
故D正确。
故选D。
3.(2025·青海西宁·中考真题)如图所示是电阻甲和乙的图像,下列说法正确的是( )
A.乙是一个定值电阻
B.只将甲、乙并联在2.5V的电路中,甲、乙的电功率之比为4︰5
C.只将甲、乙串联在电路中,两者电阻相同时,电源电压是3V
D.只将甲、乙串联在电路中,总功率是1.8W时,电源电压是4.5V
【答案】D
【解析】A.由图可知,乙电阻的U-I图像是一条过原点的曲线,说明乙电阻是变化的,不是一个定值电阻,故A错误;
B.只将甲、乙并联在2.5V的电路中,则U甲=U乙=2.5V,由图可知通过甲、乙的电流分别为I甲=0.5A,I乙=0.4A,根据P=UI,甲、乙的电功率之比P甲︰P乙=U甲I甲︰U乙I乙=I甲︰I乙=0.5A︰0.4A=5︰4,故B错误;
C.只将甲、乙串联在电路中,通过的电流相等,两者电阻相同时,根据U=IR可知,它们两端的电压相等。由图可知,电路中的电流为0.6A时,甲、乙两端的电压均为3V。根据串联电路的电压规律,则电源电压U=3V+3V=6V,故C错误;
D.只将甲、乙串联在电路中,由图可知,当I=0.4A,U甲'=2.0V,U乙'=2.5V时,此时电源电压U'=2.0V+2.5V=4.5V,由P=UI可知,电路总功率P=4.5V×0.4A=1.8W,故D正确。
故选D。
4.(2024·黑龙江鸡西·中考真题)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
5.(2025·四川·中考真题)如图所示,电阻,闭合、断开时,电流表的示数为0.4A;闭合和时,电流表的示数为0.5A。则电源两端的电压为___________V,电阻的阻值为___________。
【答案】12 120
【解析】[1]闭合、断开时,电路为R1的简单电路,电流表的示数为0.4A,则通过R1的电流为0.4A,则电源电压
[2]闭合和时,两电阻并联,电流表测干路中的电流,由于R1两端的电压不变,流过R1的电流不变,仍为0.4A;电流表的示数为0.5A,则通过R2的电流
由并联电路中电压关系可知,电阻R2两端的电压为电源电压12V,则电阻的阻值
6.(2025·四川巴中·中考真题)如图甲是一台放置在水平地面的智能体重秤,图乙是它的电路结构图,为阻值100Ω的定值电阻,秤盘下方的电阻R为压敏电阻,其阻值随人对秤盘压力的变化关系如图丙所示,已知电源电压为3V且保持不变(g取10N/kg)。求:
(1)当秤盘为空时,R的阻值;
(2)某同学站在体重秤上时,电压表示数为2V,该同学的质量。
【答案】(1)400 Ω (2)60kg
【解析】(1)当秤盘为空时,秤盘受到的压力为0N,如图丙所示,此时压敏电阻R=400 Ω
(2)由图乙可知,两个电阻串联,电压表测压敏电阻两端电压。
电压表示数为2 V,则定值电阻两端电压
电路中电流为
压敏电阻的阻值为
由图丙可知,此时对应的压力F=600 N
该同学质量
7.(2025·吉林·中考真题)如图所示的电路中,电源电压恒定,R2的阻值为15Ω。闭合开关S,电流表A的示数为1.2A,电流表A1的示数为0.4A。求:
(1)电阻R2的电流
(2)电源电压。
【答案】(1)0.8A (2)12V
【解析】(1)由电路图可知R1与R2并联,电流表A测干路电流,电流表A1测R1的电流,根据并联电路电流规律可得,电阻R2的电流为I2=I-I1=1.2A-0.4A=0.8A
(2)根据并联电路电压规律和欧姆定律可得,电源电压U=U2=I2R2=0.8A×15Ω=12V
考点二 动态电路分析
滑动变阻器类
8.(2025·江苏苏州·中考真题)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
【答案】D
【解析】AB.由图可知,电阻R1和变阻器R2串联,电压表V1测量R1两端的电压,电压表V2测量变阻器两端的电压,闭合开关S后,当滑片P向右移动时,变阻器R2连入电路的电阻变小,由电阻的串联可知电路的总电阻变小,由可知电路中的电流变大,即电流表A的示数变大,由U=IR可知电阻R1两端的电压变大,即电压表示数变大,故AB不符合题意;
C.由可知电压表示数与电流表A示数之比等于R1的阻值,R1的阻值不变,所以电压表示数与电流表A示数之比不变,故C不符合题意;
D.由可知电压表示数与电流表A示数之比等于R2的阻值,R2的阻值变小,所以电压表示数与电流表A示数之比变小,故D符合题意。
故选D。
9.(2025·四川绵阳·中考真题)如图所示,电源电压恒定,R1、R2是定值电阻。闭合开关S,若从左向右移动滑动变阻器R的滑片,所有电表的示数均不超量程,则此过程中( )
A.V1、V2和A表的示数均增大
B.V1表的示数增大,V2表和A表的示数减小
C.V2表的示数与V1表的示数的差值减小
D.V1表的示数变化量小于V2表的示数变化量
【答案】C
【解析】AB.R1与变阻器串联后再与R2串联,V1测变阻器的电压,V2测R1与变阻器的电压,电流表测电路的电流,若从左向右移动滑动变阻器R的滑片,变阻器连入电路的电阻变大,电路的电阻变大,由欧姆定律可知电路的电流变小,根据U=IR可知,R2的电压变小,根据串联电路电压的规律, V2示数增大,故AB不符合题意;
C.根据串联电路电压的规律,V2表的示数与V1表的示数的差值即R1的电压,根据U=IR可知,V2表的示数与V1表的示数的差值减小,故C符合题意;
D.根据串联电路电压的规律,V2表的示数变化量等于R2的示数变化量,根据串联电路电压的规律,变阻器增大的电压等于两定值电阻电压减小量之和,故V1表的示数变化量大于V2表的示数变化量,故D不符合题意。
故选C。
10.(2025·四川·中考真题)(多选)如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,在所有元件都能安全工作的情况下,滑动变阻器的滑片P从B端向A端移动。下列说法正确的是( )
A.的阻值变大 B.电压表示数变小
C.电流表示数变大 D.电路消耗的电功率不变
【答案】BC
【解析】ABC.由图可知,电阻R1、R2和变阻器R3串联,电压表测量R2和R3的总电压,电流表测量电路中的电流;滑动变阻器的滑片P从B端向A端移动,滑动变阻器接入电路中的长度变短,所以R3的阻值变小;则电路的总电阻变小,由可知,电路中的电流变大,则电流表的示数变大;R1的电阻不变,通过R1的电流变大,则R1两端的电压变大,由串联分压特点可知,R2和R3两端的电压变小,所以电压表的示数变小,故BC正确,A错误;
D.电源电压不变,电路中的电流变大,由P=UI可知,电路消耗的电功率变大,故D错误。
故选BC。
11.(2025·山东济宁·中考真题)如图所示,闭合开关,将滑片P向b端滑动,电压表示数________,电压表与电流表示数之比________。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】变小 不变
【解析】[1][2]由图可知,电阻和变阻器串联,电压表测量电阻R两端的电压,电流表测量电路中的电流,滑片P向b端移动过程中,变阻器接入电路中的电阻变大,由电阻的串联可知电路的总电阻变大,由欧姆定律可知电路中的电流变小,根据U=IR可知,电阻R两端的电压变小,即电压表的示数变小,由欧姆定律可知,电压表与电流表示数的比值等于定值电阻R的阻值,R的阻值不变,则电压表与电流表示数之比不变。
类滑动变阻器类
12.(2025·四川巴中·中考真题)如图所示,是定值电阻,R是滑动变阻器,电源电压不变,滑片会随人的身高上下平移,人身高越高时,两电表示数变化情况正确的是( )
A.电流表示数变小 电压表示数变大 B.电流表示数变大 电压表示数变小
C.电流表示数变大 电压表示数变大 D.电流表示数变小 电压表示数变小
【答案】A
【解析】分析电路可知,定值电阻R0与滑动变阻器R,串联,电压表测滑动变阻器R两端的电压。人身高越高时,滑片上移,滑动变阻器阻值变大,根据串联分压,滑动变阻器两端的电压变大,故电压表示数变大,电路中的总电阻变大,电源电压不变,电路中的电流变小,故电流表示数变小。故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
13.(2025·山东德州·中考真题)如图是创新小组设计的肺活量检测装置原理图。电源电压恒定,R0是滑动变阻器,R1、R2是定值电阻。检测时从吹气口向气球中吹气,气球膨胀通过可移动隔板带动滑片向上运动,此时显示仪的示数变大(显示仪由图中两电表之一改装而成)。在吹气过程中下列判断正确的是( )
A.电路总电阻变大 B.电压表示数变大
C.显示仪由电流表改装而成 D.电路中消耗的总功率变小
【答案】C
【解析】ABC.如图,电路为与串联,然后与并联,电压表测电源电压,示数不发生变化;电流表在滑动变阻器所在支路,当从吹气口向气球中吹气,气球膨胀通过可移动隔板带动滑片向上运动时,滑动变阻器的电阻变小,由欧姆定律可知,此时该支路电流变大,即电流表示数变大,即显示仪为电流表改装而成;由并联电路电阻规律可知,此时电路中的总电阻变小,故AB错误,C正确;
D.由并联电路中电流规律可知,滑动变阻器所在支路电流增大,通过电流不变,则干路电流增大,由可知,电源电压不变时,电路总功率变大,故D错误。
故选C。
14.(2025·山西·中考真题)在创新实践活动中,小明和小亮为学校小花园的储水箱设计了一个水位监测装置,内部简化电路图如图所示。电源电压一定,为定值电阻,为滑动变阻器,水位计由电压表改装而成。闭合开关,水箱中水位上升时,连杆带动滑片向上移动,下列分析正确的是( )
A.接入电路的电阻变大 B.通过的电流变小
C.电压表的示数变小 D.电阻的功率变大
【答案】D
【解析】由图得,R0与R1串联,电压表测量R0的电压。
A.滑片P向上移动,接入电路的电阻变小,故A错误;
B. R1接入电路的电阻变小,电路电阻变小,电源电压不变,由欧姆定律得,电路电流变大,串联电路电流处处相等,则通过的电流变大,故B错误;
C.通过的电流变大,为定值电阻,由欧姆定律得,的电压变大,则电压表的示数变大,故C错误;
D.电阻的电压、电流均变大,由得,电阻的功率变大,故D正确。
故选D。
15.(2025·四川乐山·中考真题)爱思考的小金设计了一个能检测水流速度变化的装置,已知电源电压保持不变,是定值电阻,机翼状的探头始终浸没在水中,通过连杆带动滑动变阻器的滑片上下移动。下列能实现水流速度越大,电表示数越大的电路图是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】A.图中定值电阻R0与变阻器R串联,电流表串联在电路中;机翼向上凸起,机翼上方的水流速度较快,机翼上方受到的竖直向下的压强小于机翼下方受到的竖直向上的压强,机翼获得竖直向上的压力差,水流速度越大,机翼获得竖直向上的压力差越大,变阻器接入电路中的电阻越小,电路电阻越小,电路电流越大,则电流表的示数越大,故A符合题意;
B.图中定值电阻R0与变阻器R串联,电压表测量变阻器R的电压。水流速度越大,机翼获得竖直向上的压力差越大,变阻器接入电路中的电阻越小,由串联电路中电阻越小分到的电压越小得,电压表的示数变小,故B不符合题意;
C.图中定值电阻R0与变阻器R串联,电流表串联在电路中;机翼向下凸起,机翼下方的水流速度较快,机翼下方受到的竖直向上的压强小于机翼上方受到的竖直向下的压强,机翼获得竖直向下的压力差,水流速度越大,机翼获得竖直向下的压力差越大,变阻器接入电路中的电阻越大,电路电阻越大,电路电流越小,则电流表的示数越小,故C不符合题意;
D.图中定值电阻R0与变阻器R串联,电压表测量定值电阻R0的电压。机翼向下凸起,机翼下方的水流速度较快,机翼下方受到的竖直向上的压强小于机翼上方受到的竖直向下的压强,机翼获得竖直向下的压力差,水流速度越大,机翼获得竖直向下的压力差越大,变阻器接入电路中的电阻越大,电路电阻越大,电路电流越小,由欧姆定律得,定值电阻R0的电压变小,故电压表的示数变小,故D不符合题意。
故选A。
敏感电阻类
16.(2025·山东淄博·中考真题)为保持教室安静的学习环境,小明设计了噪声强弱检测装置,如图所示,电源电压不变,声敏电阻R的阻值随声音的增强而减小。闭合开关,当声音变强时(灯丝电阻不变)( )
A.电流表示数变小 B.电压表示数变小
C.电压表与电流表示数的比值变小 D.电压表与电流表示数的乘积变大
【答案】D
【解析】如图所示,声敏电阻R与灯L串联,电流表测电路中电流,电压表测灯L两端的电压。闭合开关,当声音变强时,声敏电阻R的阻值减小,由欧姆定律可知,在电源电压一定时,电路中的电流变大,即电流表示数变大;灯丝电阻不变,由欧姆定律公式变形,可知灯L两端电压变大,即电压表示数变大,所以电压表和电流表的乘积变大,电压表与电流表的比值是灯丝的阻值大小,灯丝的电阻不变,所以该比值不变,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
17.(2025·海南·中考真题)学校安装了一款能根据光照强度实现自动控制的“智能照明灯”,电路如图所示。电源电压保持不变,为定值电阻,为光敏电阻,其阻值随光照强度增大而减小。闭合开关S,当光照强度减小时,下列说法正确的是( )
A.灯泡一定发光 B.电磁铁磁性增强
C.电压表示数减小 D.通过的电流减小
【答案】D
【解析】BCD.控制电路中,、串联,电压表测两端电压。闭合开关S,当光照强度减小时,光敏电阻阻值变大,根据串联分压原理,两端电压变大,则电压表示数变大;总电阻变大,根据,控制电路中电流变小,则通过的电流减小,电磁铁磁性减弱,故BC错误,D正确;
A.由上述分析可知,闭合开关S,当光照强度减小时,电磁铁磁性减弱,只有当电磁铁磁性减弱到某个程度时,衔铁才会自动弹上去,灯泡才会发光,故A错误。
故选D。
18.(2025·黑龙江·中考真题)如图,电路中的GMR是巨磁电阻(其阻值随周围磁场强度的增强而减小),当开关S1和S2闭合时,将滑片P向左移动,下列说法正确的是( )
A.电磁铁右端为S极
B.指示灯会变亮
C.巨磁电阻的阻值会变大
D.电磁铁上的线圈中的电流会变小
【答案】B
【解析】A.由图可知,电流从电磁铁的左端流入,右端流出,根据安培定则可知电磁铁的右端为N极,左端为S极,故A错误。
BCD.当滑片P向左滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据欧姆定律可知,左侧控制电路中的电流变大,电磁铁上的线圈中的电流会变大,电磁铁的磁性增强,因为巨磁电阻的阻值随周围磁场强度的增强而减小,所以此时巨磁电阻的阻值减小,在右侧工作电路中,电源电压不变,巨磁电阻阻值减小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,通过指示灯的电流也变大,根据可知,在电阻不变时,指示灯的实际功率变大,所以指示灯会变亮,故B正确,CD错误。
故选B。
19.(2025·福建·中考真题)光照强度会影响花卉生长。图甲为光照强度过大时触发报警的电路,电源电压不变,R0为阻值可调的电阻箱,R为光敏电阻,其阻值随光照强度变化关系如图乙。当电流表示数大于某一值I0时触发报警,I0时的光照强度为警戒光照强度。闭合开关S,下列说法正确的是( )
A.R的阻值随光照强度增大而增大
B.增大R0阻值可增大警戒光照强度
C.R0一定时,光照强度越大,通过R0的电流越大
D.R0一定时,光照强度越大,电流表示数越小
【答案】B
【解析】由图可知,定值电阻R0和光敏电阻R并联,电流表测干路电路的电流
A.题目提到R为光敏电阻,其阻值随光照强度变化关系如图乙所示,可以看出光照强度增大时阻值减小,故A错误;
B.警戒光照强度是电流达到I0时的光照强度。增大R0阻值会导致通过R0支路的电流减小,因此光敏电阻阻值需减小才能让电流重新达到I0。此时需要更强的光照,所以警戒光照强度增大,故B正确;
C.定值电阻R0和光敏电阻R并联,互不影响,R0一定时,电压不变则通过R0的电流不变,故C错误;
D.R0一定时,电压不变,通过R0的电流不变。光照强度越大,光敏电阻R的阻值减小,根据可知通过光敏电阻R这条支路的电流增大,电流表测干路电流,等于各支路电流之和,一条支路电流不变,另一条支路电流增大,故电流表示数增大,故D错误。
故选B。
20.(2025·吉林长春·中考真题)(多选)图为酒精检测仪的简化电路图。电源电压恒定,为定值电阻,为气敏电阻,的阻值随酒精气体浓度的增大而减小,将电压表改装成显示酒精气体浓度大小的仪表。闭合开关,若检测的酒精气体浓度增大( )
A.电路中的电流变大 B.电压表的示数变大
C.两端的电压不变 D.电路的总功率变小
【答案】AB
【解析】由图可知电路为串联电路,电压表测量两端电压;的阻值随酒精气体浓度的增大而减小,若检测的酒精气体浓度增大,气敏电阻阻值减小,则电路中电流变大;根据串联分压原理可知气敏电阻两端电压减小,即两端电压减小;根据串联电路电压规律可知两端电压变大,即电压表示数变大;电源电压不变,电路中电流增大,根据可知电路总功率变大,故AB符合题意,CD不符合题意。
故选AB。
多开关类
21.(多选)如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S、S1后,再断开S1时( )
A.灯L的亮度变暗 B.电压表V的示数变小
C.电流表A1的示数变小 D.电流表A的示数变小
【答案】AD
【解析】闭合开关S、S1时,电流表A1(有内阻)被短路,灯L和电阻R并联,再与电流表A(有内阻)串联,电压表测电源电压;再断开S1时,灯L和电阻R并联,再与电流表A、A1串联,电压表测电源电压,所以电压表V的示数不变,电流表A1测干路电流,则电流表A1的示数变大;根据串联电路的电阻规律可知,此时电路总电阻变大(增加了A1的内阻),由可知,电路中总电流变小,即电流表A的示数变小;由串联分压原理可知,电流表A1和A串联后两端的总电压变大,则灯泡与电阻R并联后两端的电压变小,则灯L的亮度变暗。
故选AD。
22.如图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后,下列判断正确的是
A.电流表、电压表示数均变大 B.电流表、电压表示数均变小
C.电流表示数变大,电压表示数不变 D.电流表示数变小,电压表示数变大
【答案】C
【解析】由题意可知:开关S闭合前,只有电阻R1接入电路,电流表测R1电流,电压表测量的是R1两端电压即电源电压;开关闭合后,两电阻并联,总电阻变小,总电流变大,而电流表测干路电流,故电流表示数变大,电压表仍测量电源不变.故本题正确选项是C.
23.如图电源电压和灯的电阻保持不变,先闭合S1,灯L正常发光,电流表有示数,再进行下列操作后,判断正确的是( )
A.同时闭合S1、S2,电流表示数变大,灯变亮
B.同时闭合S1、S3,电流表示数变大,灯的亮度不变
C.同时闭合S1、S3,电压表示数不变
D.断开S1,只闭合S2,电流表、电压表示数都变大
【答案】B
【解析】A.由电路图可知,先闭合S1,只有灯泡工作,电流表测量的是这时通过灯L的电流,灯泡两端的电压为电源电压,正常发光,电流表有示数,电压表和电阻R断路,故电压表无示数,当同时闭合S1、S2时,电压表和电阻R被短路,电路中只有灯泡工作,灯泡两端电压仍为电源电压,正常发光,通过灯泡的电流不变,电流表测量的是通过灯L的电流,故灯的亮度不变,电流表示数不变,故A错误;
B C.先闭合S1,电压表和电阻R断路,故电压表无示数,灯泡两端的电压为电源电压,正常发光,当同时闭合S1、S3,灯L和电阻R并联,电流表测量的是干路中的电流,电压表测量的是电源电压,故电压表示数变大,灯泡两端的电压仍然是电源电压,灯泡仍然正常发光,通过灯泡的电流不变,故灯泡的亮度不变,由于电路中的总电阻变小,电源电压不变,所以电路中的总电流变大,即电流表示数变大,故B正确,C错误;
D.先闭合S1,电压表和电阻R断路,故电压表无示数,灯泡两端的电压为电源电压,正常发光,当断开S1,只闭合S2时,灯L和电阻R串联,电流表测量的是串联电路中的电流,电压表测量的是电阻R两端的电压,故电压表示数变大,这时电路中的电阻变大,电源电压不变,根据欧姆定律,电路中的电流变小,即电流表示数变小,故D错误。
故选B。
24.(2023·江苏泰州·中考真题)如图甲所示电路,开关S1、S2闭合后两电流表的指针均指在同一位置,示数如图乙所示,则通过R1的电流为______A,两电阻之比R1∶R2=______;只断开开关S2,电流表A1的示数将______(变大/变小/不变)。
【答案】1.44 1∶4 变小
【解析】[1]由图可知,开关S1、S2闭合后,两电阻并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测R2所在支路电流;两电流表的指针均指在同一位置,示数如图乙,根据并联电路电流规律可知,电流表A1选用分度值为0.1A的大量程,示数为1.8A,电流表A2选用分度值为0.02A的小量程,示数为0.36A,即通过R2的电流为0.36A。根据并联电路电流规律可得通过R1的电流为
[2]根据欧姆定律已经并联电路支路两端电压相等的规律可知
则
[3]只断开开关S2,此时电路由原来的两电阻并联变为只有R1的简单电路,流表A1只测通过R1的电流,总电阻变大,电压不变,根据欧姆定律可知,通过R1的电流变小,即电流表A1的示数变小。
25.如图所示的电路中,R1大于R2,电源电压保持不变。当开关S从闭合到断开时,电路中电流表A1的示数将_________,电压表V的示数将____________(均选填“增大”、“不变”或“减小”)。
【答案】增大 增大
【解析】当开关S闭合时,电阻R1、电流表A1、电压表V都被短路,电流表A1、电压表V示数为0,当开关断开时,两个电阻串联,电路中总电阻变大,则所以电流表A2示数变小,而电流表A1和电压表V这两电表从示数为零到有示数,所以电流表A1、电压表V示数都增大。
考点三 动态电路计算
26.(2025·山东东营·中考真题)如图甲所示是某款体重秤的简易电路,电路中电源电压恒为6V,定值电阻的阻值为10,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,R为压力传感器,它的阻值与压力F的关系如图乙所示(g取10N/kg)。闭合开关S后,下列说法正确的是( )
A.当压力F增大时,电压表的示数减小
B.当压力F减小时,电压表与电流表示数之比变小
C.该装置所能测量的最大质量为150kg
D.若将换成20的电阻,则该装置所能测量的最大质量将变小
【答案】D
【解析】如图甲所示,R和R0串联,电压表测量R0两端电压。
A.由图乙可知,压力F增大时,R的阻值减小,电路中的总电阻变小,根据可知,电源电压不变时,电路中电流变大,根据可知,R0两端电压即电压表的示数增大,故A错误;
B.电压表测量R0两端电压,电流表可以测量通过R0的电流,则电压表与电流表示数之比等于定值电阻R0的阻值,故电压表与电流表示数之比保持不变,故B错误;
C.因为电压表的量程为0~3V,所以R0两端最大电压为3V,所以通过电路中最大电流
此时R两端电压
R的最小阻值
如图乙所示,此时压力传感器上受到的压力
装置所能测量的最大质量
故C错误;
D.因为电压表的量程为0~3V,所以R0两端最大电压为3V,当将换成的电阻时,电路中的电流
此时电路中的总电阻
此时R的阻值
如图乙所示,此时压力传感器上受到的压力
装置所能测量的最大质量
此时能测量的最大质量小于时能测量的最大质量。即若将换成20的电阻,该装置所能测量的最大质量将变小,故D正确。
故选D。
27.(2025·黑龙江·中考真题)(多选)如图所示,电源电压恒定为4.5V,定值电阻R1=5Ω,滑动变阻器R2标有“20Ω,2A”的字样,电压表接入电路的量程为0~3V,电流表接入电路的量程为0~0.6A。在保证电路安全的前提下,当开关S闭合时,滑动变阻器的滑片P从b端向a端移动的过程中,下列说法中正确的是( )
A.电压表示数变化范围是1~3V
B.电流表示数变化范围是0.18~0.6A
C.滑动变阻器R2两端的电压变化范围是3.6~1.5V
D.滑动变阻器的阻值变化范围是20~10Ω
【答案】BC
【解析】AB.如图,开关S闭合,P在b端时,滑动变阻器R2与串联,电流表测电路电流,电压表测两端电压。因为此时滑动变阻器R2阻值最大,则此时电路总电阻最大,
此时电路电流最小
则电流表示数最小为,由欧姆定律,则此时两端电压最小
则电压表示数最小为0.9V,因为电流表量程0~0.6A,滑动变阻器允许通过的最大电流2A,电压表量程为0~3V,滑片由b端移到a端的过程中,当两端电压为3V时,通过的电流最大,则
综合考虑各元件允许通过的最大电流,所以确定电路最大电流
则电流表最大示数为0.6A,电压表最大示数为3V。所以电压表示数变化范围是0.9~3V,电流表示数变化范围是0.18~0.6A,故B正确,A错误;
C.电源电压恒定为4.5V,根据串联电路电压规律,当两端电压最大为3V时,两端电压最小,则最小电压
当两端电压最小为0.9V时,两端电压最大,则最大电压
所以滑动变阻器R2两端的电压变化范围是3.6~1.5V,故C正确;
D.当电路最大电流时,电源电压恒定,由欧姆定律,则此时电路总电阻最小,最小总电阻
则此时阻值最小,最小阻值
阻值取最大时,电路安全,所以滑动变阻器的阻值变化范围是20~2.5Ω,故D错误。
故选BC。
28.(2025·四川广安·中考真题)如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡L的额定电压为6V,闭合开关S后,当滑片P从滑动变阻器右端滑到左端的过程中,小灯泡L的关系图象如乙图所示,则电源电压为______V,滑动变阻器的最大阻值为______Ω。
【答案】6 20
【解析】[1]由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测L两端的电压,电流表测电路中的电流。当滑片位于左端时,滑动变阻器接入电路中的电阻为零(电路为灯泡的简单电路),此时电路中的电流最大,由图像可知,此时电路中的电流I=0.4A,灯泡两端的电压为6V,即电源的电压U=6V
[2]当滑片位于右端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,由图像可知,此时灯泡两端的电压
电路中的电流
因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
滑动变阻器的最大阻值为
29.(2025·河北·中考真题)如图所示,电源电压不变,滑动变阻器标有“”,小灯泡标有“”字样。闭合开关,当滑片在某一位置时,电压表示数为,电流表示数为,小灯泡的图象如图所示。
(1)求小灯泡L正常发光时的电阻;
(2)求电源电压;
(3)将电源更换为可调电压电源,已知电流表量程,电压表量程。在保证电路安全的情况下,电源电压取某值后,闭合开关,移动滑片,发现通过小灯泡L的电流都可以在之间连续变化。求满足上述条件的电源电压的取值范围。
【答案】(1)12Ω (2)8V (3)6~11V
【解析】(1)小灯泡L正常发光时的电阻
(2)由电路图可知,灯泡和变阻器串联,电压表测量变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流,由图像可知,当灯泡两端的电压是6V时,通过灯泡的电流是0.5A,灯泡的额定电流是0.5A,此时灯泡正常发光,所以灯泡的电压是6V,电源电压U=UL+UR=6V+2V=8V
(3)当电路中的电流最大是0.5A,变阻器连入电路的电阻为零,电源电压最小,最小电源电压Umin=UL=6V
当电路中的最小电流是0.2A,变阻器连入电路的电阻为最大值50Ω,变阻器两端的电压UR1=IminR大=0.2A×50Ω=10V<15V
此时电源电压最大,最大电源电压Umax=UL1+UR1=1V+10V=11V
电源电压的取值范围是6~11V。
考点四 探究电流与电压、电阻的关系
30.(2025·辽宁·中考真题)在探究电流与电阻的关系实验中,实验器材如下:学生电源、电流表、电压表、滑动变阻器“40Ω 1.5A”、开关各一个,五个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω),导线若干。
(1)图甲为使用5Ω定值电阻连接的实验电路。某同学检查电路时发现有一条导线连接错误。请在图甲中错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确(导线不能交叉)。
(2)改正错误后,将滑动变阻器的滑片P移到最________端。闭合开关,移动滑片P使电压表的示数达到所要控制的电压U0时,电流表的示数如图乙所示,为________A。
(3)将不同阻值的定值电阻分别接入电路中,重复实验,记录的数据如下表。
数据序号
1
2
3
4
5
电阻R/Ω
5
10
15
20
25
电流I/A
0.24
0.16
0.12
0.10
分析表中数据,在误差允许范围内,电流值与其对应的电阻值的乘积近似________(选填“相等”或“不相等”),从而得出结论:在导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成________比。
(4)利用本实验提供的器材________(选填“能”或“不能”)探究电流与电压的关系。
【答案】(1)见解析 (2)右 0.48 (3)相等 反 (4)能
【解析】(1)在探究电流与电阻关系的实验中,要用电流表来测量通过电阻的电流,用电压表来测量定值电阻两端的电压,所以电压表应该与定值电阻并联。图中电压表负接线柱到电流表0.6接线柱之间的导线连接错误,应该从电压表负接线柱到定值电阻左端连接导线,如图所示:
(2)[1] 闭合开关前,滑片应移到阻值最大处。对于这个滑动变阻器,闭合开关前滑片应该移到最右端。
[2] 图乙所示的电流表连接的是0~0.6A的量程,分度值是0.02A,此时电流表的读数0.48A。
(3)计算出每一次实验所用的电阻值与对应的电流值的乘积,这个乘积相差很小,在误差允许的范围内,可认为这个电流值与其对应的电阻值的乘积相等,也就是定值电阻两端电压相等。可得出结论,在导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(4)要研究电流与电压的关系,按照控制变量的要求,需要控制电阻一定。从本实验器材中的5个定值电阻中选择其中1个定值电阻,就能探究电流与电压的关系。
31.(2025·海南·中考真题)某实验小组用以下电路探究电流与电压的关系,电源电压保持不变,R为定值电阻。
(1)连接电路时,开关应处于___________(选填“闭合”或“断开”)状态;
(2)闭合开关S后,向左移动滑动变阻器的滑片P,发现电压表无示数,电流表示数不断变小,则电路故障可能是定值电阻发生了___________(选填“断路”或“短路”);
(3)排除故障后,进行实验得到实验数据如表所示。分析数据可得出结论:___________。
实验次数
电压
电流
1
1.0
0.10
2
1.4
0.14
3
2.0
0.20
4
2.6
0.26
(4)物理实验常常需要多次测量,以下实验多次测量的目的与本实验相同的是___________(选填“①”“②”或“③”)。
①探究电流与电阻的关系 ②测量定值电阻的阻值 ③测量物体的长度
【答案】(1)断开 (2)短路(3)当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 (4)①
【解析】(1)连接电路时,为了防止电路出现短路等故障损坏仪器,开关应处于断开状态。
(2)闭合开关后,向左移动滑动变阻器滑片P,电流表示数不断变小,说明电路是通路但电阻变大;同时电压表无示数,若定值电阻R短路,它相当于一根导线,则电压表相当于测 “导线电压”(示数为 0),且电路总电阻为滑动变阻器接入电路中的阻值。向左移动滑片,接入电路中的阻值变大,则电流表示数不断变小,符合题意。故故障为R短路。(若R断路,电流表无示数,电压表有示数。)
(3)分析表格数据:电压U增大时,电流I也随之增大,且的值保持不变。因此可得出结论:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(4)本实验探究电流与电压的关系,多次测量是为了寻找普遍规律。
①探究电流与电阻的关系:需多次实验寻找 “电压一定时,电流与电阻的反比关系”,目的是寻找普遍规律,与本实验相同。
②测量定值电阻的阻值:多次测量是为了求平均值减小误差。
③测量物体的长度:多次测量是为了求平均值减小误差。
因此多次测量的目的与本实验相同的是①。
32.(2025·青海西宁·中考真题)小西和小宁共同“探究电流与电阻的关系”时,实验器材有:电源电压为4.5V且保持不变,的三个定值电阻,“”的滑动变阻器、电流表、电压表、开关及导线若干。
(1)用笔画线代替导线,将图甲所示电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片向右滑动时电流表示数变小;
(2)将的定值电阻接入电路,闭合开关后,小西发现无论怎样调节滑动变阻器滑片,电流表和电压表的示数都不变且较小,则可能的原因是______;
(3)正确连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片使电压表示数为2V,并记下电流值;再断开开关,只将电阻换成,电压示数如图乙所示为______V,此时应向______(选填“左”或“右”)移动滑动变阻器滑片,直至电压表示数为2V;
(4)小宁继续将的定值电阻接入电路,发现无论怎样调节滑动变阻器滑片,仍无法使电压表的示数达到2V,出现这种现象的原因可能是______;
实验次数
1
5
0.4
2
10
0.2
3
20
0.1
(5)解决上述问题完成实验后,小西和小宁分析数据、绘制图像得出结论:当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成______比。
【答案】(1)见解析 (2)滑动变阻器接了两个下接线柱 (3)2.7 右
(4)滑动变阻器的最大阻值过小 (5)反
【解析】(1)根据实验,电路是串联的,滑动变阻器的滑片向右移动时,电流变小,说明变阻器接入电路的电阻将变大,所以滑动变阻器的左下接线柱接入电路;如图所示:
(2)闭合开关,发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片,电流表和电压表的示数都不变且较小,说明变阻器无法变阻,且变阻器接入电路阻值较大,则出现这种现象的原因是滑动变阻器选择了下方的两个接线柱。
(3)[1]电压表量程为0~3V,分度值为0.1V,电压表示数为2.7V。
[2]只将电阻换成,由串联分压原理可知,定值电阻两端电压会变大,要探究电流与电阻的关系,需保持电压表的示数不变,则滑动变阻器两端电压要变大,应增大滑动变阻器的阻值,将滑片向右端滑动,直到电压表的示数为2V。
(4)根据串联电路的分压原理可知,当将10Ω定值电阻换为20Ω定值电阻接入电路时,根据串联分压原理可得
解得,而滑动变阻器的最大阻值是20Ω,因此无法使电压表的示数达到2V,是由于滑动变阻器的最大阻值太小。
(5)由表中数据和图像可知,导体的电阻增大,通过导体的电流减小,通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变,故可得出结论:电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比。
33.(2025·吉林·中考真题)某学习小组在“探究电流与电压的关系”实验中,所用的实验器材有:电源(电压恒为4.5V)、滑动变阻器(20Ω1A)、定值电阻、开关、电流表、电压表各一个,导线若干。
(1)按照图甲连接电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调至最___________端。
(2)经过多次实验,将测得的数据绘制成图像,如图乙所示。由图像可得:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成___________比。
(3)实验后,小组内同学提出两个观点并进行交流与讨论:
观点一:用小灯泡替换定值电阻也可以完成该实验。讨论后认为该观点不可行,原因是___________。
观点二:利用原实验电路和器材,再增加几个不同阻值的定值电阻,还可以进行“探究电流与电阻的关系”实验。讨论后认为该观点可行,并进行实验。小组同学将15Ω的定值电阻接入a、b间,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到适当位置,电流表示数如图丙所示,示数为___________A,记录此时的电阻值和电流值。为了完成实验,a、b间可更换的定值电阻阻值应不超过___________Ω。
【答案】(1)右 (2)正 (3)灯丝电阻随温度的变化而变化 0.2 40
【解析】(1)为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调至阻值最大的位置,由图甲可知为最右端。
(2)由图乙可知电流与电压的图像为一条过原点的直线,它们的比值不变,则可得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(3)[1]探究电流与电压的关系,要控制电阻不变,而灯泡的电阻随温度的变化而变化,不是一个定值,故该实验方案不可行。
[2]由图丙可知电流表接小量程,分度值为0.02A,示数为0.2A。
[3]将15Ω的定值电阻接入a、b间,电流表的示数为0.2A,则定值电阻两端电压为
由于保持定值电阻两端电压不变,则滑动变阻器两端电压为
滑动变阻器接入电阻最大时,根据串联分压原理可知定值电阻阻值最大,滑动变阻器最大电阻为,此时电路中电流为
定值电阻最大阻值为
34.(2025·黑龙江·中考真题)小王同学在学习了电学知识后,利用实验室的器材做了一些电学实验,根据题意,回答下列问题。
(1)小王同学用如图1甲所示的电路探究影响导体电阻大小的因素。如图1乙,导体A、B、D的横截面积为S,C的横截面积为2S,导体A、B、C的长度相同。
①为了探究导体的电阻与其横截面积的关系,小王同学在MN之间接入的两段导体应是 ________ (选填导体的字母名称)。
②实验中可以通过观察 __________ 来粗略地比较导体电阻的大小。若接入MN之间的导体的阻值比较接近而无法判断它们的阻值大小时,请你给小王同学提一条解决方案:__________________ 。
(2)在探究“电流与电阻的关系”的实验中,设计了如图2甲所示的电路,电源电压恒为6V,滑动变阻器规格为“40Ω,1A”,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻R。
①根据图2甲,用笔画线代替导线将图2乙中的电路连接完整;_____
②根据图2丙,该实验保持定值电阻两端的电压为 _____ V不变;
③闭合开关后,无论如何移动滑动变阻器的滑片,电流表和电压表均无示数,电路中可能出现的故障是:____________ (写出一个即可);
④用5Ω的电阻进行实验后,再换用10Ω的电阻继续实验,若想保持定值电阻两端的电压不变,滑片应该适当向 _____ (填“左”或“右”)移动;
⑤当接入25Ω的定值电阻时,无论如何移动滑动变阻器的滑片都无法完成实验,需要在电路中串联一个 _______ Ω的电阻才能完成实验。
【答案】(1)B、C 灯泡亮度 在原电路中再串联一个电流表
(2)见解析 2 滑动变阻器断路 左 10
【解析】(1)[1]探究导体的电阻与其横截面积的关系,应改变横截面积,保证其它条件相同,接入的两段导体应是B、C。
[2]实验中可以通过观察灯泡的亮度来粗略地比较导体电阻的大小,灯泡越亮,电阻越小,灯泡越暗,电阻越大。
[3]若接入MN之间的导体的阻值比较接近,灯泡亮度接近而无法判断它们的阻值大小,则在原电路中再串联一个电流表。
(2)[1]应该将滑动变阻器一上一下串联在电路中,如图所示:
[2]由图2丙可知,定值电阻两端的电压为
应控制电压保持2V不变。
[3]电流表和电压表均无示数,说明电路断路,若电阻断路,电压表会测量电源电压,有示数,不合题意,当滑动变阻器断路或者开关断路,电路无电流,电压表和电流表均无示数。
[4]用5Ω的电阻进行实验后,再换用10Ω的电阻继续实验,若滑片不动,则电路中的电流变小,定值电阻两端的电压减小,滑动变阻器两端的电压增大,为了控制定值电阻两端的电压不变,应该将滑动变阻器的阻值调大,滑片向左移动。
[5]当接入25Ω的定值电阻时,根据串联电路的特点有
此时滑动变阻器接入电路的最大阻值为
而原来滑动变阻器的规格为“40Ω,1A”,所以需要串联一个电阻的阻值为
考点五 常规法测量定值电阻的阻值
35.(2025·江苏淮安·中考真题)如图甲所示为测量定值电阻阻值的实物电路。
(1)连接电路前应______开关;
(2)用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整;
(3)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移到______(选填“A”或“B”)端;
(4)闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,当电压表示数为2.7V时,电流表示数如图乙所示,为______A,计算出定值电阻的阻值为______Ω;
(5)不增加器材,利用该电路还可以进行的实验是______。
【答案】(1)断开 (2)见解析 (3)B (4)0.3 9 (5)探究电流与电压的关系
【解析】(1)连接电路时,开关处于断开状态,防止连接完最后一根导线,电路接通,损坏元件。
(2)实验中滑动变阻器应“一上一下”选择接线柱串联到电路中,滑动变阻器已经选定了下面接线柱,上面接线柱任意选择串联在电路中,作图如下:
(3)为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移到阻值最大处,即B端。
(4)[1][2]由图甲可知,电流表选用小量程,分度值为0.02A,则图乙中电流表示数为0.3A,则定值电阻的阻值为
(5)不增加器材,利用该电路还可以进行的实验是“探究电流与电压的关系”,这两个实验所用的器材一致。
36.(2025·江苏镇江·中考真题)小华在实验室中测量铅笔芯的电阻大小。测量电路如图1所示,电源电压为4.5V。
(1)闭合开关前,图1中的滑动变阻器滑片应置于最__________端;
(2)请按照图1的电路图将图2的实物图连接完整__________;
(3)将滑动变阻器滑片从初始位置移动到另一端,逐次记录电压表示数U和电流表示数I,完成后作出图像,如图3所示,由图可知,铅笔芯的阻值为_______Ω,滑动变阻器的最大阻值为_______Ω;
(4)小华想用实验室一只刻度线清晰,但所标数字模糊不清的电流表,制作一个可直接测定电阻的仪器,他设计的电路如图4所示,电路中电源电压恒定且未知,操作如下。
①在a、b接线柱间接入导线,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,直到电流表指针指到最大刻度;
②保持滑片位置不变,ab间改接入10Ω的定值电阻,此时电流表指针偏转到最大刻度的处;
③取下ab间的定值电阻,接入待测电阻,电流表指针偏转到最大刻度的处,可知待测电阻的大小为_______Ω;
④在电流表表盘刻度线处标相应的电阻值,则电阻值分布是_________(选填“均匀”或“不均匀”)的。
【答案】(1)右 (2)见解析 (3)5 10 (4)15 不均匀
【解析】(1)为了电路安全,开关闭合前滑片应滑到阻值最大处,则闭合开关前,图1中的滑动变阻器滑片应置于最右端。
(2)由图1得,滑动变阻器滑片置于最右端时滑动变阻器的阻值最大,说明滑动变阻器接的是左下接线柱,将电源的正极与滑动变阻器的左下接线柱相连,如图所示:
(3)[1]由图1得,电压表测量铅笔芯的电压,电流表测量铅笔芯的电流;由图3得,铅笔芯的电阻为定值,且当其电压为4V时,电流为0.8A,由欧姆定律得,铅笔芯的阻值为
[2]滑动变阻器与铅笔芯串联,当变阻器接入电路中电阻最大,电路电阻最大,由欧姆定律得,此时电路电流最小,串联电路电流处处相等,由图3得,电路电流最小为0.3A,此时铅笔芯的电压为1.5V,由串联电路电压特点得,此时滑动变阻器的电压为
由欧姆定律得,滑动变阻器的最大阻值为
(4)[1]①在a、b接线柱间接入导线,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,直到电流表指针指到最大刻度,此时电路为滑动变阻器的简单电路,由欧姆定律得,电源电压为┄┄①
②保持滑片位置不变,ab间改接入10Ω的定值电阻,滑动变阻器与定值电阻串联,且滑动变阻器接入电路中电阻不变,此时电流表指针偏转到最大刻度的处,由欧姆定律得,电源电压为┄┄②
③取下ab间的定值电阻,接入待测电阻,滑动变阻器与待测电阻串联,且滑动变阻器接入电路中电阻不变,此时电流表指针偏转到最大刻度的处,,由欧姆定律得,电源电压为┄┄③
由①②得,滑动变阻器接入电路中电阻为
则待测电阻的阻值大小为
[2]由第一小问得,当电流表的偏转角度由最大变为时,电路电阻增大
当电流表的偏转角度由最大变为时,电路电阻增大
由于
即电流表指针偏转角度的改变量的比值与电阻改变量的比值不相等,说明在电流表表盘刻度线处标相应的电阻值,则电阻值分布是不均匀的。
37.(2025·江苏宿迁·中考真题)在“测量定值电阻的阻值”实验中,某学习小组用如图甲所示的器材进行实验。
(1)在图甲中,请用笔画线代替导线将电路补充完善,要求滑动变阻器接入电路阻值最大。
(2)该实验的原理是___________。
(3)闭合开关,电流表无示数,电压表有示数,则发生的故障是___________。
(4)某小组实验数据如上表所示,则该电阻值是___________Ω(结果保留1位小数),接着,换用不同阻值的电阻继续实验,画出a、b电阻的I-U图像如图乙,则其中___________(选填“a”或“b”)阻值更大。
【答案】(1)见解析 (2) (3)电阻断路 (4)10.1 b
【解析】(1)滑动变阻器连入电路的阻值最大,图甲中变阻器的滑片中最左端,故变阻器右下接线柱连入电路中,如下所示:
(2)测量定值电阻的阻值,需要用电压表测量电阻两端的电压,电流表测量电路中的电流,根据得到定值电阻的阻值,实验原理是。
(3)闭合开关,电流表无示数,说明电路中出现断路,电压表有示数,说明电压表和电源两极是连通的,与电压表并联的电路断路,可能电阻断路。
(4)[1]由第1次实验数据可知电阻的阻值
由第2次实验数据可知电阻的阻值
由第3次实验数据可知电阻的阻值
该电阻值
[2]由图乙可知,当电压一定时,通过b的电流较小,由,可知b电阻的阻值较大。
38.(2025·黑龙江绥化·中考真题)实验室有一个标识不清的定值电阻,同学们设计了如下实验进行测量。
(1)实物电路如图甲所示,电源为两节新干电池,请用笔画线代替导线将电路连接完整(导线不得交叉)。
(2)连接电路时,开关应处于______状态,滑动变阻器的滑片P应滑动到______(选填“A”或“B”)端。闭合开关,电压表的示数接近电源电压,电流表几乎无示数。经检查,电流表及各连接处均完好,则电路故障是______。
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为2.4V,电流表的示数如图乙所示,则电阻R的阻值为______Ω。有同学把此次数据作为本实验的最终结果,请你对此作出评价或建议:______。
【答案】(1)见解析 (2)断开 B 电阻R断路 (3)12 没有多次测量求平均值,误差大
【解析】(1)测电阻的实验中,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表接在定值电阻两端,电源电压为3V,电压表选用小量程,电路如图
(2)[1][2]连接电路时,为了保护电路,开关必须断开,滑片应置于最大阻值,即滑片应滑到B端。
[3]闭合开关,电流表示数为0,说明电路存在断路;电压表示数约为电源电压,说明电压表与电源接通,经检查,电流表及各连接处均完好,则故障是电压表测量处断路,即定值电阻R断路。
(3)[1]如图乙,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流表的读数为0.2A,电阻R的阻值
[2]实验中只测量了一组数据就得到结果,测量结果可能存在较大误差,应多次改变滑片位置,测量多组数据计算出多个电阻值,然后求平均值,从而得到更准确的电阻的阻值。
考点六 特殊法测量定值电阻的阻值
39.(2025·北京·中考真题)某同学利用滑动变阻器、电阻箱、电压表、电压恒定的电源、开关等器材设计了测量电阻的实验电路,如图所示。
(1)请补充主要实验步骤:
①按电路图连接电路,将滑动变阻器的阻值调到最大端。
②闭合,________,记录电压表的示数。
③闭合,________,使电压表的示数仍为。
④记录电阻箱的阻值。
(2)待测电阻的阻值________。(用测量量表示)
【答案】(1)开关S2与触点2闭合 开关S2与触点1闭合,调节电阻箱 (2)
【解析】(1)[1][2]由电路图可知,将滑动变阻器的阻值调到最大端,闭合S1,开关S2与触点2闭合,此时滑动变阻器与待测电阻串联,电压表测滑动变阻器两端电压,记录电压表的示数U;闭合S1,开关S2与触点1闭合,此时滑动变阻器与电阻箱串联,电压表测滑动变阻器两端电压,此时根据串联分压,调节电阻箱,使电压表的示数仍为U,则待测电阻的值与电阻箱的阻值相同。
(2)由实验步骤可知,当待测电阻与滑动变阻器串联时,电压表测滑动变阻器两端电压,当电阻箱与滑动变阻器串联时,电压表仍测滑动变阻器两端电压,且示数不变,根据串联分压可知,待测电阻的阻值等于电阻箱的阻值,即。
40.(2025·四川遂宁·中考真题)某实验小组利用以下器材探究电流与电阻的关系。
器材:学生电源、阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻;标有“30Ω;2A”的滑动变阻器;电压表、电流表;开关及导线。
方法:控制变量法,控制定值电阻R两端电压为2V。
步骤:(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图补充完整________。
(2)将学生电源电压调至6V,闭合开关后,发现电流表、电压表均无示数。若故障只出现在或R,则故障是______;
(3)排除故障后,移动滑动变阻器滑片直到电压表示数为2V,读出此时电流表的示数0.4A;
(4)断开开关,只将定值电阻由5Ω更换为10Ω。闭合开关,他们应该向______(选填“左”、“右”)端调节滑片,直至电压表示数仍为2V;
(5)当换用20Ω电阻后,发现无论怎样移动滑片,电压表示数始终无法达到2V。请你帮他们解决问题,从下面两种方法中任选一种作答。
方法一:更换一个最大阻值至少为______Ω的滑动变阻器。
方法二:调节电源电压,使其最大不超______V。
(6)根据实验数据得出结论:电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比。
(7)他们完成探究实验后,想利用电流表和阻值为的电阻,测量未知电阻的阻值。
他们设计的电路如图丙所示,并完成了下列实验步骤:
①闭合开关,,读出电流表示数为;
②断开开关,读出电流表示数为;
③未知电阻______(用和表示)。
【答案】见解析 滑动变阻器断路 右 40 5
【解析】[1]根据图甲电路图,电压表应与定值电阻并联,实验中控制定值电阻R两端电压为2V,故电压表选择0~3V量程,如图所示
[2]闭合开关后,电流表、电压表均无示数,电路可能出现断路。若故障只出现在或R,则可能是滑动变阻器断路,因为如果R断路,电压表会有示数(测电源电压),而现在两表均无示数,所以是滑动变阻器断路导致整个电路不通。
[3]将定值电阻由5Ω更换为10Ω,根据串联分压原理,定值电阻增大,其两端电压会增大。要使定值电阻两端电压仍为2V,应增大滑动变阻器接入电路的电阻,即向右端调节滑片(因为滑动变阻器左下接线柱接入电路,向右滑电阻变大)。
[4]根据串联分压原理,当,滑动变阻器接入阻值最大,
解得,所以需要更换一个最大阻值至少为40Ω的滑动变阻器。
[5]根据串联分压原理,当,滑动变阻器接入阻值最大,滑动变阻器最大阻值为30Ω,故
解得,所以调节电源电压,使其最大不超5V。
[6]①闭合开关,,此时被短路,只有接入电路,读出电流表示数为,则电源电压
②断开开关与串联,读出电流表示数为,则电源电压
即
解得。
41.(2025·四川达州·中考真题)“动手知真”小组在“用电流表和电压表测电阻”实验时,选取如下器材:干电池两节、电流表和电压表各一只、滑动变阻器一个(最大阻值为)、待测定值电阻和导线若干。
(1)根据甲图,用笔画线代替导线,在乙图中完成实物图连接;
(2)闭合开关前,应将滑片P移至______端(选填“A”或“B”);闭合开关后发现电流表和电压表均无示数,电路故障可能是______开路(选填“定值电阻”或“滑动变阻器”);
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑片P,当电压表示数为1V时,电流表示数如丙图所示为______A。多次测量数据记录如下表所示,阻值为______Ω(结果保留一位小数);
(4)实验中电流表损坏,组员们利用现有器材设计了如丁图所示电路,测量步骤如下:
①闭合开关,滑片P移至A端,电压表示数为;
②再将滑片P移至B端,电压表示数为;
待测定值电阻的阻值______(用表示)。
【答案】(1)见解析 (2)B 滑动变阻器 (3)0.2 5.1 (4)
【解析】(1)电源电压为3V,由图甲可知,电压表应选用小量程与待测定值电阻并联,作图如下:
(2)[1]为保护电路,闭合开关前,应将滑片P移至阻值最大处,即B端。
[2]闭合开关后发现电流表和电压表均无示数,说明电路中发生断路且电压表的两端无法与电源相通,则故障可能是滑动变阻器开路。
(3)[1]当电压表示数为1V时,电流表示数如丙图所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.2A。
[2]第一次实验测得阻值为
第二次实验测得阻值为
第三次实验测得阻值为
为减小误差,应多次测量求平均值,所以阻值为
(4)①闭合开关,滑片P移至A端,和变阻器最大阻值串联,电压表测电压,电压表示数为;
②再将滑片P移至B端,变阻器连入电路阻值为零,单独接入电路,电压表测电源电压,示数为;
根据串联电压规律,①中电压为,根据分压原理则有,解待测定值电阻的阻值。
42.(2025·甘肃·中考真题)小勤从废旧收音机上拆下一个完好的定值电阻R,他想知道该电阻的阻值,采用“伏安法”进行测量,图甲实验所用电源电压为3V。
(1)请用笔画线表示导线,补全图甲实物电路的连接;
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应位于__________端(选填“A”或“B”);
(3)闭合开关后,发现电压表有示数,电流表无示数,由此可判断产生的故障是__________;
(4)排除故障后,正确连接电路。移动滑动变阻器滑片到某一位置时,发现电流表示数为0.24A,电压表示数如图乙所示,为__________V,则定值电阻R的阻值为__________Ω;
(5)为了减小实验误差,小勤应采取的措施是:______________________;
(6)小勤不小心将电压表损坏,爸爸告诉小勤,仅利用电流表和已知阻值的定值电阻也可以测电阻。小勤设计了图丙所示的电路(电源电压未知)来测量另一个待测电阻Rx的阻值,电流表选0~0.6A的量程,定值电阻R0的阻值为10Ω。
①具体操作如下:
a.闭合开关S1,断开开关S2,读出电流表示数为0.40A;
b._____________,读出电流表示数为0.50A(请将实验操作补充完整);
②由以上数据可得,待测电阻Rx的阻值为__________Ω;
③小勤研究发现,在电源电压和电流表量程不变的情况下,利用该电路能测出的最小阻值为__________Ω,原因是__________________。
【答案】(1)见解析 (2)A (3)电阻R处断路 (4)2.4 10 (5)多次测量求平均值 (6)闭合开关S1、S2 40 20 当待测电阻阻值为20Ω时,电流表中的电流已达到0.6A最大量程
【解析】(1)如图,伏安法测电阻的实验中,电压表接在电阻R两端,电源电压为3V,电压表选用小量程,电路如图:
(2)闭合开关前,为了电路安全,滑动变阻器的电阻应接入最大值,滑片应位于A端。
(3)闭合开关后,电流表无示数,电路可能断路,电压表有示数,说明电压表与电源接通,由此可判断产生的故障可能是与电压表并联的电阻断路。
(4)[1][2]如图乙,电压表接入小量程,分度值为0.1V,读数为2.4V,电阻的值
(5)为了减小实验误差,小勤应采取的措施是:改变电路中的电流,多次测量电阻两端的电压和通过电阻的电流,求出电阻的平均值。
(6)a.闭合开关S1,断开开关S2,电路为R0的简单电路,电流表测电路中的电流,读出电流表示数为0.40A,电源电压
b.[1]闭合开关S1、S2,两个电阻并联,电流表测干路电流,读出电流表示数为0.50A;电阻R0两端的电压不变,通过电阻R0的电流不变,通过Rx的电流
②[2]待测电阻Rx的阻值为
③[3][4]在电源电压和电流表量程不变的情况下,电路中电流为0.6A最大时,电路中的电阻最小,通过电阻R0的最大电流
利用该电路能测出的最小阻值
考点七 测量小灯泡的阻值
43.(2025·贵州·中考真题)在“测量小灯泡正常发光时的电阻”的实验中,实验小组连接了如图甲所示的电路,小灯泡标有“2.5V”字样;
(1)连接电路时,开关应处于___________状态;
(2)如图甲所示,还有一根导线未连接滑动变阻器,为使滑动变阻器能起到调节作用,这根导线应连接在滑动变阻器的___________(选填“B”或“C”)接线柱上;
(3)移动滑动变阻器滑片,当电压表示数为___________V时,小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,为___________A,由此便可计算出小灯泡此时的电阻。
【答案】(1)断开 (2)C (3)2.5 0.3
【解析】(1)连接电路时,为了保护电路,开关应处于断开状态。
(2)为使滑动变阻器能起到调节作用,滑动变阻器需要串联在电路中,滑动变阻器需要一上一下接入电路中,这根导线应连接在滑动变阻器的C接线柱。
(3)[1]小灯泡标有“2.5V”字样,电压表测量小灯泡两端的电压,当电压表的示数为2.5V时,小灯泡正常发光。
[2]电流表示数如图乙所示,分度值为0.02A,故读数为0.3A。
44.(2025·福建·中考真题)用伏安法测量额定电压为2.5V小灯泡的电阻,实验装置如图甲。
(1)用笔画线代替导线将图甲电路连接正确;
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于最______端;
(3)闭合开关,定向移动滑片P,发现电表指针示数忽大忽小,且变化幅度较大。经检查,故障只发生在滑动变阻器,故障的原因可能是______;
A.滑动变阻器短路
B.滑动变阻器的滑片P与电阻丝接触不良
(4)排除故障,继续实验。实验小组设计如下表格并记录部分实验数据:
实验次序
1
2
3
4
5
电压U/V
0.9
1.3
1.7
2.1
2.5
电流I/A
0.20
0.22
0.28
0.30
电阻R/Ω
4.5
5.9
7.5
电阻平均值/Ω
①电压表示数为1.7V时,电流表示数如图乙所示,读数为______A;
②小灯泡正常发光时电阻为______Ω;(保留一位小数)
③表格中设计不合理的一项是______,原因是______。
【答案】(1)见解析 (2)右 (3)B
(4)0.26 8.3 电阻平均值 小灯泡的电阻会随温度变化而变化
【解析】(1)由图可知,电压表未接入到电路中,应该将电压表并联在小灯泡两端,如下图所示:
(2)为了保证电路安全,应该将滑动变阻器调至阻值最大处,即将滑动变阻器的滑片P置于最右端。
(3)因为电表指针示数忽大忽小,且变化幅度较大,说明电路某处接触不良,故B符合题意。
(4)[1]由乙图可知,电压表所接量程为0~0.6A,其分度值为0.02A,所以读数为0.26A。
[2]因为小灯泡的额定电压为2.5V,所以由第5次实验数据可知,小灯泡正常发光时电阻
[3][4]因为小灯泡发光时会发热,所以小灯泡的电阻会随温度变化而变化,故表格中设计不合理的一项是电阻平均值。
45.(2025·安徽·中考真题)为了测量一额定电压为的小灯泡正常发光时的电阻,小华同学根据现有的一只待测小灯泡、两节新干电池(总电压为)、一个电压表、一个滑动变阻器、三只开关、若干阻值不同的定值电阻(阻值已知)和导线,设计出如图甲所示的实验电路图。
(1)请按照图甲,将图乙中的实物图电路连接完整______;
(2)正确连接电路后,将滑动变阻器的滑片移至电阻值最大处,闭合开关S和,断开开关,调节滑片,使电压表的示数为;
(3)保持滑片的位置不变,断开开关,闭合开关,电压表的示数如图丙所示,该示数为______;
(4)已知定值电阻,则小灯泡正常发光时的电阻为______;
(5)若在以上(2)中,无论怎样调节滑片,电压表的示数始终小于,为了顺利进行实验,请你根据现有的器材提出一条解决措施:______。
【答案】见解析 2.8 10 更换一个阻值较小的定值电阻
【解析】(1)[1]由图甲可知,灯泡和开关串联后与电压表并联,电源电压为3V,所以电压表选用小量程,作图如下:
(3)[2]由乙图可知,电压表选用小量程,分度值为0.1V,如图丙所示,电压表的示数为2.8V。
(4)[3]将滑动变阻器的滑片移至电阻值最大处,闭合开关S和,断开开关,此时灯泡、与变阻器串联,电压表测灯泡电压,调节滑片,使电压表的示数为,则灯泡正常发光;保持滑片的位置不变,断开开关,闭合开关,此时连接方式不变,电压表改测灯泡、总电压,电压表的示数如图丙所示,为2.8V,根据串联电压规律,电压为
已知定值电阻,根据串联分压原理则有
解得小灯泡正常发光时的电阻。
(5)[4]若在以上(2)中,无论怎样调节滑片,电压表的示数始终小于,则电路中电流小于灯泡的额定电流,根据,可以通过减小定值电阻阻值来增大电路中的电流,所以解决措施是更换一个阻值较小的定值电阻。
46.(2025·河南·中考真题)某小组用图甲中的器材测量小灯泡的电阻,所用电源电压为3V,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)请用笔画线表示导线,将图甲中的电路连接完整。
(2)正确连接好电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于______(填“A”或“B”)端。闭合开关后,发现小灯泡不发光,电压表有示数,电流表无示数。已知导线、电表均完好且接触良好,造成这一现象的原因可能是______。
(3)排除故障后进行实验,当滑动变阻器的滑片移至某一位置时,电压表的示数为2.1V,电流表的示数如图乙所示,为______A,此时小灯泡的电阻为______Ω(计算结果保留一位小数)。
(4)经过多次实验,测量并记录多组数据,得到小灯泡的I-U图像如图所示,该图像不是一条直线,其原因是______。接下来,小组成员又对实验过程中通过滑动变阻器的电流与其两端的电压的关系进行了思考,根据图大致画出了滑动变阻器的I-U图像。图为三位同学画出的图像,其中正确的是______(填“A”“B”或“C”),你判断的理由是______。
【答案】(1)见解析 (2)B 灯泡断路 (3)0.26 8.1
(4)灯的电阻随温度的升高而变大 C 见详解
【解析】(1)[1]由题知,小灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表应选择小量程与灯泡并联,滑动变阻器应该与灯泡、电流表串联,变阻器按一上一下连入电路中,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调至阻值最大处,即B端。
[2]闭合开关,观察到电流表无示数,说明电路可能断路,电压表有示数,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,已知导线、电表均完好且接触良好,则原因可能是灯泡断路。
(3)[1]由图乙可知,电流表选择小量程,分度值为0.02A,则电流表示数为0.26A。
[2]此时小灯泡的电阻为
(4)[1]由于灯的电阻随温度的升高而变大,所以小灯泡的I-U图象不是一条直线。
[2][3]灯泡与滑动变阻器串联,灯泡两端电压为U灯,滑动变阻器两端电压为U变=U总−U灯
小灯泡的电阻随温度升高而增大,导致其I-U图像向上弯曲,由于U灯随I非线性增加,则U变随I的增加呈现非线性减小,且减小速率逐渐加快,最终滑动变阻器的I-U图像为一条向下弯曲的曲线(开口向下),故C符合题意。
47.(2025·陕西·中考真题)如图甲所示,是小明做“测量小灯泡的电阻”的实验装置,小灯泡的额定电压为2.5V,电源为两节新干电池且电压保持不变。
(1)用笔画线代替导线,将图甲中的电路补充完整;(要求滑动变阻器的滑片向右移动,小灯泡变亮)
(2)连接电路前,发现电流表的指针没有指在零刻度线处,接下来应该对电流表进行___________;连接好电路,闭合开关后,发现电流表无示数,电压表示数为___________V,则故障可能为小灯泡断路;
(3)排除故障后进行实验,移动滑动变阻器的滑片,得到数据如下表:
实验序号
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
1.0
0.16
2
0.20
3
2.0
0.22
4
2.5
0.25
①第2次实验时,电压表的示数如图乙所示,为___________V;
②小灯泡正常发光时的电阻为___________Ω;
③小组的同学认为应该将测出的电阻的平均值作为小灯泡的电阻,这种想法不可行的原因是___________;
(4)小明发现在移动滑动变阻器滑片的过程中,小灯泡的亮度也会发生变化,查阅资料得知,小灯泡的亮度与实际功率有关,若想探究小灯泡亮度与实际功率的关系,除了表中记录的数据外,实验表格中还需添加的两列表头是___________、___________。
【答案】(1)见解析 (2)调零 3 (3)1.5 10 小灯泡的电阻受温度影响,不是一个定值,不能求平均值 (4)小灯泡的功率P/W 小灯泡的亮度
【解析】(1)如图甲是小明做“测量小灯泡的电阻”的实验装置,要求滑动变阻器的滑片向右移动,小灯泡变亮,说明电路中电流变大,滑动变阻器的阻值减小,所以下方接线要接在滑动变阻器的右下接线柱上,如图所示:
(2)[1]连接电路前,发现电流表的指针没有指在零刻度线处,接下来应对电流表进行调零。
[2]两节新干电池电压为3V,连接好电路,闭合开关后,如果小灯泡断路,电流表无示数,电压表与电源是通路,此时电压表测电源电压,为3V。
(3)[1]电压表的示数如图乙所示,所选测量范围为0~3V,分度值为0.1V,其示数为1.5V。
[2]小灯泡正常发光时的电阻为
[3]小组的同学认为应该将测出的电阻的平均值作为小灯泡的电阻,这种想法不可行的原因小灯泡的电阻受温度影响较大,不是一个定值,不能求平均值。
(4)[1][2]小灯泡的亮度与实际功率有关,若想探究小灯泡亮度与实际功率的关系,除了表中记录的数据外,实验表格中还需添加的两列表头是小灯泡的功率P/W、小灯泡的亮度。
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专题16 欧姆定律
目 录
01 锚・复习目标:指引复习方向,落实核心素养
02 理・思维导图:构建知识体系,呈现结构关系欧姆定律
03 盘・知识梳理:兼顾主干细节,夯实基础框架
知识点一 电流与电压、电阻的关系
知识点二 欧姆定律
知识点三 电阻的测量
知识点四 欧姆定律在串、并联电路中的应用
方法一 I-U图像的分析方法
方法二 伏安法测小灯泡电阻常见电路故障分析
方法三 动态电路分析思路
04 炼・方法总结:精炼方法技巧,精准突破难点
05 辨・易混易错:警示常见误区,辨析细微差别
易错点一 不理解欧姆定律的因果关系
易错点二 串并联电路电阻的规律
易错点三 限流、限压问题的切入点
06 究・考点命题:中考考点研析,全面应用提升
考点一 欧姆定律的简单计算
考点二 动态电路分析
考点三 动态电路计算
考点四 探究电流与电压、电阻的关系
考点五 常规法测量定值电阻的阻值
考点六 特殊法测量定值电阻的阻值
考点七 测量小灯泡的阻值
1.掌握探究电流与电压、电阻关系的实验方法(控制变量法),明确对应规律。
2.理解欧姆定律公式及意义,能熟练进行电流、电压、电阻的三量互求。
3.掌握伏安法测电阻的实验原理、器材与操作,能处理实验数据、分析误差。
4.会运用欧姆定律分析串、并联电路的电流、电压规律,解决简单电路计算问题。
知识点一 电流与电压、电阻的关系
探究电流与电压、电阻的关系
实验目的
探究电阻一定时电流与电压的关系
探究电压一定时电流与电阻的关系
电路图与实物图
实验方法
法
实验步骤
保持定值电阻的阻值不变,通过移动滑动变阻器的滑片来改变定值电阻两端的电压,同时记录通过定值电阻的电流
改变定值电阻的阻值,通过移动滑动变阻器的滑片保持定值电阻两端的电压不变,同时记录通过定值
电阻的电流
实验表格
实验图像
实验结论
在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
在电压一定的情况下,通过导体的电流与导体的电阻成反比
滑动变阻器的作用
①保护电路;②
①保护电路;②
实验常考的作用及注意事项
1.探究电流与电压的关系:
(1)连接电路过程中,开关应断开,滑动变阻器应采用“一上一下”接法。闭合开关前,滑片应滑到 处。
(2)换用不同阻值的电阻进行实验,目的是 。
(3)在实验中,可以通过改变串联干电池的个数或调节学生电源的旋钮来改变电压,但为了方便操作,通常采用 来改变电阻两端电压。
(4)不能将定值电阻换成小灯泡的原因: ,实验不能完成。
2.探究电流与电阻的关系
(1)换大调大,换小调小:实验中,如果将原来的电阻更换为一个阻值更大的电阻,应将滑动变阻器的阻值调 ;反之,如果将原来的电阻更换为一个阻值更小的电阻,应将滑动变阻器的阻值调 ,才可使新换上的电阻两端电压等于原电阻两端电压。
(2)电阻是导体本身的一种性质,它的大小只取决于导体的材料、长度、横截面积、温度,与导体两端的电压及通过的电流 ,所以不能说“电压一定时,电阻与电流成反比”。
(3)更换阻值更大的定值电阻后,电压表示数达不到控制电压的原因:滑动变阻器的最大阻值太 、电源电压太 、控制电压太 。
(4)I-R图像不能直观地得出电流与电阻的关系,将横坐标的R改为时,能清楚地看出I与成正比,得出I与R成反比。
3.滑动变阻器规格的选取:U表示电源电压,UR表示定值电阻两端电压,R表示定值电阻阻值
(1)探究电流与电压的关系:。
(2)探究电流与电阻的关系:。
知识点二 欧姆定律
一、欧姆定律
1.内容:导体中的电流,跟导体两端的电压成 ,跟导体的电阻成 。
2.公式:
3.适用范围:欧姆定律适用于纯电阻电路(在工作时将电能全部转化为内能的电路),在非纯电阻电路中,如含有电动机的电路,欧姆定律将不适用。
4.对欧姆定律的理解
(1)欧姆定律中的成正比、成反比的结论是有条件的。即当导体的电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比;当导体两端的电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
(2)注意顺序。不能反过来说电阻一定时,电压跟电流成正比;也不能说电压一定时,导体的电阻与通过它的电流成反比。
(3)I、U、R必须是对同一个导体或同一段电路而言的,三者要一一对应
二、利用欧姆定律进行简单计算
知二求一:对于同一导体,只要知道电流、电压和电阻中的两个量,就可以根据公式I=一及其变形公式U=IR、R=一求出第三个量
知识点三 电阻的测量
一、伏安法测电阻
实验目的
测量定值电阻的阻值
测量小灯泡的电阻
电路图与实物图
原理
实验操作
①连接电路时开关处于断开状态;
②按电路图连接实物电路,电表选择合适的量程;
③电路连接无误后将滑动变阻器滑片移至阻值最大处;
④闭合开关,观察并记录电压表和电流表的示数,移动滑动变阻器的滑片,测量多组对应的电压值和电流值
滑动变阻器作用
①保护电路;②
①保护电路;②改变小灯泡两端的电压
多次测量目的
探究小灯泡灯丝电阻变化的规律
图像
计算方法
结合实验数据或图像上的点,根据计算,需求平均值
取小灯泡额定电压对应的电流值,结合额定电压,计算小灯泡正常发光时的电
阻
实验常考的作用及注意事项
1.关于小灯泡电阻变化的考点:
(1)测小灯泡电阻不能设置平均电阻一栏;
(2)利用“测量小灯泡的电阻”的实验装置不能进行“探究电流与电压的关系”实验;
(3)小灯泡灯丝电阻受温度影响较大,电压越高,小灯泡灯丝温度越高,电阻越大。
2.如果测小灯泡的电阻得到的U-I图象中电阻随电压的增大而减小:电压表接在了滑动变阻器两端。
二、特殊方法测电阻
方法
电路图
步骤
表达式
伏伏法
闭合开关后,由电压表V1、V2测出电阻两端的电压分别为U1、U2
安安法
闭合开关后,用电流表A1、A2测出经过电阻的电流分别为I1、I2
安滑法
电源电压不变,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当变阻器接入电路的电阻为Rmax时,电路中的电流为I1;再移动滑片,当变阻器接入电路的电阻为0时,电路中的电流为I2;根据电源电压不变,列出方程
伏滑法
电源电压不变,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使变阻器接入电路的电阻为Rmax,此时电压表示数为U1,再移动滑片,使变阻器接入电路的电阻为0,此时电压表示数为U2
伏阻法
电源电压不变,只闭合开关S1时,电压表示数为U1,再闭合开关S2后,电压表示数为U2
安阻法
电源电压不变,两个开关均闭合时,电流表示数为I1,只闭合S1时,电流表示数为I2
等效替代法
将S拨至a,读出电流表示数Ix,将S拨至b,调节电阻箱,使电流表的示数仍为Ix,读出电阻箱示数R
知识点四 欧姆定律在串、并联电路中的应用
串联电路
并联电流
图示
电流
电压
电阻
(或)
电流的求法
比值关系
;
(等流分压)
;
(等压分流)
方法一 I-U图像的分析方法
一、看形状
1.定值电阻的I-U图像是一条过原点的倾斜直线,如图线a、b所示;
2.非定值电阻的I-U图像一般是一条过原点的曲线,如图线c、d所示。
二、比大小
1.如图甲,图线a、b中的电流与电压成正比,图线越陡,说明U与I的比值越小,即电阻越小。
2.如图乙,图线c随电压的增大有向上弯曲的趋势,说明随着电压的增大,U与I的比值变小,即电阻变小;图线d随电压的增大有向下弯曲的趋势,说明随着电压的增大,U与I的比值变大,即电阻变大,小灯泡灯丝的I-U图像一般是这种形式。
三、电阻的计算
1.对于图甲定值电阻有。
2.对于图乙,某一时刻小灯泡的电阻直接从图像中找对应电压、电流值,可求电阻。
【典例1】如图所示U—I图像,电阻较大的是________(选填“a”或“b”),将a和b并联在电压2V的电源上时,干路电流是________A。
【典例2】如图所示为灯泡L和定值电阻R的U-I图像,若将L和R串联在电源电压为9V的电路中,则此时L与R的阻值之比为______。
方法二 伏安法测小灯泡电阻常见电路故障分析
现象
原因
电流表有示数,电压表无示数
可能是被测电阻短路、电压表断路等
电流表无示数,电压表有示数
可能是被测电阻断路或电流表与电压表位置接反等
电表指针反向偏转
电表的正、负接线柱接反了
电表指针偏转角度很小
电表量程选择过大
闭合开关后,小灯泡特别亮,且无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡的亮度都不变
滑动变阻器接线有误,同时接上面两个接线柱
闭合开关后,小灯泡不亮,电压表和电流表都有示数,但非常小
可能是电源电压太低或者滑动变阻器接入电路的阻值过大
滑动变阻器滑片移动时,电流表的不数变大(或变小)而电压表的示数变小(或变大)
电压表与滑动变阻器并联,测的是滑动变阻器两端的电压
滑动变阻器滑片移动时,电流表的示数变化,电压表的示数不变
电压表没有与待测电阻并联,而是测量电路中的总电压
【典例】如图所示电路,在测小灯泡电阻实验中,闭合开关后发现,电流表指针几乎不动,而电压表指针有明显偏转,下列分析正确的是( )
A.电源没电 B.电流表接线松动造成接触不良
C.电灯泡与底座接触不良 D.变阻器接线不牢
方法三 动态电路分析思路
一、滑片移动引起的串联电路
二、滑片移动引起的并联电路
【典例1】如图所示电路,电源电压不变,闭合开关S,将滑动变阻器滑片从中点移到b端,此过程中( )
A.电流表A的示数变小,电压表的示数不变
B.电压表的示数与电流表A示数的比值不变
C.电压表的示数与电流表A示数的比值变大
D.电压表的示数变化量大于电压表的示数变化量
【典例2】如图所示的电路中,电源电压不变,开关闭合后,开关由闭合到断开,电流表的示数将______,电压表的示数将______。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
易错点一 不理解欧姆定律的因果关系
1.对于欧姆定律的变形式U=IR而言,不能说电压与电流成正比,因为电压是因,电流是果。
2.对于欧姆定律的变形式而言,不能说成电阻与电压成正比,与电流成反比,因为电阻是导体本身的一种性质,其大小只由导体本身的材料、长度、横截面积等因素决定。
【典例】关于欧姆定律,下列叙述正确的是( )
A.通过导体的电流越小,则导体的电阻越大
B.导体两端电压为零时,导体的电阻也为零
C.导体两端的电压越大,这段导体的电阻就越小
D.同一段导体两端的电压变大,通过它的电流随之变大
易错点二 串并联电路电阻的规律
一、1.串联:多个导体串联,相当于增加了导体的长度,所以串联后的总电阻大于任何一个串联导体的电阻。且串联的电阻越多,电路中的总电阻越大。
2.并联:因为导体并联相当于增大了导体的横截面积,所以并联后的总电阻比任何一个分电阻都小;并联电路每增加一个并联支路,都相当于增大一次导体的横截面积,并联电路总电阻就减小一次。
二、1.串联:若n个阻值相同的电阻R0串联,则串联后的总电阻 。
2.并联:若n个阻值相同的电阻R0并联,则并联后的总电阻。
三、无论串联还是并联,只要有一个电阻变大,那么总电阻就会变大。
【典例】如图所示,两个电阻R1、R2(R1>R2)组成的四种电路中总阻值最小的电路是( )
A. B. C. D.
易错点三 限流、限压问题的切入点
1.串联电路中,取多个元器件的最大电流中的最小值作为电路最大电流。
2.并联电路中,取多个元器件的最大电压中的最小值作为电路最大电压。
【典例】有两个规格分别为“20Ω 0.2A”和“16Ω 0.4A”的电阻,将它们串联后,电路两端允许的最大电压为________V;将它们并联后,干路中允许通过的最大电流为________A。
考点一 欧姆定律的简单计算
1.(2025·四川乐山·中考真题)如图所示为、两电阻的图像,则、的电阻之比为( )
A. B. C. D.
2.(2025·四川德阳·中考真题)图甲为通过灯泡和定阻电阻的电流与其两端电压关系的图像。把它们按图乙接入电路,闭合开关,电流表示数为,下列选项正确的是( )
A.电源电压为
B.定值电阻的阻值为
C.通过灯泡的电流为
D.灯泡的实际功率为
3.(2025·青海西宁·中考真题)如图所示是电阻甲和乙的图像,下列说法正确的是( )
A.乙是一个定值电阻
B.只将甲、乙并联在2.5V的电路中,甲、乙的电功率之比为4︰5
C.只将甲、乙串联在电路中,两者电阻相同时,电源电压是3V
D.只将甲、乙串联在电路中,总功率是1.8W时,电源电压是4.5V
4.(2024·黑龙江鸡西·中考真题)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_________。
5.(2025·四川·中考真题)如图所示,电阻,闭合、断开时,电流表的示数为0.4A;闭合和时,电流表的示数为0.5A。则电源两端的电压为___________V,电阻的阻值为___________。
6.(2025·四川巴中·中考真题)如图甲是一台放置在水平地面的智能体重秤,图乙是它的电路结构图,为阻值100Ω的定值电阻,秤盘下方的电阻R为压敏电阻,其阻值随人对秤盘压力的变化关系如图丙所示,已知电源电压为3V且保持不变(g取10N/kg)。求:
(1)当秤盘为空时,R的阻值;
(2)某同学站在体重秤上时,电压表示数为2V,该同学的质量。
7.(2025·吉林·中考真题)如图所示的电路中,电源电压恒定,R2的阻值为15Ω。闭合开关S,电流表A的示数为1.2A,电流表A1的示数为0.4A。求:
(1)电阻R2的电流;
(2)电源电压。
考点二 动态电路分析
滑动变阻器类
8.(2025·江苏苏州·中考真题)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
9.(2025·四川绵阳·中考真题)如图所示,电源电压恒定,R1、R2是定值电阻。闭合开关S,若从左向右移动滑动变阻器R的滑片,所有电表的示数均不超量程,则此过程中( )
A.V1、V2和A表的示数均增大
B.V1表的示数增大,V2表和A表的示数减小
C.V2表的示数与V1表的示数的差值减小
D.V1表的示数变化量小于V2表的示数变化量
10.(2025·四川·中考真题)(多选)如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,在所有元件都能安全工作的情况下,滑动变阻器的滑片P从B端向A端移动。下列说法正确的是( )
A.的阻值变大 B.电压表示数变小
C.电流表示数变大 D.电路消耗的电功率不变
11.(2025·山东济宁·中考真题)如图所示,闭合开关,将滑片P向b端滑动,电压表示数________,电压表与电流表示数之比________。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
类滑动变阻器类
12.(2025·四川巴中·中考真题)如图所示,是定值电阻,R是滑动变阻器,电源电压不变,滑片会随人的身高上下平移,人身高越高时,两电表示数变化情况正确的是( )
A.电流表示数变小 电压表示数变大 B.电流表示数变大 电压表示数变小
C.电流表示数变大 电压表示数变大 D.电流表示数变小 电压表示数变小
13.(2025·山东德州·中考真题)如图是创新小组设计的肺活量检测装置原理图。电源电压恒定,R0是滑动变阻器,R1、R2是定值电阻。检测时从吹气口向气球中吹气,气球膨胀通过可移动隔板带动滑片向上运动,此时显示仪的示数变大(显示仪由图中两电表之一改装而成)。在吹气过程中下列判断正确的是( )
A.电路总电阻变大 B.电压表示数变大
C.显示仪由电流表改装而成 D.电路中消耗的总功率变小
14.(2025·山西·中考真题)在创新实践活动中,小明和小亮为学校小花园的储水箱设计了一个水位监测装置,内部简化电路图如图所示。电源电压一定,为定值电阻,为滑动变阻器,水位计由电压表改装而成。闭合开关,水箱中水位上升时,连杆带动滑片向上移动,下列分析正确的是( )
A.接入电路的电阻变大 B.通过的电流变小
C.电压表的示数变小 D.电阻的功率变大
15.(2025·四川乐山·中考真题)爱思考的小金设计了一个能检测水流速度变化的装置,已知电源电压保持不变,是定值电阻,机翼状的探头始终浸没在水中,通过连杆带动滑动变阻器的滑片上下移动。下列能实现水流速度越大,电表示数越大的电路图是( )
A. B.
C. D.
敏感电阻类
16.(2025·山东淄博·中考真题)为保持教室安静的学习环境,小明设计了噪声强弱检测装置,如图所示,电源电压不变,声敏电阻R的阻值随声音的增强而减小。闭合开关,当声音变强时(灯丝电阻不变)( )
A.电流表示数变小 B.电压表示数变小
C.电压表与电流表示数的比值变小 D.电压表与电流表示数的乘积变大
17.(2025·海南·中考真题)学校安装了一款能根据光照强度实现自动控制的“智能照明灯”,电路如图所示。电源电压保持不变,为定值电阻,为光敏电阻,其阻值随光照强度增大而减小。闭合开关S,当光照强度减小时,下列说法正确的是( )
A.灯泡一定发光 B.电磁铁磁性增强
C.电压表示数减小 D.通过的电流减小
18.(2025·黑龙江·中考真题)如图,电路中的GMR是巨磁电阻(其阻值随周围磁场强度的增强而减小),当开关S1和S2闭合时,将滑片P向左移动,下列说法正确的是( )
A.电磁铁右端为S极
B.指示灯会变亮
C.巨磁电阻的阻值会变大
D.电磁铁上的线圈中的电流会变小
19.(2025·福建·中考真题)光照强度会影响花卉生长。图甲为光照强度过大时触发报警的电路,电源电压不变,R0为阻值可调的电阻箱,R为光敏电阻,其阻值随光照强度变化关系如图乙。当电流表示数大于某一值I0时触发报警,I0时的光照强度为警戒光照强度。闭合开关S,下列说法正确的是( )
A.R的阻值随光照强度增大而增大
B.增大R0阻值可增大警戒光照强度
C.R0一定时,光照强度越大,通过R0的电流越大
D.R0一定时,光照强度越大,电流表示数越小
20.(2025·吉林长春·中考真题)(多选)图为酒精检测仪的简化电路图。电源电压恒定,为定值电阻,为气敏电阻,的阻值随酒精气体浓度的增大而减小,将电压表改装成显示酒精气体浓度大小的仪表。闭合开关,若检测的酒精气体浓度增大( )
A.电路中的电流变大 B.电压表的示数变大
C.两端的电压不变 D.电路的总功率变小
多开关类
21.(多选)如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S、S1后,再断开S1时( )
A.灯L的亮度变暗 B.电压表V的示数变小
C.电流表A1的示数变小 D.电流表A的示数变小
22.如图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后,下列判断正确的是
A.电流表、电压表示数均变大 B.电流表、电压表示数均变小
C.电流表示数变大,电压表示数不变 D.电流表示数变小,电压表示数变大
23.如图电源电压和灯的电阻保持不变,先闭合S1,灯L正常发光,电流表有示数,再进行下列操作后,判断正确的是( )
A.同时闭合S1、S2,电流表示数变大,灯变亮
B.同时闭合S1、S3,电流表示数变大,灯的亮度不变
C.同时闭合S1、S3,电压表示数不变
D.断开S1,只闭合S2,电流表、电压表示数都变大
24.(2023·江苏泰州·中考真题)如图甲所示电路,开关S1、S2闭合后两电流表的指针均指在同一位置,示数如图乙所示,则通过R1的电流为______A,两电阻之比R1∶R2=______;只断开开关S2,电流表A1的示数将______(变大/变小/不变)。
25.如图所示的电路中,R1大于R2,电源电压保持不变。当开关S从闭合到断开时,电路中电流表A1的示数将_________,电压表V的示数将____________(均选填“增大”、“不变”或“减小”)。
考点三 动态电路计算
26.(2025·山东东营·中考真题)如图甲所示是某款体重秤的简易电路,电路中电源电压恒为6V,定值电阻的阻值为10,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,R为压力传感器,它的阻值与压力F的关系如图乙所示(g取10N/kg)。闭合开关S后,下列说法正确的是( )
A.当压力F增大时,电压表的示数减小
B.当压力F减小时,电压表与电流表示数之比变小
C.该装置所能测量的最大质量为150kg
D.若将换成20的电阻,则该装置所能测量的最大质量将变小
27.(2025·黑龙江·中考真题)(多选)如图所示,电源电压恒定为4.5V,定值电阻R1=5Ω,滑动变阻器R2标有“20Ω,2A”的字样,电压表接入电路的量程为0~3V,电流表接入电路的量程为0~0.6A。在保证电路安全的前提下,当开关S闭合时,滑动变阻器的滑片P从b端向a端移动的过程中,下列说法中正确的是( )
A.电压表示数变化范围是1~3V
B.电流表示数变化范围是0.18~0.6A
C.滑动变阻器R2两端的电压变化范围是3.6~1.5V
D.滑动变阻器的阻值变化范围是20~10Ω
28.(2025·四川广安·中考真题)如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡L的额定电压为6V,闭合开关S后,当滑片P从滑动变阻器右端滑到左端的过程中,小灯泡L的关系图象如乙图所示,则电源电压为______V,滑动变阻器的最大阻值为______Ω。
29.(2025·河北·中考真题)如图所示,电源电压不变,滑动变阻器标有“”,小灯泡标有“”字样。闭合开关,当滑片在某一位置时,电压表示数为,电流表示数为,小灯泡的图象如图所示。
(1)求小灯泡L正常发光时的电阻;
(2)求电源电压;
(3)将电源更换为可调电压电源,已知电流表量程,电压表量程。在保证电路安全的情况下,电源电压取某值后,闭合开关,移动滑片,发现通过小灯泡L的电流都可以在之间连续变化。求满足上述条件的电源电压的取值范围。
考点四 探究电流与电压、电阻的关系
30.(2025·辽宁·中考真题)在探究电流与电阻的关系实验中,实验器材如下:学生电源、电流表、电压表、滑动变阻器“40Ω 1.5A”、开关各一个,五个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω),导线若干。
(1)图甲为使用5Ω定值电阻连接的实验电路。某同学检查电路时发现有一条导线连接错误。请在图甲中错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确(导线不能交叉)。
(2)改正错误后,将滑动变阻器的滑片P移到最________端。闭合开关,移动滑片P使电压表的示数达到所要控制的电压U0时,电流表的示数如图乙所示,为________A。
(3)将不同阻值的定值电阻分别接入电路中,重复实验,记录的数据如下表。
数据序号
1
2
3
4
5
电阻R/Ω
5
10
15
20
25
电流I/A
0.24
0.16
0.12
0.10
分析表中数据,在误差允许范围内,电流值与其对应的电阻值的乘积近似________(选填“相等”或“不相等”),从而得出结论:在导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成________比。
(4)利用本实验提供的器材________(选填“能”或“不能”)探究电流与电压的关系。
31.(2025·海南·中考真题)某实验小组用以下电路探究电流与电压的关系,电源电压保持不变,R为定值电阻。
(1)连接电路时,开关应处于___________(选填“闭合”或“断开”)状态;
(2)闭合开关S后,向左移动滑动变阻器的滑片P,发现电压表无示数,电流表示数不断变小,则电路故障可能是定值电阻发生了___________(选填“断路”或“短路”);
(3)排除故障后,进行实验得到实验数据如表所示。分析数据可得出结论:___________。
实验次数
电压
电流
1
1.0
0.10
2
1.4
0.14
3
2.0
0.20
4
2.6
0.26
(4)物理实验常常需要多次测量,以下实验多次测量的目的与本实验相同的是___________(选填“①”“②”或“③”)。
①探究电流与电阻的关系 ②测量定值电阻的阻值 ③测量物体的长度
32.(2025·青海西宁·中考真题)小西和小宁共同“探究电流与电阻的关系”时,实验器材有:电源电压为4.5V且保持不变,的三个定值电阻,“”的滑动变阻器、电流表、电压表、开关及导线若干。
(1)用笔画线代替导线,将图甲所示电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片向右滑动时电流表示数变小;
(2)将的定值电阻接入电路,闭合开关后,小西发现无论怎样调节滑动变阻器滑片,电流表和电压表的示数都不变且较小,则可能的原因是______;
(3)正确连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片使电压表示数为2V,并记下电流值;再断开开关,只将电阻换成,电压示数如图乙所示为______V,此时应向______(选填“左”或“右”)移动滑动变阻器滑片,直至电压表示数为2V;
(4)小宁继续将的定值电阻接入电路,发现无论怎样调节滑动变阻器滑片,仍无法使电压表的示数达到2V,出现这种现象的原因可能是______;
实验次数
1
5
0.4
2
10
0.2
3
20
0.1
(5)解决上述问题完成实验后,小西和小宁分析数据、绘制图像得出结论:当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成______比。
33.(2025·吉林·中考真题)某学习小组在“探究电流与电压的关系”实验中,所用的实验器材有:电源(电压恒为4.5V)、滑动变阻器(20Ω1A)、定值电阻、开关、电流表、电压表各一个,导线若干。
(1)按照图甲连接电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调至最___________端。
(2)经过多次实验,将测得的数据绘制成图像,如图乙所示。由图像可得:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成___________比。
(3)实验后,小组内同学提出两个观点并进行交流与讨论:
观点一:用小灯泡替换定值电阻也可以完成该实验。讨论后认为该观点不可行,原因是___________。
观点二:利用原实验电路和器材,再增加几个不同阻值的定值电阻,还可以进行“探究电流与电阻的关系”实验。讨论后认为该观点可行,并进行实验。小组同学将15Ω的定值电阻接入a、b间,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到适当位置,电流表示数如图丙所示,示数为___________A,记录此时的电阻值和电流值。为了完成实验,a、b间可更换的定值电阻阻值应不超过___________Ω。
34.(2025·黑龙江·中考真题)小王同学在学习了电学知识后,利用实验室的器材做了一些电学实验,根据题意,回答下列问题。
(1)小王同学用如图1甲所示的电路探究影响导体电阻大小的因素。如图1乙,导体A、B、D的横截面积为S,C的横截面积为2S,导体A、B、C的长度相同。
①为了探究导体的电阻与其横截面积的关系,小王同学在MN之间接入的两段导体应是 ________ (选填导体的字母名称)。
②实验中可以通过观察 __________ 来粗略地比较导体电阻的大小。若接入MN之间的导体的阻值比较接近而无法判断它们的阻值大小时,请你给小王同学提一条解决方案:__________________ 。
(2)在探究“电流与电阻的关系”的实验中,设计了如图2甲所示的电路,电源电压恒为6V,滑动变阻器规格为“40Ω,1A”,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻R。
①根据图2甲,用笔画线代替导线将图2乙中的电路连接完整;_____
②根据图2丙,该实验保持定值电阻两端的电压为 _____ V不变;
③闭合开关后,无论如何移动滑动变阻器的滑片,电流表和电压表均无示数,电路中可能出现的故障是:____________ (写出一个即可);
④用5Ω的电阻进行实验后,再换用10Ω的电阻继续实验,若想保持定值电阻两端的电压不变,滑片应该适当向 _____ (填“左”或“右”)移动;
⑤当接入25Ω的定值电阻时,无论如何移动滑动变阻器的滑片都无法完成实验,需要在电路中串联一个 _______ Ω的电阻才能完成实验。
考点五 常规法测量定值电阻的阻值
35.(2025·江苏淮安·中考真题)如图甲所示为测量定值电阻阻值的实物电路。
(1)连接电路前应______开关;
(2)用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整;
(3)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移到______(选填“A”或“B”)端;
(4)闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,当电压表示数为2.7V时,电流表示数如图乙所示,为______A,计算出定值电阻的阻值为______Ω;
(5)不增加器材,利用该电路还可以进行的实验是______。
36.(2025·江苏镇江·中考真题)小华在实验室中测量铅笔芯的电阻大小。测量电路如图1所示,电源电压为4.5V。
(1)闭合开关前,图1中的滑动变阻器滑片应置于最__________端;
(2)请按照图1的电路图将图2的实物图连接完整__________;
(3)将滑动变阻器滑片从初始位置移动到另一端,逐次记录电压表示数U和电流表示数I,完成后作出图像,如图3所示,由图可知,铅笔芯的阻值为_______Ω,滑动变阻器的最大阻值为_______Ω;
(4)小华想用实验室一只刻度线清晰,但所标数字模糊不清的电流表,制作一个可直接测定电阻的仪器,他设计的电路如图4所示,电路中电源电压恒定且未知,操作如下。
①在a、b接线柱间接入导线,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,直到电流表指针指到最大刻度;
②保持滑片位置不变,ab间改接入10Ω的定值电阻,此时电流表指针偏转到最大刻度的处;
③取下ab间的定值电阻,接入待测电阻,电流表指针偏转到最大刻度的处,可知待测电阻的大小为_______Ω;
④在电流表表盘刻度线处标相应的电阻值,则电阻值分布是_________(选填“均匀”或“不均匀”)的。
37.(2025·江苏宿迁·中考真题)在“测量定值电阻的阻值”实验中,某学习小组用如图甲所示的器材进行实验。
(1)在图甲中,请用笔画线代替导线将电路补充完善,要求滑动变阻器接入电路阻值最大。
(2)该实验的原理是___________。
(3)闭合开关,电流表无示数,电压表有示数,则发生的故障是___________。
(4)某小组实验数据如上表所示,则该电阻值是___________Ω(结果保留1位小数),接着,换用不同阻值的电阻继续实验,画出a、b电阻的I-U图像如图乙,则其中___________(选填“a”或“b”)阻值更大。
38.(2025·黑龙江绥化·中考真题)实验室有一个标识不清的定值电阻,同学们设计了如下实验进行测量。
(1)实物电路如图甲所示,电源为两节新干电池,请用笔画线代替导线将电路连接完整(导线不得交叉)。
(2)连接电路时,开关应处于______状态,滑动变阻器的滑片P应滑动到______(选填“A”或“B”)端。闭合开关,电压表的示数接近电源电压,电流表几乎无示数。经检查,电流表及各连接处均完好,则电路故障是______。
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为2.4V,电流表的示数如图乙所示,则电阻R的阻值为______Ω。有同学把此次数据作为本实验的最终结果,请你对此作出评价或建议:______。
考点六 特殊法测量定值电阻的阻值
39.(2025·北京·中考真题)某同学利用滑动变阻器、电阻箱、电压表、电压恒定的电源、开关等器材设计了测量电阻的实验电路,如图所示。
(1)请补充主要实验步骤:
①按电路图连接电路,将滑动变阻器的阻值调到最大端。
②闭合,________,记录电压表的示数。
③闭合,________,使电压表的示数仍为。
④记录电阻箱的阻值。
(2)待测电阻的阻值________。(用测量量表示)
40.(2025·四川遂宁·中考真题)某实验小组利用以下器材探究电流与电阻的关系。
器材:学生电源、阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻;标有“30Ω;2A”的滑动变阻器;电压表、电流表;开关及导线。
方法:控制变量法,控制定值电阻R两端电压为2V。
步骤:(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图补充完整________。
(2)将学生电源电压调至6V,闭合开关后,发现电流表、电压表均无示数。若故障只出现在或R,则故障是______;
(3)排除故障后,移动滑动变阻器滑片直到电压表示数为2V,读出此时电流表的示数0.4A;
(4)断开开关,只将定值电阻由5Ω更换为10Ω。闭合开关,他们应该向______(选填“左”、“右”)端调节滑片,直至电压表示数仍为2V;
(5)当换用20Ω电阻后,发现无论怎样移动滑片,电压表示数始终无法达到2V。请你帮他们解决问题,从下面两种方法中任选一种作答。
方法一:更换一个最大阻值至少为______Ω的滑动变阻器。
方法二:调节电源电压,使其最大不超______V。
(6)根据实验数据得出结论:电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比。
(7)他们完成探究实验后,想利用电流表和阻值为的电阻,测量未知电阻的阻值。
他们设计的电路如图丙所示,并完成了下列实验步骤:
①闭合开关,,读出电流表示数为;
②断开开关,读出电流表示数为;
③未知电阻______(用和表示)。
41.(2025·四川达州·中考真题)“动手知真”小组在“用电流表和电压表测电阻”实验时,选取如下器材:干电池两节、电流表和电压表各一只、滑动变阻器一个(最大阻值为)、待测定值电阻和导线若干。
(1)根据甲图,用笔画线代替导线,在乙图中完成实物图连接;
(2)闭合开关前,应将滑片P移至______端(选填“A”或“B”);闭合开关后发现电流表和电压表均无示数,电路故障可能是______开路(选填“定值电阻”或“滑动变阻器”);
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑片P,当电压表示数为1V时,电流表示数如丙图所示为______A。多次测量数据记录如下表所示,阻值为______Ω(结果保留一位小数);
(4)实验中电流表损坏,组员们利用现有器材设计了如丁图所示电路,测量步骤如下:
①闭合开关,滑片P移至A端,电压表示数为;
②再将滑片P移至B端,电压表示数为;
待测定值电阻的阻值______(用表示)。
42.(2025·甘肃·中考真题)小勤从废旧收音机上拆下一个完好的定值电阻R,他想知道该电阻的阻值,采用“伏安法”进行测量,图甲实验所用电源电压为3V。
(1)请用笔画线表示导线,补全图甲实物电路的连接;
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应位于__________端(选填“A”或“B”);
(3)闭合开关后,发现电压表有示数,电流表无示数,由此可判断产生的故障是__________;
(4)排除故障后,正确连接电路。移动滑动变阻器滑片到某一位置时,发现电流表示数为0.24A,电压表示数如图乙所示,为__________V,则定值电阻R的阻值为__________Ω;
(5)为了减小实验误差,小勤应采取的措施是:______________________;
(6)小勤不小心将电压表损坏,爸爸告诉小勤,仅利用电流表和已知阻值的定值电阻也可以测电阻。小勤设计了图丙所示的电路(电源电压未知)来测量另一个待测电阻Rx的阻值,电流表选0~0.6A的量程,定值电阻R0的阻值为10Ω。
①具体操作如下:
a.闭合开关S1,断开开关S2,读出电流表示数为0.40A;
b._____________,读出电流表示数为0.50A(请将实验操作补充完整);
②由以上数据可得,待测电阻Rx的阻值为__________Ω;
③小勤研究发现,在电源电压和电流表量程不变的情况下,利用该电路能测出的最小阻值为__________Ω,原因是__________________。
考点七 测量小灯泡的阻值
43.(2025·贵州·中考真题)在“测量小灯泡正常发光时的电阻”的实验中,实验小组连接了如图甲所示的电路,小灯泡标有“2.5V”字样;
(1)连接电路时,开关应处于___________状态;
(2)如图甲所示,还有一根导线未连接滑动变阻器,为使滑动变阻器能起到调节作用,这根导线应连接在滑动变阻器的___________(选填“B”或“C”)接线柱上;
(3)移动滑动变阻器滑片,当电压表示数为___________V时,小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,为___________A,由此便可计算出小灯泡此时的电阻。
44.(2025·福建·中考真题)用伏安法测量额定电压为2.5V小灯泡的电阻,实验装置如图甲。
(1)用笔画线代替导线将图甲电路连接正确;
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于最______端;
(3)闭合开关,定向移动滑片P,发现电表指针示数忽大忽小,且变化幅度较大。经检查,故障只发生在滑动变阻器,故障的原因可能是______;
A.滑动变阻器短路
B.滑动变阻器的滑片P与电阻丝接触不良
(4)排除故障,继续实验。实验小组设计如下表格并记录部分实验数据:
实验次序
1
2
3
4
5
电压U/V
0.9
1.3
1.7
2.1
2.5
电流I/A
0.20
0.22
0.28
0.30
电阻R/Ω
4.5
5.9
7.5
电阻平均值/Ω
①电压表示数为1.7V时,电流表示数如图乙所示,读数为______A;
②小灯泡正常发光时电阻为______Ω;(保留一位小数)
③表格中设计不合理的一项是______,原因是______。
45.(2025·安徽·中考真题)为了测量一额定电压为的小灯泡正常发光时的电阻,小华同学根据现有的一只待测小灯泡、两节新干电池(总电压为)、一个电压表、一个滑动变阻器、三只开关、若干阻值不同的定值电阻(阻值已知)和导线,设计出如图甲所示的实验电路图。
(1)请按照图甲,将图乙中的实物图电路连接完整______;
(2)正确连接电路后,将滑动变阻器的滑片移至电阻值最大处,闭合开关S和,断开开关,调节滑片,使电压表的示数为;
(3)保持滑片的位置不变,断开开关,闭合开关,电压表的示数如图丙所示,该示数为______;
(4)已知定值电阻,则小灯泡正常发光时的电阻为______;
(5)若在以上(2)中,无论怎样调节滑片,电压表的示数始终小于,为了顺利进行实验,请你根据现有的器材提出一条解决措施:______。
46.(2025·河南·中考真题)某小组用图甲中的器材测量小灯泡的电阻,所用电源电压为3V,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)请用笔画线表示导线,将图甲中的电路连接完整。
(2)正确连接好电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于______(填“A”或“B”)端。闭合开关后,发现小灯泡不发光,电压表有示数,电流表无示数。已知导线、电表均完好且接触良好,造成这一现象的原因可能是______。
(3)排除故障后进行实验,当滑动变阻器的滑片移至某一位置时,电压表的示数为2.1V,电流表的示数如图乙所示,为______A,此时小灯泡的电阻为______Ω(计算结果保留一位小数)。
(4)经过多次实验,测量并记录多组数据,得到小灯泡的I-U图像如图所示,该图像不是一条直线,其原因是______。接下来,小组成员又对实验过程中通过滑动变阻器的电流与其两端的电压的关系进行了思考,根据图大致画出了滑动变阻器的I-U图像。图为三位同学画出的图像,其中正确的是______(填“A”“B”或“C”),你判断的理由是______。
47.(2025·陕西·中考真题)如图甲所示,是小明做“测量小灯泡的电阻”的实验装置,小灯泡的额定电压为2.5V,电源为两节新干电池且电压保持不变。
(1)用笔画线代替导线,将图甲中的电路补充完整;(要求滑动变阻器的滑片向右移动,小灯泡变亮)
(2)连接电路前,发现电流表的指针没有指在零刻度线处,接下来应该对电流表进行___________;连接好电路,闭合开关后,发现电流表无示数,电压表示数为___________V,则故障可能为小灯泡断路;
(3)排除故障后进行实验,移动滑动变阻器的滑片,得到数据如下表:
实验序号
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
1.0
0.16
2
0.20
3
2.0
0.22
4
2.5
0.25
①第2次实验时,电压表的示数如图乙所示,为___________V;
②小灯泡正常发光时的电阻为___________Ω;
③小组的同学认为应该将测出的电阻的平均值作为小灯泡的电阻,这种想法不可行的原因是___________;
(4)小明发现在移动滑动变阻器滑片的过程中,小灯泡的亮度也会发生变化,查阅资料得知,小灯泡的亮度与实际功率有关,若想探究小灯泡亮度与实际功率的关系,除了表中记录的数据外,实验表格中还需添加的两列表头是___________、___________。
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$I∥A
实验电路及图像
探究电流与电压的关系
滑动变阻器的作用:①保护电路;②改变定值电阻两端的电压
实验结论:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
①电流与电压、电阻的关系
实验电路及图像
实验方法:控制变量法
探究电流与电阻的关系
滑动变阻器的作用:①保护电路;②保持定值电阻两端的电压不变
实验结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
内容
导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比
U-导体两端的电压一V
公式
I-导体中的电流-A
②欧姆定律
R-导体的电阻-2
同体性:三个物理量是对同一导体或同一段电路而言的
同时性:三个物理量应是同一时刻的值
注意事项
统一性:三个物理量应使用国际单位制中的单位
仅适用于纯电阻电路
规范性:计算时要有必要的文字说明并带单位计算
欧姆定律
测量方法
伏安法
测量原理一R='
③电阻的测量
电路
数据
测定值电阻阻值时,多次测量求平均值减小误差
处理
测小灯泡的电阻时,多次测量以寻找规律
特殊法
伏伏法、安安法、安滑法、伏滑法、伏阻法、安阻法、等效替代法
电阻计算R=R+R
U
串联电路
电流计算1=。
R+R2
串联分压
4-8
U2 R2
④
欧姆定律在串、并联电路中的应用
电阻计算
1-1+1
(或R=
RR:)
RR R2
R+R
并联电路
电流计算1=
+
R R2
并联分流
4-
R
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