内容正文:
2026年中考物理一轮复习专题:欧姆定律在串、并联电路中的应用
一、单选题
1.电工师傅在修理电器时,急需一只8Ω的电阻,但手边只有阻值20Ω、5Ω、10Ω和40Ω的电阻各一只,下列做法能帮他解决问题的是
A.将10Ω和40Ω的电阻并联 B.将5Ω和20Ω的电阻串联
C.将5Ω和40Ω的电阻并联 D.将10Ω和20Ω的电阻串联
2.有两个可变电阻,开始时阻值相等,都为R,将另一个电阻的阻值减小,则两个电阻并联后总电阻将( )
A.一定等于R B.一定小于R
C.一定大于R D.以上结果都有可能
3.如下图所示,导体甲、乙、丙分别连接在三个电路中。三个导体的材质相同,导体甲的长度为L,横截面积为S;导体乙的长度为2L,横截面积为S;导体丙的长度为L,横截面积为2S.若电路中导线及电流表的电阻、电池内的电阻忽略不计,通过导体甲、乙、丙的电流分别为,则其大小关系为( )
A. B.
C. D.
4.将电阻R1和R2并联接入电路中,已知R1>R2,则通过它们的电流I1和I2的大小关系是( )
A.I1>I2 B.I1=I2
C.I1<I2 D.无法确定
5.如图所示是某科技创新小组的同学们自己发明的电子握力器的内部结构。电源电压不变,滑动变阻器b端固定在绝缘底座上,手柄A与变阻器滑片固定在一起。握力为0时,滑片处于a端;L是一个电阻不变的指示灯,力量计由一个电流表改装而成。使用时,先闭合开关S,再用手握住手柄,手柄A向下运动压缩弹簧,握力就显示在力量计的表盘上。下列有关此握力计的说法中正确的是( )
A.握力越大,灯泡越亮,力量计的示数越大
B.改装成的力量计的零刻度线就是原电流表的零刻度线
C.握力器的手柄必须用金属材料制成
D.握力越大,弹簧的长度越长;握力越小,弹簧的长度越短
6.防触电是衡量电热水器性能的重要指标,其原理是:当给内胆中的水加上电压时,隔电墙会自动调整水流路径的长度和直径,增加水流电阻,从而把电流降低至人体安全电流以下。为合理设计防触电装置,某研究小组设计了如图甲所示的电路来测量内胆中自来水电阻的变化。测得圆柱形的横截面积S=1.2×10-3m2和两电极间的距离l,将自来水灌满此容器,水柱长l=0.4m,水的密度为1.0g/cm3。改变两电极间的距离l,测量25℃时水柱在不同长度l时的电阻Rx,将水温升到50℃,重复测量,绘出25℃和50℃时水的Rx-l图像,分别如图乙中图线Ⅰ、Ⅱ所示。将单刀双掷开关接通线路2,此时电压表V2的示数为U2,再将单刀双掷开关接通线路1,此时电压表V1的示数为U1,电阻箱示数为R,定值电阻的阻值R1=R2=R,电源提供电压恒定不变。下列说法正确的是( )
A.绝缘圆柱形容器中的水的质量为0.84kg
B.由实验结果可知,水的电阻随温度升高而增大
C.则水柱的电阻
D.电源电压U=0.5U1
7.如图甲是呼气式酒精测试仪的电路原理图,R1为气敏电阻,它的阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图乙,R2为定值电阻,电源电压保持不变。若驾驶员酒驾,则( )
A.测试仪中电流表的示数变小 B.测试仪中电压表的示数变小
C.气敏电阻两端的电压变小 D.电压表与电流表示数的比值越小
8.科技改变生活,也在改善同学们的学习条件。如图甲所示是数显式圆规,它可以直接显示出所画圆的半径。其内部等效电路如图乙所示,为可调节阻值的滑动变阻器,当变大时,滑片向右移动,数显表盘示数变大。下列说法中正确的是( )
A.滑片向左移动,阻值变大 B.半径变大时,电流表示数变大
C.半径变大时,电压表示数变大 D.圆规的数显表盘对应图乙中的电流表示数
二、填空题
9.电阻,,它们串联接入电路中,通过、的电流之比为________;、两端的电压之比为________。
10.如图所示是一种防火警报器,当有火烧到警报器的触发装置后,通过触发装置的电流增大,从而发出警报。其工作原理是:在电路的电压不变时,当有火烧到警报器的触发装置后,石墨的温度___________(选填“升高”或“降低”),电阻___________(选填“增大”或“减小”),电路中的___________增大,从而发出警报。
11.如图所示,是滑动变阻器,滑片P做成可以绕O点转动的杠杆,另一端通过可以自由转动的轻杆和浮标相连,。若油面下降,油量表示数将变___,若接入电路的阻值为时油量表指针指在4V,阻值为___Ω。
12.如图所示,电源的电压6V保持不变,S闭合后电压表示数为2V,则灯两端的电压为___________V;与的灯丝电阻之比为___________。
13.如图所示,闭合开关后,将滑动变阻器滑片P向右移的过程中,灯泡亮度___________(选填“变亮”或“变暗”),电压表示数___________,电流表示数___________。(后两空均选填“变大”“变小”或“不变”)。
14.如图所示电路,已知电源电压为。闭合开关,当滑动变阻器滑片向下移动时,电压表与的示数差将___________(选填“变大”、“变小”或“不变);电压表的示数为,电流表A示数为,此时滑动变阻器连入的阻值为___________。
三、实验题
15.实验小组准备测量额定电压为2.5V小灯泡的电阻,请完成以下问题:
(1)请按照图甲,将图乙中的实物电路连接完整______。
(2)闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表示数为2.5V,小灯泡正常发光,突然小灯泡熄灭,电压表示数变为3V,则此时电路的故障可能是小灯泡 _______。
(3)排除故障后,调节滑动变阻器,让小灯泡两端的电压由2.5V逐渐减小,会发现灯泡变暗直至完全不发光,可以猜想此过程中灯丝的温度 _______(选填“升高”“不变”或“降低”)。
(4)测量数据如表所示。
电压U/V
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
电流I/A
0.24
0.22
0.20
0.16
0.10
电阻R/Ω
10.4
9.1
7.5
6.3
5.0
平均电阻R/Ω
7.7
请指出表格中一处不合理的设计:___________。
(5)实验过程中电流表损坏,小明向老师要了一个已知阻值为R0的定值电阻和一个单刀双掷开关,借助部分现有的实验器材,设计了如图丙所示的实验电路,测出了小灯泡正常发光时的电阻,请你帮他完成下列实验步骤:
①连接好实验电路,闭合开关S1,将开关S2拨到 _____(选填“下”或“上”)触点,移动滑片,使电压表的示数为 ________V;
②保持滑片位置不动,再次将开关S2拨到 _____(选填“下”或“上”)触点,读出电压表的示数为U;
③小灯泡正常发光时电阻的表达式为:R灯= _________。
16.小明用图甲所示的电路探究“通过导体的电流与电阻的关系”,电源电压为3V保持不变,阻值为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻各一个,满足测量需求的电流表、电压表各一个。
(1)闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应移到________(选填“A”或者“B”)端;闭合开关S后,发现电流表有示数,电压表无示数,故障可能是定值电阻R________。
(2)排除故障后,接入5Ω的定值电阻,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数如图乙所示,读数为________V,记录此时电流表示数。断开开关,将5Ω的定值电阻换为10Ω的定值电阻,闭合开关,移动滑片直到________为止,再次记录电流表示数。更换20Ω的定值电阻继续实验。
(3)图丙是另一同学利用自己的实验数据绘制的图像。该同学________(选填“能”或“不能”)得出正确结论,说明理由_________。
四、综合题
17.由LED和小灯泡L1组成的电路,如图所示。闭合开关时,LED亮,而L1不亮。但用一根导线接在两个接线柱时,L1亮了。
(1)在方框内,把电路对应的电路图画完整______;
(2)闭合开关时,LED亮,而L1不亮。L1不亮的原因可能是______;
(3)L1亮了,导线所接的两个接线柱是______。
18.如图1所示是一种自动测定油箱内油量多少的装置。
(1)R1是滑动变阻器,从油量表指针所指的刻度,就能知道油箱内油量的多少。油量表实质相当于 _______表;当油量减少时,R1接入电路的 _______增大,油量表示数变小;定值电阻R2可以避免电路 _______(选填“断路”或“短路”),起到保护电路的作用。
(2)改装设计:用电压表代替电流表做油量表,如图2已画出部分电路,请在图2中完成电路的设计_______。(要求:当油箱中的油用完时,油量表的示数为零。)
试卷第1页,共3页
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
A
B
C
C
A
C
C
C
1.A
【分析】本题考查电阻的串、并联问题。
【详解】AC.两个电阻并联后,总电阻
所以并联后的总电阻分别为8Ω和4.4Ω,故A正确,C不正确。
BD.根据串联电路的特点,若将两个电阻串联在电路中,电路中的总电阻是两个电阻之和。那么,B选项中总电阻为25Ω,D选项中总电阻为30Ω,故BD都不正确。
【点睛】串联电阻的总电阻:R=R1+R2
并联电路的总电阻:
2.B
【详解】因为并联电路总电阻的倒数等于支路电阻倒数之和,电阻并联相当于增加了导体的横截面积,所以并联电路的总电阻小于其中任一电阻值,故总电阻一定小于R。
故选B。
3.C
【详解】若不考虑温度对电阻的影响, 影响电阻大小的因素是材料、长度、横截面积,在材料和横截面积相同时,导体的电阻与长度成正比,在材料和长度一定时,导体的电阻与横截面积成反比,即长度越小,横截面积越大,电阻越小。
由图知:导体甲和丙长度相同,丙的横截面积是甲的2倍,所以,
导体甲和乙的横截面积相同,乙的长度是甲的2倍,所以,
综合上述分析可得:
由可知,在电源电压相同时,
故C正确,ABD错误。
故选C 。
4.C
【详解】将电阻R1和R2并联接入电路中,根据并联电路电压规律
已知R1>R2,根据得,通过它们的电流I1和I2的大小关系,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
5.A
【详解】A.由题图可知,握力越大,滑动变阻器连入电路的电阻越小,电路中的电流越大,灯泡越亮,力量计的示数越大,故A正确;
B.滑片在a端时,弹簧没有受到压力,闭合开关,电路中的电流最小,但不为0,此时指针的位置应是力量计的零刻度线,故B错误;
C.手柄只是用来控制滑片移动,不需要导电,所以不一定必须用金属材料制成,故C错误;
D.握力越大,弹簧的形变越大,长度越短;握力越小,弹簧的形变越小,长度越长,故D错误。
故选A。
6.C
【详解】A.水的体积
由可知,水的质量
故A错误。
B.由图乙可知,相同长度l时,50℃对应的电阻(图线 Ⅱ)比25℃对应的电阻(图线 Ⅰ)小,所以水的电阻随温度升高而减小,故B错误。
CD.将单刀双掷开关接通线路1,电压表V1的示数为U1,电阻箱示数为R,因为电阻R1=R,由串联电路中电压的分配规律可知,电阻R1和电阻箱R两端的电压相同,所以电源电压U=2U1。
当单刀双掷开关接通线路2时,定值电阻R2和水电阻串联接入电路,电压表 V2测量定值电阻R2两端电压读数U2,由串联电路中电压的分配规律得
因为R2=R,所以
解得
故C正确,D错误。
故选C。
7.C
【详解】由电路图可知,气敏电阻R1与定值电阻R2串联,电压表测电阻R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
ABC.由图象乙可知,气敏电阻的阻值随酒精气体浓度的增大而减小,当驾驶员酒驾时,呼出的酒精气体浓度变大,气敏电阻的阻值变小,电路中的总电阻变小,由可得,电路中的电流变大,即电流表的示数变大;由U=IR可得,定值电阻R2两端的电压变大,即电压表的示数变大;由串联电路电压的特点可知,气敏电阻R1两端电压变小;故AB不符合题意,故C符合题意;
D.因电压表与电流表示数的比值等于定值电阻R2的阻值,所以,电压表与电流表示数的比值不变,故D不符合题意。
故选C。
8.C
【详解】由电路图可知,R1、R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
A.由电路图可知,滑片P向左移动,接入电阻长度变小,电阻变小,故A错误;
BCD.当r变大时,滑片P向右移动,变阻器接入电路的电阻变大,电路的总电阻变大,根据可知,电路电流变小,故电流表示数变小,根据可知,R1两端的电压变小,由串联电路的电压特点可知,R2两端的电压变大,电压表示数变大;由“变大时,数显表盘示数变大”可知,圆规的数显表盘对应图乙中的电压表示数,故BD错误,C正确。
故选C。
9.
1:1
2:5
【详解】[1]串联电路中电流处处相等,两电阻串联接入电路中,通过、的电流之比为1:1
[2]根据欧姆定律和串联电路电流规律,、两端的电压之比为
10. 升高 减小 电流
【详解】[1]当有火烧到警报器的触发装置后,石墨会吸收热量,温度会升高。
[2][3]由题意可知,在电路的电压不变时,当有火烧到警报器的触发装置后,石墨的温度升高,电阻减小,根据可知,电路中的电流增大,从而发出警报。
11. 小 20
【详解】[1]由图可知,与串联,油量表(电压表)接在滑动变阻器的两端,测两端的电压。当油面下降时,浮标下降,在杠杆的作用下,滑片P向上移动,接入电路中的电阻变小。根据串联电路的电阻特点(R为总电阻),可知电路的总电阻变小。电源电压不变,由可知,电路中的电流I变大。的阻值不变,由可知,两端的电压变大,因为串联电路中总电压等于各分电压之和,即,所以两端的电压变小,即油量表示数将变小。
[2]当接入电路的阻值为时,油量表(电压表)指针指在4V,即。根据串联电路的电压特点
可得两端的电压
因为串联电路中各处的电流相等,由可得,电路中的电流
再由可得,的阻值
12. 4 1∶2
【详解】[1]分析电路可知,当开关S闭合后,电压表测的是灯L1两端的电压,所以L1两端电压为2V,由于两灯串联,根据串联电路电压规律得L2的电压为
[2]由于串联电路处处电流相等,所以通过两灯的电流相等,即
因为所以灯L1与L2的电阻之比
13. 不变 变小 不变
【详解】[1][2][3]由电路图可知,灯泡与变阻器的最大阻值串联,电流表测量电路电流,电压表测量变阻器右边部分的电压。将滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,电路总电阻不变,电流不变,则电流表示数不变,灯泡的亮度不变。将滑动变阻器的滑片P向右移动,变阻器右边部分的电阻变小,由欧姆定律可得,变阻器右边部分的电压变小,即电压表的示数变小。
14. 变大 20
【详解】[1]如图所示,滑动变阻器R1与定值电阻R2串联,电压表V1测量电源电压,电压表V2测量定值电阻R2两端电压,当滑动变阻器滑片向下运动时,R1接入电路中的电阻变大,则电路中的总电阻变大,根据可知,在电源电压不变时,电路中总电流变小,根据可知,电阻R2两端电压U2变小,即电压表V2的示数变小,因为电压表V1测量电源电压,故其示数不变,故电压表V1与电压表V2的示数差变大。
[2]当电压表V2的示数为2V时,即定值电阻R2两端电压
此时滑动变阻器两端电压
此时滑动变阻器连入的阻值
15.(1)
(2)断路
(3)降低
(4)有平均电阻栏
(5) 下 2.5 上
【详解】(1)由图甲可知,小灯泡与滑动变阻器串联,滑片向右移动时,滑动变阻器电阻变小,小灯泡额定电流一般小于0.6A,故实物图中,由开关右端连接至滑动变阻器B端点,再由C端连接至电流表0.6A接线柱,如图:
(2)闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表示数为2.5V,小灯泡正常发光,突然小灯泡熄灭,电压表示数变为3V,为电源电压,说明此时电压表串联接入电路中了,故可能的故障是小灯泡断路。
(3)让小灯泡两端的电压由2.5V逐渐减小,会发现灯泡变暗直至完全不发光,说明小灯泡实际功率变小,因此可以猜想小灯泡灯丝温度降低。
(4)因为小灯泡灯丝电阻随温度的变化而变化,因此表格中求解灯泡在不同电压下电阻的平均值没有意义。
(5)[1][2]由图丙可知,小灯泡,定值电阻,滑动变阻器串联,要测量小灯泡在额定电压2.5V正常发光时的电阻,应连接好实验电路,闭合开关S1,将开关S2拨到下触点,使得电压表测量小灯泡两端电压,然后调节滑动变阻器滑片使电压表示数为2.5V。
[3] 保持滑片位置不动,再次将开关S2拨到上触点,使电压表测量小灯泡和定值电阻两端总电压并读出电压表示数为U,由串联电路电压规律可得定值电阻两端电压。
[4]由欧姆定律及串联电路电流处处相等可得,通过小灯泡的额定电流
因此小灯泡正常发光时的电阻
16.(1) B 短路
(2) 1 电压表示数为1V
(3) 不能 没有控制定值电阻两端电压不变
【详解】(1)[1][2]闭合开关前,为保护电路,滑动变阻器的滑片应移至最大值处,即B端。电流表有示数,说明电路不是断路,电压表无示数,可能是与电压表并联的定值电阻短路。
(2)[1]由乙图可知,电压表选择0~3V量程,分度值为0.1V,则电压表示数为1V。
[2]探究电流与电阻的关系时,应保持定值电阻两端的电压不变;将5Ω的定值电阻换为10Ω的定值电阻,再闭合开关,由串联分压规律可知,10Ω的定值电阻两端电压增大,为了保持定值电阻两端电压不变,即电压表的示数保持不变,应增大滑动变阻器两端电压,所以增大滑动变阻器的阻值,故应该将滑动变阻器的阻值调大,直至定值电阻两端电压为1V,即电压表示数为1V。
(3)[1][2]探究“电流与电阻的关系”实验中,应控制定值电阻两端电压不变,图丙中,并没有控制定值电阻两端电压不变,不能得出正确结论。
17. 电压太低 E和F
【详解】(1)[1]看图可知,小灯泡和LED串联,电路图如下:
(2)[2]闭合开关时,LED灯亮而小灯泡不亮,小灯泡不亮一定不是断路引起的,可能是短路。但用一根导线接在两个接线柱时,L1亮了,分析可知,一根导线只可能并联在LED的两端时,小灯泡才可能发光,可以排除小灯泡处短路,所以,L1不亮的原因可能是小灯泡两端电压太低,实际功率太小,不足以发光。
(3)[3]闭合开关时,LED亮,而L1不亮的原因是因为小灯泡两端的电压太低,将导线接在E和F两个接线柱上,将LED短路,相当于小灯泡接在电源两端,小灯泡亮了。
18.(1) 电流 电阻 短路
(2)
【详解】(1)[1]由图可知,变阻器R1和电阻R2串联接入电路,油量表串联在电路中,所以油量表是由电流表改装而成的。
[2][3]油量减少,浮标下移,在杠杆的作用下滑片上移,R1接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由欧姆定律可知电路中的电流变小,则油量表示数变小;定值电阻R2串联接在电路中,能防止滑动变阻器接入电路的阻值为零时造成电源短路,可以起到保护电路的作用。
(2)当油面下降时,滑片P向上运动,滑动变阻器接入电路的阻值减小,根据欧姆定律可知,电流将增大。根据公式U=IR,可以确定定值电阻R0两端的电压随着电流的增大而增大。电源电压不变,由于定值电阻两端电压的增大会导致滑动变阻器两端的电压减小。所以要将电压表与滑动变阻器并联,才能出现当油面下降时,电压表的示数也减小的情况,且油箱中的油用完时,滑动变阻器接入电路中的电阻为零,油量表(电压表)的示数为零。如图所示:
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