抢分07 欧姆定律及其应用(抢分专练)(上海专用)2026年中考物理终极冲刺讲练测
2026-04-17
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3份
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48页
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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 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 欧姆定律 |
| 使用场景 | 中考复习-三轮冲刺 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 上海市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 18.89 MB |
| 发布时间 | 2026-04-17 |
| 更新时间 | 2026-04-17 |
| 作者 | 悟理物理 |
| 品牌系列 | 上好课·冲刺讲练测 |
| 审核时间 | 2026-04-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57397526.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
抢分07 欧姆定律及其应用(上海专用)
抢分预测 抢分秘籍 抢分特训
3年考情
抢分依据
命题预测
欧姆定律2025T13
2024T13、19
2023T6、12
欧姆定律是上海中考物理的核心考点之一,其抢分依据主要在于对公式、实验和综合应用的精准掌握。抢分依据可归纳为以下几点:
1. 核心公式必须熟练掌握。
2. 实验探究是高频得分点。
3. 串并联电路中的应用是压轴题常客。
4. 动态电路分析是拉分难点。
探究电流与电压、电阻的关系;欧姆定律的理解与应用;应用欧姆定律和串并联电路特点分析计算电路问题。
电阻的测量
伏安法测电阻是上海中考物理实验操作考的必考项,抢分关键在于规范操作与精准细节。根据近年上海中考物理实验的评分标准和考查重点,抢分依据主要集中在以下几个核心方面。
1. 器材检查与初始设置。
2. 电路连接规范。
3. 实验操作流程严谨。
4. 数据记录与处理。
伏安法测定值电阻;
伏安法测小灯泡的电阻。
串、并联电路
2025T13
上海中考物理中,串、并联电路的抢分依据是掌握“电流路径法”判断连接方式、熟记串并联电路的电流、电压、电阻规律,并能灵活应用“去表法”简化电路,结合动态分析和故障判断进行综合解题。
1. 判断电路的连接方式。
2. 串并联电路核心规律。
3. 动态电路与故障分析
利用串并联电路的特点和欧姆定律分析计算有关电路问题。
【考向一】欧姆定律
1. 欧姆定律核心内容
欧姆定律的公式为:I = U/R,即导体中的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比。
使用时必须注意“同体性、同时性”——电流、电压、电阻必须针对同一段电路、同一时刻。
2. 上海中考高频考向
(1)动态电路分析。滑动变阻器或敏感电阻(如压敏电阻)变化时,判断电表示数变化。
(2)多档位用电器计算。上海地区偏爱考查电饭煲、电热水器等多档位电路,本质是通过开关切换串并联实现不同功率。
(3)实验探究题。考查“电流与电压、电阻的关系”,使用控制变量法。
【考向二】电阻的测量
1. 伏安法测定值电阻的阻值
定值电阻电压与电流的比值不变,即电阻不变。定值电阻的I-U图像如图所示。
2. 伏安法测定小灯泡的电阻
小灯两端的电压与电流之比(电阻)不是一个定值。小灯泡的I-U图像如图所示。
3. 特殊方法测电阻
①伏阻法:只用电压表和已知阻值的电阻测量未知电阻。
②安阻法:只用电流表和已知阻值的电阻测量未知电阻。
③等效替代法:利用电流表(或电压表)和电阻箱测量未知电阻的方法。
【考向三】串、并联电路
1. 分析计算串联电路的思路
2. 分析计算并联电路的思路
题型一 欧姆定律
1.(25-26九上·上海·期中)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1是滑动变阻器,R2是定值电阻。闭合开关S,两电压表示数相同。向左移动滑动变阻器滑片P,下列四项判断中正确的是( )
①两电压表示数之和变大
②两电压表示数的乘积变大
③电压表V1示数与电压表V2示数的比值变大
④电压表V1示数与电压表V2示数的差值变大
A.②③ B.③④ C.①③④ D.①②③
【答案】B
【详解】由电路图可知,定值电阻R2与滑动变阻器R1串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压;
①根据串联电路的电压规律可知,两电压表示数之和为电源电压,所以两电压表示数之和保持不变,故①错误;
②③④闭合开关S,两电压表示数相同;向左移动滑动变阻器滑片P,滑动变阻器接入电路的电阻变大,总电阻变大,根据欧姆定律可知,电路中电流变小,根据可知,R2两端电压变小,电压表示数V2变小;根据串联电路的电压规律可知,R1两端的电压变大,电压表示数V1变大;所以电压表V1示数与电压表V2示数的差值变大;电压表V1示数变大,电压表V2示数变小,两电压表示数之和不变,且两个电压表的初始示数相同,两电压表示数的乘积
根据数学二次函数知识,当时有最大值,而初始时,与相等,此时与的乘积最大,所以向左移动滑动变阻器滑片P,两电压表示数的乘积变小,电压表V1示数与电压表V2示数的比值变大,故③④正确、②错误。
故选B。
2.(2025·杨浦·三模)在如图所示的电路中,R1大于R2,开关S、S'均处于闭合状态。下列操作中,能使电压表示数与电流表示数的比值比原先大的是( )
A.断开开关S'
B.增大电源电压
C.断开开关S'的同时,用电阻R3替换R1(R3小于R1)
D.断开开关S'的同时,互换R1与R2的连接位置
【答案】D
【详解】开关S、S'均处于闭合状态,只有R2工作,电压表测R2两端的电压,电流表测电路的电流,电压表示数与电流表的示数之比等于R2的阻值。
A.断开开关S'时,R1、R2串联,电压表测R2两端的电压,电压表示数与电流表的示数之比等于R2的阻值,即该比值不变,故A不符合题意;
B.开关S、S'均处于闭合状态,只有R2工作,增大电源电压,电压表示数与电流表的示数之比等于R2的阻值,即该比值不变,故B不符合题意;
C.断开开关S'的同时,用电阻R3替换R1,此时R3、R2串联,电压表测R2两端的电压,电压表示数与电流表的示数之比等于R2的阻值,即该比值不变,故C不符合题意;
D.断开开关S'的同时,互换R1与R2的连接位置,R1、R2串联,电压表测R1两端的电压,电压表示数与电流表的示数之比等于R1的阻值,即该比值变大,故D符合题意。
故选D。
3.(2025·闵行·三模)如图,将两个阻值不等的电阻R1和R2按如图(甲)、(乙)所示的方式接入电路中。已知电源电压相同,R1小于R2,闭合开关,则下列判断中正确的是( )
A.电压表V1的示数等于V2的示数
B.电流表A1的示数小于A2的示数
C.电压表V1与电流表A1的比值小于电压表V2与电流表A2的比值
D.电压表V1与电流表A1的比值大于电压表V2与电流表A2的比值
【答案】B
【详解】由甲电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R2两端的电压,电流表A1测电路中的电流,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中电流表A1的示数
电压表V1的示数,电压表V1与电流表A1的比值
由乙电路图可知,R1与R2并联,电压表V2测电源两端的电压,电流表A2测R2支路的电流,则电压表V2的示数UV2=U,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,电流表A2的示数
电压表V2与电流表A2的比值
综上可知:
A.由可知,UV1<UV2,即电压表V1的示数小于V2的示数,故A错误;
B.由<可知,IA1<IA2,即电流表A1的示数小于A2的示数,故B正确;
CD.电压表V1与电流表A1的比值等于电压表V2与电流表A2的比值,故CD错误。
故选B。
4.(25-26九年级下·上海·月考)小华按照如图所示的电路图做“探究电流与电压、电阻的关系”实验。所用电源电压为6V保持不变,滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样。
(1)在“探究电流与电压的关系”时,
①闭合开关前,滑片应该置于_________端。
A.a B.b
②滑片向左移动过程中,电流表A的示数将_________。
A.变小 B.变大 C.不变
(2)在“探究电流与电阻的关系”时,小华在电路中先接入10Ω的定值电阻,当移动滑片P至某位置时,读取电压表的示数为2.0V,电流表的示数0.20A。他还应进行的操作是_________。(多选)
A.断开开关,改变电源电压
B.断开开关,用不同阻值的导体替换原来10Ω的定值电阻
C.每次闭合开关后,移动滑片P的位置使电压表的示数为2.0V,再读取电流表的示数
D.每次闭合开关后,移动滑片P的位置使电流表的示数为0.20A,再读取电压表的示数
【答案】(1)B;B;(2)BC
【详解】(1)在实验开始前,为了电路安全,滑动变阻器应置于阻值最大端,图中定值电阻与滑动变阻器串联,滑片置于b端时阻值最大,故选B。
[2]滑片向左移动过程中,滑动变阻器阻值变小,总电阻变小,电源电压不变,由欧姆定律可知,电流表示数将变大,故选B。
(2)“探究电流与电阻关系”时,要控制电阻两端电压不变。
A.改变电源电压,会影响实验控制变量,导致不能准确探究电流与电阻之间关系,故A不符合题意;
B.断开开关,用不同阻值的导体替换原来10Ω的定值电阻,同时保持电压不变,记录电流,故B符合题意;
C.每次闭合开关后,移动滑片使电压表示数为2.0V,控制电压不变,再读取电流表的示数,故C符合题意;
D.每次闭合开关后,移动滑片P的位置使电流表的示数为0.20A,会导致定值电阻两端的电压发生变化,不符合控制变量的要求,不能探究电流与电阻关系,故D不符合题意。
故选BC。
5.(25-26九年级下·金山·月考)探究“电流与电阻的关系”实验;小明用图甲所示的电路探究电流与电阻的关系。已知电源电压为9V,滑动变阻器规格为“20Ω;1.5A”,四个定值电阻的阻值分别为16Ω、20Ω、40Ω和80Ω。
实验序号
1
2
3
4
5
R/Ω
16
20
40
80
I/A
0.50
0.40
0.20
(1)连接好电路后,小范将滑动变阻器的滑片移到阻值最大端,闭合开关,每当更换定值电阻,就调节滑动变阻器的滑片,使定值电阻两端电压保持不变,并记下电流表的示数。下表完整记录了前3组数据,第4组的电流如图乙所示。则电流大小为________A。请简述小范用80Ω电阻替换40Ω电阻后,进行的实验操作过程:__________。
(2)为了得到第5组数据,进一步验证实验结论,小明又找到5Ω、8Ω、200Ω的定值电阻各一个,打算从中挑选1个继续进行实验,你认为应该挑选哪一个?请作出判断并通过计算说明理由。______
【答案】(1)0.1;向阻值增大端,即向B端移动滑片,直到电压表示数为8V,记录此时电流表的示数。
(2)应挑选8Ω的定值电阻。由前三组数据可得,实验控制定值电阻两端电压
电源电压,因此滑动变阻器两端电压
根据串联分压规律
即,若选,电路电流
大于滑动变阻器允许的最大电流,会损坏滑动变阻器,不可选;若选,需要滑动变阻器接入阻值
大于滑动变阻器最大阻值20Ω,无法让电压表示数达到8V,不可选;若选8Ω,电路电流
需要滑动变阻器接入阻值
电流和阻值都满足要求,因此选8Ω。
【详解】(1)图乙中电流表选用0∼0.6A量程,分度值为0.02A,电流大小为0.1A。
更换大电阻后,定值电阻分压会变大,需要增大滑动变阻器接入电阻,重新让定值电阻电压回到控制的8V,才能记录数据。
(2)见答案。
6. (2026·长宁·一模)小华按照如图所示的电路图做“探究电流与电压、电阻的关系”实验。所用电源电压为6V保持不变,滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样。
(1)在“探究电流与电压的关系”时,①闭合开关前,滑片应该置于__________端。
A.a B.b
②滑片向左移动过程中,电流表A的示数将__________。
A.变小 B.变大 C.不变
(2)在“探究电流与电阻的关系”时,小华在电路中先接入10Ω的定值电阻,当移动滑片P至某位置时,读取电压表的示数为2.0V,电流表的示数0.20A。他还应进行的操作是 。(多选)
A.断开开关,改变电源电压
B.断开开关,用不同阻值的导体替换原来10Ω的定值电阻,并调节滑片使电压表示数回到,记录电流
C.每次闭合开关后,移动滑片P的位置使电压表的示数为2.0V,再读取电流表的示数
D.每次闭合开关后,移动滑片P的位置使电流表的示数为0.20A,再读取电压表的示数
【答案】(1)B;B;(2)BC
【详解】(1)在实验开始前,为了电路安全,滑动变阻器应置于阻值最大端,图中定值电阻与滑动变阻器串联,滑片置于端时阻值最大,故选B。
滑片向左移动过程中,阻值变小,电压不变,由知,电流表示数将变大,故选B。
(2)“探究电流与电阻关系”时,要控制电阻两端电压不变。
A.改变电源电压,会影响实验控制变量,即控制电压不变,导致不能准确探究电流与电阻之间关系,故A错误;
B.断开开关,更换不同阻值电阻,同时保持电压不变,记录电流,故B正确;
C.每次闭合开关后,移动滑片使电压表示数为,控制电压不变,再读取电流表的示数,故C正确;
D.控制电流表示数不变,会导致电压和电阻变化,不能探究电流与电阻关系,故D错误。
故选BC。
7. (25-26九年级上·闵行·期中)酒精会导致视力模糊、反应速度变慢、判断力下降,所以酒驾司机无法准确控制车速、车距,也难以应对突发路况,所以要做到“喝酒不开车,开车不喝酒”。现已知以下信息:
①某气敏电阻的阻值与其周围空气中酒精浓度的关系如下表所示:
酒精浓度(mg/L)
0
50
200
800
2000
气敏电阻阻值(kΩ)
200
40
10
5
2
②两个电阻串联后的等效电阻等于这两个串联电阻之和。如图为小航和同学一起制作的简易“酒驾检测仪器”简化后的电路图,R为气敏电阻,R0为定值电阻。示数表由电流表改装而成,工作过程中,电源电压不变。
(1)定值电阻的作用是________;
(2)当酒驾司机对着“酒驾检测仪器”吹气时,示数表的示数如何变化?请说明理由。____。
【答案】(1)保护电路;(2)见详解
【详解】(1)由表中信息可知,酒精浓度越大,气敏电阻的阻值越小;如果电路中没有定值电阻,酒精浓度较大时,气敏电阻的阻值较小,则电路中电流较大,容易损坏电流表,所以定值电阻的作用是保护电路。
(2)据图可知电路是串联的,当酒驾司机对着“酒驾检测仪器”吹气时,气敏电阻R周围空气中酒精浓度增大,导致气敏电阻阻值变小,串联电路的总电阻变小,根据欧姆定律可知,在电源电压不变时,通过电路中的电流变大,电流表示数变大,即示数表变大。
8. (25-26九年级上·上海·月考)电流、电压和电阻,如潮汐之于月亮,在电学的苍穹下构建起最基础的核心定律,如静默的法则,支配着每一道电路的脉动。
(1)在某电阻的两端的电压为9伏时,通过它的电流是0.3安;若使通过它的电流是0.2安,则这个电阻的两端的电压为______伏。该电阻的两端的电压为0伏时,通过它的电流是______安,它的阻值为______欧。
(2)科学领域中最先确定了电流与电阻、电压的关系的科学家是( )
A.焦耳 B.欧姆 C.安培 D.牛顿
(3)按如图所示的电路进行实验,对滑动变阻器在该实验中的主要作用描述正确的是( )
A.在A、B间接入电阻,探究电流与电压的关系——保持两端电压不变
B.在A、B间接入电阻,探究电流与电阻的关系——调节电阻两端电压成倍数变化
C.在A、B间接入待测电阻,测量待测电阻的阻值——改变电路中的电流和待测电阻两端的电压
D.在A、B间接入待测小灯,测量小灯的电功率——改变小灯泡两端电压,求平均电功率
(4)小延做实验探究电流与电阻的关系。请用笔画线代替导线将图中的电路补充完整,使滑动变阻器的滑片向左移动时电流变大。
【答案】(1)6;0;30;(2)B;(3)C;(4)见下图。
【详解】(1)在某电阻的两端的电压为9V时,通过它的电流是0.3A,根据欧姆定律可知电阻的阻值为
电阻为导体本身的一种特性,与电流和电压无关,若使通过它的电流是0.2A,电阻的阻值仍为30Ω,则这个电阻的两端的电压为
电压是形成电流的原因,该电阻的两端的电压为0V时,通过它的电流是0A,它的阻值仍为30Ω。
(2)欧姆提出了欧姆定律,是最先确定了电流与电阻、电压的关系的科学家,故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。
(3)A.探究电流与电压的关系时,滑动变阻器的作用一般有保护电路和改变电路电流或改变被测电阻两端电压的作用,故A错误;
B.探究电流与电阻的关系时,滑动变阻器的作用是保护电路和保持定值电阻两端电压不变的作用,故B错误;
C.测量导体的电阻时,通过改变滑动变阻器接入电路的阻值,从而改变了待测电阻两端的电压和通过它的电流,可以多测几组数据,通过求平均值来减小误差,故C正确;
D.在“伏安法”测小灯泡电功率的实验中,滑动变阻器的作用是:通过改变小灯泡两端的实际电压与通过小灯泡的电流,可比较小灯泡亮度与灯泡的实际功率之间的关系,不需要测量平均功率,故D错误。
故选C。
(4)由于电源电压是3V,所以电压表接小量程,探究电流与电阻的关系的实验中,除电压表外,其余元件串联,电压表并在定值电阻两端,滑动变阻器应一上一下接入电路,要使滑动变阻器的滑片向左移动时,电流变大,则滑动变阻器连入电路的电阻减小,需连接滑动变阻器左下接线柱。如图所示:
题型二 电阻的测量
1.(25-26九年级下·上海·周测)在“用电流表、电压表测电阻”的实验中,所用的电路图如图(a)所示,已知电源电压U保持不变,滑动变阻器的最大阻值为R0。
(1)实验时在闭合开关S前,变阻器的滑片P应调至______(选填“A”、“中间”或“B”)端。
(2)闭合开关S,移动变阻器滑片,当电压表示数为2.5伏时,电流表示数如图(b)所示,则待测电阻的阻值为______欧。接着继续改变滑片位置,测量电压和电流值,实验中测量多组电压和电流值的目的是______。
【答案】(1)B;(2) 5;多次测量求平均值,减小实验误差
【详解】(1)闭合开关前,滑动变阻器需要调到最大阻值处,保护电路。由图可知,滑片P调至B端时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,因此滑片应调至B端。
(2)电流表选择0~0.6A量程,分度值为0.02A,读数为0.5A。则待测电阻的阻值为
本实验中待测电阻是定值电阻,测量多组数据的目的是多次测量求平均值,减小实验误差。
2.(25-26九年级上·上海·月考)小华同学做“测定小灯泡正常发光时的电阻”实验,实验器材齐全并完好,电源电压保持不变,滑动变阻器标有“10Ω 2A”的字样,待测小灯上只有所标“0.3A”(指小灯正常工作电流)字样清晰可见。小华将电源、小灯泡、电流表、电键以及滑动变阻器正确连入电路后,接着将变阻器的滑片移至一端,再分别将两个电压表并联在电路中,然后闭合电键,移动变阻器的滑片直至小灯泡正常发光。在上述实验过程中发现:一个电压表的示数始终未变,如图所示;另一个电压表的示数在2.2~2.6伏间变化;电流表的示数在0.26~0.30安间变化。
(1)小华判定小灯泡正常发光的理由是______。
(2)请根据相关信息,求小灯泡正常发光时的电阻。(有必要的说明和计算)
【答案】(1)电流表示数为0.3A时,小灯正常发光;(2)
【详解】(1)由题意可知,通过小灯的电流为0.3A时,小灯泡正常发光,所以判定小灯泡正常发光的理由是电流表示数为0.3A时,小灯正常发光。
(2)由题意可知,调节滑片使小灯泡正常发光时,有一电压表示数始终不变,由此知此电压表所测的电源电压,测定小灯泡正常发光时的电阻实验中,灯泡与滑动变阻器串联,另一电压表示数在2.2∼2.6V间变化,故电源电压应大于2.2V,所以此电压表使用0∼15V量程,分度值0.5V,示数为6V,即电源电压为6V;电流表的示数在0.26∼0.30A间变化,闭合开关时滑动变阻器连入阻值为其最大值10Ω,电路中电阻最大,电流最小,为0.26A,由串联电路的分压原理可知,此时变阻器分得电压最大,所以此时变阻器两端电压
根据串联电路电压特点可知,灯泡两端的电压为
电压表的示数在2.2~2.6伏间变化,故另一电压表测量滑动变阻器两端电压。由题意可知,当电路中电流为0.3A,灯泡正常发光时,滑动变阻器两端电压,此时灯泡两端电压等于其额定电压
所以灯泡正常发光时的电阻
3.(2026· 杨浦·一模)小华和小明利用10个相同规格的小灯泡来制作一串灯带,他们需要知道小灯泡的一些参数。于是两位同学决定先测量这款小灯泡在正常工作时的电阻,小华将电源、小灯泡(标有“2.5V”字样)、电流表、开关正确串联,再将电压表并联在小灯泡两端。闭合开关后,小灯泡发出较暗的光,电压表和电流表的示数如图(a)(b)所示。经两位同学讨论后,小明在小华原有实验器材基础上更换了电源,并挑选了一个滑动变阻器,重新连接电路。他将变阻器的滑片移到图所示的M点,闭合开关,电流表的示数与图(b)所示一致,电压表的示数如图(c)所示;继续将滑片移向B端的过程中,两电表指针均发生偏转,当观察到小灯泡正常发光时,两个电表中的一个电表的指针偏转了两小格。
(1)小华实验时电源两端电压为______V。
(2)根据上述信息,在图中,用笔画线代替导线,将小明的实验电路连接完整。
(3)求小灯泡正常发光时的电阻。
(4)小华将上述10个小灯泡与一个阻值为50Ω的定值电阻串联,接在电压为30V的电源两端,试分析这10个小灯泡能否正常发光。
【答案】(1)1.5;(2)见下图;(3)12.5Ω;(4)不能
【详解】(1)小华实验时,小华将电源、小灯泡、电流表、开关正确串联,再将电压表并联在小灯泡两端,小灯泡两端的电压等于电源电压,此时灯泡发光较暗,说明小灯泡两端的电压低于额定电压,即小于2.5V,(a)图中电压表接的是小量程,分度值为0.1V,所以电源电压为1.5V。
(2)2.5V小灯泡的电阻约为10Ω,电源电压为1.5V,电流大约为
(b)图中电流表接的小量程,分度值为0.02A,示数为0.16A。小明在小华的器材基础上,增加了滑动变阻器,更换了电源,且为串联电路,因为小明将滑片移到M点时,电流与小华实验时一致,为0.16A,电压表的示数如图(c)所示,至少为3V,由“滑片向B端移动时,电表指针均偏转,灯泡正常发光时一个电表指针偏转两小格”可知,电压表是并联在滑动变阻器两端的。由于滑动变阻器“一上一下”串联接入电路,且滑片向B端移动时,若要使灯泡电压升高,需让变阻器接入电阻减小,因此下端接线柱接B,如图所示:
(3)通过小灯泡的电流相等,小灯泡两端电压也相等,因此小明实验滑片在M点时,小灯泡两端电压为1.5V,变阻器两端电压为3.0V。电源电压为
当小灯泡正常发光时,小灯泡两端电压为2.5V,滑动变阻器两端的电压为
因此电流表指针偏转了两小格,再根据小灯泡发光从较暗到正常,可知电路中电流变大为0.2安,即小灯泡的额定电流为,小灯泡正常发光时的电阻为
(4)假设10个小灯泡正常发光,且与电阻串联,电路中的电流为
50Ω的定值电阻两端的电压为
如果小灯泡正常发光,电源电压为
故小灯泡不能正常发光。
4.(25-26九年级上·上海·期中)“用电流表、电压表测电阻”这个实验的实验原理是______(填写公式),实验过程中,多次测量的目的是为了____________。
小华同学完成该实验,所用器材有电源(电压为6伏保持不变)、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、待测电阻及导线若干。他连接电路,进行实验,当滑动变阻器滑片P分别置于两端(即最大阻值端和最小阻值端)和某位置时,电流表和对应的电压表示数如下表所示。
实验序号
1
2
3
电流表示数(A)
0.20
0.32
0.60
电压表示数(V)
4.0
2.9
0
(1)画出小华同学的实验电路图。________
(2)计算滑动变阻器的最大阻值。(需写出计算过程)。________
(3)本实验中,待测电阻的平均阻值为________欧。(直接填答案,精确到0.1欧)
【答案】 ;减小误差;见下图;20Ω;9.9
【详解】略
多次测量的目的是为了 通过多次测量取平均值,减小误差。
由表格数据可知,电压表示数减小,电流表示数增大,在实验3中电压表的示数为0,电路中的电流最大,此时滑动变阻器接入阻值为0,说明电压表并联在滑动变阻器两端;则电路中电源、电流表、滑动变阻器、待测电阻、开关依次串联,电压表并联在滑动变阻器端,据此作图。
由题意分析可知,第1次实验滑动变阻器处于阻值最大处,滑动变阻器的最大阻值为
实验1中,待测电阻两端电压为
待测电阻阻值为
同理可得:,
待测电阻的平均阻值为
5.(24-25九年级上·长宁·期末)小华通过实验分别测量两个未知阻值的电阻R1和R2,电源电压保持不变(电压为2伏的整数倍),滑动变阻器标有“”字样,实验所需的其它器材齐全且完好。
(1)小华先测量电阻的阻值。他正确连接电路,且实验步骤正确,移动滑片进行了三次实验,将电压表和电流表的示数记录在如表中、请将表格中①、②的内容填写完整。
序号
电压(V)
电流(A)
电阻
电阻平均
1
4
0.20
20.0
②______
2
6
0.32
18.8
3
8
0.40
①______
(2)接着,小华测量电阻的阻值。他仍然正确连接电路,且实验步骤正确,闭合开关后,他发现无论如何移动滑片电流表的示数始终几乎为0,电压表的示数始终几乎为12伏,经过检查发现电路并没有发生故障。
①发生上述现象的原因是______。
A.电阻R2的阻值太大 B.电阻R2的阻值太小
②通过公式推理说明你判断的理由______。
③为了测出电阻R2的阻值,小华将一个已知阻值的电阻R3与电阻R2串联,实验电路对应的电路图如图(a)所示。闭合开关后,发现电压表的示数如图(b)所示,则可以判断电阻R2的阻值为____R3。
【答案】(1)19.6;20;(2)A;;
【详解】(1)当U=8V,I=0.40A时,由可知,电阻,所以①处填20。电阻的平均值等于三次实验结结果的平均,所以②处填19.6。
(2)在串联电路中,电流,电源电压U变(为2伏整数倍),滑动变阻器RP大阻值为20Ω,由于移动滑片时,电流表的示数始终几乎为0,根据,要使I几乎为0,则R总需极大,而RP最大仅20Ω,所以只能是R2的阻值太大,导致R总极大,从而使电流几乎为0。此时电压表测量的是电源电压,示数几乎为12V。故选A。
由图(b)可知,电压表量程为0~15V,分度值为0.5V,示数UR2=4V,因为R3与R2串联,电源电压U=12V,所以
根据串联电路电压之比等于电阻之比,所以。
6. (25-26九年级上·上海·期末)小明同学在做“用电流表、电压表测电阻”的实验中,器材均完好,所用电源电压为6V,滑动变阻器上标有“ ”字样。
(1)小明连接的实物电路为上图,其中有一根导线未连接,请用笔线代替导线在图中正确连接,要求:当滑片向左移时,电压表示数变大;(用2B铅笔在答题纸的相应位置连线)
(2)闭合开关S后发现只有一个电表的示数变大,已知电阻Rx、R滑中仅有一个出现了故障。
①电路中的故障可能是________;
②小明经过分析,在原故障电路中,将电压表改接在R滑两端,请判断能否进一步确定故障所在并说明理由_______;若用一个完好的校验小灯替换_____(选填“Rx”或“R滑”),也可以通过小灯的亮暗情况来确定故障;
(3)小明同学排除故障后重新连接,并按照正确步骤实验,在滑片P移到中点位置时,电流表A的示数如图所示,读数是______A,这时候测得的待测电阻的阻值是______;
(4)为了减小实验误差,必须多次改变待测电阻两端的电压,可采用的操作方法是______。
【答案】(1)见下图;(2)Rx短路或Rx断路;能,两种故障下电压表接R滑两端示数不同;R滑(3)0.4;5;(4)移动滑动变阻器的滑片
【详解】(1)在测量电阻的实验中,滑动变阻器应与被测电阻串联,电流表测干路电流,电压表测未知电阻两端电压。要求滑片左移时电压表示数变大,即待测电阻两端电压变大,滑动变阻器两端电压变小,因此需将滑动变阻器的左下端接线柱与开关右端连接,使滑片左移时滑动变阻器接入电阻减小,如图所示:
(2)闭合开关后,当电流表示数变大时,说明电路中存在短路,若滑动变阻器发生短路,此时电压表示数为电源电压,将变大,不符合题意;因此只能Rx发生短路,电压表示数为0,符合题意;当电压表示数变大,说明电压与电源直接连通,即Rx发生断路,此时电流表示数为0,符合题意;故当只有一个电表示数变大时,电路中可能的故障是Rx发生短路或Rx发生断路。
若将电压表接在滑动变阻器两端,当Rx发生短路时,电压表示数将变大,接近电源电压;当Rx发生断路时,电压表示数将为0,因此,可以通过将电压表接在滑动变阻器两端进一步确定故障所在。
将完好的小灯泡代替滑动变阻器R滑,若Rx发生断路,小灯泡不发光;若Rx发生短路时,小灯泡发光且亮度较亮。
(3)电流表选用 0~0.6A 量程,分度值 0.02A,示数为0.4A。
滑动变阻器中点阻值为10Ω,其两端电压为
则待测电阻两端电压为Ux=6V−4V=2V
待测电阻阻值为
(4)多次移动滑动变阻器的滑片,改变滑动变阻器接入电路中的阻值,改变待测电阻两端的电压,进行多次测量,并求平均值。
7. (2026·松江·一模)小华用电流表、电压表、滑动变阻器等,测小灯泡正常发光时的电阻,小灯泡上标有“3.8V”字样。他正确连接电路,实验步骤正确。闭合开关,观察到电压表、电流表示数如图所示,发现无法使小灯泡正常发光。经过思考后,他改变了电源电压,重新连接了电路,测得四组实验数据如表所示。
实验序号
电压表示数(V)
电流表示数(A)
1
3.0
0.26
2
2.6
0.28
3
2.2
0.30
4
1.5
0.34
(1)①本实验的原理是______。
②请分析调整前小灯泡无法正常发光的原因__________。
③通过计算说明调整后的电源电压U。________
④小灯泡正常发光时的电阻Rx=______Ω。(精确到0.1Ω)
(2)利用现有器材,能否“探究通过导体的电流与电压的关系”,并说出理由____________。
【答案】(1);小灯泡额定电压为3.8V,电压表分度值为0.5V,无法准确测出3.8V,并且电源电压太大了;6V;12.7;(2)不能,小灯泡的电阻会随温度升高而增大,无法保证电阻恒定
【详解】(1)测电阻的原理是欧姆定律的变形式。
小灯泡额定电压为3.8V,电压表分度值为0.5V,无法准确测出3.8V;电源电压太大了,当滑动变阻器阻值最大时,小灯泡的电压还是超过额定电压,无法使小灯泡正常发光。
未调整前:电压表测量小灯泡电压,如图小灯泡此时电压为4.5V,电流表示数为0.34A。
调整后:分析表格数据可知,表格中电压随电流增大而减小,故电压表测滑动变阻器两端的电压。
根据第4次实验数据,电流为0.34A,此时滑动变阻器电压为1.5V,灯泡此时电压为4.5V,故电源电压为U=4.5V+1.5V=6V
根据第3次实验数据,滑动变阻器电压为2.2V,灯泡此时电压为
此时小灯泡正常发光,此时电流为0.30A,灯泡正常发光的电阻
(2)不能,理由:探究电流与电压的关系时,需要控制导体的电阻不变;而小灯泡的电阻会随温度升高而增大,无法保证电阻恒定,因此不能用小灯泡完成该实验。
8. (2026·奉贤·一模)小红和小华分别做“用电流表和电压表测量电阻”实验,现有甲、乙两个不同规格的滑动变阻器,甲标有“ ”字样,乙标有“ ”字样,电源电压相同且为1.5V的整数倍,其他器材均相同且完好。他们分别选择一个变阻器进行实验。小红正确连接电路,操作步骤正确,闭合开关后,观察到电压表的示数如图所示。小华正确串联器材,并将电压表并联在电路中,闭合开关,移动滑片,测得的三组数据记录在表一中。
表一 小华的实验数据
序号
电压表示数(V)
电流表示数(A)
1
3.0
0.16
2
2.2
0.22
3
1.5
0.30
(1)“用电流表和电压表测量电阻”实验的原理是___________。
(2)小华实验中电压表并联在______两端。
A.待测电阻 B.滑动变阻器 C.电源
(3)通过推理计算说明实验时所用的电源电压和实验序号3中待测电阻的阻值(精确到)。
【答案】(1);(2)B;(3)4.5V;
【详解】(1)实验中,通过测量待测电阻两端的电压U和通过电阻的电流I,然后根据计算电阻R,所以本实验的原理为。
(2)在“用电流表和电压表测量电阻”实验中,当滑动变阻器的滑片移动时,若电压表并联在待测电阻两端,电压表示数应随电流表示数增大而增大;若并联在滑动变阻器两端,电压表示数应随电流表示数增大而减小。从表一数据看,电流表示数增大时,电压表示数减小,所以小华实验中电压表并联在滑动变阻器两端,故AC不符合题意,B符合题意。故选B。
(3)由小华序号1实验数据可得
小华所用的滑动变阻器为乙(“30Ω 2A”),小红所用的滑动变阻器为甲(“10Ω 3A”)。由小华序号2实验数据可得滑动变阻器接入的阻值为
由小红的实验可知,实验步骤正确,滑动变阻器连入电路的阻值为最大值10Ω时,由图可知,电压表选用的是0~3V量程,分度值为0.1V,则待测电阻两端电压为2.2V~2.3V。而小华和小红的除了滑动变阻器规格不同之外,其余器材均相同,此时小红与小华实验2的电路情况相同,则小红实验时滑动变阻器分得电压应为2.2V。电源电压为1.5V的整数倍,故电源电压为
则实验序号3中待测电阻的阻值为
题型三 串、并联电路
1. (25-26九年级上·上海·期中)在图(a)所示的电路中,电源电压为12V且保持不变,电阻R1的阻值为10Ω,电流表的表盘如图(b)所示。闭合开关S。
(1)求通过电阻R1的电流。
(2)现将标有“2A”字样的滑动变阻器R2与R1以某种方式接入MN两点间,使电路正常工作,在移动滑动变阻器滑片P的过程中,电流表示数的最大变化量为1.2A。
①若R2与R1串联,请你计算电路中的最大电流,从而判断R2能否串联接入______。
②基于第一问的判断,请你判断通过R2的最大电流________到达2A(选“一定能”、或“不能”)。
③求滑动变阻器的最大值R2最大______。
【答案】(1)1.2A;(2),不能串联接入电路 不能 20Ω
【详解】(1)闭合开关后电路为R1的简单电路,通过电阻R1的电流
(2)①若R2与R1串联,当滑动变阻器接入电阻为0时,电路总电阻最小,电流最大,此时总电阻、
电路中的最大电流
串联电路中,滑动变阻器接入最大电阻时,电路电流大于0,因此电流表示数的最大变化量,因此R2不能串联接入。
②由①可知,R2与R1并联,电流表测干路电流,电流表的最大量程为0~3A,因此干路最大电流;并联电路干路电流等于各支路电流之和,且通过R1的电流不变,始终为,则有
因此通过R2的最大电流不能到达2A。
③并联电路中,干路电流的变化量等于滑动变阻器支路的电流变化量,即
滑动变阻器的最小电流
并联电路中支路电压等于电源电压
滑动变阻器的最大值
2. (25-26九年级上·上海·期中)在图(a)所示的电路中,电源电压为18伏不变,电阻R1的阻值为10欧,滑动变阻器R2上标有“100Ω 1A”字样,将一个表盘如图(b)所示的电压表并联在电路中。闭合开关S,通过R1的电流为0.6安。
(1)求R1两端的电压U1;
(2)求滑动变阻器R2的阻值;
(3)在移动滑动变阻器滑片P过程中,电压表示数的变化量ΔU为8伏。请判断电压表并联在____两端(选填“R1”、“R2”或“电源”),求滑动变阻器R2的阻值范围。
【答案】(1)6V;(2)20Ω;(3)R1,8Ω~80Ω
【详解】(1)电阻R1两端的电压为
(2)由电路图可知,R1和R2串联,根据串联电路电压的特点,滑动变阻器R2两端的电压为
根据串联电路电流的特点,通过R2的电流等于通过R1的电流,根据欧姆定律,滑动变阻器R2的阻值为
(3)电源电压为18V保持不变,若电压表并联在电源两端,示数不会变化,故电压表不能并联在电源两端。由滑动变阻器铭牌“100Ω,1A”可知,电路中允许通过的最大电流为1A。电路的最小总电阻
滑动变阻器接入电路的最小阻值
①假设电压表并联在R1两端,当R2接入阻值最小时,R1两端电压最大
当R2接入阻值最大时,电路中电流最小,
R1两端电压最小
电压表示数变化范围为1.6V ~ 10V,最大变化量为8.4V,因此,示数变化8V是可能的;
②假设电压表并联在R2两端,由图(b)可知,电压表的最大量程为15V,当R2两端电压达到最大值15V时,R1两端电压为
此时电路中电流
R2的阻值为
当R2接入阻值最小时,R2两端电压最小
电压表(接R2)示数变化范围为8V ~ 15V,最大变化量为7V,所以电压表示数变化8V是不可能的。综上所述,电压表并联在R1两端;因为电压表并联在R1两端,其最大示数为 10V,此时R2的阻值为8Ω,当电压表示数变化了8V时,其示数变为
此时电路中的电流为
此时电路的总电阻为
此时滑动变阻器接入电路的阻值为
因此,滑动变阻器R2的阻值范围为8Ω ~ 80Ω。
3. (25-26九上·上海·期中)在图(a)所示的电路中,电源电压为12伏且保持不变,电阻R1为定值电阻,滑动变阻器标有“20Ω 2A”字样,电流表A的示数为1.2安,电流表的表盘如图(b)所示。
(1)求此时变阻器R2接入电路的阻值;
(2)移动滑片,求电流表A的示数的最小值。
【答案】(1)10Ω;(2)0.6A
【详解】(1)由图可知,电阻R1与滑动变阻器R2并联,电流表测量通过滑动变阻器R2的电流,根据并联电路电压规律,各支路两端的电压相等且等于电源电压,所以滑动变阻器R2两端电压
此时变阻器R2接入电路的阻值为
(2)由于电源电压U保持不变,所以R2两端的电压也不变,根据欧姆定律可知,当R2接入电路的阻值最大时,通过它的电流最小,即电流表A的示数最小为
4.(2025·金山·二模)如图(a)所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为10欧,滑动变阻器R2上标有“20欧 1安”的字样。
(1)闭合开关S,移动变阻器的滑片P,当电流表示数如图(b)所示时,求:
①电阻R1两端的电压;
②10秒钟内电流通过电阻R1所做的功;
(2)若在电路中并联一个电压表,闭合开关S,电压表示数为6V。在保证电路安全的情况下,向某一方向移动变阻器的滑片P,发现电压表示数逐渐变小,此过程中电压表示数的最大变化量为2V。求电源电压U。
【答案】(1)①5V;②25J;(2)12V或14V
【详解】(1)①由图(a)可知,电阻R1和变阻器R2串联,电流表测量电路中的电流,由图(b)可知,电流表选用大量程,分度值0.1A,其示数为0.5A,则电阻R1两端的电压为U1=IR1=0.5A×10Ω=5V
②10秒钟内电流通过电阻R1所做的功为W1=U1It=5V×0.5A×10s=25J
(2)假设一:电压表测R1两端的电压,闭合开关S,电压表示数为6V;当滑动变阻器R2阻值增大时,根据串联分压原理可知,滑动变阻器两端电压增大,根据串联电路电压规律可知,R1两端的电压减小,即电压表示数变小;当电压表示数变化量最大为2V时,R1两端的电压为U'1=6V-2V=4V
此时滑动变阻器接入电路的阻值最大,电路中的电流为
滑动变阻器两端电压为U滑=IR滑大=0.4A×20Ω=8V
则电源电压为U=U滑+U'1=8V+4V=12V
假设二:电压表测R2两端的电压,闭合开关S,电压表示数为6V;当滑动变阻器R2阻值减小时,根据串联分压原理可知电压表示数减小;此时电路中的电流变大,因电流表选用大量程,且滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,故电路中最大电流为1A,此时R1两端的电压为U''1=I'R1=1A×10Ω=10V
因电压表示数的最大变化量为2V,此时滑动变阻器两端电压为6V-2V=4V
则电源电压为U'=U'滑+U''1=4V+10V=14V
综上所述,电源电压为12V或14V。
5.(25-26九年级上·普陀·月考)如图甲为某调光灯内部的简化电路。电源电压保持不变,小灯泡L正常发光时的电压为12V,滑动变阻器R上标有“30Ω 2A”的字样。闭合开关S,滑片P从最右端向左滑动的过程中,小灯泡的I—U关系图像如图乙。求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻RL;
(2)电源电压U。
【答案】(1);(2)
【详解】(1)小灯泡正常发光时,其两端的电压为额定电压,从图乙的I-U图像中可知,当灯泡两端电压为12V时,通过灯泡的电流,根据欧姆定律,小灯泡正常发光时的电阻为
(2)由电路图甲可知,小灯泡L与滑动变阻器R串联,当滑片P位于最右端时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,为30Ω,此时电路中的电流最小,从图乙可知,电路中的最小电流 ,此时灯泡两端的电压,根据串联电路的特点,电源电压等于各部分电路电压之和,滑动变阻器两端的电压为
电源电压为
6.(2025·长宁·二模)在下图(a)所示电路中,电源电压为12伏,定值电阻的阻值为10欧,滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样。闭合开关S,电压表V的示数为8伏。求:
(1)通过电阻R1的电流。
(2)滑动变阻器接入电路的阻值。
(3)移动滑片P,求电压表V允许的示数变化范围。
【答案】(1)0.8A;(2)5Ω;(3)4V~10V
【详解】(1)由图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测定值电阻两端电压,因此闭合开关S,电压表V的示数为8伏时,通过电阻R1的电流
(2)根据串联电路电压的特点可知,滑动变阻器两端的电压为U滑=U-UR=12V-8V=4V
根据串联电路电流的特点和欧姆定律可得,滑动变阻器R2接入电路的阻值
(3)由题意知,闭合开关S,电压表V的示数为8伏,因此电压表选用大量程,而电源电压为12V,因此电压表不会超量程,根据串联分压可知,当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,其两端的电压最大,即,
解得U滑=8V;滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样,则电路允许通过的电流为1A,此时滑动变阻器接入电路的阻值最小,其两端的电压最小,此时电路的总电阻为
则滑动变阻器接入的阻值为R滑小=R总小-R1=12Ω-10Ω=2Ω
此时滑动变阻器两端的电压为U滑小=I大R滑小=1A×2Ω=2V
因此电压表V允许的示数变化范围为4V~10V。
7.(2025·奉贤·二模)如图所示电路中,电源电压为6伏保持不变,滑动变阻器R1标有“50Ω 1A”字样。
(1)若R1接入电路的电阻为20欧,求闭合开关S后,通过R1的电流;
(2)现有阻值为5欧的电阻R2和阻值为15欧的电阻R3,选择其中一个电阻以某种方式接入原电路M、N两点之间。闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为0.6安。请计算说明连接的方式以及所选的电阻、滑动变阻器R1对应接入电路的阻值。
【答案】(1)0.3A;(2)见解析
【详解】(1)通过R1的电流为
(2)电流表的示数为0.6安,则总电阻为
所以若选择,则不可能与串联,应与并联,此时电流表测干路电流,此时电流为
则根据并联电流规律,电流为
则滑动变阻器对应接入电路的阻值
若选择与并联,电流表测干路电流,此时电流为
不符合题意,舍去;
若选择R2与R1串联,则滑动变阻器R1对应接入电路的阻值
符合题意。
8.(25-26九年级上·上海·期中)如图所示电路,电源电压为18伏保持不变,电阻R1的阻值为10欧。闭合开关S,电流表A的示数0.8安。
(1)求电阻R1两端的电压。
(2)求此时滑动变阻器R2连入电路的阻值。
(3)现有标有“20欧、2安”和“50欧、1安”字样的两个滑动变阻器可供选择,将一个表盘如图所示的电压表接入电路C、D之间,要求在移动电阻器滑片P的过程中,能使电压表示数的变化量最大。
则应该选用标有________字样的变阻器替换R2(选填“20欧、2安”或“50欧、1安”),电压表示数的最大变化量________伏。
【答案】(1)8V;(2)12.5Ω;(3) “20欧 2安” ;12
【分析】因为电压表接在C、D之间,测量滑动变阻器两端电压,要使ΔU最大,需分别分析两个滑动变阻器接入时,滑动变阻器两端电压的最大值和最小值:根据欧姆定律计算电路电流,并考虑滑动变阻器的允许最大电流,从而确定电流的最大值和最小值,进而求出滑动变阻器两端的最大电压和最小电压,最终计算出ΔU,比较两个变阻器的ΔU大小确定选用的变阻器。
【详解】(1)电阻R1两端的电压为
(2)滑动变阻器两端的电压为
滑动变阻器R2连入电路的阻值为
(3)若选“20欧 2安”:当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,R1两端的电压等于电源的电压,滑动变阻器两端的电压为0;当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的最小电流为
滑动变阻器两端的电压最大为
当电压表接入C、D两点间时,电压表示数的变化量最大为
若选“50欧 1安”:当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,此时电路中的电流最大为
所以电路最大电流为1A,此时R2两端电压最小为
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路电流最小为
R2两端的电压为
当电压表接入C、D两点间时,电压表示数的变化量最大为
对比可知,选“20欧 2安”时电压表示数变化量更大,最大变化量为12V。
9.(25-26九年级上·上海·月考)小清同学学习了滑动变阻器的知识后,他试着设计了一个风速测定仪(如图所示),其中O是转动轴;OC是金属杆,下面连着一块受风板,无风时,OC是竖直的,风越大,OC杆偏转角度越大;AB是电阻随长度均匀变化的弧形电阻;P点是金属杆与弧形电阻相接触的点。电源电压为6V,定值电阻R0的阻值为9Ω,电流表量程为。AB段电阻为15Ω,长度为15cm,AP段长度与风速的关系如下表,求:
AP段长度
0
5
10
12
14
15
风速
0
1
2
3
6
12
(1)当风速变大时电流表A的示数将________(选填“变大”或“变小”),当无风时,该电流表的示数为________A。
(2)保证电路安全的情况下,此风速测定仪能测得的最大风速为多少?
(3)小清认为没有定值电阻R0一样可以完成设计,请你判断他的说法是否合理并说明理由。
【答案】(1)变大;0.25;(2)6m/s;(3)不合理,理由见解析
【详解】(1)风越大,OC杆偏转角度越大,AB弧形电阻接入的长度减小,接入的电阻阻值变小,则电路中的电流变大,故当风速变大时电流表A的示数将变大。
无风时,OC杆是竖直的,由图知AB段电阻15Ω全部接入电路,与电流表和R0串联,故此时电路中的总电阻
根据欧姆定律可知,当无风时,电流表示数为
(2)电流表量程为0~0.6A,当电流表的示数为0.6A时,电路中电流最大,此时接入电路中的总电阻为
则接入电路中BP段的电阻为
由题可知,每1cm长度对应的阻值为1Ω,则BP段的长度为1cm,故此时AP段长度为14cm,由表可得此风速测定仪能测得的最大风速为6m/s。
(3)不合理。因为如果没有R0,当风速过大时,弧形电阻接入阻值会很小,甚至为0,造成电路短路,损坏电源或电流表,所以R0起到保护电路的作用,故不能去掉。
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抢分07 欧姆定律及其应用(上海专用)
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欧姆定律2025T13
2024T13、19
2023T6、12
欧姆定律是上海中考物理的核心考点之一,其抢分依据主要在于对公式、实验和综合应用的精准掌握。抢分依据可归纳为以下几点:
1. 核心公式必须熟练掌握。
2. 实验探究是高频得分点。
3. 串并联电路中的应用是压轴题常客。
4. 动态电路分析是拉分难点。
探究电流与电压、电阻的关系;欧姆定律的理解与应用;应用欧姆定律和串并联电路特点分析计算电路问题。
电阻的测量
伏安法测电阻是上海中考物理实验操作考的必考项,抢分关键在于规范操作与精准细节。根据近年上海中考物理实验的评分标准和考查重点,抢分依据主要集中在以下几个核心方面。
1. 器材检查与初始设置。
2. 电路连接规范。
3. 实验操作流程严谨。
4. 数据记录与处理。
伏安法测定值电阻;
伏安法测小灯泡的电阻。
串、并联电路
2025T13
上海中考物理中,串、并联电路的抢分依据是掌握“电流路径法”判断连接方式、熟记串并联电路的电流、电压、电阻规律,并能灵活应用“去表法”简化电路,结合动态分析和故障判断进行综合解题。
1. 判断电路的连接方式。
2. 串并联电路核心规律。
3. 动态电路与故障分析
利用串并联电路的特点和欧姆定律分析计算有关电路问题。
【考向一】欧姆定律
1. 欧姆定律核心内容
欧姆定律的公式为:I = U/R,即导体中的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比。
使用时必须注意“同体性、同时性”——电流、电压、电阻必须针对同一段电路、同一时刻。
2. 上海中考高频考向
(1)动态电路分析。滑动变阻器或敏感电阻(如压敏电阻)变化时,判断电表示数变化。
(2)多档位用电器计算。上海地区偏爱考查电饭煲、电热水器等多档位电路,本质是通过开关切换串并联实现不同功率。
(3)实验探究题。考查“电流与电压、电阻的关系”,使用控制变量法。
【考向二】电阻的测量
1. 伏安法测定值电阻的阻值
定值电阻电压与电流的比值不变,即电阻不变。定值电阻的I-U图像如图所示。
2. 伏安法测定小灯泡的电阻
小灯两端的电压与电流之比(电阻)不是一个定值。小灯泡的I-U图像如图所示。
3. 特殊方法测电阻
①伏阻法:只用电压表和已知阻值的电阻测量未知电阻。
②安阻法:只用电流表和已知阻值的电阻测量未知电阻。
③等效替代法:利用电流表(或电压表)和电阻箱测量未知电阻的方法。
【考向三】串、并联电路
1. 分析计算串联电路的思路
2. 分析计算并联电路的思路
题型一 欧姆定律
1.(25-26九上·上海·期中)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1是滑动变阻器,R2是定值电阻。闭合开关S,两电压表示数相同。向左移动滑动变阻器滑片P,下列四项判断中正确的是( )
①两电压表示数之和变大
②两电压表示数的乘积变大
③电压表V1示数与电压表V2示数的比值变大
④电压表V1示数与电压表V2示数的差值变大
A.②③ B.③④ C.①③④ D.①②③
2.(2025·杨浦·三模)在如图所示的电路中,R1大于R2,开关S、S'均处于闭合状态。下列操作中,能使电压表示数与电流表示数的比值比原先大的是( )
A.断开开关S'
B.增大电源电压
C.断开开关S'的同时,用电阻R3替换R1(R3小于R1)
D.断开开关S'的同时,互换R1与R2的连接位置
3.(2025·闵行·三模)如图,将两个阻值不等的电阻R1和R2按如图(甲)、(乙)所示的方式接入电路中。已知电源电压相同,R1小于R2,闭合开关,则下列判断中正确的是( )
A.电压表V1的示数等于V2的示数
B.电流表A1的示数小于A2的示数
C.电压表V1与电流表A1的比值小于电压表V2与电流表A2的比值
D.电压表V1与电流表A1的比值大于电压表V2与电流表A2的比值
4.(25-26九年级下·上海·月考)小华按照如图所示的电路图做“探究电流与电压、电阻的关系”实验。所用电源电压为6V保持不变,滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样。
(1)在“探究电流与电压的关系”时,
①闭合开关前,滑片应该置于_________端。
A.a B.b
②滑片向左移动过程中,电流表A的示数将_________。
A.变小 B.变大 C.不变
(2)在“探究电流与电阻的关系”时,小华在电路中先接入10Ω的定值电阻,当移动滑片P至某位置时,读取电压表的示数为2.0V,电流表的示数0.20A。他还应进行的操作是______。(多选)
A.断开开关,改变电源电压
B.断开开关,用不同阻值的导体替换原来10Ω的定值电阻
C.每次闭合开关后,移动滑片P的位置使电压表的示数为2.0V,再读取电流表的示数
D.每次闭合开关后,移动滑片P的位置使电流表的示数为0.20A,再读取电压表的示数
5.(25-26九年级下·金山·月考)探究“电流与电阻的关系”实验;小明用图甲所示的电路探究电流与电阻的关系。已知电源电压为9V,滑动变阻器规格为“20Ω;1.5A”,四个定值电阻的阻值分别为16Ω、20Ω、40Ω和80Ω。
实验序号
1
2
3
4
5
R/Ω
16
20
40
80
I/A
0.50
0.40
0.20
(1)连接好电路后,小范将滑动变阻器的滑片移到阻值最大端,闭合开关,每当更换定值电阻,就调节滑动变阻器的滑片,使定值电阻两端电压保持不变,并记下电流表的示数。下表完整记录了前3组数据,第4组的电流如图乙所示。则电流大小为________A。请简述小范用80Ω电阻替换40Ω电阻后,进行的实验操作过程:__________。
(2)为了得到第5组数据,进一步验证实验结论,小明又找到5Ω、8Ω、200Ω的定值电阻各一个,打算从中挑选1个继续进行实验,你认为应该挑选哪一个?请作出判断并通过计算说明理由。______
6. (2026·长宁·一模)小华按照如图所示的电路图做“探究电流与电压、电阻的关系”实验。所用电源电压为6V保持不变,滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样。
(1)在“探究电流与电压的关系”时,①闭合开关前,滑片应该置于_______端。
A.a B.b
②滑片向左移动过程中,电流表A的示数将__________。
A.变小 B.变大 C.不变
(2)在“探究电流与电阻的关系”时,小华在电路中先接入10Ω的定值电阻,当移动滑片P至某位置时,读取电压表的示数为2.0V,电流表的示数0.20A。他还应进行的操作是 。(多选)
A.断开开关,改变电源电压
B.断开开关,用不同阻值的导体替换原来10Ω的定值电阻,并调节滑片使电压表示数回到,记录电流
C.每次闭合开关后,移动滑片P的位置使电压表的示数为2.0V,再读取电流表的示数
D.每次闭合开关后,移动滑片P的位置使电流表的示数为0.20A,再读取电压表的示数
7. (25-26九年级上·闵行·期中)酒精会导致视力模糊、反应速度变慢、判断力下降,所以酒驾司机无法准确控制车速、车距,也难以应对突发路况,所以要做到“喝酒不开车,开车不喝酒”。现已知以下信息:
①某气敏电阻的阻值与其周围空气中酒精浓度的关系如下表所示:
酒精浓度(mg/L)
0
50
200
800
2000
气敏电阻阻值(kΩ)
200
40
10
5
2
②两个电阻串联后的等效电阻等于这两个串联电阻之和。如图为小航和同学一起制作的简易“酒驾检测仪器”简化后的电路图,R为气敏电阻,R0为定值电阻。示数表由电流表改装而成,工作过程中,电源电压不变。
(1)定值电阻的作用是________;
(2)当酒驾司机对着“酒驾检测仪器”吹气时,示数表的示数如何变化?请说明理由。____。
8. (25-26九年级上·上海·月考)电流、电压和电阻,如潮汐之于月亮,在电学的苍穹下构建起最基础的核心定律,如静默的法则,支配着每一道电路的脉动。
(1)在某电阻的两端的电压为9伏时,通过它的电流是0.3安;若使通过它的电流是0.2安,则这个电阻的两端的电压为______伏。该电阻的两端的电压为0伏时,通过它的电流是______安,它的阻值为______欧。
(2)科学领域中最先确定了电流与电阻、电压的关系的科学家是( )
A.焦耳 B.欧姆 C.安培 D.牛顿
(3)按如图所示的电路进行实验,对滑动变阻器在该实验中的主要作用描述正确的是( )
A.在A、B间接入电阻,探究电流与电压的关系——保持两端电压不变
B.在A、B间接入电阻,探究电流与电阻的关系——调节电阻两端电压成倍数变化
C.在A、B间接入待测电阻,测量待测电阻的阻值——改变电路中的电流和待测电阻两端的电压
D.在A、B间接入待测小灯,测量小灯的电功率——改变小灯泡两端电压,求平均电功率
(4)小延做实验探究电流与电阻的关系。请用笔画线代替导线将图中的电路补充完整,使滑动变阻器的滑片向左移动时电流变大。
题型二 电阻的测量
1.(25-26九年级下·上海·周测)在“用电流表、电压表测电阻”的实验中,所用的电路图如图(a)所示,已知电源电压U保持不变,滑动变阻器的最大阻值为R0。
(1)实验时在闭合开关S前,变阻器的滑片P应调至______(选填“A”、“中间”或“B”)端。
(2)闭合开关S,移动变阻器滑片,当电压表示数为2.5伏时,电流表示数如图(b)所示,则待测电阻的阻值为______欧。接着继续改变滑片位置,测量电压和电流值,实验中测量多组电压和电流值的目的是______。
2.(25-26九年级上·上海·月考)小华同学做“测定小灯泡正常发光时的电阻”实验,实验器材齐全并完好,电源电压保持不变,滑动变阻器标有“10Ω 2A”的字样,待测小灯上只有所标“0.3A”(指小灯正常工作电流)字样清晰可见。小华将电源、小灯泡、电流表、电键以及滑动变阻器正确连入电路后,接着将变阻器的滑片移至一端,再分别将两个电压表并联在电路中,然后闭合电键,移动变阻器的滑片直至小灯泡正常发光。在上述实验过程中发现:一个电压表的示数始终未变,如图所示;另一个电压表的示数在2.2~2.6伏间变化;电流表的示数在0.26~0.30安间变化。
(1)小华判定小灯泡正常发光的理由是______。
(2)请根据相关信息,求小灯泡正常发光时的电阻。(有必要的说明和计算)
3.(2026·杨浦·一模)小华和小明利用10个相同规格的小灯泡来制作一串灯带,他们需要知道小灯泡的一些参数。于是两位同学决定先测量这款小灯泡在正常工作时的电阻,小华将电源、小灯泡(标有“2.5V”字样)、电流表、开关正确串联,再将电压表并联在小灯泡两端。闭合开关后,小灯泡发出较暗的光,电压表和电流表的示数如图(a)(b)所示。经两位同学讨论后,小明在小华原有实验器材基础上更换了电源,并挑选了一个滑动变阻器,重新连接电路。他将变阻器的滑片移到图所示的M点,闭合开关,电流表的示数与图(b)所示一致,电压表的示数如图(c)所示;继续将滑片移向B端的过程中,两电表指针均发生偏转,当观察到小灯泡正常发光时,两个电表中的一个电表的指针偏转了两小格。
(1)小华实验时电源两端电压为______V。
(2)根据上述信息,在图中,用笔画线代替导线,将小明的实验电路连接完整。
(3)求小灯泡正常发光时的电阻。
(4)小华将上述10个小灯泡与一个阻值为50Ω的定值电阻串联,接在电压为30V的电源两端,试分析这10个小灯泡能否正常发光。
4.(25-26九年级上·上海·期中)“用电流表、电压表测电阻”这个实验的实验原理是______(填写公式),实验过程中,多次测量的目的是为了____________。
小华同学完成该实验,所用器材有电源(电压为6伏保持不变)、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、待测电阻及导线若干。他连接电路,进行实验,当滑动变阻器滑片P分别置于两端(即最大阻值端和最小阻值端)和某位置时,电流表和对应的电压表示数如下表所示。
实验序号
1
2
3
电流表示数(A)
0.20
0.32
0.60
电压表示数(V)
4.0
2.9
0
(1)画出小华同学的实验电路图。________
(2)计算滑动变阻器的最大阻值。(需写出计算过程)。________
(3)本实验中,待测电阻的平均阻值为________欧。(直接填答案,精确到0.1欧)
5.(24-25九年级上·长宁·期末)小华通过实验分别测量两个未知阻值的电阻R1和R2,电源电压保持不变(电压为2伏的整数倍),滑动变阻器标有“”字样,实验所需的其它器材齐全且完好。
(1)小华先测量电阻的阻值。他正确连接电路,且实验步骤正确,移动滑片进行了三次实验,将电压表和电流表的示数记录在如表中、请将表格中①、②的内容填写完整。
序号
电压(V)
电流(A)
电阻
电阻平均
1
4
0.20
20.0
②______
2
6
0.32
18.8
3
8
0.40
①______
(2)接着,小华测量电阻的阻值。他仍然正确连接电路,且实验步骤正确,闭合开关后,他发现无论如何移动滑片电流表的示数始终几乎为0,电压表的示数始终几乎为12伏,经过检查发现电路并没有发生故障。
①发生上述现象的原因是______。
A.电阻R2的阻值太大 B.电阻R2的阻值太小
②通过公式推理说明你判断的理由______。
③为了测出电阻R2的阻值,小华将一个已知阻值的电阻R3与电阻R2串联,实验电路对应的电路图如图(a)所示。闭合开关后,发现电压表的示数如图(b)所示,则可以判断电阻R2的阻值为____R3。
6. (25-26九年级上·上海·期末)小明同学在做“用电流表、电压表测电阻”的实验中,器材均完好,所用电源电压为6V,滑动变阻器上标有“ ”字样。
(1)小明连接的实物电路为上图,其中有一根导线未连接,请用笔线代替导线在图中正确连接,要求:当滑片向左移时,电压表示数变大;(用2B铅笔在答题纸的相应位置连线)
(2)闭合开关S后发现只有一个电表的示数变大,已知电阻Rx、R滑中仅有一个出现了故障。
①电路中的故障可能是________;
②小明经过分析,在原故障电路中,将电压表改接在R滑两端,请判断能否进一步确定故障所在并说明理由_______;若用一个完好的校验小灯替换_____(选填“Rx”或“R滑”),也可以通过小灯的亮暗情况来确定故障;
(3)小明同学排除故障后重新连接,并按照正确步骤实验,在滑片P移到中点位置时,电流表A的示数如图所示,读数是______A,这时候测得的待测电阻的阻值是______;
(4)为了减小实验误差,必须多次改变待测电阻两端的电压,可采用的操作方法是______。
7. (2026·松江·一模)小华用电流表、电压表、滑动变阻器等,测小灯泡正常发光时的电阻,小灯泡上标有“3.8V”字样。他正确连接电路,实验步骤正确。闭合开关,观察到电压表、电流表示数如图所示,发现无法使小灯泡正常发光。经过思考后,他改变了电源电压,重新连接了电路,测得四组实验数据如表所示。
实验序号
电压表示数(V)
电流表示数(A)
1
3.0
0.26
2
2.6
0.28
3
2.2
0.30
4
1.5
0.34
(1)①本实验的原理是______。
②请分析调整前小灯泡无法正常发光的原因__________。
③通过计算说明调整后的电源电压U。________
④小灯泡正常发光时的电阻Rx=______Ω。(精确到0.1Ω)
(2)利用现有器材,能否“探究通过导体的电流与电压的关系”,并说出理由__________。
8. (2026·奉贤·一模)小红和小华分别做“用电流表和电压表测量电阻”实验,现有甲、乙两个不同规格的滑动变阻器,甲标有“ ”字样,乙标有“ ”字样,电源电压相同且为1.5V的整数倍,其他器材均相同且完好。他们分别选择一个变阻器进行实验。小红正确连接电路,操作步骤正确,闭合开关后,观察到电压表的示数如图所示。小华正确串联器材,并将电压表并联在电路中,闭合开关,移动滑片,测得的三组数据记录在表一中。
表一 小华的实验数据
序号
电压表示数(V)
电流表示数(A)
1
3.0
0.16
2
2.2
0.22
3
1.5
0.30
(1)“用电流表和电压表测量电阻”实验的原理是___________。
(2)小华实验中电压表并联在______两端。
A.待测电阻 B.滑动变阻器 C.电源
(3)通过推理计算说明实验时所用的电源电压和实验序号3中待测电阻的阻值(精确到)。
题型三 串、并联电路
1. (25-26九年级上·上海·期中)在图(a)所示的电路中,电源电压为12V且保持不变,电阻R1的阻值为10Ω,电流表的表盘如图(b)所示。闭合开关S。
(1)求通过电阻R1的电流。
(2)现将标有“2A”字样的滑动变阻器R2与R1以某种方式接入MN两点间,使电路正常工作,在移动滑动变阻器滑片P的过程中,电流表示数的最大变化量为1.2A。
①若R2与R1串联,请你计算电路中的最大电流,从而判断R2能否串联接入______。
②基于第一问的判断,请你判断通过R2的最大电流________到达2A(选“一定能”、或“不能”)。
③求滑动变阻器的最大值R2最大______。
2. (25-26九年级上·上海·期中)在图(a)所示的电路中,电源电压为18伏不变,电阻R1的阻值为10欧,滑动变阻器R2上标有“100Ω 1A”字样,将一个表盘如图(b)所示的电压表并联在电路中。闭合开关S,通过R1的电流为0.6安。
(1)求R1两端的电压U1;
(2)求滑动变阻器R2的阻值;
(3)在移动滑动变阻器滑片P过程中,电压表示数的变化量ΔU为8伏。请判断电压表并联在____两端(选填“R1”、“R2”或“电源”),求滑动变阻器R2的阻值范围。
3. (25-26九上·上海·期中)在图(a)所示的电路中,电源电压为12伏且保持不变,电阻R1为定值电阻,滑动变阻器标有“20Ω 2A”字样,电流表A的示数为1.2安,电流表的表盘如图(b)所示。
(1)求此时变阻器R2接入电路的阻值;
(2)移动滑片,求电流表A的示数的最小值。
4.(2025·金山·二模)如图(a)所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为10欧,滑动变阻器R2上标有“20欧 1安”的字样。
(1)闭合开关S,移动变阻器的滑片P,当电流表示数如图(b)所示时,求:
①电阻R1两端的电压;
②10秒钟内电流通过电阻R1所做的功;
(2)若在电路中并联一个电压表,闭合开关S,电压表示数为6V。在保证电路安全的情况下,向某一方向移动变阻器的滑片P,发现电压表示数逐渐变小,此过程中电压表示数的最大变化量为2V。求电源电压U。
5.(25-26九年级上·普陀·月考)如图甲为某调光灯内部的简化电路。电源电压保持不变,小灯泡L正常发光时的电压为12V,滑动变阻器R上标有“30Ω 2A”的字样。闭合开关S,滑片P从最右端向左滑动的过程中,小灯泡的I—U关系图像如图乙。求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻RL;
(2)电源电压U。
6.(2025·长宁·二模)在下图(a)所示电路中,电源电压为12伏,定值电阻的阻值为10欧,滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样。闭合开关S,电压表V的示数为8伏。求:
(1)通过电阻R1的电流I1。
(2)滑动变阻器接入电路的阻值。
(3)移动滑片P,求电压表V允许的示数变化范围。
7.(2025·奉贤·二模)如图所示电路中,电源电压为6伏保持不变,滑动变阻器R1标有“50Ω 1A”字样。
(1)若R1接入电路的电阻为20欧,求闭合开关S后,通过R1的电流I1;
(2)现有阻值为5欧的电阻R2和阻值为15欧的电阻R3,选择其中一个电阻以某种方式接入原电路M、N两点之间。闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为0.6安。请计算说明连接的方式以及所选的电阻、滑动变阻器R1对应接入电路的阻值。
8.(25-26九年级上·上海·期中)如图所示电路,电源电压为18伏保持不变,电阻R1的阻值为10欧。闭合开关S,电流表A的示数0.8安。
(1)求电阻R1两端的电压。
(2)求此时滑动变阻器R2连入电路的阻值。
(3)现有标有“20欧、2安”和“50欧、1安”字样的两个滑动变阻器可供选择,将一个表盘如图所示的电压表接入电路C、D之间,要求在移动电阻器滑片P的过程中,能使电压表示数的变化量最大。
则应该选用标有________字样的变阻器替换R2(选填“20欧、2安”或“50欧、1安”),电压表示数的最大变化量________伏。
9.(25-26九年级上·上海·月考)小清同学学习了滑动变阻器的知识后,他试着设计了一个风速测定仪(如图所示),其中O是转动轴;OC是金属杆,下面连着一块受风板,无风时,OC是竖直的,风越大,OC杆偏转角度越大;AB是电阻随长度均匀变化的弧形电阻;P点是金属杆与弧形电阻相接触的点。电源电压为6V,定值电阻R0的阻值为9Ω,电流表量程为。AB段电阻为15Ω,长度为15cm,AP段长度与风速的关系如下表,求:
AP段长度
0
5
10
12
14
15
风速
0
1
2
3
6
12
(1)当风速变大时电流表A的示数将________(选填“变大”或“变小”),当无风时,该电流表的示数为________A。
(2)保证电路安全的情况下,此风速测定仪能测得的最大风速为多少?
(3)小清认为没有定值电阻R0一样可以完成设计,请你判断他的说法是否合理并说明理由。
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抢分07 欧姆定律及其应用(上海专用)
题型一 欧姆定律
1.【答案】B
2.【答案】D
3.【答案】B
4.【答案】(1)B;B;(2)BC
5.【答案】(1)0.1;向阻值增大端,即向B端移动滑片,直到电压表示数为8V,记录此时电流表的示数。
(2)应挑选8Ω的定值电阻。由前三组数据可得,实验控制定值电阻两端电压
电源电压,因此滑动变阻器两端电压
根据串联分压规律
即,若选,电路电流
大于滑动变阻器允许的最大电流,会损坏滑动变阻器,不可选;若选,需要滑动变阻器接入阻值
大于滑动变阻器最大阻值20Ω,无法让电压表示数达到8V,不可选;若选8Ω,电路电流
需要滑动变阻器接入阻值
电流和阻值都满足要求,因此选8Ω。
6. 【答案】(1)B;B;(2)BC
7. 【答案】(1)保护电路;(2)据图可知电路是串联的,当酒驾司机对着“酒驾检测仪器”吹气时,气敏电阻R周围空气中酒精浓度增大,导致气敏电阻阻值变小,串联电路的总电阻变小,根据欧姆定律可知,在电源电压不变时,通过电路中的电流变大,电流表示数变大,即示数表变大。
8. 【答案】(1)6;0;30;(2)B;(3)C;(4)见下图。
题型二 电阻的测量
1.【答案】(1)B;(2) 5;多次测量求平均值,减小实验误差
2.【答案】(1)电流表示数为0.3A时,小灯正常发光;(2)
【详解】(1)由题意可知,通过小灯的电流为0.3A时,小灯泡正常发光,所以判定小灯泡正常发光的理由是电流表示数为0.3A时,小灯正常发光。
(2)由题意可知,调节滑片使小灯泡正常发光时,有一电压表示数始终不变,由此知此电压表所测的电源电压,测定小灯泡正常发光时的电阻实验中,灯泡与滑动变阻器串联,另一电压表示数在2.2∼2.6V间变化,故电源电压应大于2.2V,所以此电压表使用0∼15V量程,分度值0.5V,示数为6V,即电源电压为6V;电流表的示数在0.26∼0.30A间变化,闭合开关时滑动变阻器连入阻值为其最大值10Ω,电路中电阻最大,电流最小,为0.26A,由串联电路的分压原理可知,此时变阻器分得电压最大,所以此时变阻器两端电压
根据串联电路电压特点可知,灯泡两端的电压为
电压表的示数在2.2~2.6伏间变化,故另一电压表测量滑动变阻器两端电压。由题意可知,当电路中电流为0.3A,灯泡正常发光时,滑动变阻器两端电压,此时灯泡两端电压等于其额定电压
所以灯泡正常发光时的电阻
3.【答案】(1)1.5;(2)见下图;(3)12.5Ω;(4)不能
4.【答案】 ;减小误差;见下图;20Ω;9.9
5.【答案】(1)19.6;20;(2)A;;
6. 【答案】(1)见下图;(2)Rx短路或Rx断路;能,两种故障下电压表接R滑两端示数不同;R滑(3)0.4;5;(4)移动滑动变阻器的滑片
7. 【答案】(1);小灯泡额定电压为3.8V,电压表分度值为0.5V,无法准确测出3.8V,并且电源电压太大了;6V;12.7;(2)不能,小灯泡的电阻会随温度升高而增大,无法保证电阻恒定
8. 【答案】(1);(2)B;(3)4.5V;
题型三 串、并联电路
1. 【答案】(1)1.2A;(2),不能串联接入电路 不能 20Ω
2. 【答案】(1)6V;(2)20Ω;(3)R1,8Ω~80Ω
【详解】(1)电阻R1两端的电压为
(2)由电路图可知,R1和R2串联,根据串联电路电压的特点,滑动变阻器R2两端的电压为
根据串联电路电流的特点,通过R2的电流等于通过R1的电流,根据欧姆定律,滑动变阻器R2的阻值为
(3)电源电压为18V保持不变,若电压表并联在电源两端,示数不会变化,故电压表不能并联在电源两端。由滑动变阻器铭牌“100Ω,1A”可知,电路中允许通过的最大电流为1A。电路的最小总电阻
滑动变阻器接入电路的最小阻值
①假设电压表并联在R1两端,当R2接入阻值最小时,R1两端电压最大
当R2接入阻值最大时,电路中电流最小,
R1两端电压最小
电压表示数变化范围为1.6V ~ 10V,最大变化量为8.4V,因此,示数变化8V是可能的;
②假设电压表并联在R2两端,由图(b)可知,电压表的最大量程为15V,当R2两端电压达到最大值15V时,R1两端电压为
此时电路中电流
R2的阻值为
当R2接入阻值最小时,R2两端电压最小
电压表(接R2)示数变化范围为8V ~ 15V,最大变化量为7V,所以电压表示数变化8V是不可能的。综上所述,电压表并联在R1两端;因为电压表并联在R1两端,其最大示数为 10V,此时R2的阻值为8Ω,当电压表示数变化了8V时,其示数变为
此时电路中的电流为
此时电路的总电阻为
此时滑动变阻器接入电路的阻值为
因此,滑动变阻器R2的阻值范围为8Ω ~ 80Ω。
3. 【答案】(1)10Ω;(2)0.6A
【详解】(1)由图可知,电阻R1与滑动变阻器R2并联,电流表测量通过滑动变阻器R2的电流,根据并联电路电压规律,各支路两端的电压相等且等于电源电压,所以滑动变阻器R2两端电压
此时变阻器R2接入电路的阻值为
(2)由于电源电压U保持不变,所以R2两端的电压也不变,根据欧姆定律可知,当R2接入电路的阻值最大时,通过它的电流最小,即电流表A的示数最小为
4.【答案】(1)①5V;②25J;(2)12V或14V
【详解】(1)①由图(a)可知,电阻R1和变阻器R2串联,电流表测量电路中的电流,由图(b)可知,电流表选用大量程,分度值0.1A,其示数为0.5A,则电阻R1两端的电压为U1=IR1=0.5A×10Ω=5V
②10秒钟内电流通过电阻R1所做的功为W1=U1It=5V×0.5A×10s=25J
(2)假设一:电压表测R1两端的电压,闭合开关S,电压表示数为6V;当滑动变阻器R2阻值增大时,根据串联分压原理可知,滑动变阻器两端电压增大,根据串联电路电压规律可知,R1两端的电压减小,即电压表示数变小;当电压表示数变化量最大为2V时,R1两端的电压为U'1=6V-2V=4V
此时滑动变阻器接入电路的阻值最大,电路中的电流为
滑动变阻器两端电压为U滑=IR滑大=0.4A×20Ω=8V
则电源电压为U=U滑+U'1=8V+4V=12V
假设二:电压表测R2两端的电压,闭合开关S,电压表示数为6V;当滑动变阻器R2阻值减小时,根据串联分压原理可知电压表示数减小;此时电路中的电流变大,因电流表选用大量程,且滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,故电路中最大电流为1A,此时R1两端的电压为U''1=I'R1=1A×10Ω=10V
因电压表示数的最大变化量为2V,此时滑动变阻器两端电压为6V-2V=4V
则电源电压为U'=U'滑+U''1=4V+10V=14V
综上所述,电源电压为12V或14V。
5.【答案】(1);(2)
【详解】(1)小灯泡正常发光时,其两端的电压为额定电压,从图乙的I-U图像中可知,当灯泡两端电压为12V时,通过灯泡的电流,根据欧姆定律,小灯泡正常发光时的电阻为
(2)由电路图甲可知,小灯泡L与滑动变阻器R串联,当滑片P位于最右端时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,为30Ω,此时电路中的电流最小,从图乙可知,电路中的最小电流 ,此时灯泡两端的电压,根据串联电路的特点,电源电压等于各部分电路电压之和,滑动变阻器两端的电压为
电源电压为
6.【答案】(1)0.8A;(2)5Ω;(3)4V~10V
【详解】(1)由图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测定值电阻两端电压,因此闭合开关S,电压表V的示数为8伏时,通过电阻R1的电流
(2)根据串联电路电压的特点可知,滑动变阻器两端的电压为U滑=U-UR=12V-8V=4V
根据串联电路电流的特点和欧姆定律可得,滑动变阻器R2接入电路的阻值
(3)由题意知,闭合开关S,电压表V的示数为8伏,因此电压表选用大量程,而电源电压为12V,因此电压表不会超量程,根据串联分压可知,当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,其两端的电压最大,即,
解得U滑=8V;滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样,则电路允许通过的电流为1A,此时滑动变阻器接入电路的阻值最小,其两端的电压最小,此时电路的总电阻为
则滑动变阻器接入的阻值为R滑小=R总小-R1=12Ω-10Ω=2Ω
此时滑动变阻器两端的电压为U滑小=I大R滑小=1A×2Ω=2V
因此电压表V允许的示数变化范围为4V~10V。
7.【答案】(1)0.3A;(2)电流表的示数为0.6安,则总电阻为
所以若选择,则不可能与串联,应与并联,此时电流表测干路电流,此时电流为
则根据并联电流规律,电流为
则滑动变阻器对应接入电路的阻值
若选择与并联,电流表测干路电流,此时电流为
不符合题意,舍去;
若选择R2与R1串联,则滑动变阻器R1对应接入电路的阻值
符合题意。
8.【答案】(1)8V;(2)12.5Ω;(3) “20欧 2安” ;12
9.【答案】(1)变大;0.25;(2)6m/s;(3)不合理。因为如果没有R0,当风速过大时,弧形电阻接入阻值会很小,甚至为0,造成电路短路,损坏电源或电流表,所以R0起到保护电路的作用,故不能去掉。
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