专题07 欧姆定律、电功、电功率和焦耳定律(福建专用)(3大考点)2026年中考物理一模分类汇编
2026-05-13
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3份
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46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-试题汇编 |
| 知识点 | 电功率,欧姆定律,焦耳定律 |
| 使用场景 | 中考复习-一模 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 福建省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.43 MB |
| 发布时间 | 2026-05-13 |
| 更新时间 | 2026-05-13 |
| 作者 | 跟着标哥学物理 |
| 品牌系列 | 好题汇编·一模分类汇编 |
| 审核时间 | 2026-05-13 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57839948.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题07欧姆定律、电功、电功率和焦耳定律
3大考点概览
考点01欧姆定律应用
考点02 电功、电功率、焦耳定律综合
考点03电学实验
欧姆定律应用
考点1
1.D
2.D
3.D
4.C
5.B
6.D
7. 1.2 12
8. 18 90
9.(1)1.2
(2)0.35
10. 1:2 3
电功、电功率、焦耳定律综合
考点2
1.C
2.B
3.C
4.B
5.D
6.D
7. 120
8. 加热 1100
9. 22 660
10. 热 热传递
11. 5:4 6
12. A 0.2
电学实验
考点3
1.(1) 或 断开 小
(2) 2200 0.8 左疏右密
(3)80℃
2.
(1)
(2) B 断路
(3) 电压表示数 8.3
(4) 正比 丙 40
3. 轻度污染 A 减小
根据,若检测电路中的电流不变,进一步提高空气质量,空气质量指数K刚达到轻度污染时气敏电阻增大,减小的阻值可使的两端电压减小,从而保持电源电压不变。
4.(1) 断开 B
(2) 1.5 5
(3)远大于
(4) 282 140.7 多次测量求平均值减小误差
5.(1)
(2)大
(3) 0.3 10
(4)减小误差
(5)A
(6) S2
6.(1)热传递
(2)温度计示数变化
(3)电流
(4) > 电阻
7.(1)
(2) 小灯泡断路 短路
(3) 0.38 0.7 1.216
8.(1) 电流大小 通电时间 电流产生热量的多少
(2) 电流大小 电阻越大,电流通过导体产生的热量越多
(3)根据实验结论和焦耳定律可知,在其他情况一定时,电阻越大,电流通过导体产生的热量越多,导线连接处的电阻小于或等于同长度导线的电阻可以有效避免接头处成为发热点,从而减小火灾隐患。
试卷第1页,共3页
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专题07欧姆定律、电功、电功率和焦耳定律
3大考点概览
考点01欧姆定律应用
考点02 电功、电功率、焦耳定律综合
考点03电学实验
欧姆定律应用
考点1
1.(2026·福建三明·一模)如图所示电路中,电源电压恒定,和为定值电阻。当开关闭合、开关断开时,电流表示数为0.1A,电压表示数为2V。将电流表和电压表对调,同时闭合开关和时,电压表示数为3V,则此时( )
A.电源电压为5V B.电阻为20Ω
C.电阻为10Ω D.电流表示数为0.45A
【答案】D
【详解】分析电路图可知,当开关S1闭合、S2断开时,R1与R2串联,电流表测串联电路中的电流①
电压表测R2两端的电压示数为2V,即
解得②
将电流表和电压表对调,同时闭合两个开关,R1与R2并联,电流表测干路中的电流,电压表测电源的电压,示数为3V,即电源电压U=3V③
联立①②③解得
电流表和电压表对调后,干路中的电流即电流表的示数,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
2.(2026·福建龙岩·一模)为保护视力,很多电子产品都增加了“屏幕提醒”功能。其原理如图乙所示,为定值电阻,R为距离传感器,眼睛与电子屏幕的距离越近,其阻值越小,当眼睛距离屏幕小于25cm时,且持续一定时间,电压表示数就会大于设定值,屏幕会进行提醒。当眼睛靠近屏幕时,下列分析正确的是( )
A.电流表示数减小,电路总功率变小
B.电压表示数和电流表示数的比值变大
C.若要增大提醒距离,可以减小的阻值
D.若要增大提醒距离,可以增大电源电压
【答案】D
【详解】A.由图可知,定值电阻R0与距离传感器R串联,电压表测量定值电阻两端的电压,电流表测量电路中的电流,眼睛与电子屏幕的距离越近,距离传感器R阻值变小,电路的总电阻变小,由可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,由可知,电路的总功率变大,故A错误;
B.根据可知,电压表示数和电流表示数的比值等于定值电阻的大小,定值电阻的阻值不变,电压表示数和电流表示数的比值不变,故B错误;
C.当电表示数大于设定值时,会进行提示。现在要增大提醒距离,距离传感器的电阻变大,电路的总电阻变大,由可知,电路中的电流变小,由可知,定值电阻R0两端的电压变小,为使电压表示数达到设定值,由串联分压可知,可以增大的阻值,故C错误;
D.当电表示数大于设定值时,会进行提示。现在要增大提醒距离,距离传感器的电阻变大,电路的总电阻变大,由可知,电路中的电流变小,由可知,定值电阻R0两端的电压变小,为使电压表示数达到设定值,可以增大电源电压,故D正确。
故选D。
3.(2026·福建漳州·一模)最先通过实验与理论研究发现“一段导体的电流与导体两端电压和电阻之间的定量关系”这一规律的物理学家是( )
A.安培 B.牛顿 C.焦耳 D.欧姆
【答案】D
【详解】德国物理学家欧姆通过长期的实验研究与理论推导,首次明确了一段导体中的电流与其两端电压成正比,与导体电阻成反比的定量关系。这一关系被后人命名为欧姆定律。
故选D。
4.(2026·福建厦门·一模)如图是科技创新小组设计的肺活量测量装置图。电流表A2可以显示肺活量大小,吹入气体越多,气囊体积越大,推动隔板与滑片一起向上移动。电源电压恒定,R0为定值电阻,电流表A1、A2量程相同,未吹气时滑片处于R1下端。下列说法正确的是( )
A.肺活量越大,电表A1、A2的示数之差越大
B.肺活量越大,电表V与A1示数的比值越大
C.适当增大R0的阻值,可增大测量范围
D.适当增大电源电压,可增大测量范围
【答案】C
【详解】AB.分析电路可知,定值电阻和滑动变阻器并联,电流表测干路电流,电流表测支路电流,电压表测电源电压。肺活量越大,滑片越往上,滑动变阻器阻值越小,根据,支路电流越大,则电流表示数越大;根据并联电路特点可知,支路电流不变,根据并联电流规律可知,电流表示数越大。电源电压不变,所以电压表V示数不变,所以肺活量越大,电表V与A1示数的比值越小;根据并联电流规律可知,电表A1、A2的示数之差等于支路电流,支路电流不变,所以肺活量越大,电表A1、A2的示数之差不变,故AB错误;
C.电流表A1、A2量程相同,根据并联电流规律可知,电流表A1示数大于电流表示数。适当增大R0的阻值,根据,支路电流变小,同等肺活量情况下,干路电流变小,电流表A1示数变小,可增大测量范围,故C正确;
D.适当增大电源电压时,由可知,通过R1、R0的电流都会增大,会使电流表A1、A2更早到量程,反而会减小测量范围。故D错误。
故选C。
5.(2026·福建南平·一模)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,气球膨胀推动隔板及滑片向上运动,此时显示仪的示数变大(显示仪由电流表或电压表改装而成)。在吹气过程中下列判断正确的是( )
A.电压表示数变大 B.显示仪由电流表改装而成
C.电压表与电流表比值变大 D.电路中消耗的总功率变小
【答案】B
【详解】ABC.如图,电路为与串联,然后与并联,电压表测电源电压,电流表在滑动变阻器所在支路测该支路电流,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,该支路总电阻变小,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;电压表示数不变,电压表与电流表比值变小,故AC错误,B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B。
6.(2026·福建福州·一模)图甲是学生体质健康测试项目“坐位体前屈”的示意图。图乙是测量仪的原理图(电源电压恒定),推得越远,“显示器”的示数越大,反映学生柔韧水平越高。下列与测量仪有关说法正确的是( )
A.“显示器”是由电压表改造的
B.推动距离不同,定值电阻R两端的电压不变
C.如果提高电源电压,能增大该测量仪的量程
D.减小定值电阻R的阻值,能提高测量仪的精确度
【答案】D
【详解】A.电流表需串联在电路中,电压表需并联,图中显示器与电阻丝、定值电阻R串联,因此显示器是由电流表改造而成,故A错误;
B.由图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,向前推的距离越远,滑动变阻器接入电路的电阻越小。根据串联电路分压原理,电阻减小,其两端电压减小,而电源电压恒定,根据,所以定值电阻R两端电压会变大,故B错误;
C.电流表量程最大电流值I一定,由欧姆定律公式变形,如果提高电源电压U,则电路总电阻变大,定值电阻R阻值一定,由串联电路电阻特点,滑动变阻器接入电路的电阻,则滑动变阻器接入电路的电阻变大,则滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变长,该测量仪的量程变小,故C错误;
D.减小定值电阻R的阻值,会使电路总电阻减小,电源电压不变,由欧姆定律,则电路电流增大。对于相同的推动距离变化,即滑动变阻器电阻变化相同值,电流的变化量更大,显示器示数变化更明显,因此提高了测量仪的精确度,故D正确。
故选D。
7.(2026·福建泉州·一模)如图所示,为小灯泡L和定值电阻R的I-U关系图线。若把它们并联接到4V的电源上,则干路上的电流为________A;若它们串联接到8V的电源上,则小灯泡L在10s内消耗的电能为________J。
【答案】 1.2 12
【详解】[1]如图所示的小灯泡L和定值电阻R的I-U关系图像,若把它们并联接到4V的电源上,则通过小灯泡的电流为0.8A,通过定值电阻R的电流为0.4A,干路上的电流为
[2]由图像分析可知,定值电阻的阻值为
当灯泡和电阻串联且通过它们的电流为0.6A时,灯泡两端的电压为,定值电阻两端的电压为
此时电源电压为
符合题意,故此时则小灯泡L在10s内消耗的电能为
8.(2026·福建龙岩·一模)如图所示,电路中电源电压恒定,。开关、都闭合时,电流表的示数为0.8A;开关闭合、断开时,电流表的示数变化了0.2A。则电源电压为________V,电阻的阻值为________。
【答案】 18 90
【详解】[1]开关、都闭合时,两个电阻并联,电流表测量干路电流,电流表的示数为0.8A,干路电流为0.8A;开关闭合、断开时,电路为R1的简单电路,电流表的示数变化了0.2A;两个电路中,R1两端的电压不变,通过的电流不变,电流表减小的示数为两个电阻并联时通过R2的电流,由此可知,两个电阻并联时,通过R2的电流为0.2A,则通过R1的电流为
则电源电压为
[2]电阻的阻值为
9.(2026·福建三明·一模)如图是小灯泡的电流随电压变化的图像,定值电阻阻值为。
(1)若将小灯泡与并联在电源电压为6V的电路中,则干路中的电流为________A;
(2)若将小灯泡与串联在电源电压为6V的电路中,则电路中的电流为________A。
【答案】(1)1.2
(2)0.35
【详解】(1)因为并联电路中各支路电压相等,都等于电源电压,即
所以根据欧姆定律可得通过定值电阻的电流为
又因为从图像中查得,当小灯泡两端的电压为时,所对应通过其的电流为
因此干路中的电流为
(2)因为在串联电路中,电流处处相等,即,并且总电压等于各部分电压之和,即
所以根据可得定值电阻两端的电压为
因此小灯泡两端的电压为
将小灯泡两端的电压看作是一条直线方程,再在小灯泡的电流随电压变化的图像中找到与这条直线方程的交点,这个交点为串联电路的工作点,即此时电路中的电流为。
10.(2026·福建厦门·一模)如图所示,电源电压为3V,闭合开关,电压表的示数为2V,此时L1、L2的电阻之比为___________;断开开关,电压表的示数为__________V。
【答案】 1:2 3
【详解】[1]由图可知,闭合开关S,L1、L2串联,电压表测L2两端电压。由题意可知,L2两端电压
根据串联电路的电压关系可知,L1两端电压
根据串联电阻的分压规律可知,此时L1、L2的电阻之比为
[2]由图可知,断开开关,电压表并联在电源两端,测量电源电压,故电压表示数为3V。
电功、电功率、焦耳定律综合
考点2
1.(2026·福建漳州·一模)如图甲所示电路,电源电压保持不变,开关S闭合后,R1和R2消耗的电功率分别为P0和3P0,若将R1和R2按如图乙连接后,接到同一电源上,开关S闭合后,R1消耗的电功率为P1,R2消耗的电功率为P2,下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由图甲可知,R1和R2串联,串联电路电流处处相等,结合可知
设,则
根据欧姆定律可知电路电流
则
若将R1和R2按如图乙连接后,接到同一电源上,R1和R2并联,并联电路各支路两端的电压相等,则
且,
故,
故C正确,ABD错误。
故选C。
2.(2026·福建三明·一模)如图是某家用电陶炉的简化电路。电源电压恒定,电热丝与的阻值之比为。该电陶炉有“保温”和“加热”两个挡位。下列说法正确的是( )
A.只闭合为加热挡
B.保温挡和加热挡的功率之比为
C.增大的阻值可以提高加热挡功率
D.减小的阻值可以提高加热挡功率
【答案】B
【详解】由电路图可知,当开关S1闭合、S2断开时,电阻R1和R2串联接入电路,电路总电阻最大,为。当开关S1和S2都闭合时,电阻R2被短路,只有电阻R1接入电路,电路总电阻最小,为R1。 根据电功率公式可知,在电源电压U恒定的情况下,电阻越大,功率越小。因此,S1闭合、S2断开时,电路功率较小,是保温挡;S1和S2都闭合时功率较大,是加热挡。
A.只闭合S1时,R1和R2串联,电路总电阻最大,功率最小,是保温挡,故A错误;
B.保温挡的功率为
加热挡的功率为
两者的功率之比为
因为,所以可设,则。 所以
即保温挡和加热挡的功率之比为1:3,故B正确;
C.加热挡的功率为,因为电源电压U恒定,所以当增大R1的阻值时,加热挡的功率会减小,故C错误;
D.加热挡时,电阻R2被短路,加热挡的功率与R2的阻值无关,所以减小R2的阻值不能提高加热挡功率,故D错误。
故选B。
3.(2026·福建宁德·一模)某商场在大门前安装计数装置统计人流量,简化电路如图甲。其中S为红外线发射器,为光敏电阻。闭合开关,当有人经过时挡住射向的红外线,的阻值增大,计数器会计数一次。定值电阻的阻值为30Ω。图乙是其某时段电压表示数随时间变化的图像。电源电压恒为3V,则下列说法正确的是( )
A.电压表的示数为2V时,计数器会计数一次
B.有人经过大门时,的阻值为40Ω
C.无人经过大门时,电路的总功率为0.2W
D.有人经过大门和无人经过大门时的阻值之比为
【答案】C
【详解】A.闭合开关,当有人经过时挡住射向的红外线,的阻值增大,总电阻变大,电路中的电流变小,电压表的示数变小,计数器会计数一次,故根据图乙可知,电压表的示数为1V时,计数器会计数一次,故A错误;
B.有人经过大门时,电压表的示数为1V时,定值电阻的阻值为30Ω,电路中的电流
电源电压恒为3V,R1两端的电压
的阻值,故B错误;
C.无人经过大门时,电压表的示数为2V时,电路中的电流
电路的总功率,故C正确;
D.有人经过大门时,的阻值为60Ω,无人经过大门时,的阻值
有人经过大门和无人经过大门时的阻值之比,故D错误。
故选C。
4.(2026·福建龙岩·一模)如图是电阻甲和电阻乙的I-U图像,只将甲、乙串联在电路中,当总功率是1.8W时,电源电压是( )
A.6V B.4.5V C.3V D.1.5V
【答案】B
【详解】甲、乙串联,电路中电流处处相等,总电压等于各部分电压之和,故有,
由图可知,当 时,甲对应的电压, 乙对应的电压, 此时总电压
总功率
所以符合题意。 故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
5.(2026·福建南平·一模)如图是小南家新建楼房的部分配电系统图,下列分析正确的是( )
A.电能表是测量电流做功快慢的仪表
B.图中电能表示数是20251 kW·h
C.空气开关跳闸一定是因为家庭电路出现了短路
D.电能表指示灯闪烁36次,表示消耗了0.01 kW·h的电能
【答案】D
【详解】A.电能表是用于测量电路中消耗的电能,不能直接测量电功率,故A错误;
B.电能表读数最后一位为小数位,图中电能表的示数为,故B错误;
C.空气开关跳闸可能是电路发生短路,也可能是电路中用电器的总功率过大,导致电流过大,因此空气开关跳闸不一定是因为家庭电路短路,也可能是总功率过大,故C错误;
D.电能表上标有“”,表示每消耗的电能,电能表的指示灯闪烁3600次,所以当指示灯闪烁36次时,消耗的电能为,故D正确。
故选D。
6.(2026·福建福州·一模)某用电器的能量流向如图所示,该用电器可能是( )
A.节能灯 B.电视机 C.电饭锅 D.暖风扇
【答案】D
【详解】由图可知,该用电器工作时,将电能大部分转化为内能,少部分转化为机械能。
A.节能灯工作时,将电能转化为光能和内能,故A不符合题意;
B.电视机工作时,将电能转化为光能、声能和内能,故B不符合题意;
C.电饭锅工作时,将电能全部转化为内能,故C不符合题意;
D.暖风扇工作时,主要将电能转化为内能,并产生少部分机械能,故D符合题意。
故选D。
7.(2026·福建三明·一模)小明家的电能表在月初时示数为,月末的示数如图所示。若电价为0.5元/,则这个月小明家应交________元电费。关闭家中其他用电器,仅让一台空调单独工作,小明观察到45s内电能表脉冲指示灯闪烁32次,则这台空调的功率为________kW。
【答案】 120
【详解】[1]月末电能表的示数为,月初示数为 。本月消耗的电能
应交电费为
[2]电能表参数为,表示每消耗的电能,指示灯闪烁次。
指示灯闪烁次,空调消耗的电能
工作时间
空调的功率
8.(2026·福建龙岩·一模)如图是一种电热水壶工作电路简化示意图,阻值为44,是总开关,是挡位开关。当闭合,接1时,电热水壶处于________(选填“加热”或“保温”)状态,此时电热水壶的电功率为________W。
【答案】 加热 1100
【详解】[1]当闭合,接1时,电路中只有电阻的简单电路,电路的总电阻最小,根据可知,电路电功率最大, 电热水壶处于加热状态。
[2]电热水壶的电功率为
9.(2026·福建宁德·一模)如图甲是小宁在社团课上使用的3D打印笔。打印笔有快、慢两挡,图乙是其内部简化电路,两个发热电热丝的阻值分别为,。使用慢挡工作时,电功率是______W;打印笔使用快挡工作10s产生的热量为______J。
【答案】 22 660
【详解】[1]分析电路可知,只闭合开关S时,单独工作,此时总电阻较大,根据可知,总功率较小,为慢挡;开关S、均闭合时,、并联,此时总电阻较小,根据可知,总功率较大,为快挡。所以使用慢挡工作时,电功率为
[2]打印笔使用快挡工作时,、并联,的电功率为
则快挡的电功率为
则打印笔使用快挡工作10s产生的热量为
10.(2026·福建厦门·一模)在AI时代大数据中心的服务器持续进行海量运算,因电流的______效应而导致芯片升温问题,目前采用的“浸没式冷液”技术是将服务器直接浸入特殊绝缘冷却液中,主要通过______的方式将芯片的内能转移至冷却液,从而实现高效冷却。
【答案】 热 热传递
【详解】[1]电流通过导体时会产生热量,这种现象叫做电流的热效应。在AI时代大数据中心的服务器持续进行海量运算时,会因电流的热效应而导致芯片升温问题。
[2]将服务器直接浸入特殊绝缘冷却液中,芯片放出的热量被冷却液吸收,是通过热传递的方式将芯片的内能转移至冷却液,从而实现高效冷却。
11.(2026·福建南平·一模)如图是电阻甲和乙的I-U图像,若将甲、乙并联在2.5 V的电路中,甲、乙的电功率之比为________;若将甲、乙串联在电路中,当两者电阻相同时,电源电压为________V。
【答案】 5:4 6
【详解】[1]若将甲、乙并联在2.5 V的电路中,由图可知,电阻甲的电流为0.5A,
电阻乙的电流为0.4A,
则
[2]若将甲、乙串联在电路中,甲乙的电流大小相等,两者电阻相同,由可得,甲乙两端电压相等,由图可知,电流为0.6A,甲乙两端电压各为3V,总电压为
12.(2026·福建福州·一模)如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡L标有“2.5V;0.3A”。闭合开关S、S1,断开开关S2,将滑片P从最左端向右移动,移至a点时小灯泡正常发光;闭合开关S、S2,断开开关S1,将滑片P从a点移回到最左端,图乙是两次操作过程中所测量的电流I与电压U的关系图像。则只闭合开关S和S1,电流I与电压U的关系图像是图乙中______(选填“A”或“B”);只闭合开关S和S2,滑片P在a点时,定值电阻R2的电功率为______W。
【答案】 A 0.2
【详解】[1]闭合开关S、S1,断开开关S2,灯泡L和滑动变阻器串联,电压表测电压,电流表测电路电流。将滑片P从最左端向右移动,滑动变阻器阻值变小,则总电阻变小,根据,电路电流变大,电流表示数变大,根据串联分压原理,滑动变阻器的电压减小,则电压表示数减小;闭合开关S、S2,断开开关S1,和的最大阻值串联,电压表测右部分电阻丝分得的电压,电流表测电路电流。将滑片P从a点移回到最左端,无法改变电阻,则电路中电流不变,所以电流表示数不变,右部分电阻丝阻值变大,根据,电压表示数变大。所以图乙中A是只闭合开关S和S1,电流I与电压U的关系图像,B是只闭合开关S、S2,电流I与电压U的关系图像。
[2]闭合开关S、S1,断开开关S2,灯泡L和滑动变阻器串联,电压表测电压,电流表测电路电流。由图乙可知,滑片在a点时,电路中电流最大为0.3A,此时电压为0.5V,由于此时灯泡正常发光,则此时灯泡电压为2.5V,根据串联电压规律,电源电压为
滑片在最左端时,变阻器接入电路阻值最大,此时电路中电流最小为0.2A,电压为2V,则的最大阻值为
只闭合开关S和S2,滑片P在a点时,由图乙可知,电路中电流为0.2A,此时总电阻为
则阻值为
则此时定值电阻R2的电功率为
电学实验
考点3
1.(2026·福建漳州·一模)电子温度计是一种用电子元件测量温度的仪器。小明想利用热敏电阻和毫安表等器材制作一个电子温度计。
(1)利用图甲所示的电路,探究热敏电阻的阻值随温度t的变化规律。
①请用笔画线代替导线,将乙图中电路连接完整____;
②连接电路前,应将开关________;
③将热敏电阻置于0℃的环境中,闭合,断开,记录毫安表示数为。然后闭合,断开,调节电阻箱直至毫安表示数为________,此时与阻值相等;
④将热敏电阻置于不同温度的环境中,重复步骤③,测得数据如下表:
温度t/℃
0
10
20
30
35
40
50
60
70
80
90
100
阻值/Ω
5600
3650
2500
1550
1350
1150
800
550
400
300
220
170
由数据可知:阻值随温度的升高而变________。
(2)根据以上探究结果,设计并制作一个量程为20~50℃的电子温度计。实验器材:电源电压3V保持不变、热敏电阻、电阻箱R(0~9999Ω)、毫安表(0~1mA)、开关、导线若干。
设计思路:将器材连成如图丙所示电路,毫安表表盘(如图丁所示)直接显示对应的测量温度,请你为小明补全制作步骤。
①为了将电子温度计的最大测量值50℃标在毫安表1mA处,应将电阻箱阻值调至________Ω,并保持不变;
②通过计算,小明应将30℃的刻度线标在毫安表________mA处;
③该电子温度计的刻度线分布________(选填“左密右疏”或“左疏右密”)。
(3)小华想要增大温度计的测量范围,将电阻箱调为2700Ω,则可测量的温度最大值为________。
【答案】(1) 或 断开 小
(2) 2200 0.8 左疏右密
(3)80℃
【详解】(1)[1]根据甲图的并联结构,和电阻箱分别由开关、控制,因此将电流表的空余接线端连接到或右端即可。据此作图。
[2]连接电路的基本操作:为保护电路,连接电路前开关必须断开。
[3]本实验用等效替代法测电阻:接入热敏电阻时电流为,换用电阻箱调节,直到电流也为,此时电阻箱阻值等于热敏电阻阻值。
[4] 由表格数据可得:温度升高时,热敏电阻的阻值逐渐减小,因此阻值随温度升高变小。
(2)[1]丙图中热敏电阻与电阻箱串联,电源电压,毫安表最大电流
最大测量温度50℃对应最大电流1 mA,查表得50℃时。根据欧姆定律,总电阻
因此电阻箱阻值
[2]30℃时查表得,总电阻
电流
因此30℃标在0.8mA处。
[3]由数据规律:温度越高,相同温度变化量对应的减小量越来越小,电流增加量越来越小;温度越高越靠右,相同温度间隔的刻度间距越小,因此刻度分布左疏右密。
(3)电阻箱调为2700Ω,毫安表最大电流仍为1mA,总电阻最大为
因此最小热敏电阻
查表得300Ω对应温度为80℃,即可测量的最高温度为80℃。
2.(2026·福建宁德·一模)图甲是测量小灯泡电阻的实物图。小灯泡的额定电压为2.5V,电源电压3V保持不变,标有“20Ω 1A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关各1个,导线若干。
(1)用笔画线代替导线,将图甲中的电路补充完整。
(2)正确连接电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于________(选填“A”或“B”)端;闭合开关后,发现电流表无示数,电压表示数接近3V,则故障可能是小灯泡________。
(3)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片,通过观察________来判断小灯泡是否正常工作。小灯泡正常工作时电流表的示数如图乙所示,此时小灯泡的电阻为________Ω(保留一位小数)。
(4)将图甲中小灯泡分别换成阻值为、、、的四个定值电阻,探究“电流与电阻的关系”,获得相关数据。甲、乙、丙三组同学根据实验数据,在同一坐标纸上用“描点法”画出电流I随电阻倒数变化的关系图像,如图丙所示。
①由图丙可知,电压一定时,电流与电阻倒数成________,从而推导出电流与电阻成反比。
②三组同学的实验,控制电阻两端电压最小的是________组。
③实验中发现,甲、乙、丙三组同学中有一个小组需更换变阻器才能完成实验,则该小组更换后的变阻器最大阻值至少为________Ω。
【答案】(1)
(2) B 断路
(3) 电压表示数 8.3
(4) 正比 丙 40
【详解】(1)用伏安法测小灯泡电阻,需要用电流表测通过小灯泡的电流,电压表测灯泡两端的电压。电流表应串联在电路中,电压表应该并联在灯泡的两端。小灯泡的额定电压为2.5V,故将电压表3V接线柱与灯泡右端之间连导线。如图所示:
(2)[1]为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器移至最大阻值处,即B端。
[2]电流表无示数,说明电路是断路。小灯泡不亮,电压表示数接近3V,说明与电压表并联的用电器发生断路,所以故障可能是小灯泡断路。
(3)[1]小灯泡的额定电压为2.5V,说明小灯泡两端电压为2.5V,处于正常发光,所以可以通过观察电压表示数来判断小灯泡是否正常工作。
[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,此时电流表读数为0.3A,根据欧姆定律可知,小灯泡的电阻为
(4)[1]由图像可知,电流与电阻倒数的图像是一条倾斜的直线,说明电流与电阻倒数成正比。
[2]由得,电压为,根据图像中的数据可知,甲实验中电阻两端的电压为
乙实验中电阻两端的电压为
丙实验中电阻两端的电压为
所以,控制电阻两端电压最小的是丙组。
[3]根据串联电路中电压的规律可知,电源电压一定时,当定值电阻两端电压最小时,滑动变阻器两端电压最大,根据串联的分压原理可知,当定值电阻阻值最大时,滑动变阻器阻值最大,此时的阻值是完成实验所需要的最小阻值,由[2]知,定值电阻两端电压最小为,滑动变阻器两端电压为
由分压原理可知,滑动变阻器的最大阻值为
所以,滑动变阻器最大阻值至少为。
3.(2026·福建三明·一模)跨学科实践——设计“空气质量检测净化仪”
【任务要求】为了保护环境、健康生活,同学们决定设计制作空气质量检测净化仪。检测净化仪既能对空气质量进行检测,又能在空气质量不达标时进行空气净化。
【设计流程】
任务一:设计空气质量检测电路。
(1)查找资料显示空气质量等级是按照空气质量指数K划分的,如下表所示:
空气质量指数K
0~50
51~100
101~150
151~200
201~300
>300
空气质量等级
优
良
轻度污染
中度污染
重度污染
重度污染
(2)从实验室借来一个气敏电阻。通过说明书获得气敏电阻的阻值随空气质量指数K变化的关系如图1所示。
(3)经过同学们的讨论,设计了如图2所示的空气质量检测电路。其中定值电阻,电源电压U恒为6V,用电流表示数表示对应的空气质量指数K。当电流为0.12A时,空气质量等级为________。
任务二:设计空气自动净化电路
(1)在任务一的基础上同学们优化了检测电路,以实现对空气的自动净化。请将“电源”、“空气达标指示灯”和“净化系统”分别安装在图3的三个方框内,完成电路设计。则1、2、3号方框内应分别安装:( )
A.指示灯、净化系统、电源
B.净化系统、指示灯、电源
C.电源、指示灯、净化系统
D.指示灯、电源、净化系统
(2)根据图3的设计,当空气质量指数时(即从轻度污染达到中度污染时),电磁铁将衔铁吸下,净化系统启动。此时检测电路中的电流为________A(忽略电磁铁线圈的电阻)。
(3)根据图3的设计,若想进一步提高空气质量,当空气质量指数K刚达到轻度污染时就开始自动净化。请模仿“建议1”提出合理化建议并说明理由。
建议1:增大检测电路的电源电压U。
理由1:根据,若检测电路中的电流I和定值电阻不变,当变大时,电源电压U要增大;
建议2:________检测电路中定值电阻的阻值。
理由2:________。
【答案】 轻度污染 A 减小 见解析
【详解】[1]由图2可知,两电阻串联,电流表测的是电路电流。已知,,。
电路总电阻
此时气敏电阻阻值
查图1可知,当时,空气质量指数,对应空气质量等级为轻度污染。
[2]为实现自动净化,当空气质量差时,气敏电阻减小,检测电路电流增大,电磁铁磁性增强,衔铁吸下,净化系统工作;空气质量好时,电磁铁磁性弱,衔铁在弹簧作用下复位,指示灯亮。
故1号方框应接指示灯;2号方框应接净化系统;3号方框应接电源。故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
[3]当时,查图1可知。检测电路总电阻
检测电路中的电流
[4]建议2:减小检测电路中定值电阻的阻值。
[5]理由2:根据,若检测电路中的电流不变,进一步提高空气质量,空气质量指数K刚达到轻度污染时气敏电阻增大,减小的阻值可使的两端电压减小,从而保持电源电压不变。
4.(2026·福建龙岩·一模)小龙利用电源(电压恒为3V)、电压表(0~3V)、电流表(0~0.6A)、滑动变阻器(10Ω 2A)、开关、导线若干,测量某一未知电阻的阻值。
(1)小龙按图甲连接电路时,开关应处于________(选填“断开”或“闭合”)状态,滑动变阻器的滑片需移至________(选填“A”或“B”)端。
(2)闭合开关,移动滑片使电流表示数为0.3A,此时电压表的示数如图乙所示,为________V,则未知电阻的阻值为________Ω。
(3)小龙在实验室发现一捆新的细铜漆包线,想测出其阻值,他将整捆细铜漆包线按图甲替换接入电路,开关闭合后发现无论怎样移动滑片,电流表的指针有偏转但示数非常的小,而电压表的示数较大,接近3V。造成这一结果的原因是细铜漆包线的总电阻________(选填“远大于”或“远小于”)滑动变阻器的最大阻值。
(4)为了测出这捆细铜漆包线的阻值,小龙按照图丙所示电路实验:
①正确连接电路。
②闭合开关,调节电阻箱,使电压表示数为1V,电阻箱的示数如图丁所示,为________Ω。
③继续调节电阻箱,使电压表示数分别为1.5V、2V,将电阻箱的示数记录在下表中。
实验次数
电压表示数/V
电阻箱示数/Ω
1
1
2
1.5
139
3
2
71
④请根据表中数据算出细铜漆包线的阻值为________Ω。(结果保留1位小数)
⑤小龙进行多次实验的目的是________。
【答案】(1) 断开 B
(2) 1.5 5
(3)远大于
(4) 282 140.7 多次测量求平均值减小误差
【详解】(1)[1][2]连接电路时,为了保护电路,开关应处于断开状态,滑动变阻器应滑到最大值,因此滑片需移至B端。
(2)[1][2]如图乙,电压表接入测量范围,分度值为0.1V,电压表的读数为1.5V,则未知电阻的阻值
(3)造成这一结果的原因是细铜漆包线的总电阻远大于滑动变阻器的最大阻值,由可知,电路中的电流很小,因此电流表的指针有偏转但示数非常的小,由于整捆的铜线的电阻远大于滑动变阻器的电阻,因此分得的电压接近电源电压3V。
(4)②[1]如图丁所示,电阻箱的示数为
④[2]如图丙,漆包线与电阻箱串联,根据串联电路电流处处相等可得,由表中的第1组数据,细铜漆包线的阻值为
由表中的第2组数据可得,细铜漆包线的阻值为
由表中的第3组数据,细铜漆包线的阻值为
细铜漆包线的阻值为
⑤[3]小龙进行多次实验的目的是计算电阻的平均值,减小实验误差。
5.(2026·福建南平·一模)某小组用“伏安法”测量待测电阻Rx的阻值,实验电路如图甲。
(1)根据图甲用笔画线代替导线将图乙的实物图补充完整。
(2)在无法估测被测电流时,电流表应选择________量程试触。
(3)某次测量时,电压表的示数为3V,电流表的示数如图丙为_______A,则待测电阻的阻值为_______Ω。
(4)实验时应多测几组数据,求电阻的平均值,目的是_______。
(5)在不改变器材的前提下,实验小组利用该实验装置还可以探究________。
A.电流与电压的关系 B.电流与电阻的关系
(6)若撤去电压表和滑动变阻器,新增一个阻值为R0的定值电阻,利用如图丁所示的实验电路,也能测量待测电阻Rx的阻值。实验步骤如下:
①首先,闭合开关S1、S2,记录电流表的示数I1。
②接着,断开开关_______,记录电流表的示数I2。则待测电阻的阻值Rx=_________(用R0、I1、I2表示)。
【答案】(1)
(2)大
(3) 0.3 10
(4)减小误差
(5)A
(6) S2
【详解】(1)根据电路图,应将电源、开关、滑动变阻器、电流表、待测电阻串联,用导线将电源负极和电流表负接线柱相连,如图所示:
(2)在实验中,若无法估测电流大小,为保护电流表,应先用大量程进行试触。
(3)[1]观察图丙,电流表选择的是0~0.6A量程,分度值为0.02A。指针指向0.3A处,因此电流I=0.3A 。
[2]根据欧姆定律,待测电阻的阻值
(4)在“伏安法”测电阻实验中,多次测量取平均值的目的是减小误差。
(5)探究“电流与电压的关系”需要保持电阻不变,通过调节滑动变阻器改变电压,故A符合题意;探究“电流与电阻的关系”需要更换不同阻值的电阻,而本实验未提供多个定值电阻,无法实现,故B不符合题意。故选A。
(6)[1][2]闭合开关S1、S2,Rx 被短路,电路中只有R0 ,电源电压 U=I1R0 ,当 S2断开时,Rx 与R0 串联,电路电流为I2。待测电阻两端电压
待测电阻的阻值
6.(2026·福建南平·一模)实验小组利用图装置“探究电流产生的热量与哪些因素有关”,容器内密封有空气和电阻丝。
(1)通电后,发热的电阻丝通过________方式使密闭容器内空气的内能增大。
(2)实验中通过________反映电阻丝产生热量的多少。
(3)图甲实验中,移动滑动变阻器的滑片,是为了探究电流产生的热量与________的关系。
(4)图乙实验中,将电阻丝R1、R2(R1>R2)分别密封在装有等质量空气的2个相同容器中,闭合开关,通电2 min后记下温度计示数变化量分别为t1、t2,若t1_______(选填“>”“<”或“=”)t2,可以得到结论:当电流和通电时间一定时,________越大,产生的热量就越多。
【答案】(1)热传递
(2)温度计示数变化
(3)电流
(4) > 电阻
【详解】(1)电阻丝通电后发热,向容器内气体传递热量,是通过热传递的方式增大容器内气体内能。
(2)电阻丝产生的热量使空气的温度升高,空气温度的变化会引起温度计示数的变化,所以实验中通过温度计示数的变化反映电阻丝产生热量的多少。
(3)滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电路中的电流变小,故滑动变阻器可以改变电路中的电流,探究电流产生的热量与电流大小的关系。
(4)[1][2]图中将阻值不同的电阻丝串联,电路中电流大小和通电时间相同,电阻丝R1、R2(R1>R2),若,则,可得出当电流和通电时间一定时,电阻越大,产生的热量越多。
7.(2026·福建莆田·一模)“测量小灯泡的额定功率”实验中,器材有电源、滑动变阻器、两个电流表、小灯泡(为3.8V)定值电阻(阻值为10Ω)、开关及若干导线。
(1)根据图甲,用笔画线代替导线,将图乙中未画出的两条导线补充完整;
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现灯不亮,两电流表有示数且相同,故障可能是______或______;
(3)排除故障后,为了测量小灯泡的额定功率,移动滑动变阻器的滑片,直到电流表示数为______A时小灯泡正常发光,电流表的示数如图丙,该示数为______A,则小灯泡的额定功率为______W。
【答案】(1)
(2) 小灯泡断路 短路
(3) 0.38 0.7 1.216
【分析】本题主要涉及电路连接、电路故障分析、电流表读数以及计算小灯泡的额定功率,需要理解电路原理和掌握基本的电学计算方法。
【详解】(1)滑动变阻器一上一下连入电路,电流表A2与定值电阻串联后与灯并联,A1在干路。据此作图。
(2)[1][2]电流表测干路电流,电流表测定值电阻的电流,正确连接电路后闭合开关,发现灯不亮,两电流表有示数且相同,则两电表应串联在电路中,故障可能是小灯泡断路或短路。
(3)[1]定值电阻和小灯泡并联,小灯泡在额定电压下正常发光,移动滑动变阻器的滑片,当小灯泡正常发光时,由并联电路的电压规律可知两端的电压,则通过的电流
故当电流表的示数为0.38A时,小灯泡正常发光。
[2]电流表选用大量程,分度值为0.1A,此时电流表示数为0.7A。
[3]由并联电路电流的规律,灯的额定电流
小灯泡的额定功率
8.(2026·福建厦门·一模)探究电流产生的热量与哪些因素有关,实验电路如图所示。
(1)图甲可以探究电流产生的热量与___________、__________的关系。R1装在密闭有空气的烧瓶中,温度计示数的变化反映了__________。
(2)图乙中两烧瓶内密闭的空气质量相同,R2>R1,采用串联的方法控制_________相同。闭合开关,观察到装有R2的烧瓶的温度计温度上升更快,得出结论:其他条件相同时,_________。
(3)电气安装规范:导线连接处的电阻应小于或等于同长度导线的电阻,目的是_________。
【答案】(1) 电流大小 通电时间 电流产生热量的多少
(2) 电流大小 电阻越大,电流通过导体产生的热量越多
(3)见解析
【详解】(1)[1][2]实验采用控制变量法,由图甲可知,R1的阻值一定,通过调节滑动变阻器可以改变通过导体的电流大小,通过闭合和断开开关可以改变通电时间,因此图甲可以探究电流产生的热量与电流大小和通电时间的关系。
[3]由于电流产生的热量无法进行直观的比较,因此实验还采用了转换法,利用温度计测量容器内的温度变化来反映电流产生热量的多少。
(2)[1]由图可知,R1、R2串联接入电路中。串联电路电流处处相等,R1和R2的阻值不同,根据控制变量法可知,采用串联的方法是控制电流相同。
[2]根据转换法可知,观察到装有R2的烧瓶的温度计温度上升更快,而R2>R1,说明装有R2产生的热量更多,据此可得出结论:其他条件相同时,电阻越大,电流通过导体产生的热量越多。
(3)根据实验结论和焦耳定律可知,在其他情况一定时,电阻越大,电流通过导体产生的热量越多,导线连接处的电阻小于或等于同长度导线的电阻可以有效避免接头处成为发热点,从而减小火灾隐患。
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专题07欧姆定律、电功、电功率和焦耳定律
3大考点概览
考点01欧姆定律应用
考点02 电功、电功率、焦耳定律综合
考点03电学实验
欧姆定律应用
考点1
1.(2026·福建三明·一模)如图所示电路中,电源电压恒定,和为定值电阻。当开关闭合、开关断开时,电流表示数为0.1A,电压表示数为2V。将电流表和电压表对调,同时闭合开关和时,电压表示数为3V,则此时( )
A.电源电压为5V B.电阻为20Ω
C.电阻为10Ω D.电流表示数为0.45A
2.(2026·福建龙岩·一模)为保护视力,很多电子产品都增加了“屏幕提醒”功能。其原理如图乙所示,为定值电阻,R为距离传感器,眼睛与电子屏幕的距离越近,其阻值越小,当眼睛距离屏幕小于25cm时,且持续一定时间,电压表示数就会大于设定值,屏幕会进行提醒。当眼睛靠近屏幕时,下列分析正确的是( )
A.电流表示数减小,电路总功率变小
B.电压表示数和电流表示数的比值变大
C.若要增大提醒距离,可以减小的阻值
D.若要增大提醒距离,可以增大电源电压
3.(2026·福建漳州·一模)最先通过实验与理论研究发现“一段导体的电流与导体两端电压和电阻之间的定量关系”这一规律的物理学家是( )
A.安培 B.牛顿 C.焦耳 D.欧姆
4.(2026·福建厦门·一模)如图是科技创新小组设计的肺活量测量装置图。电流表A2可以显示肺活量大小,吹入气体越多,气囊体积越大,推动隔板与滑片一起向上移动。电源电压恒定,R0为定值电阻,电流表A1、A2量程相同,未吹气时滑片处于R1下端。下列说法正确的是( )
A.肺活量越大,电表A1、A2的示数之差越大
B.肺活量越大,电表V与A1示数的比值越大
C.适当增大R0的阻值,可增大测量范围
D.适当增大电源电压,可增大测量范围
5.(2026·福建南平·一模)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,气球膨胀推动隔板及滑片向上运动,此时显示仪的示数变大(显示仪由电流表或电压表改装而成)。在吹气过程中下列判断正确的是( )
A.电压表示数变大 B.显示仪由电流表改装而成
C.电压表与电流表比值变大 D.电路中消耗的总功率变小
6.(2026·福建福州·一模)图甲是学生体质健康测试项目“坐位体前屈”的示意图。图乙是测量仪的原理图(电源电压恒定),推得越远,“显示器”的示数越大,反映学生柔韧水平越高。下列与测量仪有关说法正确的是( )
A.“显示器”是由电压表改造的
B.推动距离不同,定值电阻R两端的电压不变
C.如果提高电源电压,能增大该测量仪的量程
D.减小定值电阻R的阻值,能提高测量仪的精确度
7.(2026·福建泉州·一模)如图所示,为小灯泡L和定值电阻R的I-U关系图线。若把它们并联接到4V的电源上,则干路上的电流为________A;若它们串联接到8V的电源上,则小灯泡L在10s内消耗的电能为________J。
8.(2026·福建龙岩·一模)如图所示,电路中电源电压恒定,。开关、都闭合时,电流表的示数为0.8A;开关闭合、断开时,电流表的示数变化了0.2A。则电源电压为________V,电阻的阻值为________。
9.(2026·福建三明·一模)如图是小灯泡的电流随电压变化的图像,定值电阻阻值为。
(1)若将小灯泡与并联在电源电压为6V的电路中,则干路中的电流为________A;
(2)若将小灯泡与串联在电源电压为6V的电路中,则电路中的电流为________A。
10.(2026·福建厦门·一模)如图所示,电源电压为3V,闭合开关,电压表的示数为2V,此时L1、L2的电阻之比为___________;断开开关,电压表的示数为__________V。
电功、电功率、焦耳定律综合
考点2
1.(2026·福建漳州·一模)如图甲所示电路,电源电压保持不变,开关S闭合后,R1和R2消耗的电功率分别为P0和3P0,若将R1和R2按如图乙连接后,接到同一电源上,开关S闭合后,R1消耗的电功率为P1,R2消耗的电功率为P2,下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
2.(2026·福建三明·一模)如图是某家用电陶炉的简化电路。电源电压恒定,电热丝与的阻值之比为。该电陶炉有“保温”和“加热”两个挡位。下列说法正确的是( )
A.只闭合为加热挡
B.保温挡和加热挡的功率之比为
C.增大的阻值可以提高加热挡功率
D.减小的阻值可以提高加热挡功率
3.(2026·福建宁德·一模)某商场在大门前安装计数装置统计人流量,简化电路如图甲。其中S为红外线发射器,为光敏电阻。闭合开关,当有人经过时挡住射向的红外线,的阻值增大,计数器会计数一次。定值电阻的阻值为30Ω。图乙是其某时段电压表示数随时间变化的图像。电源电压恒为3V,则下列说法正确的是( )
A.电压表的示数为2V时,计数器会计数一次
B.有人经过大门时,的阻值为40Ω
C.无人经过大门时,电路的总功率为0.2W
D.有人经过大门和无人经过大门时的阻值之比为
4.(2026·福建龙岩·一模)如图是电阻甲和电阻乙的I-U图像,只将甲、乙串联在电路中,当总功率是1.8W时,电源电压是( )
A.6V B.4.5V C.3V D.1.5V
5.(2026·福建南平·一模)如图是小南家新建楼房的部分配电系统图,下列分析正确的是( )
A.电能表是测量电流做功快慢的仪表
B.图中电能表示数是20251 kW·h
C.空气开关跳闸一定是因为家庭电路出现了短路
D.电能表指示灯闪烁36次,表示消耗了0.01 kW·h的电能
6.(2026·福建福州·一模)某用电器的能量流向如图所示,该用电器可能是( )
A.节能灯 B.电视机 C.电饭锅 D.暖风扇
7.(2026·福建三明·一模)小明家的电能表在月初时示数为,月末的示数如图所示。若电价为0.5元/,则这个月小明家应交________元电费。关闭家中其他用电器,仅让一台空调单独工作,小明观察到45s内电能表脉冲指示灯闪烁32次,则这台空调的功率为________kW。
8.(2026·福建龙岩·一模)如图是一种电热水壶工作电路简化示意图,阻值为44,是总开关,是挡位开关。当闭合,接1时,电热水壶处于________(选填“加热”或“保温”)状态,此时电热水壶的电功率为________W。
9.(2026·福建宁德·一模)如图甲是小宁在社团课上使用的3D打印笔。打印笔有快、慢两挡,图乙是其内部简化电路,两个发热电热丝的阻值分别为,。使用慢挡工作时,电功率是______W;打印笔使用快挡工作10s产生的热量为______J。
10.(2026·福建厦门·一模)在AI时代大数据中心的服务器持续进行海量运算,因电流的______效应而导致芯片升温问题,目前采用的“浸没式冷液”技术是将服务器直接浸入特殊绝缘冷却液中,主要通过______的方式将芯片的内能转移至冷却液,从而实现高效冷却。
11.(2026·福建南平·一模)如图是电阻甲和乙的I-U图像,若将甲、乙并联在2.5 V的电路中,甲、乙的电功率之比为________;若将甲、乙串联在电路中,当两者电阻相同时,电源电压为________V。
12.(2026·福建福州·一模)如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡L标有“2.5V;0.3A”。闭合开关S、S1,断开开关S2,将滑片P从最左端向右移动,移至a点时小灯泡正常发光;闭合开关S、S2,断开开关S1,将滑片P从a点移回到最左端,图乙是两次操作过程中所测量的电流I与电压U的关系图像。则只闭合开关S和S1,电流I与电压U的关系图像是图乙中______(选填“A”或“B”);只闭合开关S和S2,滑片P在a点时,定值电阻R2的电功率为______W。
电学实验
考点3
1.(2026·福建漳州·一模)电子温度计是一种用电子元件测量温度的仪器。小明想利用热敏电阻和毫安表等器材制作一个电子温度计。
(1)利用图甲所示的电路,探究热敏电阻的阻值随温度t的变化规律。
①请用笔画线代替导线,将乙图中电路连接完整____;
②连接电路前,应将开关________;
③将热敏电阻置于0℃的环境中,闭合,断开,记录毫安表示数为。然后闭合,断开,调节电阻箱直至毫安表示数为________,此时与阻值相等;
④将热敏电阻置于不同温度的环境中,重复步骤③,测得数据如下表:
温度t/℃
0
10
20
30
35
40
50
60
70
80
90
100
阻值/Ω
5600
3650
2500
1550
1350
1150
800
550
400
300
220
170
由数据可知:阻值随温度的升高而变________。
(2)根据以上探究结果,设计并制作一个量程为20~50℃的电子温度计。实验器材:电源电压3V保持不变、热敏电阻、电阻箱R(0~9999Ω)、毫安表(0~1mA)、开关、导线若干。
设计思路:将器材连成如图丙所示电路,毫安表表盘(如图丁所示)直接显示对应的测量温度,请你为小明补全制作步骤。
①为了将电子温度计的最大测量值50℃标在毫安表1mA处,应将电阻箱阻值调至________Ω,并保持不变;
②通过计算,小明应将30℃的刻度线标在毫安表________mA处;
③该电子温度计的刻度线分布________(选填“左密右疏”或“左疏右密”)。
(3)小华想要增大温度计的测量范围,将电阻箱调为2700Ω,则可测量的温度最大值为________。
2.(2026·福建宁德·一模)图甲是测量小灯泡电阻的实物图。小灯泡的额定电压为2.5V,电源电压3V保持不变,标有“20Ω 1A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关各1个,导线若干。
(1)用笔画线代替导线,将图甲中的电路补充完整。
(2)正确连接电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于________(选填“A”或“B”)端;闭合开关后,发现电流表无示数,电压表示数接近3V,则故障可能是小灯泡________。
(3)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片,通过观察________来判断小灯泡是否正常工作。小灯泡正常工作时电流表的示数如图乙所示,此时小灯泡的电阻为________Ω(保留一位小数)。
(4)将图甲中小灯泡分别换成阻值为、、、的四个定值电阻,探究“电流与电阻的关系”,获得相关数据。甲、乙、丙三组同学根据实验数据,在同一坐标纸上用“描点法”画出电流I随电阻倒数变化的关系图像,如图丙所示。
①由图丙可知,电压一定时,电流与电阻倒数成________,从而推导出电流与电阻成反比。
②三组同学的实验,控制电阻两端电压最小的是________组。
③实验中发现,甲、乙、丙三组同学中有一个小组需更换变阻器才能完成实验,则该小组更换后的变阻器最大阻值至少为________Ω。
3.(2026·福建三明·一模)跨学科实践——设计“空气质量检测净化仪”
【任务要求】为了保护环境、健康生活,同学们决定设计制作空气质量检测净化仪。检测净化仪既能对空气质量进行检测,又能在空气质量不达标时进行空气净化。
【设计流程】
任务一:设计空气质量检测电路。
(1)查找资料显示空气质量等级是按照空气质量指数K划分的,如下表所示:
空气质量指数K
0~50
51~100
101~150
151~200
201~300
>300
空气质量等级
优
良
轻度污染
中度污染
重度污染
重度污染
(2)从实验室借来一个气敏电阻。通过说明书获得气敏电阻的阻值随空气质量指数K变化的关系如图1所示。
(3)经过同学们的讨论,设计了如图2所示的空气质量检测电路。其中定值电阻,电源电压U恒为6V,用电流表示数表示对应的空气质量指数K。当电流为0.12A时,空气质量等级为________。
任务二:设计空气自动净化电路
(1)在任务一的基础上同学们优化了检测电路,以实现对空气的自动净化。请将“电源”、“空气达标指示灯”和“净化系统”分别安装在图3的三个方框内,完成电路设计。则1、2、3号方框内应分别安装:( )
A.指示灯、净化系统、电源
B.净化系统、指示灯、电源
C.电源、指示灯、净化系统
D.指示灯、电源、净化系统
(2)根据图3的设计,当空气质量指数时(即从轻度污染达到中度污染时),电磁铁将衔铁吸下,净化系统启动。此时检测电路中的电流为________A(忽略电磁铁线圈的电阻)。
(3)根据图3的设计,若想进一步提高空气质量,当空气质量指数K刚达到轻度污染时就开始自动净化。请模仿“建议1”提出合理化建议并说明理由。
建议1:增大检测电路的电源电压U。
理由1:根据,若检测电路中的电流I和定值电阻不变,当变大时,电源电压U要增大;
建议2:________检测电路中定值电阻的阻值。
理由2:________。
4.(2026·福建龙岩·一模)小龙利用电源(电压恒为3V)、电压表(0~3V)、电流表(0~0.6A)、滑动变阻器(10Ω 2A)、开关、导线若干,测量某一未知电阻的阻值。
(1)小龙按图甲连接电路时,开关应处于________(选填“断开”或“闭合”)状态,滑动变阻器的滑片需移至________(选填“A”或“B”)端。
(2)闭合开关,移动滑片使电流表示数为0.3A,此时电压表的示数如图乙所示,为________V,则未知电阻的阻值为________Ω。
(3)小龙在实验室发现一捆新的细铜漆包线,想测出其阻值,他将整捆细铜漆包线按图甲替换接入电路,开关闭合后发现无论怎样移动滑片,电流表的指针有偏转但示数非常的小,而电压表的示数较大,接近3V。造成这一结果的原因是细铜漆包线的总电阻________(选填“远大于”或“远小于”)滑动变阻器的最大阻值。
(4)为了测出这捆细铜漆包线的阻值,小龙按照图丙所示电路实验:
①正确连接电路。
②闭合开关,调节电阻箱,使电压表示数为1V,电阻箱的示数如图丁所示,为________Ω。
③继续调节电阻箱,使电压表示数分别为1.5V、2V,将电阻箱的示数记录在下表中。
实验次数
电压表示数/V
电阻箱示数/Ω
1
1
2
1.5
139
3
2
71
④请根据表中数据算出细铜漆包线的阻值为________Ω。(结果保留1位小数)
⑤小龙进行多次实验的目的是________。
5.(2026·福建南平·一模)某小组用“伏安法”测量待测电阻Rx的阻值,实验电路如图甲。
(1)根据图甲用笔画线代替导线将图乙的实物图补充完整。
(2)在无法估测被测电流时,电流表应选择________量程试触。
(3)某次测量时,电压表的示数为3V,电流表的示数如图丙为_______A,则待测电阻的阻值为_______Ω。
(4)实验时应多测几组数据,求电阻的平均值,目的是_______。
(5)在不改变器材的前提下,实验小组利用该实验装置还可以探究________。
A.电流与电压的关系 B.电流与电阻的关系
(6)若撤去电压表和滑动变阻器,新增一个阻值为R0的定值电阻,利用如图丁所示的实验电路,也能测量待测电阻Rx的阻值。实验步骤如下:
①首先,闭合开关S1、S2,记录电流表的示数I1。
②接着,断开开关_______,记录电流表的示数I2。则待测电阻的阻值Rx=_________(用R0、I1、I2表示)。
6.(2026·福建南平·一模)实验小组利用图装置“探究电流产生的热量与哪些因素有关”,容器内密封有空气和电阻丝。
(1)通电后,发热的电阻丝通过________方式使密闭容器内空气的内能增大。
(2)实验中通过________反映电阻丝产生热量的多少。
(3)图甲实验中,移动滑动变阻器的滑片,是为了探究电流产生的热量与________的关系。
(4)图乙实验中,将电阻丝R1、R2(R1>R2)分别密封在装有等质量空气的2个相同容器中,闭合开关,通电2 min后记下温度计示数变化量分别为t1、t2,若t1_______(选填“>”“<”或“=”)t2,可以得到结论:当电流和通电时间一定时,________越大,产生的热量就越多。
7.(2026·福建莆田·一模)“测量小灯泡的额定功率”实验中,器材有电源、滑动变阻器、两个电流表、小灯泡(为3.8V)定值电阻(阻值为10Ω)、开关及若干导线。
(1)根据图甲,用笔画线代替导线,将图乙中未画出的两条导线补充完整;
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现灯不亮,两电流表有示数且相同,故障可能是______或______;
(3)排除故障后,为了测量小灯泡的额定功率,移动滑动变阻器的滑片,直到电流表示数为______A时小灯泡正常发光,电流表的示数如图丙,该示数为______A,则小灯泡的额定功率为______W。
8.(2026·福建厦门·一模)探究电流产生的热量与哪些因素有关,实验电路如图所示。
(1)图甲可以探究电流产生的热量与___________、__________的关系。R1装在密闭有空气的烧瓶中,温度计示数的变化反映了__________。
(2)图乙中两烧瓶内密闭的空气质量相同,R2>R1,采用串联的方法控制_________相同。闭合开关,观察到装有R2的烧瓶的温度计温度上升更快,得出结论:其他条件相同时,_________。
(3)电气安装规范:导线连接处的电阻应小于或等于同长度导线的电阻,目的是_________。
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