专题12 欧姆定律及其应用(5年汇编)(天津专用)2022-2026年中考物理真题分类汇编
2026-09-17
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摘要:
**基本信息**
整合天津2022-2026年中考真题及模拟题,聚焦欧姆定律三大核心考点,通过伏安法测电阻、动态电路分析、电子浮力秤等真实情境,强化实验探究与知识应用能力。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|综合题|8题|电流与电压电阻关系、电阻测量、欧姆定律应用|含实物连线(2025中考)、实验方案设计(2023中考电源电压测量),呼应天津考情中实验评估趋势|
|选择题|12题|U-I图像分析(2023中考)、动态电路(2026南开区一模)|结合黑箱问题(2026红桥区二模)、电表判断(2024中考多选题),覆盖高频易错点|
|填空题|3题|电路电流电压比值(2022中考)、传感器电阻计算(2026东丽区一模)|注重基础公式应用与隐含条件挖掘|
内容正文:
专题12 欧姆定律及其应用
5年真题1年模拟·答案版
考点01 电流与电压、电阻的关系
1.(1);(2)电压;绘制I﹣U图像;(3)通过导体的电流与导体的电阻成反比。
2.(1);(2)2.6;0.26;(3)小于。
考点02 电阻的测量
1.(1);(2)①按电路图连接电路;②闭合开关S1、S2,调节滑动变阻器的滑片到适当位置,读出电流表的示数I1;③断开开关S2,保持滑片位置不动,读出电流表的示数I2;
(3)。
2.(1)见解答(答案不唯一,但步骤和电源电压的表达式需与电路图一致);
(2)主要的实验步骤和需要测量的物理量:
①按照电路图连接电路;
②闭合开关S,读出电流表的示数I;
(3)电源电压的表达式:U=IR总=I(R1+R2)。
3.(1)(2)2.4;0.24;10.0;10.2。
考点03 欧姆定律的应用
一、单项选择题
1.A
二、多项选择题
2.BC
三、填空题
3.1:1;3:4。
四、综合题
4.【合格设计】B;【良好设计】U0;2;【优秀设计】【拓展延伸】。
5.(1);(2)电流表示数为2A。
一、单项选择题
1.B
2.B
3.A
4.C
二、多项选择题
5.CD
6.BD
7.ABD
8.AD
三、填空题
9.200;1:1。
10.3:2;3:5。
四、综合题
11.(1);(2)A;(3)定值电阻R断路;(4)2.4;10;(5)移动滑动变阻器滑片,多次测量取平均值。
12.(1)b;(2)A;(3)①1;②;③电阻;正。
13.(1);(2)先闭合S2和S4,断开S1和S3;调节变阻器使得电流表有合适的读数I1,再闭合S1和S3;断开S2和S4,保持滑片位置不变,读出电流表的示数为I2。(3)。
14.(1)定值电阻短路;(2)B;(3)电压一定时,电流与电阻成反比;(4)“40Ω,1A”。
15.(1)太阳能稳压供电系统的电源电压为12V;(2)定值电阻R2可能的阻值为50Ω或40Ω。
16.;;;C。
试卷第1页,共3页
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专题12 欧姆定律及其应用
5年真题1年模拟
考点分类
天津考情(2022-2026)
命题规律
考点01 电流与电压、电阻的关系
2024、2025年综合题
命题情境:电阻一定,探究电流与电压关系;电压一定,探究电流与电阻的关系;结合I-U、I-R图像分析。高频易错点:混淆滑动变阻器在实验中的作用;I-R图像矩形面积代表定值电阻两端电压。命题趋势:考查实物连线、数据处理、描点作图;增加实验评估设问,判断器材是否满足实验要求。
考点02 电阻的测量
2022、2023、2025年综合题
命题情境:伏安法测定值电阻;安阻法/伏阻法测电阻。高频易错点:滑动变阻器接线错误;电表量程和分度值判断错误;设计实验步骤逻辑顺序颠倒。命题趋势:侧重实验方案设计,要求画出电路图、书写实验步骤、推导表达式;会评估方案可行性,限定器材条件下完成测量。
考点03 欧姆定律的应用
2023年单项选择题
2024年多项选择题
2022年填空题
2023、2026年综合题
命题情境:动态电路;创新综合装置,考查刻度是否均匀;U-I图像结合欧姆定律计算。高频易错点:分不清电压表、电流表测量对象;忽略电表量程、元件额定值等隐含安全条件。命题趋势:覆盖动态变化、比值、极值;大量结合生活创新装置;增加刻度均匀性分析;图像、黑箱问题逐步增多。
考点01 电流与电压、电阻的关系
1.(2025•天津中考)在探究“电流与电压和电阻的关系”的实验中:
(1)请用笔画线代替导线,将图中的电路连接完整;
(2)表一是探究电流与 电压 关系的实验数据,为分析它们的定量关系,需要对表一中的数据进行处理,请简要说明如何处理数据: 绘制I﹣U图像 (写出一种方法即可);
(3)分析表二中的数据,可得结论:当电压一定时, 通过导体的电流与导体的电阻成反比 。
表一
实验序号
电压U/V
电流I/A
1
1.0
0.20
2
1.5
0.30
3
2.0
0.40
…
…
…
表二
实验序号
电阻R/Ω
电流I/A
1
5
0.48
2
10
0.24
3
15
0.16
…
…
…
解:(1)电源电压是3V,电压表选择0﹣3V量程,滑动变阻器一上一下连接,实物图如下:
(2)在探究电流与电压的定量关系时,根据记录的数据可以绘制I﹣U图像找出规律。
(3)分析表二中的数据,可得结论:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
答案:(1)见解答;(2)电压;绘制I﹣U图像;(3)通过导体的电流与导体的电阻成反比。
2.(2024•天津中考)在“探究电阻一定时电流与电压关系”的实验中:
(1)请用笔画线代替导线将图1的电路连接完整;
(2)在某次实验时两电表的示数如图2所示,电压表的示数为 2.6 V,电流表的示数为 0.26 A;
(3)根据两个小组的实验数据,画出了定值电阻R1与R2的电流I与电压U关系图象,如图3所示。由图象可知R1 小于 R2(选填“大于”“小于”或“等于”)。
解:
(1)图1中两个电表还未接入电路,在该实验中,电压表应与电阻R并联,电流表应串联在电路中,因电源为两节干电池串联(电源电压约为3V),且电路中电流不大,所以两个电表都应选择小量程(或者由图2可知两个电表都应选择小量程),且连接电表时都应注意电流从正接线柱流入、从负接线柱流出,如下图所示:
(2)由图2可知,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,则电压表的示数为2.6V;电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,则电流表的示数为0.26A;
(3)由图3可知,当R1和R2的电压相同时,通过R2的电流较小,说明其对电流的阻碍作用较大,则R2的电阻较大,即R1<R2。
答案:(1)见解答;(2)2.6;0.26;(3)小于。
考点02 电阻的测量
1.(2025•天津中考)小明从废弃的电热锅中拆下了一个加热盘,其阻值在28~32Ω之间。为测量其电阻,他找来了一个电源(电压U0为35V),一个电流表(量程为0~0.6A),两个滑动变阻器R1(最大阻值约为50Ω)和R2(最大阻值约为100Ω),开关和导线若干。请你合理选择上述器材设计实验,测出加热盘电阻Rx的阻值。要求:
(1)画出实验电路图;
(2)写出实验步骤及所需测量的物理量;
(3)写出加热盘电阻Rx的数学表达式(用已知量和测量量表示)。
解:
加热盘电阻的阻值在28~32Ω之间,为测量其阻值,他找来了一个电源(电压U0为35V),一个电流表(量程为0~0.6A),没有电压表,如果只有加热盘电阻接入电路,此时电流约为,超过了电流表的量程,所以不能单独将加热盘电阻接入电路,需要在电路中串联一个滑动变阻器;
若选用变阻器R1,且R1max>Rx,当只有变阻器R1接入电路时,电路中的电流至少为
,所以为了保证电路安全,应选用最大阻值更大的变阻器R2,且实验中采用“局部短路”的接法,即其中一个开关与加热盘电阻Rx并联,电路图如下:
(2)步骤:①按电路图连接电路;②闭合开关S1、S2,调节滑动变阻器的滑片到适当位置,读出电流表的示数I1;③断开开关S2,保持滑片位置不动,读出电流表的示数I2;
(3)在步骤②中,只有变阻器R2接入电路,则变阻器R2接入电路的阻值为:;
在步骤③中,R2与Rx串联,且变阻器R2接入电路的阻值不变,此时电路的总电阻:;
根据电阻的串联规律可知,加热盘的电阻值:。
答案:(1)见解答;(2)①按电路图连接电路;②闭合开关S1、S2,调节滑动变阻器的滑片到适当位置,读出电流表的示数I1;③断开开关S2,保持滑片位置不动,读出电流表的示数I2;(3)。
2.(2023•天津中考)小明要测出一个电压约为30V的电源电压(电压保持不变),手边可供选用的器材如下:待测电源;一块电压表(量程0~15V);一块电流表(量程0~0.6A);两个阻值已知的电阻,分别为R1(20Ω)和R2(40Ω);一个开关及若干导线。请你合理选择器材,设计实验测出该电源的电压。要求:
(1)画出实验电路图;
(2)写出主要的实验步骤和需要测量的物理量;
(3)写出电源电压的表达式(用已知量和测量量表示)。
解:【方法一】(1)实验电路图如下,两电阻串联;电源电压约为30V,R总=R1+R2=20Ω+40Ω=60Ω,电路中的电流约,小于电流表的小量程,可将电流表以小量程接入电路;
(2)主要的实验步骤和需要测量的物理量:
①按照电路图连接电路;
②闭合开关S,读出电流表的示数I;
(3)根据欧姆定律得,U=IR总=I(R1+R2)。
【方法二】(1)实验电路图如下,两电阻串联,电压表(量程0~15V)测小电阻R1两端的电压;
(2)主要的实验步骤和需要测量的物理量:
①按照电路图连接电路;
②闭合开关S,读出电压表的示数U1;
(3)根据串联分压的规律可得:,
则电源电压:U。
答:(1)见解答图(答案不唯一,但步骤和电源电压的表达式需与电路图一致);
(2)主要的实验步骤和需要测量的物理量:
①按照电路图连接电路;
②闭合开关S,读出电流表的示数I;
(3)电源电压的表达式:U=IR总=I(R1+R2)。
3.(2022•天津中考)小明同学利用伏安法测电阻。
(1)请你根据小明设计的如图所示电路图甲,用笔画线代替导线将图乙的电路连接完整;
(2)小明进行第二次测量时,电表示数如图丙所示,请你将下表补充完整。
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
电阻平均值R/Ω
1
1.7
0.16
10.6
10.2
2
2.4
0.24
10.0
3
2.8
0.28
10.0
解:(1)根据电路图知滑动变阻器接左下接线柱,由电源电压知电压表选用0~3V的量程与定值电阻并联,见下图:
乙
(2)由图丙知电压表量程为0~3V,由图所示电压表可知,其分度值为0.1V,其示数为2.4,
电流表量程为0.6A,由图所示电流表可知,其分度值为0.02A,示数为0.24A;
根据欧姆定律得定值电阻的阻值为:R210.0Ω,
平均电阻为:R10.2Ω。
答案:(1)见解答图;(2)2.4;0.24;10.0;10.2。
考点03 欧姆定律的应用
一、单项选择题
1.(2023•天津中考)定值电阻R的U﹣I关系图象如图所示,当该电阻两端电压为3V时,通过它的电流为( )
A.1A B.2A C.3A D.4A
解:由图可知通过该电阻的电流为2A时,电阻两端的电压为6V,
根据欧姆定律可得电阻的阻值R3Ω,
当该电阻两端电压为3V时,通过它的电流为I′1A。
答案:A。
二、多项选择题
(多选)2.(2024•天津中考)如图所示的电路中电源电压不变,a、b为同种电表(电流表或电压表)。闭合S1和S2,a、b两表示数分别为3和1(单位为A或V);将a、b换为另一种电表,闭合S1、断开S2,a表示数为0.4(单位为A或V)。则( )
A.R1的电阻为5Ω
B.R2的电阻为7.5Ω
C.前一种情况中a表的示数为3V
D.后一种情况中b表的示数为1.2A
解:由题知,a、b为同种电表(电流表或电压表);
ABC、由图知,闭合S1和S2,若a、b都为电流表,则会造成电源短路,所以a、b都为电压表,此时两个电阻串联,a表测电源电压,b表测R2两端的电压;
由题意可知此时a、b两表示数分别为3V和1V,即电源电压为3V,R2两端的电压为1V,故C正确;
根据串联电路的电压特点可知,R1两端的电压:U1=U﹣U2=3V﹣1V=2V,
根据串联分压的规律可得,即,所以R1=2R2;
将a、b换为另一种电表,闭合S1、断开S2,若a、b都为电压表,则会造成电路断路,所以a、b都为电流表,此时两个电阻并联,a表测通过R2的电流,b表测干路电流,
根据并联电路的电压特点可知,此时两个电阻的电压都是3V,由题意可知此时a表示数为0.4A,即I2=0.4A,
则R2的阻值为:,
由前面分析可知,R1的阻值:R1=2R2=2×7.5Ω=15Ω,故A错误,B正确;
D、并联电路中各支路两端的电压相等,且R1:R2=2:1,
则根据并联分流的规律可得通过R1、R2的电流之比为,
则通过R1的电流为,
由并联电路的电流特点可知,干路电流(此时b表的示数):I=I1+I2=0.2A+0.4A=0.6A,故D错误。
答案:BC。
三、填空题
3.(2022•天津中考)如图所示电路,电阻R1为3Ω,R2为1Ω。当开关S闭合后,通过电阻R1、R2的电流之比为 1:1 ,电压表V1、V2的示数之比为 3:4 。
解:闭合开关,两电阻串联接入电路,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测电源电压,串联电路各处电流相等,所以通过电阻R1、R2的电流之比为1:1;
串联电路总电阻等于各部分电阻之和,根据U=IR可得电压表V1、V2的示数之比为:
。
答案:1:1;3:4。
四、综合题
4.(2026•天津中考)现利用图1所示的器材制作“电子浮力秤”,用电压表(测量范围0~U0)的示数表示所称物体质量的大小。圆柱形薄壁外筒内装有适量水,带有秤盘的圆柱形浮体竖直漂浮在水中,秤盘通过轻质绝缘硬杆与滑动变阻器的滑片P连接。称量前滑片P位于A端;当秤盘上所放物体的质量达到最大称量值时,滑片P位于B端,此时浮体刚好浸没且未触底,称量过程中水未溢出。请根据下表中的评价指标完成电路部分的设计。
等级评价指标
合格
良好
优秀
称量物体的质量越大,电压表的示数越大
满足合格要求且称量时电压表的示数变化范围为U0~U0
满足良好要求且电压表的示数随所称物体质量的变化而均匀变化
【合格设计】图2所示的电路,为达到合格等级,应将C点连接到滑动变阻器的 B (选填“A”或“B”)端。
【良好设计】为达到良好等级,图2电路中所用电源的电压应为 U0,滑动变阻器的最大电阻应为R0的 2 倍。
【优秀设计】利用现有器材,在图3中重新设计并连接电路,使其达到优秀等级。
【拓展延伸】已知浮体的高度和横截面积分别为H和S0,外筒横截面积为3S0,若浮力秤的最大称量值为浮体和秤盘总质量的n倍,不考虑P与AB间的摩擦,则滑动变阻器A、B两端之间的距离应为 。
解:【合格设计】图2中,电压表测R0两端的电压,要使称量物体的质量越大,电压表的示数越大,则滑动变阻器与R0应串联,根据串联电路的电压规律可知,称量物体的质量越大时,滑动变阻器两端的电压应越小,根据串联电路的分压原理可知R的阻值应变小,故应将C点连接到滑动变阻器的B端;
【良好设计】在图2中,当滑片P位于B端时,电路为R0的简单电路,此时电源电压等于电压表的最大示数,故电源电压为U0;
当滑片P位于A端时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,电压表的示数最小为,
根据串联电路的电压规律可知滑动变阻器两端的电压为,
根据串联电路的分压原理可知,滑动变阻器的最大电阻为,
即滑动变阻器的最大电阻应为R0的2倍;
【优秀设计】将电源、开关、定值电阻R0、滑动变阻器整个AB电阻丝依次串联接入电路中,再将电压表并联在R0靠近开关的一端与滑片P之 间。此时滑动变阻器全部接入电路中,移动滑片时电路的总电阻不变,电路电流恒定,电压表示数与滑片移动距离成正比,因此随质量均匀变化,因为R滑大=2R0,当滑片在A端,电压表测R0两端的电压,为。当滑片在B端,电压表测电源电压即U0,电压表示数能 够同时满足示数范围。电路连接如图所示:
【拓展延伸】由题意可知,浮体和秤盘总是处于漂浮状态,假设浮体和秤盘的质量为m0,水的密度为ρ,
根据漂浮条件可知,未称量时浮体受到的浮力为F浮0=G0=m0g,
根据阿基米德原理可知,浮体排开水的体积:;
根据V=Sh可知,此时浮体浸入水中的深度:;
达到最大称量值时浮体排开水的体积:V排=S0H,
根据阿基米德原理可得:,即,
此时水面上升的高度:Δ,
则浮体下沉的高度,即滑动变阻器A、B两端之间的距离:
h下沉=H﹣h0﹣Δ。
答案:【合格设计】B;【良好设计】U0;2;【优秀设计】见解答【拓展延伸】。
5.(2023•天津中考)如图所示的电路,电源电压为5V,四个定值电阻的阻值均为5Ω。请完成下列任务:
(1)画出开关均断开时的等效电路图(只画出电路中工作电阻的连接方式);
(2)当开关均闭合时,求电流表的示数。
解:(1)开关均断开时,R1、R2串联接入电路,如图:
(2)开关均闭合时,R1、R3并联接入电路,电流表测干路电流,
并联电路各支路两端电压相等,并联电路干路电流等于各支路电流之和,根据欧姆定律可得电流表示数。
答:(1)见上图;(2)电流表示数为2A。
一、单项选择题
1.(2026•南开区一模)如图所示,电源电压和灯泡L的电阻均保持不变。闭合开关S,滑片P从中点向下滑动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表的示数变大 B.电流表A1的示数变小
C.灯泡L的亮度变暗 D.电流表A2的示数不变
解:由图可知,闭合开关,灯泡与滑动变阻器并联,电压表测量电源电压,电流表A2测量干路电流,A1测量通过滑动变阻器的电流;
因为电压表测的是电源电压,且电源电压不变,所以电压表示数不变;
当滑片从中点向下滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,根据I可知,通过滑动变阻器的电流变小,而电流表A1与滑动变阻器串联,故电流表A1的示数变小;又因为灯泡两端的电压和电阻均不变,所以通过灯泡的电流不变;根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,滑片从中点向下滑动时,干路电流减小,电流表A2的示数减小,综上所述,ACD错误,B正确。
答案:B。
2.(2026•河东区一模)在小组讨论“特殊方法测电阻”实验方案时,小梦收集到如图所示的四个电路,R0为阻值已知的定值电阻。利用下列电路,能测出未知电阻Rx的电路图是( )
A. B.
C. D.
解:A、因为图中电阻Rx被短路,无法测量其电流和电压,不可以计算待测电阻,故A错误;
B、由电路图可知,开关S1、S2闭合时,电路为Rx的简单电路,电压表测量电源电压,开关S1闭合、S2断开时,两个电阻串联,测量待测电阻的电压Ux;R0两端的电压为U﹣Ux,根据串联电压之比等于电阻之比,即(U﹣Ux):Ux=R0:Rx;可以计算待测电阻;故B正确;
C、图中两个电阻并联,电流表始终测待测电阻的电流,无法测量定值电阻的电流,不能计算电源电压,不可以得出待测电阻的电压,无法计算待测电阻大小,故C错误;
D、开关S1、S2闭合时,R0短路,电压表测量电源电压;
开关S1闭合、S2断开时,电压表测量电源电压;无法知道Rx两端的电压;故不能计算待测电阻大小,故D错误。
答案:B。
3.(2026•红桥区一模)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.电流表示数的最小值为0.18A
B.电压表示数的最大值为0.9V
C.电流最大时,R1与R2两端的电压之比是1:2
D.电路正常工作时,滑动变阻器的阻值变化范围在20~10Ω之间
解:由电路图可知,电阻R1和滑动变阻器R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中电流;根据滑动变阻器的移动可知电路中总电阻的变化,根据欧姆定律求出电路中电流的变化,再根据串联电路的分压特点求出电压表的示数变化;
A.当变阻器R2为最大阻值时,电路中的总电阻最大,此时电流最小为
。则电流表的最小值为0.18A,故A正确;
BC.当电流表接入量程为0~0.6A,当电路中电流为0.6A时,电压表示数为UV=IR1=0.6A×5Ω=3V
电压表接入的量程为0~3V,所以电压表示数的最大值为3V,电路中电流最大为0.6A。根据串联电压规律,此时R2电压为U2=U﹣U1=4.5V﹣3V=1.5V
所以电流最大时,R1与R2的电压之比为,故BC错误;
D.电流最大时,滑动变阻器的阻值最小,此时最小阻值为
滑动变阻器阻值越大,电流表和电压表示数越小,则滑动变阻器接入电路的最大阻值可达到20Ω,所以电路正常工作时,滑动变阻器的阻值变化范围在2.5~20Ω之间,故D错误。
答案:A。
4.(2026•河北区二模)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乘积变大
D.电压表与电流表示数的比值变小
解:由电路图可知,闭合开关,声敏电阻R与小灯泡L串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流;
AB、已知声敏电阻R的阻值随声音的增强而减小,则当声音变强时,声敏电阻R的阻值减小,电路的总电阻减小,由I可知,电路中的电流变大,即电流表示数变大,故A错误;
电路中的电流变大,且灯丝电阻不变,由U=IR可知灯泡两端的电压变大,即电压表示数变大,故B错误;
C、因为电压表和电流表的示数都变大,所以电压表与电流表示数的乘积变大,故C正确;
D、由R可知电压表与电流表示数的比值等于灯丝的电阻,且灯丝电阻不变,所以电压表与电流表示数的比值不变,故D错误。
答案:C。
二、多项选择题
(多选)5.(2026•东丽区一模)如图甲所示,电源电压不变,闭合开关S,电压表V的示数为U0。当滑动变阻器滑片P在最右端时,电流表A1的示数为I1,如图乙所示的A1、A2两个电流表指针偏转角度相同。下列判断中正确的是( )
A.电源电压为2U0
B.电阻R1的阻值为
C.电阻R2的最大阻值为
D.当滑动变阻器滑片P在最右端时,电路的总电阻为
解:根据电路图可知,R1、R2并联,电流表A1测量R1的电流,电流表A2测量干路电流,电压表测量电源电压;
A、因为电压表测量电源电压,所以电源电压为U0,故A错误;
B、因为干路电流大于每一条支路中的电流,而两电流表指针偏转角度相同,所以A2选用的是大量程,A1选用的是小量程,且指针位置相同时电流表大量程示数是小量程示数的5倍;已知电流表A1的示数为I1,则电流表A2的示数为5I1;
由可知电阻R1的阻值:,故B错误;
C、因干路电流等于各支路电流之和,所以通过R2的电流为5I1﹣I1=4I1;
由可知,电阻R2的最大阻值:,故C正确;
D、当滑动变阻器滑片P在最右端时,由可知,电路的总电阻:,故D正确。
答案:CD。
(多选)6.(2026•河西区二模)如图所示,电源电压恒为6V,电流表的测量范围是0~0.6A,电压表的测量范围是0~3V,小灯泡上标有“2V,1W”字样(设灯丝电阻不变),滑动变阻器标有“20Ω,1A”字样。闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,在不损坏电路元件的前提下,电流表、电压表示数的变化范围分别是( )
A.电流表示数的变化范围:0.25A~0.6A
B.电流表示数的变化范围:0.25A~0.5A
C.电压表示数的变化范围:1.5V~2V
D.电压表示数的变化范围:1V~2V
解:AB、由图可知,小灯泡与滑动变阻器串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量小灯泡两端的电压;
根据题意可知,小灯泡的额定电压为2V,小于3V,即小灯泡两端的最大电压UL=2V,
由P=UI可知,小灯泡允许通过的最大电流:,
电流表量程为0~0.6A,所以电路中允许通过的最大电流I大=IL=0.5A;
由可知,小灯泡的电阻:,
当滑动变阻器接入电路的阻值最大,即R滑=20Ω,根据欧姆定律可知,此时电路中的电流最小,
根据串联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻:R=R滑+RL=20Ω+4Ω=24Ω,
电路中的最小电流:,故A错误,B正确;
CD、小灯泡两端的最小电压:UL小=I小RL=0.25A×4Ω=1V,最大电压是额定电压,电压表的示数变化范围为1V~2V,故C错误,D正确。
答案:BD。
(多选)7.(2026•红桥区二模)如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1为滑动变阻器,R2和R3为定值电阻。闭合开关S。在保证电路元件安全的前提下,将滑动变阻器的滑片P由b端移至a端,电压表V1、电压表V2、电流表A示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔI。则( )
A.电流表A的示数变大
B.电压表V2的示数变小
C.ΔU1与ΔI的比值等于R2的阻值
D.ΔU2与ΔI的比值等于R3的阻值
解:
由电路图可知,定值电阻R2和R3与滑动变阻器R1串联,电压表V1测滑动变阻器R1两端的电压,电压表V2测滑动变阻器R1和定值电阻R2两端的总电压,电流表A测电路中的电流。
AB.闭合开关S,将滑片P由b端向a端滑动一段距离后,变阻器连入电路中的电阻变小,电路总电阻变小,由欧姆定律知电路中的总电流变大,即电流表示数变大,故A正确;根据U=IR可知,R3两端的电压变大,由串联电路电压的规律可知滑动变阻器R1和定值电阻R2两端的总电压变小,即电压表V2示数变小,故B正确;
CD、设滑动变阻器滑片移动前后,电路中的电流分别为I1、I2,
则电压表V1的示数分别为:U1=U﹣I1(R2+R3),U1′=U﹣I2(R2+R3),
所以电压表V1的示数的变化量ΔU1=U1﹣U1′=U﹣I1(R2+R3)﹣[U﹣I2(R2+R3)]=(I2﹣I1)(R2+R3)=ΔI(R2+R3);
即电压表V1示数的变化量与电流表示数的变化量的比值为:,故C错误;
电压表V2的示数分别为:U2=U﹣I1R3,U2′=U﹣I2R3,
所以电压表V2的示数的变化量ΔU2=U2﹣U2′=U﹣I1R3﹣(U﹣I2R3)=(I2﹣I1)R3=ΔIR3;
即电压表V2示数的变化量与电流表示数的变化量的比值为:,故D正确。
答案:ABD。
(多选)8.(2026•南开区三模)如图所示的电学黑箱中,有两只电阻:定值电阻R0=8Ω,另一为未知电阻Rx。由箱内抽出三根引线a、b、c。当开关S与c闭合时,电流表读数为1A,电压表读数为8V;当开关S与d闭合时,电流表读数仍为1A,电压表读数为10V,下列说法正确的是( )
A.R0与Rx串联接入电路 B.电源电压为18V
C.a、c接线柱间接R0 D.Rx的阻值为2Ω
解:ABC、不管开关怎样变化,电流表的示数始终不变,可知R0与Rx顺次连接,两电阻串联;开关接c时,测量部分的电阻,说明电压表测量R0两端的电压,开关在d点时,电压表测量电源电压,故电源电压为10V;故A正确,BC错误;
D、由题意可知:U0=8V,I=1A,U=10V;,故D正确。
答案:AD。
三、填空题
9.(2026•东丽区一模)如图甲是一种家用天然气泄漏检测仪,其内部简化电路如图乙。电源电压为4.5V,定值电阻R的阻值是100Ω,R0是气敏电阻。当报警器两端的电压达到3V时报警,此时R0的阻值是 200 Ω,通过R与R0的电流之比为 1:1 。
解:由电路图可知,R与R0串联,报警器并联在R0两端;当报警器两端的电压达到3V时,R两端的电压UR=U﹣U0=4.5V﹣3V=1.5V,
电路中的电流,
此时气敏电阻R0的阻值,
串联电路电流处处相等,所以通过R与R0的电流之比为1:1。
答案:200;1:1。
10.(2026•北辰区二模)如图电路中,R1、R2为定值电阻。甲、乙均为电压表,同时闭合开关S1、S2,甲、乙两表的示数之比为5:2,则R1、R2的阻值之比为 3:2 ;将甲、乙均换成电流表,仅闭合开关S1,此时甲、乙两表的示数之比为 3:5 。
解:(1)由图可知,若开关S1、S2闭合,甲、乙两表均为电压表,则R1、R2串联,电压表甲测电源电压,电压表乙测R2的电压,
根据串联电路的电压特点可知,R1、R2两端的电压之比;
结合串联分压可知R1、R2电阻之比;R1:R2=U1:U2=3:2;
(2)若开关S1闭合、S2断开,两表均为电流表,R1、R2并联,电流表甲测量通过R2支路的电流,电流表乙测量干路的电流,
由并联电路的分流原理知,,
甲、乙两表的示数之比:。
答案:3:2;3:5。
四、综合题
11.(2026•北辰区一模)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,如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 A (填“A”或“B”)端;
(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 定值电阻R断路 ;
(4)排除故障后,正确连接电路。移动滑动变阻器滑片到某位置时,发现电流表示数为0.24A,电压表示数如图乙所示,为 2.4 V,则定值电阻R的阻值为 10 Ω;
(5)为了减小实验误差,小勤应采取的措施是 移动滑动变阻器滑片,多次测量取平均值 。
解:(1)伏安法测电阻实验中,电压表应与定值电阻并联,电源电压为3V,所以电压表选0~3V量程。将电压表的“3”接线柱与定值电阻R的右端相连,连接如图所示:
(2)为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处。由图甲可知,滑动变阻器滑片在A端时接入电路的电阻丝最长,阻值最大,所以滑片应位于A端。
(3)闭合开关后,电压表有示数,说明电压表两接线柱到电源两极是通路;电流表无示数,说明电路中存在断路,综合判断故障可能是定值电阻R断路。
(4)由图乙可知,电压表选用小量程,分度值为0.1V,其示数为2.4V。
定值电阻R的阻值为;
(5)为减小实验误差,应移动滑动变阻器滑片,多次测量取平均值。
答案:(1)见解答;(2)A;(3)定值电阻R断路;(4)2.4;10;(5)移动滑动变阻器滑片,多次测量取平均值。
12.(2026•河西区二模)小明做“探究导体中的电流与导体两端电压关系”的实验时,选用的实验器材有:电压恒为6V的电源、定值电阻R1、电压表、电流表、最大阻值为20Ω的滑动变阻器R2、开关及导线,实验电路如图1所示。请你完成下列内容。
(1)连接完电路,实验前应将滑动变阻器的滑片P移至 b (选填“a”或“b”)端。
(2)电路连接正确且规范操作后,闭合开关,小明发现电流表无示数,电压表示数为6V。若电路中仅有一处故障,则故障可能是 A 。(选填字母)
A.电阻R1断路;
B.电阻R1短路。
(3)排除故障后继续实验,小明记录的实验数据如表所示:
实验序号
1
2
3
4
5
电压/V
1.5
2.5
3.5
4.5
5.5
电流/A
0.15
0.25
0.35
0.45
0.55
①老师指出表中有一组数据是无法从实验中测得的,这组数据的实验序号是 1 。
②根据表格中的有效数据,在图2中描点画出I﹣U关系图像。
③通过实验得出初步结论:当 电阻 一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 正 比。
解:(1)为了保护电路,闭合开关前变阻器调到最大位置,图中左下接入电路,调到最右端b端;
(2)闭合开关,小明发现电流表无示数,说明电路可能断路,电压表示数为6V,说明电压表与电源连通,电压表被串联在电路中,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,即故障可能是定值电阻R1断路,答案:A;
(3)由表中第1组数据可知,当定值电阻两端电压为1.5V时,通过定值电阻的电流为0.15A,根据串联电路的规律及欧姆定律可知,滑动变阻器连入电路中的电阻为:
,因此第1组数据是无法从实验中测得的,要想完成这组数据滑动变阻器规格至少为30Ω;
根据表格中的有效数据,在图2中描点画出I﹣U关系图像,如图所示。
根据图像是直线可得出结论:当电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比;
由表中数据可知,忽略误差不计,电压与电流的比为一定值,故可得出结论:当电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比。
答案:(1)b;(2)A;(3)①1;②见解答;③电阻;正。
13.(2026•和平区二模)在电子测量技术和智能设备研发中,精准测量中低值电阻器的电阻(5~50Ω)是核心基础操作,广泛应用于物联网传感器、智能穿戴设备(如手环的心率传感器内阻校准)、工业控制模块等场景。在智能家居的温湿度传感器中,敏感元件的电阻(常为10Ω左右)会随环境参数变化,需通过精准测量实现信号校准。现有一个电压约为15V的电源(电压恒定不变),一个阻值为5Ω的定值电阻R0,一个只有0~0.6A测量范围的电流表,一个最大阻值约为50Ω的滑动变阻器,开关及导线若干。请你设计一个实验,比较精确地测出一个约为10Ω的敏感元件的电阻Rx。要求:
(1)画出实验电路图;
(2)写出主要实验步骤和需测量的物理量;
(3)写出待测敏感元件的电阻Rx的数学表达式(用已知量和测量量表示)。
解:(1)一个阻值为5Ω的定值电阻R0,一个只有0~0.6A测量范围的电流表,一个最大阻值约为50Ω的滑动变阻器,测量一个约为10Ω的敏感元件的电阻Rx,由于缺少电压表,采用待测电阻与定值电阻并联方法测量,如图所示:
(2)实验步骤:
先闭合S2和S4,断开S1和S3;调节变阻器使得电流表有合适的读数I1,再闭合S1和S3;断开S2和S4,保持滑片位置不变,读出电流表的示数为I2。
(3)由于电路中始终两个定值电阻并联后与滑动变阻器串联,故通过滑动变阻器的电流不变,则并联部分的电压不变,则有I1R0=I2Rx;
待测敏感元件的电阻。
答案:(1)见解答;(2)先闭合S2和S4,断开S1和S3;调节变阻器使得电流表有合适的读数I1,再闭合S1和S3;断开S2和S4,保持滑片位置不变,读出电流表的示数为I2。(3)。
14.(2026•红桥区三模)小华和同学们进行了“探究电流与电阻的关系”实验。实验器材有:三节干电池(每节恒为1.5V)、电流表一只、电压表一只、滑动变阻器两个(分别标有“20Ω,2A”“40Ω,1A”字样)、定值电阻4个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω)、开关一个、导线若干。他们利用这些器材设计了如图甲所示的电路。
(1)小华先将5Ω的电阻接入电路,闭合开关,发现电流表有示数、电压表无示数,出现该故障的原因可能是 定值电阻短路 。(写出一种即可)
(2)排除故障后,闭合开关,移动滑片至某一位置,观察并记录两电表示数。接着将5Ω的电阻换成10Ω,闭合开关,为控制定值电阻两端电压不变,应将滑动变阻器的滑片向 B (选填“A”或“B”)端移动。
(3)多次更换定值电阻进行实验,并根据实验数据画出电流随电阻变化的I﹣R图象,如图乙所示。通过观察发现:在误差范围内,图象上的任意点和坐标轴围成的矩形面积大小都相等,因此可以得出的实验结论是 电压一定时,电流与电阻成反比 。
(4)为了完成整个实验,他们选取的滑动变阻器规格是 “40Ω,1A” 。
解:
(1)连好电路后,闭合开关,发现电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数,可能电压表被短路,则定值电阻短路了;
(2)根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向B端移动,使电压表的示数不变,再次读取电流表的示数;
(3)在误差范围内,图象上的任意点和坐标轴围成的矩形面积大小都相等,即U=IR不变,说明电压一定时,电流与电阻成反比。
(4)当5Ω接入电路时,电流为0.4A,由欧姆定律可知,电压表示数为:UV=IR=0.4A×5Ω=2V;电源电压三节干电池电压为4.5V,则滑动变阻器的电压为2.5V,则滑动变阻器的电压是定值电阻电压的倍,根据串联电压之比等于电阻之比,滑动变阻器的电阻始终是定值电阻的1.25倍,当定值电阻是20Ω时,滑动变阻器的电阻为1.25×20Ω=25Ω>20Ω,必须选择“40Ω,1A”。
答案:(1)定值电阻短路;(2)B;(3)电压一定时,电流与电阻成反比;(4)“40Ω,1A”。
15.(2026•河北区二模)在学校的新能源创客营活动中,同学们为校园户外宣传栏设计了一款直流稳压太阳能供电系统,用于驱动LED氛围灯。电路原理如图甲所示,LED灯L的额定电压为10V,滑动变阻器R1是规格为“10Ω,1A”的调光模块。电压表V1用于监测变阻器分压,电流表用于监测电路工作电流,电源由经过稳压处理、输出电压恒定的太阳能储能系统供电,确保电路工作稳定。闭合开关S,当滑片P置于距R1左端a点三分之一处时,LED灯恰好正常发光,此时电流表指针满偏,电表表盘如图乙所示。请完成以下电路参数计算与优化设计:
(1)求太阳能稳压供电系统的电源电压。
(2)电路升级优化:为了适配宣传栏的亮度稳定需求,同学们将LED灯替换为定值电阻为R2的小灯泡,并新增一个电压表V2(其余电路连接不变)。闭合开关后,调节滑片P置于某一位置,同时满足以下条件:
①两个电压表指针偏转的角度相同,且表V2示数大于表V1的示数;
②两种电表指针偏转角度之比为2:1,请求出定值电阻R2可能的阻值。
解:(1)由图甲可知,LED灯L与滑动变阻器R1串联,电流表测电路中的电流,电压表V1测变阻器R1两端的电压,
根据变阻器的规格可知电路中的最大电流不超过1A,且LED灯恰好正常发光时,电流表指针满偏,因此电流表的量程选0~0.6A,满偏时电路中的电流I=0.6A,
滑片P置于距R1左端a点三分之一处,则变阻器接入电路的电阻,
由欧姆定律可得此时变阻器两端的电压:,
此时LED灯正常发光,其两端的电压UL=10V,
由串联电路的电压特点可知电源电压:U=UL+U1=10V+2V=12V。
(2)由题知,电路升级后,灯泡R2与变阻器R1串联,电压表V1仍然测R1两端的电压,电流表仍然测电路中的电流,新增电压表V2的位置不确定,有两种可能:
Ⅰ、若电压表V2并联在R2两端,
已知此时两个电压表指针偏转的角度相同,且表V2示数大于表V1的示数,说明电压表V2选用大量程,而电压表V1选用小量程,因电压表指针位置相同时大量程示数是小量程示数的5倍,所以可得U2=5U1,
由串联电路的电压特点可得U=U1+U2=12V,将U2=5U1代入可得:U1+5U1=12V,则U1=2V,U2=10V,由图乙可知此时电压表指针偏转了2个大格,
已知此时两种电表指针偏转角度之比为2:1,若电流表指针偏转角度是电压表的2倍,即电流表指针偏转了4个大格,由图乙可知这种情况不可能;
若电压表指针偏转角度是电流表的2倍,且由(1)可知电流表选用小量程,则由图乙可知此时电路中的电流I=0.2A,
此时定值电阻R2的阻值:;
Ⅱ、若电压表V2并联在电源两端,其示数U2=12V,
同理可得U2=5U1,则V1的示数(变阻器R1两端的电压),由图乙可知此时电压表指针偏转了24个小格,
已知此时两种电表指针偏转角度之比为2:1,若电流表指针偏转角度是电压表的2倍,即电流表指针偏转了48个小格,由图乙可知这种情况不可能;
若电压表指针偏转角度是电流表的2倍,即电流表指针偏转了12个小格,且电流表选用小量程,则由图乙可知此时电路中的电流I′=12×0.02A=0.24A,
由串联电路的特点和欧姆定律可得,此时定值电阻R2的阻值:;
综上可知,定值电阻R2可能的阻值为50Ω或40Ω。
答:(1)太阳能稳压供电系统的电源电压为12V;
(2)定值电阻R2可能的阻值为50Ω或40Ω。
16.(2026•静海区二模)物理兴趣活动课上,老师让同学们制作电子拉力计。老师提供的器材有:一个电压恒为U0的电源;一个阻值为R0定值电阻R1;一根长为3l0、电阻为3R0的均匀电阻丝R2;一块电流表,一块电压表;一个开关;若干导线;一根弹簧(伸长量可大于3l0),其一端固定在地面上,另一端和金属滑片P固定在一起;当弹簧不受拉力时,滑片P在电阻丝R2的底端(P与R2间的摩擦不计)。弹簧的伸长量Δl与受到的拉力F关系如图所示,请你解答下列问题:
【初步设计】同学们首先用电流表改装为电子拉力计的显示器,要求竖直向上的拉力F越大,显示器的示数也越大,画出符合上述设计要求的电路图,并推导出电流表示数I与拉力F的关系式 (用已知量表示);
【改进设计】细心的沈仔细同学发现该拉力计的刻度不均匀,不便于读数,为了达到刻度均匀且拉力F越大显示器示数越大的目的,请重新设计电路,画在虚线框内;
【优化设计】体育老师使用改进后的拉力计,提出示数变化灵敏度是否能再提高一些,即指针偏转角度变化再大点,能实现该建议的最合理的方案是 C 。
A.减小电源电压
B.换接更大量程的电表
C.换一个阻值更小的定值电阻
解:(1)电路设计要求竖直向上的拉力F越大,显示器的示数也越大,如果用电流表,则拉力F越大,电流表示数越大,可以把两个电阻串联,电流表测电路电流,设计的电路如下图所示:
电路中电流可表示为①
弹簧的伸长量Δl与受到的拉力F关系由图可知成正比,即②
联立①②两式可得;
(2)为了达到刻度均匀且拉力F越大显示器示数越大的目的,需要使用电压表且变阻器以定值电阻的方式接入电路,这样移动滑片电路中的电流不变,电压表随滑片P移动,所测电阻的电压部分不同,根据U=IR可知,电压与测量电阻的部分阻值成正比,如下图所示:
(3)要使示数变化灵敏度是再提高一些,即使变阻器两端电压变大;
A.减小电源电压,不会使变阻器两端电压变大,故A错误;
B.换接更大量程的电表,不会使变阻器两端的电压变大,故B错误;
C.换一个阻值更小的定值电阻,根据串联分压原理可知,定值电阻两端电压会变小,由串联电路电压规律可知变阻器两端电压会变大,故C正确。
答案:见解答;;见解答;C。
试卷第1页,共3页
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专题12 欧姆定律及其应用
5年真题1年模拟
考点分类
天津考情(2022-2026)
命题规律
考点01 电流与电压、电阻的关系
2024、2025年综合题
命题情境:电阻一定,探究电流与电压关系;电压一定,探究电流与电阻的关系;结合I-U、I-R图像分析。高频易错点:混淆滑动变阻器在实验中的作用;I-R图像矩形面积代表定值电阻两端电压。命题趋势:考查实物连线、数据处理、描点作图;增加实验评估设问,判断器材是否满足实验要求。
考点02 电阻的测量
2022、2023、2025年综合题
命题情境:伏安法测定值电阻;安阻法/伏阻法测电阻。高频易错点:滑动变阻器接线错误;电表量程和分度值判断错误;设计实验步骤逻辑顺序颠倒。命题趋势:侧重实验方案设计,要求画出电路图、书写实验步骤、推导表达式;会评估方案可行性,限定器材条件下完成测量。
考点03 欧姆定律的应用
2023年单项选择题
2024年多项选择题
2022年填空题
2023、2026年综合题
命题情境:动态电路;创新综合装置,考查刻度是否均匀;U-I图像结合欧姆定律计算。高频易错点:分不清电压表、电流表测量对象;忽略电表量程、元件额定值等隐含安全条件。命题趋势:覆盖动态变化、比值、极值;大量结合生活创新装置;增加刻度均匀性分析;图像、黑箱问题逐步增多。
考点01 电流与电压、电阻的关系
1.(2025•天津中考)在探究“电流与电压和电阻的关系”的实验中:
(1)请用笔画线代替导线,将图中的电路连接完整;
(2)表一是探究电流与 关系的实验数据,为分析它们的定量关系,需要对表一中的数据进行处理,请简要说明如何处理数据: (写出一种方法即可);
(3)分析表二中的数据,可得结论:当电压一定时, 。
表一
实验序号
电压U/V
电流I/A
1
1.0
0.20
2
1.5
0.30
3
2.0
0.40
…
…
…
表二
实验序号
电阻R/Ω
电流I/A
1
5
0.48
2
10
0.24
3
15
0.16
…
…
…
2.(2024•天津中考)在“探究电阻一定时电流与电压关系”的实验中:
(1)请用笔画线代替导线将图1的电路连接完整;
(2)在某次实验时两电表的示数如图2所示,电压表的示数为 V,电流表的示数为 A;
(3)根据两个小组的实验数据,画出了定值电阻R1与R2的电流I与电压U关系图象,如图3所示。由图象可知R1 R2(选填“大于”“小于”或“等于”)。
考点02 电阻的测量
1.(2025•天津中考)小明从废弃的电热锅中拆下了一个加热盘,其阻值在28~32Ω之间。为测量其电阻,他找来了一个电源(电压U0为35V),一个电流表(量程为0~0.6A),两个滑动变阻器R1(最大阻值约为50Ω)和R2(最大阻值约为100Ω),开关和导线若干。请你合理选择上述器材设计实验,测出加热盘电阻Rx的阻值。要求:
(1)画出实验电路图;
(2)写出实验步骤及所需测量的物理量;
(3)写出加热盘电阻Rx的数学表达式(用已知量和测量量表示)。
2.(2023•天津中考)小明要测出一个电压约为30V的电源电压(电压保持不变),手边可供选用的器材如下:待测电源;一块电压表(量程0~15V);一块电流表(量程0~0.6A);两个阻值已知的电阻,分别为R1(20Ω)和R2(40Ω);一个开关及若干导线。请你合理选择器材,设计实验测出该电源的电压。要求:
(1)画出实验电路图;
(2)写出主要的实验步骤和需要测量的物理量;
(3)写出电源电压的表达式(用已知量和测量量表示)。
3.(2022•天津中考)小明同学利用伏安法测电阻。
(1)请你根据小明设计的如图所示电路图甲,用笔画线代替导线将图乙的电路连接完整;
(2)小明进行第二次测量时,电表示数如图丙所示,请你将下表补充完整。
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
电阻平均值R/Ω
1
1.7
0.16
10.6
10.2
2
2.4
0.24
10.0
3
2.8
0.28
10.0
考点03 欧姆定律的应用
一、单项选择题
1.(2023•天津中考)定值电阻R的U﹣I关系图象如图所示,当该电阻两端电压为3V时,通过它的电流为( )
A.1A B.2A C.3A D.4A
二、多项选择题
(多选)2.(2024•天津中考)如图所示的电路中电源电压不变,a、b为同种电表(电流表或电压表)。闭合S1和S2,a、b两表示数分别为3和1(单位为A或V);将a、b换为另一种电表,闭合S1、断开S2,a表示数为0.4(单位为A或V)。则( )
A.R1的电阻为5Ω
B.R2的电阻为7.5Ω
C.前一种情况中a表的示数为3V
D.后一种情况中b表的示数为1.2A
三、填空题
3.(2022•天津中考)如图所示电路,电阻R1为3Ω,R2为1Ω。当开关S闭合后,通过电阻R1、R2的电流之比为 ,电压表V1、V2的示数之比为 。
四、综合题
4.(2026•天津中考)现利用图1所示的器材制作“电子浮力秤”,用电压表(测量范围0~U0)的示数表示所称物体质量的大小。圆柱形薄壁外筒内装有适量水,带有秤盘的圆柱形浮体竖直漂浮在水中,秤盘通过轻质绝缘硬杆与滑动变阻器的滑片P连接。称量前滑片P位于A端;当秤盘上所放物体的质量达到最大称量值时,滑片P位于B端,此时浮体刚好浸没且未触底,称量过程中水未溢出。请根据下表中的评价指标完成电路部分的设计。
等级评价指标
合格
良好
优秀
称量物体的质量越大,电压表的示数越大
满足合格要求且称量时电压表的示数变化范围为U0~U0
满足良好要求且电压表的示数随所称物体质量的变化而均匀变化
【合格设计】图2所示的电路,为达到合格等级,应将C点连接到滑动变阻器的 (选填“A”或“B”)端。
【良好设计】为达到良好等级,图2电路中所用电源的电压应为 ,滑动变阻器的最大电阻应为R0的 倍。
【优秀设计】利用现有器材,在图3中重新设计并连接电路,使其达到优秀等级。
【拓展延伸】已知浮体的高度和横截面积分别为H和S0,外筒横截面积为3S0,若浮力秤的最大称量值为浮体和秤盘总质量的n倍,不考虑P与AB间的摩擦,则滑动变阻器A、B两端之间的距离应为 。
5.(2023•天津中考)如图所示的电路,电源电压为5V,四个定值电阻的阻值均为5Ω。请完成下列任务:
(1)画出开关均断开时的等效电路图(只画出电路中工作电阻的连接方式);
(2)当开关均闭合时,求电流表的示数。
一、单项选择题
1.(2026•南开区一模)如图所示,电源电压和灯泡L的电阻均保持不变。闭合开关S,滑片P从中点向下滑动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表的示数变大 B.电流表A1的示数变小
C.灯泡L的亮度变暗 D.电流表A2的示数不变
2.(2026•河东区一模)在小组讨论“特殊方法测电阻”实验方案时,小梦收集到如图所示的四个电路,R0为阻值已知的定值电阻。利用下列电路,能测出未知电阻Rx的电路图是( )
A. B.
C. D.
3.(2026•红桥区一模)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.电流表示数的最小值为0.18A
B.电压表示数的最大值为0.9V
C.电流最大时,R1与R2两端的电压之比是1:2
D.电路正常工作时,滑动变阻器的阻值变化范围在20~10Ω之间
4.(2026•河北区二模)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乘积变大
D.电压表与电流表示数的比值变小
二、多项选择题
(多选)5.(2026•东丽区一模)如图甲所示,电源电压不变,闭合开关S,电压表V的示数为U0。当滑动变阻器滑片P在最右端时,电流表A1的示数为I1,如图乙所示的A1、A2两个电流表指针偏转角度相同。下列判断中正确的是( )
A.电源电压为2U0
B.电阻R1的阻值为
C.电阻R2的最大阻值为
D.当滑动变阻器滑片P在最右端时,电路的总电阻为
(多选)6.(2026•河西区二模)如图所示,电源电压恒为6V,电流表的测量范围是0~0.6A,电压表的测量范围是0~3V,小灯泡上标有“2V,1W”字样(设灯丝电阻不变),滑动变阻器标有“20Ω,1A”字样。闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,在不损坏电路元件的前提下,电流表、电压表示数的变化范围分别是( )
A.电流表示数的变化范围:0.25A~0.6A
B.电流表示数的变化范围:0.25A~0.5A
C.电压表示数的变化范围:1.5V~2V
D.电压表示数的变化范围:1V~2V
(多选)7.(2026•红桥区二模)如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1为滑动变阻器,R2和R3为定值电阻。闭合开关S。在保证电路元件安全的前提下,将滑动变阻器的滑片P由b端移至a端,电压表V1、电压表V2、电流表A示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔI。则( )
A.电流表A的示数变大
B.电压表V2的示数变小
C.ΔU1与ΔI的比值等于R2的阻值
D.ΔU2与ΔI的比值等于R3的阻值
(多选)8.(2026•南开区三模)如图所示的电学黑箱中,有两只电阻:定值电阻R0=8Ω,另一为未知电阻Rx。由箱内抽出三根引线a、b、c。当开关S与c闭合时,电流表读数为1A,电压表读数为8V;当开关S与d闭合时,电流表读数仍为1A,电压表读数为10V,下列说法正确的是( )
A.R0与Rx串联接入电路 B.电源电压为18V
C.a、c接线柱间接R0 D.Rx的阻值为2Ω
三、填空题
9.(2026•东丽区一模)如图甲是一种家用天然气泄漏检测仪,其内部简化电路如图乙。电源电压为4.5V,定值电阻R的阻值是100Ω,R0是气敏电阻。当报警器两端的电压达到3V时报警,此时R0的阻值是
Ω,通过R与R0的电流之比为 。
10.(2026•北辰区二模)如图电路中,R1、R2为定值电阻。甲、乙均为电压表,同时闭合开关S1、S2,甲、乙两表的示数之比为5:2,则R1、R2的阻值之比为 ;将甲、乙均换成电流表,仅闭合开关S1,此时甲、乙两表的示数之比为 。
四、综合题
11.(2026•北辰区一模)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,如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 (填“A”或“B”)端;
(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 。
12.(2026•河西区二模)小明做“探究导体中的电流与导体两端电压关系”的实验时,选用的实验器材有:电压恒为6V的电源、定值电阻R1、电压表、电流表、最大阻值为20Ω的滑动变阻器R2、开关及导线,实验电路如图1所示。请你完成下列内容。
(1)连接完电路,实验前应将滑动变阻器的滑片P移至 (选填“a”或“b”)端。
(2)电路连接正确且规范操作后,闭合开关,小明发现电流表无示数,电压表示数为6V。若电路中仅有一处故障,则故障可能是 。(选填字母)
A.电阻R1断路;B.电阻R1短路。
(3)排除故障后继续实验,小明记录的实验数据如表所示:
实验序号
1
2
3
4
5
电压/V
1.5
2.5
3.5
4.5
5.5
电流/A
0.15
0.25
0.35
0.45
0.55
①老师指出表中有一组数据是无法从实验中测得的,这组数据的实验序号是 。
②根据表格中的有效数据,在图2中描点画出I﹣U关系图像。
③通过实验得出初步结论:当 一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 比。
13.(2026•和平区二模)在电子测量技术和智能设备研发中,精准测量中低值电阻器的电阻(5~50Ω)是核心基础操作,广泛应用于物联网传感器、智能穿戴设备(如手环的心率传感器内阻校准)、工业控制模块等场景。在智能家居的温湿度传感器中,敏感元件的电阻(常为10Ω左右)会随环境参数变化,需通过精准测量实现信号校准。现有一个电压约为15V的电源(电压恒定不变),一个阻值为5Ω的定值电阻R0,一个只有0~0.6A测量范围的电流表,一个最大阻值约为50Ω的滑动变阻器,开关及导线若干。请你设计一个实验,比较精确地测出一个约为10Ω的敏感元件的电阻Rx。要求:
(1)画出实验电路图;
(2)写出主要实验步骤和需测量的物理量;
(3)写出待测敏感元件的电阻Rx的数学表达式(用已知量和测量量表示)。
14.(2026•红桥区三模)小华和同学们进行了“探究电流与电阻的关系”实验。实验器材有:三节干电池(每节恒为1.5V)、电流表一只、电压表一只、滑动变阻器两个(分别标有“20Ω,2A”“40Ω,1A”字样)、定值电阻4个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω)、开关一个、导线若干。他们利用这些器材设计了如图甲所示的电路。
(1)小华先将5Ω的电阻接入电路,闭合开关,发现电流表有示数、电压表无示数,出现该故障的原因可能是 。(写出一种即可)
(2)排除故障后,闭合开关,移动滑片至某一位置,观察并记录两电表示数。接着将5Ω的电阻换成10Ω,闭合开关,为控制定值电阻两端电压不变,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“A”或“B”)端移动。
(3)多次更换定值电阻进行实验,并根据实验数据画出电流随电阻变化的I﹣R图象,如图乙所示。通过观察发现:在误差范围内,图象上的任意点和坐标轴围成的矩形面积大小都相等,因此可以得出的实验结论是 。
(4)为了完成整个实验,他们选取的滑动变阻器规格是 。
15.(2026•河北区二模)在学校的新能源创客营活动中,同学们为校园户外宣传栏设计了一款直流稳压太阳能供电系统,用于驱动LED氛围灯。电路原理如图甲所示,LED灯L的额定电压为10V,滑动变阻器R1是规格为“10Ω,1A”的调光模块。电压表V1用于监测变阻器分压,电流表用于监测电路工作电流,电源由经过稳压处理、输出电压恒定的太阳能储能系统供电,确保电路工作稳定。闭合开关S,当滑片P置于距R1左端a点三分之一处时,LED灯恰好正常发光,此时电流表指针满偏,电表表盘如图乙所示。请完成以下电路参数计算与优化设计:
(1)求太阳能稳压供电系统的电源电压。
(2)电路升级优化:为了适配宣传栏的亮度稳定需求,同学们将LED灯替换为定值电阻为R2的小灯泡,并新增一个电压表V2(其余电路连接不变)。闭合开关后,调节滑片P置于某一位置,同时满足以下条件:
①两个电压表指针偏转的角度相同,且表V2示数大于表V1的示数;
②两种电表指针偏转角度之比为2:1,请求出定值电阻R2可能的阻值。
16.(2026•静海区二模)物理兴趣活动课上,老师让同学们制作电子拉力计。老师提供的器材有:一个电压恒为U0的电源;一个阻值为R0定值电阻R1;一根长为3l0、电阻为3R0的均匀电阻丝R2;一块电流表,一块电压表;一个开关;若干导线;一根弹簧(伸长量可大于3l0),其一端固定在地面上,另一端和金属滑片P固定在一起;当弹簧不受拉力时,滑片P在电阻丝R2的底端(P与R2间的摩擦不计)。弹簧的伸长量Δl与受到的拉力F关系如图所示,请你解答下列问题:
【初步设计】同学们首先用电流表改装为电子拉力计的显示器,要求竖直向上的拉力F越大,显示器的示数也越大,画出符合上述设计要求的电路图,并推导出电流表示数I与拉力F的关系式 (用已知量表示);
【改进设计】细心的沈仔细同学发现该拉力计的刻度不均匀,不便于读数,为了达到刻度均匀且拉力F越大显示器示数越大的目的,请重新设计电路,画在虚线框内;
【优化设计】体育老师使用改进后的拉力计,提出示数变化灵敏度是否能再提高一些,即指针偏转角度变化再大点,能实现该建议的最合理的方案是 。
A.减小电源电压
B.换接更大量程的电表
C.换一个阻值更小的定值电阻
试卷第1页,共3页
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