专题05 欧姆定律(期中真题汇编,全国专用)九年级物理上学期
2026-09-30
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内容正文:
专题05 欧姆定律
5大高频考点
1. 电流与电压、电阻的关系
2. 欧姆定律
3. 电阻的测量
4. 欧姆定律在串、并联电路中的应用
5. 电路动态分析
考点1 电流与电压、电阻的关系
1.(2025-2026九上·天津外国语大学附属外国语学校·期中)在“探究电流与电压的关系”实验中,分别用电阻、进行实验,并根据各自的实验数据绘制出如图所示的关系图像,由图可知( )
A.
B. 当两端电压为0时,其电阻为0
C. 通过导体的电流与导体两端的电压成反比
D. 将它们串联接到同一电路中,通过的电流较大
【答案】A
【详解】A.由图像可知,两电阻两端的电压相等时,通过R1的电流大于通过R2的电流,即I1>I2,由可知,电压一定时,电流与电阻成反比,则R1<R2,故A正确;B.电阻是导体的一种性质,与导体两端的电压和通过的电流无关,故B错误;C.由可知,电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,故C错误;D.串联电路中电流相等可知,将它们串联接到同一电路中,通过R1、R2的电流一样大,故D错误。故选A。
2.(2025-2026九上·北京陈经纶中学·期中)小阳同学,为了探究通过导体的电流与导体两端的电压的关系,他选用了符合实验要求的电源、开关、滑动变阻器、电压表、电流表、定值电阻各一个,导线若干,并设计了如图所示的实验电路图。
(1)以下是他的部分实验步骤,请你帮他补充完整:
①将电压表、电流表调零,断开开关S,按电路图连接电路,调节滑动变阻器的滑片P使其接入电路的阻值最大;
②闭合开关S、移动滑动变阻器滑片P至适当位置,读出电流表和电压表的示数I、U,并记录;
③ ,读出电流表和电压表的示数I、U,并记录;
④仿照步骤③,再做四次实验,并将实验数据记录在表格中;
(2)小阳分析下表实验数据,可得实验结论: ,他的依据是: 。
U/V
0.5
1
1.5
2
2.5
3
I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
【答案】(1)移动滑动变阻器的滑片P至另一位置 (2)① 电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比 ② 见解析
【讲解】(1) 探究电流与电压的关系时,需改变导体两端的电压,因此要通过移动滑动变阻器滑片,改变定值电阻两端的电压,多次测量以寻找规律。
(2) [1][2]由表中数据可知,导体两端的电压增大,通过导体的电流增大,导体两端的电压与通过导体的电流比值保持不变,故可得出结论:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
3.(2025-2026九上·北京第八中学·期中)小东进行“探究电流与电阻关系的实验”时,设计了如图所示的实验电路图。其中电源电压恒定6V保持不变,滑动变阻器规格为“5,1.5A”。
R/
5
10
15
20
25
40
I/A
1.00
0.50
0.33
0.25
0.2
0.14
(1)请将实验步骤补充完整:
①断开开关S,按电路图连接电路,将滑动变阻器的滑片P滑至阻值最大的位置。
②闭合开关S后,调节滑动变阻器的滑片P至某一位置,读出电流表的示数I及电压表的示数U,并把U、R、I的数值记录在表格中。
③ ,读出电流表的示数I,并把U、R、I的数值记录在表格中。
④仿照步骤③再做4次实验。
(2)利用如图所示的电路图还可以进行的实验有 (写出一个即可)。
(3)小东将实验数据记录在表格中。小文看了数据之后,经过分析发现有一组数据存在明显错误。请你指出错误的数据为当定值电阻R= 时的那组,原因是 。
【答案】(1)断开开关,换用不同阻值的定值电阻R,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P的位置,使电压表的示数与② 中相同 (2)探究电流与电压的关系 (3)① 40 ② 没有控制定值电阻两端的电压不变
【讲解】(1) 探究“当导体两端电压一定时,通过导体的电流跟导体电阻的关系”,要控制导体两端电压不变,改变导体的电阻大小,记下通过导体的电流,为得出普遍性的规律要多次测量,故实验步骤是:断开开关,换用不同阻值的定值电阻R,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P的位置,使电压表的示数与② 中相同。
(2) 由电路图可知,若保持定值电阻的阻值不变,通过移动滑片,多次改变定值电阻两端的电压以及通过定值电阻的电流,可以探究电流和电压的关系。
(3) [1][2]探究电流与电阻关系的实验时,应控制电阻的电压不变,考虑到误差因素,定值电阻两端的电压故错误的数据为定值电阻R=40Ω时,原因是没有控制电阻两端的电压不变。
4.(2025-2026九上·北京广渠门中学·期中)小东在探究“导体两端电压一定时,通过导体的电流跟导体电阻的关系”实验中,准备的实验器材有:学生电源一个、已调零的电流表和电压表各一块、滑动变阻器、已知阻值的定值电阻若干、开关导线若干。
(1)为了完成这个实验,小东利用实验器材设计了如图所示的电路图。请你在方框中画出正确的实验电路图。
(2)将实验步骤补充完整:
①断开开关,电表调零,按照电路图连接电路。将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处,检查电路无误后,闭合开关。
②调节滑动变阻器的滑片至适当位置,用电压表测量电阻R两端的电压U,用电流表测量通过电阻R的电流I,并将R、I记录在表格中。
③ , ,用电流表测量通过电阻R的电流I,并将R、I记录在表格中。
④仿照③再做4次实验,测量并记录相应的R、I。
(3)根据实验,设计实验数据记录表格:
(4)小东利用这组实验装置,又探究了“导体电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端电压的关系”的实验时,得到了以下数据,可以得到结论: 。
U/V
0.4
0.8
1.2
1.6
2.0
2.4
I/A
0.08
0.16
0.24
0.32
0.4
0.48
【答案】(1) (2)① 更换不同规格的定值电阻 ② 保持电压表示数不变 (3) (4)导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
实验次数
1
2
3
4
5
6
电阻R/Ω
电流I/A
【讲解】(1) 从电源正极出发,依次串联开关S、滑动变阻器、定值电阻R、电流表,回到电源负极;电压表并联在定值电阻R的两端,电流表串联测电路电流,据此作图。
(2) 本实验控制变量要求是保持定值电阻两端电压不变,改变电阻大小探究电流变化;更换电阻后必须通过调节滑动变阻器,抵消定值电阻阻值变化带来的电压改变,维持预设的电压U不变,符合控制变量法要求。
(3) 表格要记录的数据主要有电阻及对应的电流,按照题目要求,总共需要完成六组数据。
(4) 表格数据中电压增大为原来的几倍,对应电流也同步增大为原来的几倍,也就是电压与对应电流的比值恒定,完全符合电阻不变时电流与电压的正比规律。
5.(2025-2026九上·天津滨海新·期中)在“探究电流与电压的关系”实验中:
(1)请你用笔画线代替导线把图甲电路连接完整 (导线不得交叉);
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现电流表无示数,电压表的示数接近电源电压,其原因可能是 ;
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为0.5V时,电流表的示数如图乙所示,则电流表示数为 A;
(4)继续实验,记录实验数据如下表,请你根据表中数据在图丙中描点作出图像 。分析图像可以得到的结论是 。
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3
电流I/A
0.2
0.3
0.38
0.5
0.6
【答案】① ② 定值电阻R断路 ③ 0.1 ④ ⑤ 导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
【详解】
(1)[1]滑动变阻器应选择“一上一下”两个接线柱串联使用,故可将滑动变阻器的右下接线柱和开关的右接线柱相连(也可以将变阻器的左下接线柱和开关的右接线柱相连),如图: (2)[2]若电流表示数为0,说明电路可能断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表、电流表、开关、滑动变阻器与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,则故障为与电压表并联的定值电阻R断路了。
(3)[3]读图可知,电流表的量程为0~0.6A,其分度值为0.02A,则电流表的示数为0.1A。
(4)[4][5]根据表格数据,描点、连线作出图像,如图: 图像为倾斜直线,为正比例函数图像,可得出结论:导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
6.(2025-2026九上·广东中山中山纪念中学教育集团·期中)小园同学在探究“电路中电流与电阻的关系”时,可供使用的实验器材有电源(电压恒为6V)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个,阻值不同的定值电阻四个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将图甲的实物图补充完整,要求滑动变阻器滑片P向左滑动时接入电路中的阻值变小。
(2)闭合开关前,小园发现电流表指针摆动出现了图乙所示的情况,存在的问题是 。
(3)闭合开关后,发现电流表无示数,电压表有示数且为电源电压,则故障是定值电阻R发生了 (选填“短路”或“断路”)。
(4)将5Ω的电阻接入a、b间,闭合开关后,移动滑片P使电压表示数为U0,记录相应的电流值;然后将5Ω的电阻换成10Ω、15Ω的电阻接入a、b间,闭合开关后,滑片P应向 (填“c”或“d”)端移动,使电压表示数保持不变。调节滑动变阻器滑片的过程中,眼睛应观察 (选填“电压表”或“电流表”)的示数。
(5)小园同学根据实验数据得出I-R变化的图像,如图丙所示,则实验时控制定值电阻两端电压 V不变。
(6)分析图丙实验数据可得结论: 。
【答案】(1) (2)电流表没有调零 (3)断路 (4)① d ② 电压表 (5)2.4 (6)在电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比
【讲解】(1) 要求滑动变阻器滑片P向左端滑动时接入电路中的阻值变小,故变阻器左下接线柱连入电路中,如图所示:
(2) 闭合开关前,没有电流经过电流表,小园发现电流表指针出现了图乙所示,指针没有指在零刻度线的情况,存在的问题是电流表没有调零。
(3) 闭合开关后,发现电流表无示数,说明电路可能发生了断路,没有电流通过电流表。电压表有示数且为电源电压,说明电压表的两个接线柱与电源两极是连通的,则故障是定值电阻R发生了断路。
(4) [1][2]将5Ω电阻换成10Ω的电阻后,根据串联分压规律可知,定值电阻两端电压变大,大于U0,为保持电阻两端电压不变,在电源电压一定时,应使滑动变阻器两端电压变大,根据串联分压原理可知,滑动变阻器接入电路的阻值要增大,所以应向d端移动滑片,调节滑片过程中,眼睛应观察电压表,直到电压表示数为U0。
(5) 小园同学根据实验数据得出I-R变化的图像,如图丙所示,定值电阻两端的电压为则实验时控制定值电阻两端电压U0为2.4V不变。
(6) 分析图丙实验数据发现,当电阻变大时,电流变小,电流与电阻的乘积始终保持2.4V不变。可得结论:在电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比。
7.(2025-2026九上·湖南长沙雅礼教育集团·期中)小明利用题图甲电路进行“探究电流与电压、电阻关系”的实验。
(1)探究电流与电压的关系时:
①图乙是小明的实验数据描出的点,其中, (填字母)组数据是异常的,检查发现是读数时粗心所致,分析时 (选填“需要”或“不需要”)把它剔除;
②请在图乙中画出I-U图像 ;电阻R的阻值为 Ω;
(2)探究电流与电阻的关系时,记录的实验数据如下所示,则定值电阻两端的电压是 V。你判断的依据是 。
数据序号
1
2
3
4
5
电阻R/Ω
5
10
15
20
25
电流I/A
0.40
0.20
0.14
0.10
0.08
【答案】(1)① C ② 需要 ③ ④ 10 (2)① 2 ② 在探究电流与电阻的关系时,要控制定值电阻两端的电压不变,通过计算每次实验中U=IR的值,发现其近似相等,都约为2V。
【讲解】(1) [1][2]探究电流与电压的关系时,电阻保持不变,电流应与电压成正比(图像为过原点的直线)。图中C点偏离比例关系,属于读数错误导致的异常数据,分析时需剔除。[3]用直线连接A、B、D、E、F点(C点剔除),得到过原点的I-U图像: [4]选取图像上任意一组数据,由可知,电阻R的阻值为
(2) [1][2]在探究电流与电阻的关系时,要控制定值电阻两端的电压不变。当R1=5Ω,I1=0.40A时,U1=I1R1=0.40A×5Ω=2V当R2=10Ω,I2=0.20A时,U2=I2R2=0.20A×10Ω=2V当R3=15Ω,I3=0.14A时,U3=I3R3=0.14A×15Ω=2.1V(存在一定实验误差)当R4=20Ω,I4=0.10A时,U4=I4R4=0.10A×20Ω=2V当R5=25Ω,I5=0.08A时,U5=I5R5=0.08A×25Ω=2V综合分析可知,在误差允许的范围内,定值电阻两端的电压是2V,判断依据是在探究电流与电阻的关系时,要控制定值电阻两端的电压不变,通过计算每次实验中U=IR的值,发现其近似相等,都约为2V。
8.(2025-2026九上·湖北武汉部分学校·期中)在电阻一定时探究电流与电压关系的实验中,小凯把定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和电源连接成了图所示的电路,正准备闭合开关时,旁边的小兰急忙拦住他,说接线错了。
请你检查一下电路,错在哪里?小兰发现只要改接一根导线就可以,请把接错的那一根导线找出来,打上“×”,再画线把它改到正确的位置上。
【答案】
【详解】电路错在电流表和电阻并联,并且电压表并未与待测电阻并联,只改接一根导线来改变电路,电路接法如下
9.(2025-2026九上·湖北武汉部分学校·期中)同学们利用以下器材探究“电流与电压、电阻的关系”:6V电源、电流表(0~0.6A)、电压表(0~3V)、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、开关、滑动变阻器和导线若干。
(1)连接电路时,应将滑动变阻器的滑片移到最 (选填“左”或“右”)端;闭合开关前,发现电流表指针向左偏转至图乙(a)所示位置,原因是 ;
(2)改正问题后开关闭合,发现电压表有示数,电流表无示数,故障可能是定值电阻R发生 (选填“断路”或“短路”);
(3)排除故障后,闭合开关,改变滑片的位置,电流表示数如图乙(b)所示。请将表格未填写的数据补充完整 ;
电压U/V
1.0
1.5
2.0
电流I/A
0.2
0.4
(4)之后再将另外两个定值电阻分别接入电路中,调节滑动变阻器的滑片,分别记下电流表的示数,利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。这个过程中,滑动变阻器除了可以保护电路,还起到 的作用。实验中若定值电阻从10Ω换成20Ω时,滑动变阻器接入电路中的电阻应该 (选填“变大”或“变小”;
(5)由图像可以得出结论: ;
(6)为完成整个实验,应该选取哪种规格的滑动变阻器_______(填序号)。
A. 20Ω、0.6A
B. 60Ω、0.5A
C. 80Ω、0.3A
【答案】(1)① 左 ② 电流表未调零 (2)断路 (3)0.3 (4)① 控制电阻两端电压不变 ② 变大 (5)电压一定时,电流与电阻成反比 (6)B
【讲解】(1) [1][2]连接电路时,为保护电路,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,即最左端。闭合开关前,发现电流表指针向左偏转至图乙(a)所示位置,原因是指针未调零。
(2) 开关闭合后,电流表无示数,则电路为断路;电压表有示数,说明电压表与电源接通,故障可能是定值电阻R断路。
(3) 电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,故表格未填写的数据为0.3。
(4) [1][2]探究电流与电阻的关系的实验,滑动变阻器除了可以保护电路,还起保持定值电阻两端的电压不变的作用。实验中若定值电阻从10Ω换成20Ω时,电阻变大,其分得的电压变大;探究电流与电阻的实验中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,由分压原理可知滑动变阻器接入电路中的电阻应该变大。
(5) 由图丙知,电流与电阻之积为电流与电阻之积为一定值,得出的结论是:电压一定时,电流与电阻成反比。
(6) 根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压变阻器分得的电压为电压表示数的2倍,根据分压原理,当接入20Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为又因实验中电路中最大电流至少为0.4A,故AC不符合题意,B符合题意。故选B。
10.(2025-2026九上·上海松江·期中)小红所参加的物理实验小组要完成“探究电流与电阻的关系”实验;
(1)有两组实验器材如图(甲)、(乙)所示可以选择,他们应选择 组,理由:
(2)他们已完成了部分实物图的连接,如图(丙)所示,请你把实物电路图连接完整(导线不允许交叉)。
(3)当小红接入电阻R的阻值为10Ω时,移动滑片使其位于中点附近,记下此时电流表的示数如图(丁)所示,电流表示数为 A;断开开关,换用15Ω的电阻接入电路,闭合开关,则应将滑动变阻器的滑片P向 移动(选填“左”或“右”),眼睛应注意观察电压表,当电压表的示数为 V时,记录电流表的示数。
(4)这套实验器材还能用来完成“探究电流与电压的关系”实验,这个实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外,还可以
【答案】(1)① 乙 ② 乙组有不同阻值的电阻,可进行多次实验,探究电流与电阻的关系 (2) (3)① 0.3 ② 右 ③ 3 (4)改变定值电阻两端的电压
【讲解】(1) [1][2]探究电流与电阻的关系,实验需要控制电阻两端的电压不变,更换不同阻值的电阻进行实验。乙组有不同阻值的电阻,方便进行多次实验,而甲组没有提供不同阻值的电阻,无法完成该实验探究。
(2) “探究电流与电阻的关系”实验中,电压表应并联在定值电阻两端,滑动变阻器应“一上一下”接入电路。从电源正极出发,依次连接开关、电流表、定值电阻、滑动变阻器,最后回到电源负极,电压表并联在定值电阻两端。如图所示:
(3) [1]由图(丁)可知,电流表使用的是量程,分度值为0.02A,电流表示数为0.3A。[2]当把的电阻换成的电阻时,根据串联分压原理,电阻增大,其两端电压会增大。为了控制电阻两端电压不变,应增大滑动变阻器接入电路的电阻,所以滑片应向右移动。[3]当接入电阻时,电压表示数因为要控制电阻两端电压不变,所以当换用电阻时,眼睛应注意观察电压表,当电压表的示数为3V时,记录电流表的示数。
(4) 因为该实验需要保持电阻不变,通过移动滑动变阻器的滑片,改变电路中的电流,从而改变定值电阻两端的电压,进而得到多组电压和电流的数据,以探究电流与电压的关系。
考点2 欧姆定律
1.(2025-2026九上·天津滨海新·期中)图所示是某导体中的电流I跟它两端电压U的关系图象,该导体的阻值为( )
A. 40Ω
B. 30Ω
C. 20Ω
D. 10Ω
【答案】D
【详解】由图像知,通过该导体的电流与导体两端的电压成正比,说明导体的电阻不随温度变化而变化;由欧姆定律可得,导体的电阻故选D。
2.(2025-2026九上·湖北武汉部分学校·期中)月考将至,小桥开始认真的复习教材。下列说法正确的是( )
A. 闪电产生的电流通过避雷针,图中的电流方向是从大地到避雷针
B. 验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引
C. 制造手机芯片的主要材料是超导体
D. 风力增大时,风力表的示数变大,风力表是由电流表改装的
【答案】D
【详解】A.闪电发生时,云层聚集大量正电荷,放电过程中电子从大地流向避雷针,避雷针的尖端不断地向空中释放电子,我们规定正电荷的定向移动方向为电流方向,负电荷的定向移动方向为电流的反方向,因此电流方向是从云层经避雷针到大地,故A错误;B.验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,金属箔片张开是因为带了同种电荷,所以前半句话说明了验电器的工作原理;但异种电荷相互吸引是电荷间的普遍规律,与验电器的工作原理无关,也就是说,后半句话与验电器的工作原理无关,故B错误;C.制造手机芯片的主要材料是半导体,具有单向导电性,故C错误;D.图中电路是串联的,风力表串联接入电路是由电流表改装的,当风力增大时,受风板向左运动,导致变阻器接入电路中的阻值变小,电源电压不变,根据可知,电路中的电流会变大,即风力表的示数变大,故D正确。故选D。
3.(2025-2026九上·北京广渠门中学·期中)关于欧姆定律,下列说法中正确的是( )
A. 欧姆定律是通过推导得出的规律
B. 欧姆定律反映出了导体电阻跟电流和电压之间的关系
C. 欧姆定律中的I、U和R反映的是同一段电路中同一时刻的电流、电压和电阻关系
D. 由欧姆定律变形得,说明电阻与电压成正比,与电流成反比
【答案】C
【详解】A.欧姆定律是通过实验结果归纳得出的,而不是推导出的规律,故A错误;B.欧姆定律反映出了导体中的电流与电体的电压和电阻之间的关系,故B错误;C.欧姆定律中的I、U和R反映的是同一段电路中的电流、电压和电阻关系,故C正确;D.由欧姆定律变形得,根据电压和电流可求出电阻的大小,但电阻是导体本身的一种属性,与材料、长度、横截面积有关,与电压和电流无关,故D错误。故选C。
4.(2025-2026九上·广东中山中山纪念中学教育集团·期中)如图所示是电阻A和B的图像,小明对图像信息做出的判断,正确的是( )
A. 当A两端电压为0.5V时,通过它的电流为0.3A
B. 当B两端电压为2.5V时,其电阻值为10Ω
C. 将A和B串联,若它们两端的总电压为3V,则B电阻阻值是10Ω
D. 将A和B并联后,接到电压为2V的电源上时,干路中的电流为0.4A
【答案】C
【详解】A.由图可知,电阻A两端电压为0.5V时,对应的电流为0.1A,而不是0.3A,故A错误;B.由图可知,电阻B两端电压为2.5V时,对应的电流为0.5A,根据公式可知,其电阻为,故B错误;C.将A和B串联,若它们两端的总电压为3V,由图可知,当电流为0.2A时,此时A电阻两端的电压为1V,B电阻两端的电压为2V,符合条件,根据公式可知,B电阻的阻值为,故C正确;D.将A和B并联后,接到电压为2V的电源上时,此时通过A电阻的电流为0.4A,通过B电阻的电流为0.2A,根据并联电路的特点可知,干路中的电流为,故D错误。故选C。
5.(2025-2026九上·天津滨海新·期中)一段导体两端电压是3V时,导体中的电流是0.5A。如果电压增大到6V;导体中的电流是 ;如果电压减小到1.5V时,导体中的电阻为 Ω。
【答案】① 1A ② 6
【详解】[1]导体的电阻R==6Ω因电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,所以,当电压增大到6V时,导体的电阻仍为6Ω不变,当电压增大到6V时,通过导体的电流I′==1A[2]因电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,电压减小到1.5V时,导体中的电阻为6Ω。
6.(2025-2026九上·北京第八中学·期中)如图所示,和为两个定值电阻,其中电阻的阻值为20,电源两端的电压保持不变。当开关闭合、断开时,电流表示数为0.3A。
(1)求电源两端的电压U;
(2)当开关、均闭合时,电流表示数为0.5A,求电阻的阻值。
【答案】(1)6V;(2)30Ω
【详解】解:(1)当开关S1闭合、S2断开时,只有R1工作,电流表示数为0.3A,电源两端的电压为(2)当开关S1、S2均闭合时,两电阻并联,电流表测量干路电流,电流表示数为0.5A,则通过电阻R2的电流为电阻的阻值答:(1)电源两端的电压为6V;
(2)电阻的阻值为30Ω。
7.(2025-2026九上·北京第八中学·期中)如图所示,电阻为10Ω,电源两端电压为6V。闭合开关S,当滑动变阻器R的滑片P移动到某位置时,电流表示数为0.1A,求此时:
(1)电阻两端的电压;
(2)滑动变阻器R接入电路的阻值。
【答案】(1) 1V (2) 50Ω
【详解】(1)电阻两端的电压为 答:电阻两端的电压为1V。
(2)滑动变阻器R两端的电压为 滑动变阻器R接入电路的阻值为 答:滑动变阻器R接入电路的阻值为50Ω。
考点3 电阻的测量
1.(2025-2026九上·湖南衡阳·期中)为了测量小灯泡在不同电压下的电阻,小明设计了如图所示的电路。闭合开关S后,无论怎么移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡L都不发光,电流表和电压表均无示数,若电路中只有一处故障,出现上述现象的原因中不可能的是( )
A. 电流表断路
B. 小灯泡L断路
C. 滑动变阻器断路
D. 开关断路
【答案】B
【详解】小灯泡都不发光,且电压表、电流表均无示数说明电路断路,且电压表与电源不通。A.若电流表断路,整个电路断路,且电压表与电源负极不通,故A不符合题意;B.若小灯泡L断路,电压表串联在电路中,电压表示数等于电源电压,电流表无示数,故B符合题意;C.若滑动变阻器断路,整个电路处于断路状态,没有电流通过,灯泡不亮,两表均无示数,故C不符合题意;D.开关断路,整个电路断路,且电压表与电源正极不通,故D不符合题意。故选 B。
2.(2025-2026九上·江苏丹阳高中学-12月·期中)要测量一个电阻的阻值。提供的器材有:干电池两节,学生用电压表、学生用电流表、滑动变阻器、电阻箱以及单刀双掷开关各一只,开关、导线若干。以下四种电路中,可以测出阻值的电路是( )
A. ①②③
B. ②④
C. ③④
D. 只有②
【答案】A
【详解】① 电流表A与待测电阻串联,测量通过的电流 ;电压表V与并联,测量两端的电压,通过公式即可计算出的阻值。滑动变阻器可以改变电路中的电流和电压,以便进行多次测量取平均值,因此,电路①可行。② 将中间的单刀双掷开关拨到左侧,此时电压表与电阻并联,记录电压表的读数。保持电阻箱的阻值不变,将单刀双掷开关拨到右侧,此时电压表测量的是电源电压U,根据串联分压规律有由此计算出电阻阻值,故② 可行。③ 将开关拨向,记录电流表示数 I 。开关拨向,保持不变,调节使电流表示数仍为。此时的阻值就等于 阻值。故电路③ 可行④ 假设开关与电压表负接线柱连接,当开关拨到位置1时,电压表测量电阻箱两端的电压。当开关拨到位置2时,电压表与并联,但此时电压表的正负接线柱接反了(电流会从电压表的负接线柱流入),会导致电压表指针反向偏转,无法读数,甚至可能损坏电表,故④ 不可行。综上① ② ③ 可行,④ 不可行,故选A。
3.(2025-2026九上·北京广渠门中学·期中)小东利用如图所示电路,测量小灯泡两端电压为“2.5V”时灯丝的电阻。请按要求完成下列问题:
(1)请将图甲中所示的电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片P向左移动时灯泡变亮。
(2)闭合开关前,滑片应置于 端(选填“A”、“B”)。
(3)检查电路无误后,闭合开关S,发现电压表的示数为0.5V,为使灯泡L两端电压达到2.5V,接下来小东应该进行的操作是向 端(选填“A”、“B”)移动滑片,直到电压表示数为2.5V。此时,电流表示数如图乙所示,根据以上数据计算出此时小灯泡灯丝的电阻为 Ω。(小数点后保留一位)
(4)如图丙所示是小明在进行测量未知电阻Rx的实验电路,电源两端的电压保持不变,已知电阻的值R0.请补充完成主要实验步骤,并进行数据处理。
①只闭合开关S和S2,读出并记录电流表的示数。
②断开开关,闭合S、S1,读出并记录电流表的示数。
③计算Rx的阻值。则Rx= 。(用题目所给物理量符号表示)
【答案】(1) (2)B (3)① A ② 8.3 (4)
【讲解】(1) 滑动变阻器遵循“一上一下”接线规则:要求滑片P向左移动时灯泡变亮,说明电路电流变大、滑动变阻器接入电阻变小,因此需要把滑动变阻器的左下接线柱A接入电路(将灯泡L的右接线柱与滑动变阻器的A接线柱相连);同时电压表选择0~3V量程,并联在小灯泡两端,保证电流从电压表正接线柱流入、负接线柱流出。
(2) 闭合开关前,滑动变阻器要调到接入电路电阻最大的位置,保护电路。本题中滑动变阻器接左下A接线柱时,滑片移到最右端B时,接入的电阻丝长度最长,电阻最大。
(3) 当前灯泡电压只有0.5V,小于目标电压2.5V,需要增大灯泡两端电压,根据串联分压规律,要减小滑动变阻器的分压、减小滑动变阻器接入的电阻,因此向A端移动滑片。有实物图可知, 电流表接的是0~0.6A量程,分度值为0.02A,图乙示数为0.3A;根据欧姆定律
(4) ① 只闭合S和时,与并联,电流表测所在支路电流;② 断开、闭合S和时,与并联,电流表测干路上的电流,由此可得电源电压并联电路干路电流等于支路电流之和,因此通过的电流为,根据欧姆定律推导得
4.(2025-2026九上·天津外国语大学附属外国语学校·期中)小亮用“伏安法”测小灯泡的电阻,小灯泡额定电压2.5 V,电源电压4.5 V.
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示的实物电路连接完整.
(2)在连接电路时,开关应 ,滑动变阻器滑片P应位于 (填“A”或“B”)端.
(3)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表的示为2.5 V时,电流表示数如图乙所示,此时小灯泡的电阻约为 Ω(保留一位小数);他把多次测量的电流值和电压值绘制成I-U图象,发现I-U图线是一条曲线,原因是 .
(4)如果还想测量额定电压为3.8 V的小灯泡正常发光时的电阻,但是电压表的15 V量程已经损坏,在不改变原器材的情况下,你的办法是 .
【答案】① ② 断开 ③ A ④ 10.4 ⑤ 灯丝的电阻受温度的影响 ⑥ 将电压表与滑动变阻器并联,调节滑片使电压表示数为0.7 V,记下电流表的示数I,则灯泡电阻为R=3.8 V/I
【详解】
(1)电压表应并联在电灯泡两端,小灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表应选用3V的量程,实物图连线如下所示: (2)在做电学实验,为了用电安全,连接电路过程中,开关应是断开的;当闭合开关前,电路中的电阻应处于最大值状态,所以滑动变阻器的滑片应在最左端的A点;(3)由图示可知,通过小灯泡的电流为0.24A,所以可得小灯泡的电阻约为R=U/I=2.5V/0.24A≈10.4Ω;由于小灯泡灯丝的电阻受温度的影响会发生改变,所以图像不是直线;(4)可以将电压表与滑动变阻器并联,调节滑片使电压表示数为4.5-3.8=0.7V,则可保证小灯泡两端的电压为3.8V;并记下电流表的示数I,则灯泡电阻为R=3.8V/I.
5.(2025-2026九上·上海松江·期中)小王同学做“用电流表、电压表测电阻”的实验,已知电源电压为2V的整数倍,实验器材齐全且完好,他正确串联电路,将电压表并联在电路中,闭合开关,发现电压表、电流表示数如图所示。他经过思考后,仅改变电压表位置,闭合开关,重新实验记录了电压表示数和电流表示数如表一所示。
表一
电压(V)
1.0
1.5
2.0
电流(A)
0.2
0.3
0.4
(1)该实验的原理
(2)求出电源电压U,并写出过程及理由。
(3)待测电阻Rx的阻值为 Ω(结果精确到0.1Ω)
【答案】(1) (2)由表一可知,电压越大,电流越大,所以改变电压表位置后,电压表并联在 Rx的两端,则最初并联在滑动变阻器两端,由于待测电阻与滑动变阻器串联,则当电压表、电流表示数如图所示时,电压表测的是滑动变阻器两端的电压,此时电路中的电流为0.3A,即当电路中的电流为0.3A时,滑动变阻器两端的电压为2.4V,待测电阻两端的电压为1.5V,则电源电压为由于电源电压为2V的整数倍,则电源电压为4V。 (3)5.0
【讲解】(1) 用电流表、电压表测出待测电阻的电流即电压,然后根据公式计算出待测电阻的阻值,即伏安法测电阻,故该实验的原理为。
(2) 略。
(3) 根据,由表一的数据可得,待测电阻
考点4 欧姆定律在串、并联电路中的应用
1.(2025-2026九上·天津滨海新·期中)如图所示电路,闭合开关后,小灯泡L1和L2均不发光,电流表指针几乎不动,电压表指针有明显偏转。若电路中只有一处故障,则可能是( )
A. L1短路
B. L1断路
C. L2短路
D. L2断路
【答案】D
【分析】【详解】两灯串联,电流表测电流,电压表测L2电压,闭合开关后,小灯泡L1和L2均不发光,电流表指针几乎不动,可能发生断路,电压表指针有明显偏转,说明电压表和电源连接,可能是L2断路,故ABC不符合题意,D符合题意。故选D。
2.(2025-2026九上·天津外国语大学附属外国语学校·期中)(多选)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
【答案】BC
【详解】C.当a、b同为电流表时,闭合S1和S2,电路被短路,不符合题意;当a、b同为电压表时,闭合S1和S2,电压表a测量R1和R2的总电压为3V,电路的总电压为3V,故C正确;B.电压表b测量R2的电压为1V,R1两端的电压为U1=3V-1V=2V将a、b换为另一种电流表,闭合S1、断开S2,两电阻并联,电流表b测量干路的总电流,电流表a测量流过的R2电流为0.4A,则电阻R2的阻值为故B正确;A.当a、b同为电压表时,闭合S1和S2,两电阻串联,电流为R1的电阻为故A错误;D.后一种情况中,电流表a测量流过的R2电流为0.4A,流过R1电流为电流表b测电路总电流,的示数为I总=I1+I2=0.2A+0.4A=0.6A故D错误。故选BC。
3.(2025-2026九上·北京第八中学·期中)如图所示的电路中,电源两端的电压保持不变,R1、R2和R3为三个定值电阻。R1、R2的阻值分别为10、5。当开关S1、S2闭合,S3断开时,电流表的示数为I;当开关S1、S3闭合,S2断开时,电流表的示数为0.6A,R1两端的电压为U1;当开关S3闭合,S1、S2断开时,电流表的示数为0.15A,R1两端的电压为。下列判断正确的是( )
A. I=0.4A
B. R3的阻值为20
C. U1:=4∶1
D. 电源两端的电压为9V
【答案】C
【详解】D.当开关S1、S3闭合,S2断开时,R2断路,R3短路,电路为R1的简单电路,电流表测量通过R1的电流,此时R1两端的电压,即电源电压为故D错误;A.当开关S1、S2闭合,S3断开时,R1与R2并联,R3断路,电流表测量干路中的电流,因为并联电路各支路两端的电压相等,等于电源电压,故此时R2两端的电压为通过R2的电流为由于并联电路各支路互不影响,所以通过R1的电流不变,由于并联电路干路中的电流等于各支路电流之和,所以干路中的电流,即电流表示数为故A错误;BC.当开关S3闭合,S1、S2断开时,R2断路,R1与R3串联,电流表测量电路中的电流,此时电路的总电阻为由串联电路电阻的特点可知,R3的阻值为R1两端的电压为则,故C正确,B错误。故选C。
4.(2025-2026九上·北京广渠门中学·期中)(多选)如图甲所示的电路中,电源电压为9V且保持不变,闭合开关S,滑片P从A端移动到B端的过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系图像如图乙所示,下列判断中正确的是( )
A. R1两端电压的最小值为1.5V
B. R1的阻值为25Ω
C. R2的最大阻值为75Ω
D. 电路电阻最大时,电路中的电流为0.1A
【答案】ACD
【详解】由电路图可知与串联,电压表测两端电压。当滑片P在A端时,接入阻值为0,由图乙可知,电流最大,则当滑片P在B端时,接入阻值最大,电路总电阻最大,电流最小,由串联分压原理可知,此时电压表示数最大,最大阻值此时两端电压最小,故ACD正确,B错误。故选ACD。
5.(2025-2026九上·天津滨海新·期中)如图所示的电路中,电阻R1=10Ω,电源电压保持不变,仅闭合开关S1后,电流表A的示数为0.6A,再闭合开关S2后,电流表A 的示数为0.9A。请你计算:
(1)电源电压;
(2)通过R2的电流;
(3)R2的阻值。
【答案】(1)6V;(2)0.3A;(3)20Ω
【详解】解:(1)由可得,根据并联电路的电压特点可知,电源的电压(2)根据并联电路的电流特点可知,通过的电流(3)的阻值答:(1)电源电压是6V;
(2)通过R2的电流是0.3A;
(3)R2的阻值是20Ω。
6.(2025-2026九上·北京广渠门中学·期中)小明根据电路图连接了如图所示的电路。电源两端的电压保持不变,定值电阻R1的阻值为20Ω。只闭合开关S1,断开开关S2,电流表的示数为0.2A;开关和均闭合,电流表的示数为0.6A。
(1)画出实物电路所对应的电路图;
(2)求电源两端的电压U以及电阻R2的阻值。
【答案】(1)
(2)
,
【讲解】(1) 由实物图,电流从电源正极流出,经后分为两条路径:一条经过,另一条经过和,两条路径的电流汇合后经电流表回到电源负极,据此可画出电路图。
(2) 闭合、断开时,电路为的简单电路,电流表测通过的电流,电源电压 闭合、时,与并联,电流表测干路总电流。因并联电路各支路独立工作,通过的电流保持不变,故通过的电流并联电路各支路两端的电压相等,都等于电源电压,则的阻值
7.(2025-2026九上·北京广渠门中学·期中)如图甲所示的电路中,电源两端电压为3V并保持不变。通过定值电阻R0的电流I随其两端电压U变化的图像,如图乙所示。闭合开关S,调节滑动变阻器RP,使电压表示数为2.5V。求:
(1)通过电阻R0的电流I;
(2)RP接入电路的阻值。(画等效电路图)
【答案】(1)
0.5A (2)
1Ω;
【讲解】(1) 闭合开关S,与串联,电压表测两端电压;由图乙可知,当时,通过的电流,故定值电阻的阻值为则通过的电流为
(2) 串联电路电流处处相等,故通过的电流,由串联电路电压规律得,滑动变阻器两端的电压为 则接入电路的阻值为 等效电路图:电源、、、开关S依次串联,注意滑动变阻器滑片向右移动时电阻增大,电压表并联在两端,据此作图。
8.(2025-2026九上·江苏丹阳高中学-12月·期中)如图甲所示,有一个量程为的小量程电流表G,其电阻,选择一定值电阻与它串联起来,再将A、B两端接入如图乙所示电路。
(1)调节电路,使电流表G的指针指在最大刻度处(即),这时电路A、B两端电压为,求电阻的阻值;
(2)利用电路乙可以测定未知电阻的阻值。继续调节电路,使电流表G的指针指在刻度,电路中电流为,求此时通过的电流和的阻值。
【答案】(1)20Ω;(2)0.03A,60Ω
【详解】解:(1)与串联接入电路,由可得电路的总电阻串联电路总电阻等于各部分电阻之和,定值电阻的阻值为(2)与串联接入电路,由可得与两端的电压整个电路是并联电路,由并联电路的电流规律可知:通过的电流由并联电路的电压规律可知:两端的电压由欧姆定律可知答:(1)电阻的阻值为;
(2)此时通过的电流为;的阻值为。
9.(2025-2026九上·广东中山中山纪念中学教育集团·期中)如图所示,电源两端电压U保持不变。闭合开关S、S1,电压表的示数为3V,电流表示数为0.3A;闭合开关S、断开开关S1,电压表的示数变为2V。求:
(1)电源电压;
(2)电阻R2的阻值;
(3)电阻R1的阻值。
【答案】(1)3V (2)10Ω (3)5Ω
【讲解】(1) 当闭合开关S、S1,只有定值电阻R2接入电路,定值电阻R1被短路,电压表测量R2两端的电压,也是电源电压,电流表测量电路中的电流,由电压表的示数为3V可知,电源电压U=U2=3V。
(2) 由电流表的示数为0.3A可知,通过R2的电流I2=0.3A,定值电阻R2的阻值
(3) 当闭合开关S、断开开关S1,定值电阻R1、R2串联接入电路,电压表测量R2两端的电压,电流表测量电路中的电流,由电压表的示数为2V可知,定值电阻R1两端的电压通过定值电阻R1的电流定值电阻R1的阻值
10.(2025-2026九上·湖南长沙雅礼教育集团·期中)电阻R和灯泡L的I~U图像如图所示,当电阻R和灯泡L并联在某一电源上时,干路中的电流为0.9A,则电源电压为 V;若将电阻R和灯泡L串联在电压为9V的电源上,此时电路中的电流为 A,灯泡L的电阻为 Ω。
【答案】① 3 ② 0.6 ③ 5
【详解】[1]当电阻R和灯泡L并联在某一电源上时,由于并联电路中各支路两端的电压相等,且干路电流等于各支路电流之和,则由图像可知,当灯泡的电流为IL=0.6A,电阻R的电流IR=0.3A时,干路中的电流为0.9A,此时各支路电压为3V,则电源电压为3V。[2][3]电阻R和灯泡L串联接在某一电源上时,通过的电流相同,根据串联分压可知,此时电源电压为9V,当电路中的电流为0.6A时,电阻两端电压为6V,灯两端电压为3V,满足串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和;此时灯泡L的电阻
考点5 电路动态分析
1.(2025-2026九上·北京第八中学·期中)在研究串联电路中的电压规律实验中,小明连接了如图所示的电路,闭合开关S后,发现两灯都不亮,他用电压表先测量电源两端电压为3V,之后测量A、B两点之间的电压接近3V,若电路中只有一处故障,则电路故障可能是
A. L1断路
B. L2断路
C. L1短路
D. L2短路
【答案】A
【详解】闭合开关后两灯均不亮,则电路可能为断路,电源电压为3V,当电压表测A、B两点之间的电压时,示数接近3V,说明A、B间断路,即L1断路,故选A。
2.(2025-2026九上·天津外国语大学附属外国语学校·期中)如图所示,电源电压恒定不变,闭合开关后,当滑动变阻器滑片P向左端滑动时,下列说法正确的是( )
A. 电流表A示数变大,电压表V示数变小
B. 电流表A示数变小,电压表V示数变大
C. 电流表A示数变大,电压表V示数不变
D. 电流表A示数变小,电压表V示数不变
【答案】A
【详解】由电路图可知,R和滑动变阻器R'串联,电压表V测R'两端的电压,电流表测电路中的电流;当开关S闭合,滑片由向左端移动的过程中,接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,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,R两端电压变大;因串联电路总电压等于各分电压之和,所以由滑动变阻器R'两端的电压会变小,即电压表V读数会变小。故A正确,BCD错误。故选A。
3.(2025-2026九上·北京广渠门中学·期中)如图甲为一种测量压力的装置原理图,电路中电源电压恒为6V,定值电阻R0的阻值为,电压表的量程为3V,压力检测板M与可变电阻R相连,R的阻值与F的关系如图乙所示,闭合开关S后,下列说法正确的是( )
A. 检测板不受压力时,电压表的示数为6V
B. 当检测板所受压力减小时,电压表的示数增大
C. 该装置所能测量的最大压力为
D. 若将R0换成的电阻,则该装置所能测量的最大压力将增大
【答案】D
【详解】由图甲可知,R与R0串联,电压表测量R0两端的电压。A.检测板不受压力时,由图乙知。电路电流电压表示数,故A错误;B.当检测板所受压力减小时,由图乙知增大,电路总电阻增大,由知电路电流减小,由知电压表示数减小,故B错误;C.电压表量程为,两端最大电压时该装置测量达到压力最大,此时电路电流总电阻由图乙知该装置所能测量的最大压力为,故C错误;D.若将换成的电阻,两端最大电压不变,此时电路电流总电阻由图乙知该装置所能测量的最大压力为,最大压力增大,故D正确。故选D。
4.(2025-2026九上·湖南长沙雅礼教育集团·期中)如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,在保证各元件安全的条件下,滑动变阻器的滑片从最右端向中点移动的过程中( )
A. 电压表V示数变小,灯的亮度变亮
B. 电流表示数变大,电流表示数不变
C. 两个电流表示数都变大
D. 电压表V示数与电流表示数的比值变小
【答案】B
【详解】由电路图可知,闭合开关S,灯泡和滑动变阻器并联,电流表A2测通过灯泡的电流,电流表A1测干路电流,电压表测电源两端电压;A.因电源电压不变,所以滑片移动时,即电压表V的示数不变;因并联电路各支路互不影响,则移动滑片时,通过灯泡的电流和实际功率均不变,则灯泡的亮度不变,故A错误;BC.通过灯泡的电流不变,即电流表A2的示数不变;滑动变阻器的滑片P从最右端向中点移动的过程中,滑动变阻器接入电路的阻值变小,由欧姆定律可知,通过滑动变阻器的电流增大,根据并联电路的电流规律可知,干路电流增大,即电流表A1示数变大,故B正确、C错误;D.因为电压表V的示数不变、电流表A2的示数不变,所以电压表V的示数和电流表A2示数的比值不变,故D错误。故选B。
5.(2025-2026九上·广东广州中学·期中)如图所示是测量水流冲击力的装置,其中电源电压恒为,电阻丝MN长,总电阻为,其阻值与接入电路的长度成正比;弹簧左端固定,右端连接有滑块,并套在光滑水平杆AB上。水流冲击力为零时,滑片与M端接触,电流表的示数为,弹簧受到的作用力每增加时会伸长(水流的冲击力未使弹簧超出弹性限度),电压表的表盘改装为“冲力表”。下列说法正确的是( )
①电路中的电流恒为0.1A
②水流冲击力增大时电压表示数变小
③水流冲击力增大时电流表示数变大
④水流冲击力增大时电阻丝MN接入阻值不变
A. 只有①④正确
B. 只有②③正确
C. 只有②④正确
D. 只有①③正确
【答案】A
【详解】① 图中,定值电阻与电阻丝串联,电流表测电路的电流,电压表测P以左电阻丝的电压,因电压表接在变阻器的滑片上,故无论P如何移动,电流要流经变阻器的全部电阻丝,即变阻器的最大电阻20Ω始终连入电路中,根据串联电阻的规律,电路的总电阻保持不变,由欧姆定律可知,电路的电流不变,已知滑片P与M端接触,电流表的示数为0.1A,故电路中的电流恒为0.1A,故① 说法正确;②水流冲击力增大时,弹簧被拉长,滑片P向右移动,电压表所测的左侧电阻丝长度增加。由于电阻丝的阻值与长度成正比,左侧电阻丝的阻值增大;又因为电路电流I恒定,根据U=IR,增大时,电压表示数变大,故② 说法错误;③电路总电阻恒定,电源电压恒定,根据欧姆定律,电流表示数始终不变,故③ 说法错误;④无论滑片P如何移动,电流都要经过整个电阻丝MN,因此电阻丝MN的接入阻值始终为20Ω,保持不变,故④ 说法正确。综合上述分析只有① ④ 正确,故A正确,BCD错误。故选A。
6.(2025-2026九上·江苏丹阳高中学-12月·期中)图甲电路中,电源电压恒定,R为定值电阻,为热敏电阻,其阻值随温度变化的图像如图乙。若把其中一个电表改装成温度计,要求温度升高时,电表示数增大。下列说法正确的是( )
A. 应该选用电压表改装成温度计
B. 增大R的电阻值可提高温度计灵敏度
C. 温度升高时,消耗的电功率一定增大
D. 温度降低时,电压表示数和电流表示数之比变大
【答案】D
【详解】由图甲知:R、串联,电压表测量两端的电压。A.由图乙知,阻值随着温度的升高而降低;温度升高时,热敏电阻的阻值减小,根据电阻的串联规律可知,电路的总电阻减小,由欧姆定律可知电路中电流增大,即电流表示数增大;的阻值减小,由串联电路分压规律可知:热敏电阻两端的电压减小,即此时电压表示数变小;因温度升高时、电流表示数增大,符合人们的思维习惯,所以电流表可以改装成温度计,故A错误;B.增大R的电阻值时,根据欧姆定律可知,电路中的电流会更小,不能提高温度计的灵敏度,故B错误;C.消耗的电功率为由此可知,当时,其功率最大,大于R或小于R时,消耗的电功率更小,所以温度升高时,消耗的电功率不一定增大,故C错误;D.由题意得,电压表示数和电流表示数之比即为,故比值变大,故D正确。故选D。
7.(2025-2026九上·江苏丹阳高中学-12月·期中)如图是小明自制的电子秤电路(不考虑弹簧的电阻,且弹簧形变量与外力成正比),已知电源电压恒为6V,滑动变阻器R1的规格为“20Ω 1A”,电子秤的测量范围是0~30kg;当电子秤达到最大测量值时,R1的金属滑片在最下端,改装成电子秤的电表正好满偏,则R2的阻值为 Ω,轻质托盘上物体的质量为10kg时,该电表示数为 ,电子秤刻度板上质量的刻度 (“均匀分布”、“左疏右密”或“右疏左密”)。
【答案】① 20 ② 1.5 ③ 左疏右密
【详解】[1]由图知滑动变阻器R1和定值电阻R2串联,电压表测量滑动变阻器电压,当不放被测物时滑动变阻器滑片P在a端,此时滑动变阻器接入电阻为0,那么电压表示数为0;滑动变阻器最大阻值20Ω,电子秤的测量范围是0~30kg,当电子秤达到最大测量值时,R1的金属滑片在最下端,此时滑动变阻器接入电路的电阻最大,由串联分压原理可知电压表的示数达到最大,由欧姆定律可知此时通过电路的电流最小,此时改装成电子秤的电表正好满偏,所以电压表示数可表示被测物体的质量,电源电压为6V,所以电压表选择小量程接入电路,串联电路总电压等于各部分电压之和,串联电路各处电流相等,根据欧姆定律可得即解得,R2=20Ω。[2]电子秤的测量范围是0~30kg,当被测物的质量为10kg时,滑动变阻器接入电阻为最大电阻的,此时,此时串联电路中的电流为滑动变阻器此时两端的电压所以电压表的示数为1.5V。[3]比较质量和电压的变化可知电子秤刻度板上质量的刻度不均匀,0~10kg对应0~1.5V,10~30kg对应1.5~3V,故电子秤刻度板上质量的刻度左疏右密。
8.(2025-2026九上·江苏丹阳高中学-12月·期中)如图1,灯泡L的额定电流为0.25A,其电流与电压的关系如图2所示,滑动变阻器R的规格为“50Ω 1A”,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V。闭合开关S,调节R,当电压表示数为1.5V时,L恰好正常发光,则灯泡正常发光时的电阻为 Ω,电源电压为 V,为保证电路安全,R的调节范围为 Ω,灯泡L的最小电功率为 W。
【答案】① 10 ② 4 ③ ④ 0.15
【详解】[1]灯泡正常发光时,电流为额定电流 ,灯泡两端电压,根据欧姆定律可知,灯泡正常发光时的电阻[2]由图1可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测R两端电压,当灯泡正常发光时,电压表示数 ,根据串联电路中电压的规律,电源电压[3]灯泡额定电流,电流表量程,滑动变阻器允许最大电流1A,为保证电路安全,所以电路最大电流。此时R的最小阻值电压表量程,所以R两端最大电压,此时灯泡两端电压从图2可知,当时,电流 ,R的最大阻值所以R的调节范围是。[4]当R阻值最大时,电路电流最小,灯泡功率最小。, 灯泡的最小电功率
9.(2025-2026九上·湖南长沙雅礼教育集团·期中)如图所示,电源电压不变,R1、R2均为定值电阻,R1=20Ω、R2=10Ω,R为滑动变阻器,电压表V1的量程为0-15V,V2的量程为0-3V。闭合开关,滑动变阻器R的滑片置于某一位置A时,电压表V1的示数为14V,V2的示数为2V。在保证电路安全的情况下移动R的滑片,两电表均能达到满偏。
(1)求滑片置于A时,通过R2的电流;
(2)求电源电压;
(3)用最大阻值为50Ω的滑动变阻器R0替换电阻R1,不改变其他元件的连接。闭合开关,使电路中的电流保持最大,在保证电路安全的情况下,调节R和R0接入电路的阻值,其中R仅可以在替换前的范围内变化,求:R0接入电路的阻值范围。
【答案】(1)0.2A (2)18V (3)10~20Ω
【讲解】(1) 由图可知,、和串联,电压表测和两端总电压,电压表测两端电压;闭合开关,滑动变阻器的滑片置于某一位置时,电压表的示数为14V,的示数为2V,根据串联电路电流特点结合欧姆定律可知,通过的电流为:
(2) 两端电压为:则电源电压为:
(3) 当电压表满偏时,即,滑动变阻器接入电路的阻值最大,根据串联电路电压规律可知,两端电压为此时电路中的电流为:两端电压为:滑动变阻器两端电压为:则滑动变阻器接入电路的最大阻值为:当电压表满偏时,即,滑动变阻器接入电路的阻值最小;此时电路中的电流为:电路的总电阻为:则滑动变阻器接入电路的最小阻值为:故在替换前的阻值变化范围为;用最大阻值为的滑动变阻器替换电阻,要使电路中的电流最大,当电压表满偏时,电路中的电流最大,此时电路中的电流为,电路的总电阻为;根据电阻的串联可知,即因仅可以在替换前的范围内变化,当时,;当电压表满偏时,根据串联分压原理可知,代入数据即因解得。故接入电路的阻值范围为。
10.(2025-2026九上·江苏丹阳高中学-12月·期中)某兴趣小组研究电子秤的称量原理后设计了如图甲所示的装置,定值电阻,压敏电阻R的阻值随压力变化的图像如图乙所示。R上的托盘(质量忽略不计)里不放物品时,电压表的示数为6V;在托盘内放一薄壁容器,容器的重力为5N,底面积为300,往容器内放入一直立细杆(质量和体积均忽略不计)和一正方体物块,细杆一端固定在容器底,另一端连着物块,现缓慢向容器中加水至物块刚好浸没为止,细杆对物块的作用力大小F随水深变化的图像如图丙所示。求:
(1)电源电压;
(2)物块所受的重力大小;
(3)当杆对物块的作用力为4N时,电压表的示数。
【答案】(1)16V;(2)8N;(3)9.6V
【详解】解:(1)闭合开关,两电阻串联接入电路,电压表测量定值电阻R0两端的电压,不放物品时,电压表的示数为6V,此时电路中的电流由乙图可知托盘里没放物品时,压敏电阻接入电路的阻值为100Ω,压敏电阻两端的电压为则电源电压为(2)由图丙知道,杆长h杆=3cm物块边长为h物=13cm-3cm=10cm当水的深度h水=11cm时,F=0,此时根据物体受力平衡可知,此时(3)物块浸没时细杆对物块的弹力为方向为竖直向下,因此,当细杆上的弹力时,细杆对物块的弹力方向为竖直向上,由图丙分析知道,当8N时水深为3cm,当0N时水深为11cm,由一次函数性质可知,当力为4N,此时水深所加水的体积所加水的重力为压敏电阻此时受到的压力为由图乙可知此时压敏电阻接入电路的阻值为此时电路中的电流为则电压表示数为答:(1)电源电压为16V;
(2)物块所受的重力大小为8N;
(3)当杆对物块的作用力为4N时,电压表的示数为9.6V。
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专题05 欧姆定律
考点1 电流与电压、电阻的关系
1.【答案】A
2.【答案】(1)移动滑动变阻器的滑片P至另一位置 (2)① 电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比 ② 见解析
3.【答案】(1)断开开关,换用不同阻值的定值电阻R,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P的位置,使电压表的示数与② 中相同 (2)探究电流与电压的关系 (3)① 40 ② 没有控制定值电阻两端的电压不变
4.【答案】(1) (2)① 更换不同规格的定值电阻 ② 保持电压表示数不变 (3) (4)导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
实验次数
1
2
3
4
5
6
电阻R/Ω
电流I/A
5.【答案】① ② 定值电阻R断路 ③ 0.1 ④ ⑤ 导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
6.【答案】(1) (2)电流表没有调零 (3)断路 (4)① d ② 电压表 (5)2.4 (6)在电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比
(2) 闭合开关前,没有电流经过电流表,小园发现电流表指针出现了图乙所示,指针没有指在零刻度线的情况,存在的问题是电流表没有调零。
(3) 闭合开关后,发现电流表无示数,说明电路可能发生了断路,没有电流通过电流表。电压表有示数且为电源电压,说明电压表的两个接线柱与电源两极是连通的,则故障是定值电阻R发生了断路。
(4) [1][2]将5Ω电阻换成10Ω的电阻后,根据串联分压规律可知,定值电阻两端电压变大,大于U0,为保持电阻两端电压不变,在电源电压一定时,应使滑动变阻器两端电压变大,根据串联分压原理可知,滑动变阻器接入电路的阻值要增大,所以应向d端移动滑片,调节滑片过程中,眼睛应观察电压表,直到电压表示数为U0。
(5) 小园同学根据实验数据得出I-R变化的图像,如图丙所示,定值电阻两端的电压为则实验时控制定值电阻两端电压U0为2.4V不变。
(6) 分析图丙实验数据发现,当电阻变大时,电流变小,电流与电阻的乘积始终保持2.4V不变。可得结论:在电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比。
7.【答案】(1)① C ② 需要 ③ ④ 10 (2)① 2 ② 在探究电流与电阻的关系时,要控制定值电阻两端的电压不变,通过计算每次实验中U=IR的值,发现其近似相等,都约为2V。
8.【答案】
9.【答案】(1)① 左 ② 电流表未调零 (2)断路 (3)0.3 (4)① 控制电阻两端电压不变 ② 变大 (5)电压一定时,电流与电阻成反比 (6)B
10.【答案】(1)① 乙 ② 乙组有不同阻值的电阻,可进行多次实验,探究电流与电阻的关系 (2) (3)① 0.3 ② 右 ③ 3 (4)改变定值电阻两端的电压
(3) [1]由图(丁)可知,电流表使用的是量程,分度值为0.02A,电流表示数为0.3A。[2]当把的电阻换成的电阻时,根据串联分压原理,电阻增大,其两端电压会增大。为了控制电阻两端电压不变,应增大滑动变阻器接入电路的电阻,所以滑片应向右移动。[3]当接入电阻时,电压表示数因为要控制电阻两端电压不变,所以当换用电阻时,眼睛应注意观察电压表,当电压表的示数为3V时,记录电流表的示数。
(4) 因为该实验需要保持电阻不变,通过移动滑动变阻器的滑片,改变电路中的电流,从而改变定值电阻两端的电压,进而得到多组电压和电流的数据,以探究电流与电压的关系。
考点2 欧姆定律
1.【答案】D
2.【答案】D
3.【答案】C
4.【答案】C
5.【答案】① 1A ② 6
6.【答案】(1)6V;(2)30Ω
7.【答案】(1) 1V (2) 50Ω
考点3 电阻的测量
1.【答案】B
2.【答案】A
3.【答案】(1) (2)B (3)① A ② 8.3 (4)
4.【答案】① ② 断开 ③ A ④ 10.4 ⑤ 灯丝的电阻受温度的影响 ⑥ 将电压表与滑动变阻器并联,调节滑片使电压表示数为0.7 V,记下电流表的示数I,则灯泡电阻为R=3.8 V/I
5.【答案】(1) (2)由表一可知,电压越大,电流越大,所以改变电压表位置后,电压表并联在 Rx的两端,则最初并联在滑动变阻器两端,由于待测电阻与滑动变阻器串联,则当电压表、电流表示数如图所示时,电压表测的是滑动变阻器两端的电压,此时电路中的电流为0.3A,即当电路中的电流为0.3A时,滑动变阻器两端的电压为2.4V,待测电阻两端的电压为1.5V,则电源电压为由于电源电压为2V的整数倍,则电源电压为4V。 (3)5.0
考点4 欧姆定律在串、并联电路中的应用
1.【答案】D
2.【答案】BC
3.【答案】C
4.【答案】ACD
5.【答案】(1)6V;(2)0.3A;(3)20Ω
6.【答案】(1)
(2)
,
7.【答案】(1)
0.5A (2)
1Ω;
8.【答案】(1)20Ω;(2)0.03A,60Ω
9.【答案】(1)3V (2)10Ω (3)5Ω
10.【答案】① 3 ② 0.6 ③ 5
考点5 电路动态分析
1.【答案】A
2.【答案】A
3.【答案】D
4.【答案】B
5.【答案】A
6.【答案】D
7.【答案】① 20 ② 1.5 ③ 左疏右密
8.【答案】① 10 ② 4 ③ ④ 0.15
9.【答案】(1)0.2A (2)18V (3)10~20Ω
10.【答案】(1)16V;(2)8N;(3)9.6V
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专题05 欧姆定律
5大高频考点
1. 电流与电压、电阻的关系
2. 欧姆定律
3. 电阻的测量
4. 欧姆定律在串、并联电路中的应用
5. 电路动态分析
考点1 电流与电压、电阻的关系
1.(2025-2026九上·天津外国语大学附属外国语学校·期中)在“探究电流与电压的关系”实验中,分别用电阻、进行实验,并根据各自的实验数据绘制出如图所示的关系图像,由图可知( )
A.
B. 当两端电压为0时,其电阻为0
C. 通过导体的电流与导体两端的电压成反比
D. 将它们串联接到同一电路中,通过的电流较大
2.(2025-2026九上·北京陈经纶中学·期中)小阳同学,为了探究通过导体的电流与导体两端的电压的关系,他选用了符合实验要求的电源、开关、滑动变阻器、电压表、电流表、定值电阻各一个,导线若干,并设计了如图所示的实验电路图。
(1)以下是他的部分实验步骤,请你帮他补充完整:
①将电压表、电流表调零,断开开关S,按电路图连接电路,调节滑动变阻器的滑片P使其接入电路的阻值最大;
②闭合开关S、移动滑动变阻器滑片P至适当位置,读出电流表和电压表的示数I、U,并记录;
③ ,读出电流表和电压表的示数I、U,并记录;
④仿照步骤③,再做四次实验,并将实验数据记录在表格中;
(2)小阳分析下表实验数据,可得实验结论: ,他的依据是: 。
U/V
0.5
1
1.5
2
2.5
3
I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
3.(2025-2026九上·北京第八中学·期中)小东进行“探究电流与电阻关系的实验”时,设计了如图所示的实验电路图。其中电源电压恒定6V保持不变,滑动变阻器规格为“5,1.5A”。
R/
5
10
15
20
25
40
I/A
1.00
0.50
0.33
0.25
0.2
0.14
(1)请将实验步骤补充完整:
①断开开关S,按电路图连接电路,将滑动变阻器的滑片P滑至阻值最大的位置。
②闭合开关S后,调节滑动变阻器的滑片P至某一位置,读出电流表的示数I及电压表的示数U,并把U、R、I的数值记录在表格中。
③ ,读出电流表的示数I,并把U、R、I的数值记录在表格中。
④仿照步骤③再做4次实验。
(2)利用如图所示的电路图还可以进行的实验有 (写出一个即可)。
(3)小东将实验数据记录在表格中。小文看了数据之后,经过分析发现有一组数据存在明显错误。请你指出错误的数据为当定值电阻R= 时的那组,原因是 。
4.(2025-2026九上·北京广渠门中学·期中)小东在探究“导体两端电压一定时,通过导体的电流跟导体电阻的关系”实验中,准备的实验器材有:学生电源一个、已调零的电流表和电压表各一块、滑动变阻器、已知阻值的定值电阻若干、开关导线若干。
(1)为了完成这个实验,小东利用实验器材设计了如图所示的电路图。请你在方框中画出正确的实验电路图。
(2)将实验步骤补充完整:
①断开开关,电表调零,按照电路图连接电路。将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处,检查电路无误后,闭合开关。
②调节滑动变阻器的滑片至适当位置,用电压表测量电阻R两端的电压U,用电流表测量通过电阻R的电流I,并将R、I记录在表格中。
③ , ,用电流表测量通过电阻R的电流I,并将R、I记录在表格中。
④仿照③再做4次实验,测量并记录相应的R、I。
(3)根据实验,设计实验数据记录表格:
(4)小东利用这组实验装置,又探究了“导体电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端电压的关系”的实验时,得到了以下数据,可以得到结论: 。
U/V
0.4
0.8
1.2
1.6
2.0
2.4
I/A
0.08
0.16
0.24
0.32
0.4
0.48
实验次数
1
2
3
4
5
6
电阻R/Ω
电流I/A
5.(2025-2026九上·天津滨海新·期中)在“探究电流与电压的关系”实验中:
(1)请你用笔画线代替导线把图甲电路连接完整 (导线不得交叉);
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现电流表无示数,电压表的示数接近电源电压,其原因可能是 ;
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为0.5V时,电流表的示数如图乙所示,则电流表示数为 A;
(4)继续实验,记录实验数据如下表,请你根据表中数据在图丙中描点作出图像 。分析图像可以得到的结论是 。
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3
电流I/A
0.2
0.3
0.38
0.5
0.6
6.(2025-2026九上·广东中山中山纪念中学教育集团·期中)小园同学在探究“电路中电流与电阻的关系”时,可供使用的实验器材有电源(电压恒为6V)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个,阻值不同的定值电阻四个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将图甲的实物图补充完整,要求滑动变阻器滑片P向左滑动时接入电路中的阻值变小。
(2)闭合开关前,小园发现电流表指针摆动出现了图乙所示的情况,存在的问题是 。
(3)闭合开关后,发现电流表无示数,电压表有示数且为电源电压,则故障是定值电阻R发生了 (选填“短路”或“断路”)。
(4)将5Ω的电阻接入a、b间,闭合开关后,移动滑片P使电压表示数为U0,记录相应的电流值;然后将5Ω的电阻换成10Ω、15Ω的电阻接入a、b间,闭合开关后,滑片P应向 (填“c”或“d”)端移动,使电压表示数保持不变。调节滑动变阻器滑片的过程中,眼睛应观察 (选填“电压表”或“电流表”)的示数。
(5)小园同学根据实验数据得出I-R变化的图像,如图丙所示,则实验时控制定值电阻两端电压 V不变。
(6)分析图丙实验数据可得结论: 。
7.(2025-2026九上·湖南长沙雅礼教育集团·期中)小明利用题图甲电路进行“探究电流与电压、电阻关系”的实验。
(1)探究电流与电压的关系时:
①图乙是小明的实验数据描出的点,其中, (填字母)组数据是异常的,检查发现是读数时粗心所致,分析时 (选填“需要”或“不需要”)把它剔除;
②请在图乙中画出I-U图像 ;电阻R的阻值为 Ω;
(2)探究电流与电阻的关系时,记录的实验数据如下所示,则定值电阻两端的电压是 V。你判断的依据是 。
数据序号
1
2
3
4
5
电阻R/Ω
5
10
15
20
25
电流I/A
0.40
0.20
0.14
0.10
0.08
8.(2025-2026九上·湖北武汉部分学校·期中)在电阻一定时探究电流与电压关系的实验中,小凯把定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和电源连接成了图所示的电路,正准备闭合开关时,旁边的小兰急忙拦住他,说接线错了。
请你检查一下电路,错在哪里?小兰发现只要改接一根导线就可以,请把接错的那一根导线找出来,打上“×”,再画线把它改到正确的位置上。
9.(2025-2026九上·湖北武汉部分学校·期中)同学们利用以下器材探究“电流与电压、电阻的关系”:6V电源、电流表(0~0.6A)、电压表(0~3V)、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、开关、滑动变阻器和导线若干。
(1)连接电路时,应将滑动变阻器的滑片移到最 (选填“左”或“右”)端;闭合开关前,发现电流表指针向左偏转至图乙(a)所示位置,原因是 ;
(2)改正问题后开关闭合,发现电压表有示数,电流表无示数,故障可能是定值电阻R发生 (选填“断路”或“短路”);
(3)排除故障后,闭合开关,改变滑片的位置,电流表示数如图乙(b)所示。请将表格未填写的数据补充完整 ;
电压U/V
1.0
1.5
2.0
电流I/A
0.2
0.4
(4)之后再将另外两个定值电阻分别接入电路中,调节滑动变阻器的滑片,分别记下电流表的示数,利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。这个过程中,滑动变阻器除了可以保护电路,还起到 的作用。实验中若定值电阻从10Ω换成20Ω时,滑动变阻器接入电路中的电阻应该 (选填“变大”或“变小”;
(5)由图像可以得出结论: ;
(6)为完成整个实验,应该选取哪种规格的滑动变阻器_______(填序号)。
A. 20Ω、0.6A
B. 60Ω、0.5A
C. 80Ω、0.3A
10.(2025-2026九上·上海松江·期中)小红所参加的物理实验小组要完成“探究电流与电阻的关系”实验;
(1)有两组实验器材如图(甲)、(乙)所示可以选择,他们应选择 组,理由:
(2)他们已完成了部分实物图的连接,如图(丙)所示,请你把实物电路图连接完整(导线不允许交叉)。
(3)当小红接入电阻R的阻值为10Ω时,移动滑片使其位于中点附近,记下此时电流表的示数如图(丁)所示,电流表示数为 A;断开开关,换用15Ω的电阻接入电路,闭合开关,则应将滑动变阻器的滑片P向 移动(选填“左”或“右”),眼睛应注意观察电压表,当电压表的示数为 V时,记录电流表的示数。
(4)这套实验器材还能用来完成“探究电流与电压的关系”实验,这个实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外,还可以
考点2 欧姆定律
1.(2025-2026九上·天津滨海新·期中)图所示是某导体中的电流I跟它两端电压U的关系图象,该导体的阻值为( )
A. 40Ω
B. 30Ω
C. 20Ω
D. 10Ω
2.(2025-2026九上·湖北武汉部分学校·期中)月考将至,小桥开始认真的复习教材。下列说法正确的是( )
A. 闪电产生的电流通过避雷针,图中的电流方向是从大地到避雷针
B. 验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引
C. 制造手机芯片的主要材料是超导体
D. 风力增大时,风力表的示数变大,风力表是由电流表改装的
3.(2025-2026九上·北京广渠门中学·期中)关于欧姆定律,下列说法中正确的是( )
A. 欧姆定律是通过推导得出的规律
B. 欧姆定律反映出了导体电阻跟电流和电压之间的关系
C. 欧姆定律中的I、U和R反映的是同一段电路中同一时刻的电流、电压和电阻关系
D. 由欧姆定律变形得,说明电阻与电压成正比,与电流成反比
4.(2025-2026九上·广东中山中山纪念中学教育集团·期中)如图所示是电阻A和B的图像,小明对图像信息做出的判断,正确的是( )
A. 当A两端电压为0.5V时,通过它的电流为0.3A
B. 当B两端电压为2.5V时,其电阻值为10Ω
C. 将A和B串联,若它们两端的总电压为3V,则B电阻阻值是10Ω
D. 将A和B并联后,接到电压为2V的电源上时,干路中的电流为0.4A
5.(2025-2026九上·天津滨海新·期中)一段导体两端电压是3V时,导体中的电流是0.5A。如果电压增大到6V;导体中的电流是 ;如果电压减小到1.5V时,导体中的电阻为 Ω。
6.(2025-2026九上·北京第八中学·期中)如图所示,和为两个定值电阻,其中电阻的阻值为20,电源两端的电压保持不变。当开关闭合、断开时,电流表示数为0.3A。
(1)求电源两端的电压U;
(2)当开关、均闭合时,电流表示数为0.5A,求电阻的阻值。
7.(2025-2026九上·北京第八中学·期中)如图所示,电阻为10Ω,电源两端电压为6V。闭合开关S,当滑动变阻器R的滑片P移动到某位置时,电流表示数为0.1A,求此时:
(1)电阻两端的电压;
(2)滑动变阻器R接入电路的阻值。
考点3 电阻的测量
1.(2025-2026九上·湖南衡阳·期中)为了测量小灯泡在不同电压下的电阻,小明设计了如图所示的电路。闭合开关S后,无论怎么移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡L都不发光,电流表和电压表均无示数,若电路中只有一处故障,出现上述现象的原因中不可能的是( )
A. 电流表断路
B. 小灯泡L断路
C. 滑动变阻器断路
D. 开关断路
2.(2025-2026九上·江苏丹阳高中学-12月·期中)要测量一个电阻的阻值。提供的器材有:干电池两节,学生用电压表、学生用电流表、滑动变阻器、电阻箱以及单刀双掷开关各一只,开关、导线若干。以下四种电路中,可以测出阻值的电路是( )
A. ①②③
B. ②④
C. ③④
D. 只有②
3.(2025-2026九上·北京广渠门中学·期中)小东利用如图所示电路,测量小灯泡两端电压为“2.5V”时灯丝的电阻。请按要求完成下列问题:
(1)请将图甲中所示的电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片P向左移动时灯泡变亮。
(2)闭合开关前,滑片应置于 端(选填“A”、“B”)。
(3)检查电路无误后,闭合开关S,发现电压表的示数为0.5V,为使灯泡L两端电压达到2.5V,接下来小东应该进行的操作是向 端(选填“A”、“B”)移动滑片,直到电压表示数为2.5V。此时,电流表示数如图乙所示,根据以上数据计算出此时小灯泡灯丝的电阻为 Ω。(小数点后保留一位)
(4)如图丙所示是小明在进行测量未知电阻Rx的实验电路,电源两端的电压保持不变,已知电阻的值R0.请补充完成主要实验步骤,并进行数据处理。
①只闭合开关S和S2,读出并记录电流表的示数。
②断开开关,闭合S、S1,读出并记录电流表的示数。
③计算Rx的阻值。则Rx= 。(用题目所给物理量符号表示)
4.(2025-2026九上·天津外国语大学附属外国语学校·期中)小亮用“伏安法”测小灯泡的电阻,小灯泡额定电压2.5 V,电源电压4.5 V.
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示的实物电路连接完整.
(2)在连接电路时,开关应 ,滑动变阻器滑片P应位于 (填“A”或“B”)端.
(3)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表的示为2.5 V时,电流表示数如图乙所示,此时小灯泡的电阻约为 Ω(保留一位小数);他把多次测量的电流值和电压值绘制成I-U图象,发现I-U图线是一条曲线,原因是 .
(4)如果还想测量额定电压为3.8 V的小灯泡正常发光时的电阻,但是电压表的15 V量程已经损坏,在不改变原器材的情况下,你的办法是 .
5.(2025-2026九上·上海松江·期中)小王同学做“用电流表、电压表测电阻”的实验,已知电源电压为2V的整数倍,实验器材齐全且完好,他正确串联电路,将电压表并联在电路中,闭合开关,发现电压表、电流表示数如图所示。他经过思考后,仅改变电压表位置,闭合开关,重新实验记录了电压表示数和电流表示数如表一所示。
表一
电压(V)
1.0
1.5
2.0
电流(A)
0.2
0.3
0.4
(1)该实验的原理
(2)求出电源电压U,并写出过程及理由。
(3)待测电阻Rx的阻值为 Ω(结果精确到0.1Ω)
考点4 欧姆定律在串、并联电路中的应用
1.(2025-2026九上·天津滨海新·期中)如图所示电路,闭合开关后,小灯泡L1和L2均不发光,电流表指针几乎不动,电压表指针有明显偏转。若电路中只有一处故障,则可能是( )
A. L1短路
B. L1断路
C. L2短路
D. L2断路
2.(2025-2026九上·天津外国语大学附属外国语学校·期中)(多选)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
3.(2025-2026九上·北京第八中学·期中)如图所示的电路中,电源两端的电压保持不变,R1、R2和R3为三个定值电阻。R1、R2的阻值分别为10、5。当开关S1、S2闭合,S3断开时,电流表的示数为I;当开关S1、S3闭合,S2断开时,电流表的示数为0.6A,R1两端的电压为U1;当开关S3闭合,S1、S2断开时,电流表的示数为0.15A,R1两端的电压为。下列判断正确的是( )
A. I=0.4A
B. R3的阻值为20
C. U1:=4∶1
D. 电源两端的电压为9V
4.(2025-2026九上·北京广渠门中学·期中)(多选)如图甲所示的电路中,电源电压为9V且保持不变,闭合开关S,滑片P从A端移动到B端的过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系图像如图乙所示,下列判断中正确的是( )
A. R1两端电压的最小值为1.5V
B. R1的阻值为25Ω
C. R2的最大阻值为75Ω
D. 电路电阻最大时,电路中的电流为0.1A
5.(2025-2026九上·天津滨海新·期中)如图所示的电路中,电阻R1=10Ω,电源电压保持不变,仅闭合开关S1后,电流表A的示数为0.6A,再闭合开关S2后,电流表A 的示数为0.9A。请你计算:
(1)电源电压;
(2)通过R2的电流;
(3)R2的阻值。
6.(2025-2026九上·北京广渠门中学·期中)小明根据电路图连接了如图所示的电路。电源两端的电压保持不变,定值电阻R1的阻值为20Ω。只闭合开关S1,断开开关S2,电流表的示数为0.2A;开关和均闭合,电流表的示数为0.6A。
(1)画出实物电路所对应的电路图;
(2)求电源两端的电压U以及电阻R2的阻值。
7.(2025-2026九上·北京广渠门中学·期中)如图甲所示的电路中,电源两端电压为3V并保持不变。通过定值电阻R0的电流I随其两端电压U变化的图像,如图乙所示。闭合开关S,调节滑动变阻器RP,使电压表示数为2.5V。求:
(1)通过电阻R0的电流I;
(2)RP接入电路的阻值。(画等效电路图)
8.(2025-2026九上·江苏丹阳高中学-12月·期中)如图甲所示,有一个量程为的小量程电流表G,其电阻,选择一定值电阻与它串联起来,再将A、B两端接入如图乙所示电路。
(1)调节电路,使电流表G的指针指在最大刻度处(即),这时电路A、B两端电压为,求电阻的阻值;
(2)利用电路乙可以测定未知电阻的阻值。继续调节电路,使电流表G的指针指在刻度,电路中电流为,求此时通过的电流和的阻值。
9.(2025-2026九上·广东中山中山纪念中学教育集团·期中)如图所示,电源两端电压U保持不变。闭合开关S、S1,电压表的示数为3V,电流表示数为0.3A;闭合开关S、断开开关S1,电压表的示数变为2V。求:
(1)电源电压;
(2)电阻R2的阻值;
(3)电阻R1的阻值。
10.(2025-2026九上·湖南长沙雅礼教育集团·期中)电阻R和灯泡L的I~U图像如图所示,当电阻R和灯泡L并联在某一电源上时,干路中的电流为0.9A,则电源电压为 V;若将电阻R和灯泡L串联在电压为9V的电源上,此时电路中的电流为 A,灯泡L的电阻为 Ω。
考点5 电路动态分析
1.(2025-2026九上·北京第八中学·期中)在研究串联电路中的电压规律实验中,小明连接了如图所示的电路,闭合开关S后,发现两灯都不亮,他用电压表先测量电源两端电压为3V,之后测量A、B两点之间的电压接近3V,若电路中只有一处故障,则电路故障可能是
A. L1断路
B. L2断路
C. L1短路
D. L2短路
2.(2025-2026九上·天津外国语大学附属外国语学校·期中)如图所示,电源电压恒定不变,闭合开关后,当滑动变阻器滑片P向左端滑动时,下列说法正确的是( )
A. 电流表A示数变大,电压表V示数变小
B. 电流表A示数变小,电压表V示数变大
C. 电流表A示数变大,电压表V示数不变
D. 电流表A示数变小,电压表V示数不变
3.(2025-2026九上·北京广渠门中学·期中)如图甲为一种测量压力的装置原理图,电路中电源电压恒为6V,定值电阻R0的阻值为,电压表的量程为3V,压力检测板M与可变电阻R相连,R的阻值与F的关系如图乙所示,闭合开关S后,下列说法正确的是( )
A. 检测板不受压力时,电压表的示数为6V
B. 当检测板所受压力减小时,电压表的示数增大
C. 该装置所能测量的最大压力为
D. 若将R0换成的电阻,则该装置所能测量的最大压力将增大
4.(2025-2026九上·湖南长沙雅礼教育集团·期中)如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,在保证各元件安全的条件下,滑动变阻器的滑片从最右端向中点移动的过程中( )
A. 电压表V示数变小,灯的亮度变亮
B. 电流表示数变大,电流表示数不变
C. 两个电流表示数都变大
D. 电压表V示数与电流表示数的比值变小
5.(2025-2026九上·广东广州中学·期中)如图所示是测量水流冲击力的装置,其中电源电压恒为,电阻丝MN长,总电阻为,其阻值与接入电路的长度成正比;弹簧左端固定,右端连接有滑块,并套在光滑水平杆AB上。水流冲击力为零时,滑片与M端接触,电流表的示数为,弹簧受到的作用力每增加时会伸长(水流的冲击力未使弹簧超出弹性限度),电压表的表盘改装为“冲力表”。下列说法正确的是( )
①电路中的电流恒为0.1A
②水流冲击力增大时电压表示数变小
③水流冲击力增大时电流表示数变大
④水流冲击力增大时电阻丝MN接入阻值不变
A. 只有①④正确
B. 只有②③正确
C. 只有②④正确
D. 只有①③正确
6.(2025-2026九上·江苏丹阳高中学-12月·期中)图甲电路中,电源电压恒定,R为定值电阻,为热敏电阻,其阻值随温度变化的图像如图乙。若把其中一个电表改装成温度计,要求温度升高时,电表示数增大。下列说法正确的是( )
A. 应该选用电压表改装成温度计
B. 增大R的电阻值可提高温度计灵敏度
C. 温度升高时,消耗的电功率一定增大
D. 温度降低时,电压表示数和电流表示数之比变大
7.(2025-2026九上·江苏丹阳高中学-12月·期中)如图是小明自制的电子秤电路(不考虑弹簧的电阻,且弹簧形变量与外力成正比),已知电源电压恒为6V,滑动变阻器R1的规格为“20Ω 1A”,电子秤的测量范围是0~30kg;当电子秤达到最大测量值时,R1的金属滑片在最下端,改装成电子秤的电表正好满偏,则R2的阻值为 Ω,轻质托盘上物体的质量为10kg时,该电表示数为 ,电子秤刻度板上质量的刻度 (“均匀分布”、“左疏右密”或“右疏左密”)。
8.(2025-2026九上·江苏丹阳高中学-12月·期中)如图1,灯泡L的额定电流为0.25A,其电流与电压的关系如图2所示,滑动变阻器R的规格为“50Ω 1A”,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V。闭合开关S,调节R,当电压表示数为1.5V时,L恰好正常发光,则灯泡正常发光时的电阻为 Ω,电源电压为 V,为保证电路安全,R的调节范围为 Ω,灯泡L的最小电功率为 W。
9.(2025-2026九上·湖南长沙雅礼教育集团·期中)如图所示,电源电压不变,R1、R2均为定值电阻,R1=20Ω、R2=10Ω,R为滑动变阻器,电压表V1的量程为0-15V,V2的量程为0-3V。闭合开关,滑动变阻器R的滑片置于某一位置A时,电压表V1的示数为14V,V2的示数为2V。在保证电路安全的情况下移动R的滑片,两电表均能达到满偏。
(1)求滑片置于A时,通过R2的电流;
(2)求电源电压;
(3)用最大阻值为50Ω的滑动变阻器R0替换电阻R1,不改变其他元件的连接。闭合开关,使电路中的电流保持最大,在保证电路安全的情况下,调节R和R0接入电路的阻值,其中R仅可以在替换前的范围内变化,求:R0接入电路的阻值范围。
10.(2025-2026九上·江苏丹阳高中学-12月·期中)某兴趣小组研究电子秤的称量原理后设计了如图甲所示的装置,定值电阻,压敏电阻R的阻值随压力变化的图像如图乙所示。R上的托盘(质量忽略不计)里不放物品时,电压表的示数为6V;在托盘内放一薄壁容器,容器的重力为5N,底面积为300,往容器内放入一直立细杆(质量和体积均忽略不计)和一正方体物块,细杆一端固定在容器底,另一端连着物块,现缓慢向容器中加水至物块刚好浸没为止,细杆对物块的作用力大小F随水深变化的图像如图丙所示。求:
(1)电源电压;
(2)物块所受的重力大小;
(3)当杆对物块的作用力为4N时,电压表的示数。
试卷第1页,共3页
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