专题05 欧姆定律(期中真题汇编,陕西专用)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·陕西西安陕西师范大学附属中学·期中)同学们“探究电流与电阻的关系”时,实验室提供的器材有:电压恒为的电源一个,定值电阻5个(阻值分别为),规格为“”的滑动变阻器一个,电流表(量程损坏,量程可用)、电压表、开关各一个,导线若干。
(1)同学们设计并连接了如图甲所示的实验电路,想用电压表的量程测量定值电阻R两端的电压,请你用笔画线代替导线,帮助他们把电压表正确连接在电路中(导线不能交叉);( )
(2)他们先将的电阻接在图甲中a、b间,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为;保持滑片不动,用的电阻替换a、b间的电阻后,需将滑动变阻器的滑片P向 (选填“左”或“右”)端移动,才能保持a、b间的电压不变;再依次更换a、b间电阻为继续实验。他们根据测量数据作出了电流表示数I与a、b间电阻R阻值的关系图像,如图乙所示。由乙图可知:a、b间电压的值为 V;a、b间电压一定时,通过a、b间导体的电流与导体的电阻成 比;
(3)当他们用的电阻替换的电阻后,发现电压表示数始终不能调为,为得到5组数据,同学们一起设计了如下方案,不正确的有 。
①将滑动变阻器更换为“”的滑动变阻器,其余不变
②将电压为的电源更换为电压为的电源,其余不变
③只调节滑动变阻器,使为
④换用的定值电阻再测一组数据
⑤给变阻器再串联一个的电阻
2.(2025-2026九上·陕西西安西光中学教育集团·期中)小明组在“探究电流与电压关系”的实验中,图甲是他们组设计的电路,电源电压3V保持不变。
(1)连接电路时,开关应处于 状态,应将滑动变阻器的滑片移到 端(选填“A”或“B”);
(2)实验中测得五组数据,并绘制出定值电阻R的I-U图像,如图乙所示。由图像可得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 比;
(3)接着实验小组继续“探究电流与电阻的关系”的实验,部分器材选用如下:电压为3V的电源,阻值为0~10Ω的滑动变阻器,10Ω、20Ω、30Ω、50Ω的定值电阻各一个,其他器材。
①实验时,先将10Ω定值电阻接入电路,在移动滑动变阻器滑片的过程中,眼睛应注意观察 (选填“电流表”、“电压表”或“滑动变阻器”)的示数;
②接下来断开开关,取下10Ω的定值电阻,换成20Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,应向 (选填“A”或“B”)端移动滑片,直至电压表示数为 V时,读出电流表的示数。
③将20Ω电阻换成30Ω电阻,闭合开关后发现:滑动变阻器的滑片不管如何移动,电压表的示数都无法达到指定电压,为了使实验中提供的定值电阻均能完成上述实验,滑动变阻器的最大阻值应不小于 Ω。
3.(2025-2026九上·陕西西安铁一中·期中)(1)如图所示,在探究“动能大小跟哪些因素有关”的实验操作,小球从同一高度由静止开始滚下,目的是使其到达水平面时具有相同的 。
(2)在“探究电流与电阻关系”的实验中,小明得到的数据如表所示,根据表中数据得到的结论是 。
实验次数
1
2
3
4
R/Ω
10
15
20
30
I/A
0.3
0.02
0.15
0.10
(3)如图,小明用电压表测水果电池电压,由图可知:该水果电池的负极是 片
(4)如图所示,电阻箱的示数是 Ω
4.(2025-2026九上·陕西西安高新一中·期中)小桂利用如图甲所示的电路,探究“电流与电压、电阻的关系”,实验器材如下:干电池(若干节)、电流表、电压表、开关各一个,定值电阻R(5Ω、10Ω、15Ω、25Ω),两个滑动变阻器“10Ω;0.6A”和“20Ω;1A”,导线若干。
(1)请你用笔划线代替导线,将如图乙所示的实物图补充完整,要求滑动变阻器的滑片向右移动时接入电路中的阻值变小;
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应该移至 (选填“A”或“B”)端;闭合开关后,发现电流表指针无偏转,电压表的示数接近电源电压,原因可能是电阻R (选填“短路”或“断路”);
(3)在探究“电流与电压的关系”的实验中,调节电源电压为3V,将5Ω的电阻接入电路,多次改变滑动变阻器的阻值,记录电流表和电压表的示数,得到如图丙所示的电流I随电压U变化的图像。由图像可知,小桂选择的滑动变阻器是 (选填“”或“”)。根据图像可得:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 (选填:“正比”或“反比”);
(4)在探究“电流与电阻的关系”的实验中,调节电源电压为4.5V,选用规格为“20Ω,1A”的滑动变阻器,分别换上阻值不同的定值电阻进行研究;
①分别将5Ω、10Ω、15Ω、25Ω四个定值电阻依次接入电路,调节滑片,保持每次电压表示数不变,在表格中记录对应电流表的示数。
实验序号
1
2
3
4
电阻R/Ω
5
10
15
25
电流I/A
0.40
0.20
0.14
0.08
②实验完成后,老师指出第 组数据是拼凑的;根据上表可信数据可得:电压一定时,通过导体的电流与 成反比。
5.(2025-2026九上·陕西西安交通大学附属中学分校·期中)在“探究电流与电阻的关系”实验中:
(1)如图甲,是某同学设计的电路图。请你根据电路图用笔画线代替导线,把实物图补充完整。要求:滑动变阻器的滑片向左滑动时,电流表的示数变大,且导线不能交叉。
(2)实验步骤:
①检查电路无误后闭合开关,调节滑动变阻器的滑片至适当位置,使电压表的示数为2.0V,记录此时电流表的示数;
②把电阻R由5Ω更换成10Ω,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数仍为2.0V,此时滑动变阻器的滑片位置相较于用5Ω电阻实验时偏向 (选填“左侧”或“右侧”),记录此时电流表的示数(如图丙);③把电阻R依次更换为15Ω、20Ω、25Ω,重复实验步骤②,得到以下数据:
R/Ω
5
10
15
20
25
I/A
0.40
0.14
0.10
0.08
(3)分析以上数据,得到的结论是:当 一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 。得到此结论的依据是: 。
(4)另一实验小组也在做该实验,他们在领取器材时,少领了一个电压表,多领了一个电流表和一个定值电阻。他们找老师更换器材,但老师说用这些器材也可以进行实验。请你帮助他们设计一个电路,并将电路图画在的方框内。
考点2 欧姆定律
1.(2025-2026九上·陕西西安陕西师范大学附属中学·期中)如图所示是电阻甲和乙的I-U图像,下列说法正确的是( )
A. 电阻乙为定值电阻
B. 当电阻甲两端电压为2 V时,R甲=0.4 Ω
C. 如图2所示,当开关S闭合,电路电流为0.2 A时,电路总电阻是15 Ω
D. 如图3所示,当开关S闭合,电源电压为2 V时,电路总电流为0.4 A
2.(2025-2026九上·陕西西安西光中学教育集团·期中)两个电阻、(),用下列方式接入6V电路中,电路中总电流最大的是( )
A. B.
C. D.
3.(2025-2026九上·陕西西安西光中学教育集团·期中)当某导体两端电压是4V时,通过它的电流是0.2A,则该导体的电阻是 Ω;这段导体两端电压为6V时,它的电流为 A,当它两端电压为0V时,该导体的电阻为 Ω。
4.(2025-2026九上·陕西西安铁一中·期中)如图为灯泡L和定值电阻R的I-U图像,若将L和R并联在电源电压为3V的电路中,干路电流为 A;若将其串联在电源电压为4V的电路中,L和R的阻值之比为 。
考点3 电阻的测量
1.(2025-2026九上·陕西西安西光中学教育集团·期中)小松学习小组的同学进行了“测量定值电阻阻值”的实验,连接了如图甲所示的电路图。
(1)小松同学正确连接电路后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,出现这种故障的原因可能是Rx (选填“短路”或“断路”);
(2)排除故障后小松学习小组测量数据如表,第2次测量时,根据乙图电流表示数算出对应的电阻值为 Ω;
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.5
2
2.5
电流I/A
0.15
0.24
电阻Rx/Ω
10
10.4
(3)小颖设计了另一种方案,也测出了电阻Rx阻值。如图丙所示电路,实验器材:电阻Rx、电源(电压恒定但未知)、滑动变阻器(已知最大阻值为R0),电流表、开关、导线若干。实验步骤如下:
①闭合开关后, ,电流表示数为I1;
②移动滑片P至滑动变阻器最右端时,电流表示数为I2(I2未超过电流表的量程);
③则待测电阻的表达式Rx= (用字母R0、I1、l2表示);
(4)接着他们测定额定电压为“2.5V”小灯泡正常发光时电阻如图丁是小灯泡两端电压U和它的电流I的关系图像,发现不同电压下小灯泡阻值不同,原因是灯丝电阻受 影响,小灯泡正常发光时的电阻为 Ω。
2.(2025-2026九上·陕西西安铁一中·期中)小明利用图甲所示电路测量小灯泡正常发光时的电阻,选用的小灯泡L标有“2.5V”字样,电源电压恒为6V,两个滑动变阻器规格分别为A“50Ω 2A”和B“60Ω 1A”。
(1)在图乙中将实物电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片向右滑动时连入电路的电阻变大;
(2)闭合开关,电压表无示数,电流表有示数,则产生故障的原因可能是小灯泡L (选填“断路”或“短路”);
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器滑片,得到的实验数据如下表:其中第4次电流表的示数如图丙所示,则该电流为 A;当小灯泡正常发光时,小灯泡的阻值为 (保留一位小数);为了完成实验,应选用 (选填“A”或“B”)滑动变阻器;
序号
1
2
3
4
5
U/V
0.5
1
1.5
2.0
2.5
I/A
0.10
0.14
0.16
0.28
(4)同组的小华指出小明采集的数据中有一组数据是错误的,你觉得是第 次实验数据;
(5)第1、2两次实验,滑动变阻器接入电路电阻的改变量 (选填“>”“=”或“<”)小灯泡的电阻改变量。
考点4 欧姆定律在串、并联电路中的应用
1.(2025-2026九上·陕西西安西光中学教育集团·期中)(多选)如图1所示电路,电源电压保持不变,当闭合开关,调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小,两个电阻的“”关系图像如图2所示。则下列判断正确的是( )
A. 电源电压为6V
B. 定值电阻的阻值为
C. 滑动变阻器的阻值变化范围为
D. 变阻器滑片在中点时,电流表示数为
2.(2025-2026九上·陕西西安铁一中·期中)如图所示的电路中,电源电压恒定,R2的阻值为15Ω。闭合开关S,电流表A的示数为1.2A,电流表A1的示数为0.4A。求:
(1)电阻R2的电流
(2)电源电压。
3.(2025-2026九上·陕西西安陕西师范大学附属中学·期中)如图甲所示电路中,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片从最右端滑至能使灯泡正常发光的位置,电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙所示。则电源电压为 V;灯泡正常发光时,电流表示数为 A;曲线b是表示电流表示数与 (填写或“V1”或“V2”)的示数的关系。
4.(2025-2026九上·陕西西安西光中学教育集团·期中)如图所示,电源两端电压U为9V并保持不变,电阻R1阻值为10Ω.闭合开关S后,电流表A的示数I为1.2A.求:
(1)电流表A1的示数I1;
(2)电阻R2的阻值.
5.(2025-2026九上·陕西西安西光中学教育集团·期中)空气质量指数是确保实现碧水蓝天的重要指标,如表所示,空气质量等级是按照空气质量指数划分的。如图甲是环保项目性学习小组设计的空气质量检测仪的电路原理图,用电流表显示空气质量指数。电源电压18V保持不变,的阻值为100Ω,气敏电阻R的阻值与空气质量指数K的关系部分图像如图乙所示。
空气质量指数K
0~50
50~100
100~150
150~200
200~300
>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
(1)当空气质量指数为300时,两端的电压为多少?
(2)当空气出现污染时,电流表的示数范围为多少?
(3)当电路中电流为0.1A时,对应的空气质量等级为什么?
6.(2025-2026九上·陕西西安西光中学教育集团·期中)如图所示的电路中,电源电压保持不变,已知定值电阻R1:R2=3:5,当开关S闭合时,定值电阻R1、R2两端的电压之比为 ;电流表A1和A2的示数之比为 。
7.(2025-2026九上·陕西西安铁一中·期中)图甲为超声波加湿器内部湿度监测装置的简化电路图,图乙是传感器电阻的阻值随湿度变化图像。已知:电源电压保持不变,定值电阻。某次测量时,只闭合开关,电流表示数为100mA,再闭合开关,电流表示数为200mA。求:
(1)电源电压。
(2)此时空气中的湿度。
(3)空气中的湿度为20%时,电流表示数为多少。
8.(2025-2026九上·陕西西安交通大学附属中学分校·期中)如图,电路的电源电压不变,定值电阻,闭合开关S,电流表的指针均指在图示位置,电流表的示数是 A,电路的电源电压为 V,的阻值是 Ω。
9.(2025-2026九上·陕西西安陕西师范大学附属中学·期中)如图所示,,当S1闭合,S2、S3断开时,电流表示数为1A;S2闭合,S1、S3断开时,电流表示数为0.2A。求:
(1)电源电压;
(2)电阻R2的阻值;
(3)当S1、S3闭合,S2断开时,电路的总电流。
10.(2025-2026九上·陕西榆林第五中学、第七中学·期中)如图所示电路,电源电压为9V,只闭合开关S₁,电流表的示数为0.2A(已知并联的两条支路电流互不影响)求:
(1)只闭合开关S₁,则通过L₂的电流为多少?
(2)只闭合开关S₂,若电压表的示数为3.6V,则L₁两端的电压为多少?
(3)闭合开关S₁、S₂ 、S,若电流表的示数为0.6A,则通过L₂的电流为多少?
考点5 电路动态分析
1.(2025-2026九上·陕西西安西光中学教育集团·期中)如图所示,闭合开关S,发现电流表的示数为零,而电压表有示数,出现这种故障的原因可能是( )
A. 灯泡L短路
B. 开关S接触不良
C. 灯泡L断路
D. 滑动变阻器R断路
2.(2025-2026九上·陕西西安陕西师范大学附属中学·期中)如图所示,电源电压不变,R1为定值电阻,开关闭合后滑片向右移动时,下列说法错误的是( )
A. 电压表测的是R1两端电压
B. 电流表示数变小
C. 电压表示数变小
D. 电压表与电流表示数之比变大
3.(2025-2026九上·陕西西安西光中学教育集团·期中)(多选)如图所示,电路中电源电压保持不变,当开关由断开变为闭合状态,则两电表的示数变化为( )
A. 电流表的示数变小
B. 电流表的示数变大
C. 电压表的示数变大
D. 电压表的示数不变
4.(2025-2026九上·陕西西安交通大学附属中学分校·期中)台灯可调亮度,如题图所示是台灯电路原理图,当滑片P向左滑动时,灯泡亮度( )
A. 不变
B. 变亮
C. 变暗
D. 无法确定
5.(2025-2026九上·陕西西安陕西师范大学附属中学·期中)某同学根据查阅到的某种热敏电阻的特性曲线(如图1),设计了图2所示的恒温箱温度控制电路。图2中,为热敏电阻,为可变电阻,控制系统可视作的电阻,电源电压为9V。当通过控制系统的电流小于2mA时,加热系统将开启,为恒温箱加热;当通过控制系统的电流等于2mA时,加热系统将关闭。下列说法正确的是( )
A. 若要使恒温箱内温度保持,应将调为
B. 若要使恒温箱内温度升高,应将增大
C. 若恒温箱内温度降低,通过控制系统的电流将增大
D. 保持不变,通过控制系统的电流大小随恒温箱内的温度均匀变化
6.(2025-2026九上·陕西西安铁一中·期中)(多选)如图甲所示为某种跳绳自动计数器的简化原理图。跳绳时,每当绳子挡住了射向的红外线时,的电阻会变大,自动计数器会计数一次。信号处理系统相当于一个电压表,能记录AB间每一时刻的电压。若已知电源电压为10V并且保持不变,为定值电阻,某一段时间AB间的电压随时间变化的图像如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A. AB两端电压为6V时,计数器会计数一次
B. 绳子挡住射向的红外线时,的阻值是的4倍
C. 绳子没有挡住射向的红外线时和挡住射向的红外线时电路电流之比为3:1
D. 绳子没有挡住射向的红外线时和挡住射向的红外线时的阻值之比为6:1
7.(2025-2026九上·陕西西安高新一中·期中)某实验室采用光敏电阻制作光控开关来控制照明系统,光敏电阻在不同照度下的阻值如下表,物理学中用照度描述光的强弱,光越强照度越大,照度的单位为Lx。控制电路原理如图甲所示,电路中的电阻和,其中一个是定值电阻,另一个是光敏电阻,已知电源两端电压恒为3V,实验室某日的光照强度随时间变化曲线如图乙所示,当控制开关两端电压时,控制开关自动启动照明系统。则下列说法正确的是( )
照度/Lx
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
电阻/kΩ
75
40
24
20
18
15
A. 为定值电阻,为光敏电阻
B. 照度越大,该电路控制开关两端的电压越大
C. 若将定值电阻的阻值变为10kΩ,该日6:00-18:00照明系统停止工作
D. 该电路中定值电阻阻值越大,该日的照明系统工作的时间越短
8.(2025-2026九上·陕西西安铁一中·期中)如题图示,这是一种显示汽车油箱油量的装置图,其中滑杆P相当于滑动变阻器R的滑片,且滑杆P可绕支点O自由转动,为定值电阻,图中油量表实质上是一个 (选填“电流表”或“电压表”)改装的;当油量减少时,油量表示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”);在电路中的作用是 (选填“加满油”或“用完油”)时起到保护作用。
9.(2025-2026九上·陕西西安第三中学·期中)如图是人体身高测量仪的电路简化图,R是滑动变阻器,是定值电阻,电源电压不变,滑片会随身高上下平移。当开关S闭合,被测身高降低时,R接入电路的阻值将 (选填“变大”或“变小”),身高测量仪的示数表选用的是 (选填“电流表”或“电压表”),在电路中的作用是 。
试卷第1页,共3页
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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·陕西西安陕西师范大学附属中学·期中)同学们“探究电流与电阻的关系”时,实验室提供的器材有:电压恒为的电源一个,定值电阻5个(阻值分别为),规格为“”的滑动变阻器一个,电流表(量程损坏,量程可用)、电压表、开关各一个,导线若干。
(1)同学们设计并连接了如图甲所示的实验电路,想用电压表的量程测量定值电阻R两端的电压,请你用笔画线代替导线,帮助他们把电压表正确连接在电路中(导线不能交叉);( )
(2)他们先将的电阻接在图甲中a、b间,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为;保持滑片不动,用的电阻替换a、b间的电阻后,需将滑动变阻器的滑片P向 (选填“左”或“右”)端移动,才能保持a、b间的电压不变;再依次更换a、b间电阻为继续实验。他们根据测量数据作出了电流表示数I与a、b间电阻R阻值的关系图像,如图乙所示。由乙图可知:a、b间电压的值为 V;a、b间电压一定时,通过a、b间导体的电流与导体的电阻成 比;
(3)当他们用的电阻替换的电阻后,发现电压表示数始终不能调为,为得到5组数据,同学们一起设计了如下方案,不正确的有 。
①将滑动变阻器更换为“”的滑动变阻器,其余不变
②将电压为的电源更换为电压为的电源,其余不变
③只调节滑动变阻器,使为
④换用的定值电阻再测一组数据
⑤给变阻器再串联一个的电阻
【答案】① ② 右 ③ 2 ④ 反 ⑤ ③ ④
【详解】
(1)[1]电源电压为6V。由图乙可知,定值电阻两端控制不变的电压为2V,则电压表量程选用0~3V,电压表与定值电阻并联,如图所示: (2)[2]将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻后,由串联分压的规律可知,定值电阻两端的电压变大。要探究电流和电阻之间关系,必须保持定值电阻两端的电压不变,即与电阻并联的电压表示数不变,所以应调节滑片向右移动,增大滑动变阻器接入电路的电阻,使电压表的示数不变。[3]由图象可知,当R=5Ω时,电路中的电流I=0.4A,定值电阻两端的电压U0=IR=0.4A×5Ω=2V[4]由图象可知,电流与电阻的乘积相等。则在电压一定时,电流和电阻成反比。
(3)[5]①由图可知,电源电压为6V,定值电阻两端电压为2V,滑动变阻器两端电压为4V,根据串联分压规律得滑动变阻器的阻值是定值电阻的2倍,解得R变=50Ω,当用25Ω的电阻替换20Ω的电阻后,如果只更换滑动变阻器,则更换的滑动变阻器最大阻值至少为50Ω,因此该方法可行,故①正确,不符合题意;②只更换电源,将电压为6V的电源更换为电压为5.2V的电源,定值电阻两端电压保持2V不变,滑动变阻器两端电压为5.2V-2V=3.2V,根据串联分压规律得滑动变阻器的阻值是定值电阻的1.6倍,当用25Ω的电阻替换20Ω的电阻后,解得R变=40Ω,因此该方法可行,故②正确,不符合题意。③只改变控制电压U0,使U0为2.4V,电源电压为6V,定值电阻两端电压为2.4V,滑动变阻器两端电压为6V-2.4V=3.6V,根据串联分压原理得滑动变阻器的阻值是定值电阻的倍,当用25Ω的电阻替换20Ω的电阻后,解得小于滑动变阻器的最大电阻,若要使U0为2.4V,必须重新做前面的4次实验,若只调节滑动变阻器,使U0为2.4V,方案不可取,故③ 错误,符合题意; ④ 换用3Ω的定值电阻,由串联分压的规律可知,滑动变阻器接入电路中的阻值为6Ω,电路中的电流为电路中电流超过电流表的量程,故④ 错误,符合题意;⑤ 给变阻器再串联一个10Ω的电阻,相当于将滑动变阻器的最大阻值增加到50Ω,由①分析可行,故⑤ 正确,不符合题意。综上,故选③ ④ 。
2.(2025-2026九上·陕西西安西光中学教育集团·期中)小明组在“探究电流与电压关系”的实验中,图甲是他们组设计的电路,电源电压3V保持不变。
(1)连接电路时,开关应处于 状态,应将滑动变阻器的滑片移到 端(选填“A”或“B”);
(2)实验中测得五组数据,并绘制出定值电阻R的I-U图像,如图乙所示。由图像可得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 比;
(3)接着实验小组继续“探究电流与电阻的关系”的实验,部分器材选用如下:电压为3V的电源,阻值为0~10Ω的滑动变阻器,10Ω、20Ω、30Ω、50Ω的定值电阻各一个,其他器材。
①实验时,先将10Ω定值电阻接入电路,在移动滑动变阻器滑片的过程中,眼睛应注意观察 (选填“电流表”、“电压表”或“滑动变阻器”)的示数;
②接下来断开开关,取下10Ω的定值电阻,换成20Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,应向 (选填“A”或“B”)端移动滑片,直至电压表示数为 V时,读出电流表的示数。
③将20Ω电阻换成30Ω电阻,闭合开关后发现:滑动变阻器的滑片不管如何移动,电压表的示数都无法达到指定电压,为了使实验中提供的定值电阻均能完成上述实验,滑动变阻器的最大阻值应不小于 Ω。
【答案】(1)① 断开 ② A (2)正 (3)① 电压表 ② A ③ 2 ④ 25
【讲解】(1) [1][2]连接电路时,为保护电路,开关应处于断开状态,则应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处的A端。
(2) 图乙的定值电阻R的I-U图像为一过原点的直线,故由图像可得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(3) [1]“探究电流与电阻的关系”的实验时,要控制电阻的电压不变,先将10Ω定值电阻接入电路,在移动滑动变阻器滑片的过程中,眼睛应注意观察电压表的示数。[2][3]由图丙可知,电压表示数为接下来断开开关,取下10Ω的定值电阻,换成20Ω的定值电阻接入电路,电阻变大,由分压原理,电压表示数变大,为控制电压不变,要增大变阻器的电压,由分压原理,要增大变阻器连入电路的电阻,故闭合开关,应向A端移动滑片,直至电压表示数为2V时,读出电流表的示数。[4]根据串联分压特点可知:定值电阻和滑动变阻器的阻值之比为阻值最大的定值电阻为50Ω,故滑动变阻器的最大阻值应不小于
3.(2025-2026九上·陕西西安铁一中·期中)(1)如图所示,在探究“动能大小跟哪些因素有关”的实验操作,小球从同一高度由静止开始滚下,目的是使其到达水平面时具有相同的 。
(2)在“探究电流与电阻关系”的实验中,小明得到的数据如表所示,根据表中数据得到的结论是 。
实验次数
1
2
3
4
R/Ω
10
15
20
30
I/A
0.3
0.02
0.15
0.10
(3)如图,小明用电压表测水果电池电压,由图可知:该水果电池的负极是 片
(4)如图所示,电阻箱的示数是 Ω
【答案】(1)速度 (2)导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。 (3)铁 (4)98
【讲解】(1) 物体的动能大小跟物体的质量和物体的速度有关,小球从同一高度由静止开始滚下,目的是使其到达水平面时具有相同速度,根据控制变量法,研究动能的大小与物体质量的关系。
(2) 由表中数据,在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻相乘是一个定值,即通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(3) 由图可知,电压表正向偏转,说明与电压表负接线柱连接的铁片为负极。
(4) 由图可知,电阻箱的示数
4.(2025-2026九上·陕西西安高新一中·期中)小桂利用如图甲所示的电路,探究“电流与电压、电阻的关系”,实验器材如下:干电池(若干节)、电流表、电压表、开关各一个,定值电阻R(5Ω、10Ω、15Ω、25Ω),两个滑动变阻器“10Ω;0.6A”和“20Ω;1A”,导线若干。
(1)请你用笔划线代替导线,将如图乙所示的实物图补充完整,要求滑动变阻器的滑片向右移动时接入电路中的阻值变小;
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应该移至 (选填“A”或“B”)端;闭合开关后,发现电流表指针无偏转,电压表的示数接近电源电压,原因可能是电阻R (选填“短路”或“断路”);
(3)在探究“电流与电压的关系”的实验中,调节电源电压为3V,将5Ω的电阻接入电路,多次改变滑动变阻器的阻值,记录电流表和电压表的示数,得到如图丙所示的电流I随电压U变化的图像。由图像可知,小桂选择的滑动变阻器是 (选填“”或“”)。根据图像可得:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 (选填:“正比”或“反比”);
(4)在探究“电流与电阻的关系”的实验中,调节电源电压为4.5V,选用规格为“20Ω,1A”的滑动变阻器,分别换上阻值不同的定值电阻进行研究;
①分别将5Ω、10Ω、15Ω、25Ω四个定值电阻依次接入电路,调节滑片,保持每次电压表示数不变,在表格中记录对应电流表的示数。
实验序号
1
2
3
4
电阻R/Ω
5
10
15
25
电流I/A
0.40
0.20
0.14
0.08
②实验完成后,老师指出第 组数据是拼凑的;根据上表可信数据可得:电压一定时,通过导体的电流与 成反比。
【答案】(1) (2)① A ② 断路 (3)① ② 正比 (4)① 4 ② 电阻
【讲解】(1) 由图甲可知,电压表并联在定值电阻的两端,变阻器根据“一上一下”的接法将滑动变阻器的右下接线柱(B 端)与定值电阻的左端接线柱相连,这样滑片向右移动时,接入电路的电阻丝长度变短,阻值变小。如下图所示:
(2) [1]闭合开关前,为了保护电路,滑动变阻器滑片应移至最大阻值处,由图乙可知,滑片移至A端时,滑动变阻器接入电路的阻值最大。[2]电流表无偏转说明电路断路,电压表接近电源电压说明电压表两端到电源两极是通路,因此是电阻R断路。
(3) [1]由图甲可知,两电阻串联,电压表测的是定值电阻两端电压,电流表测的是电路中的电流。由图丙可知,电路的最小电流为0.12A,则电路的总电阻最大,变阻器连入电路的阻值最大,此时电源电压为3V,定值电阻的两端电压为0.6V,此时滑动变阻器两端电压滑动变阻器接入的阻值因此选择的是。[2]由图丙可知,当定值电阻的两端电压增大几倍时,通过的电流也增大几倍,所以可得:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(4) [1]探究“电流与电阻的关系”时,需保持定值电阻两端电压不变。由第1组数据可知,定值电阻两端电压当接入25Ω电阻时,滑动变阻器需接入的阻值而滑动变阻器最大阻值为20Ω,无法满足,因此第4组数据是拼凑的。[2]由可信数据可知,电压一定时,电流与电阻的乘积近似相等,因此通过导体的电流与导体的电阻成反比。
5.(2025-2026九上·陕西西安交通大学附属中学分校·期中)在“探究电流与电阻的关系”实验中:
(1)如图甲,是某同学设计的电路图。请你根据电路图用笔画线代替导线,把实物图补充完整。要求:滑动变阻器的滑片向左滑动时,电流表的示数变大,且导线不能交叉。
(2)实验步骤:
①检查电路无误后闭合开关,调节滑动变阻器的滑片至适当位置,使电压表的示数为2.0V,记录此时电流表的示数;
②把电阻R由5Ω更换成10Ω,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数仍为2.0V,此时滑动变阻器的滑片位置相较于用5Ω电阻实验时偏向 (选填“左侧”或“右侧”),记录此时电流表的示数(如图丙);③把电阻R依次更换为15Ω、20Ω、25Ω,重复实验步骤②,得到以下数据:
R/Ω
5
10
15
20
25
I/A
0.40
0.14
0.10
0.08
(3)分析以上数据,得到的结论是:当 一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 。得到此结论的依据是: 。
(4)另一实验小组也在做该实验,他们在领取器材时,少领了一个电压表,多领了一个电流表和一个定值电阻。他们找老师更换器材,但老师说用这些器材也可以进行实验。请你帮助他们设计一个电路,并将电路图画在的方框内。
【答案】(1) (2)右侧 (3)① 电压 ② 反比 ③ 图中各点电流与电阻的乘积是一个定值 (4)
【讲解】(1) 由图甲可知,滑动变阻器串联在电路中,且要求滑动变阻器的滑片向左滑动时,电流表的示数变大,即电路中的总电阻变小,因此滑动变阻器的左下接线柱接入电路中,如图所示:
(2) 电路为串联电路,检查电路无误后闭合开关,调节滑动变阻器的滑片至适当位置,使电压表的示数为2.0V;若将电阻R由5Ω更换成10Ω,根据串联电阻分压的原理可知,定值电阻两端电压变大,因此为了使电压表的示数仍为2.0V,应将滑动变阻器两端的电压变大,所以滑动变阻器的滑片应向右移动。
(3) [1][2][3]由图丙可知,电流表选用的小量程,分度值为0.02A,故示数为0.2A。结合表中数据可知,0.40A×5Ω=0.2A×10Ω=0.10A×20Ω=0.08A×25Ω=2V即图中各点电流与电阻的乘积是一个定值,因此可以得出结论:当导体两端电压一定时,通过导体中的电流与导体的电阻成反比。
(4) 让需更换的电阻与定值电阻并联,两个电流表分别测量两条支路的电流,滑动变阻器串联在干路中。当更换电阻后,移动滑动变阻器的滑片,使通过定值电阻的电流表A2示数不变(即定值电阻的电压不变),电路图设计如图所示:
考点2 欧姆定律
1.(2025-2026九上·陕西西安陕西师范大学附属中学·期中)如图所示是电阻甲和乙的I-U图像,下列说法正确的是( )
A. 电阻乙为定值电阻
B. 当电阻甲两端电压为2 V时,R甲=0.4 Ω
C. 如图2所示,当开关S闭合,电路电流为0.2 A时,电路总电阻是15 Ω
D. 如图3所示,当开关S闭合,电源电压为2 V时,电路总电流为0.4 A
【答案】C
【详解】A.由图象可知,甲对应的电流与电压成正比,根据欧姆定律可知甲电阻的阻值不变,乙电阻的阻值变化,故A不正确;B.由图象可知,当甲两端电压为2V时,通过的电流为0.4A,根据欧姆定律可得:,故B不正确;C.如图2所示,甲和乙串联,通过两电阻的电流相等,当电路电流为0.2A时,由图象可知,U甲=1V,U乙=2V,根据串联电路的总电压等于各分电压之和可知,电源的电压:U=U甲+U乙=1V+2V=3V,根据欧姆定律可得:,故C正确;D.如图3所示,甲、乙并联,两电阻两端的电压相等,当电源电压为2V时,由图象可知,I甲=0.4A,I乙=0.2A,根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,干路电流:I=I甲+I乙=0.4A+0.2A=0.6A,故D不正确.
2.(2025-2026九上·陕西西安西光中学教育集团·期中)两个电阻、(),用下列方式接入6V电路中,电路中总电流最大的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】并联电路中,电阻越并越小,小于任何一个分电阻;串联时,电阻越串越大,大于任何一个分电阻;所以当R1和R2并联时电路中的电阻最小,由可知,此时电路中的总电流最大。故ACD不符合题意,B符合题意。故选B。
3.(2025-2026九上·陕西西安西光中学教育集团·期中)当某导体两端电压是4V时,通过它的电流是0.2A,则该导体的电阻是 Ω;这段导体两端电压为6V时,它的电流为 A,当它两端电压为0V时,该导体的电阻为 Ω。
【答案】① 20 ② 0.3 ③ 20
【详解】[1]当某导体两端电压是4V时,通过它的电流是0.2A,由欧姆定律得,该导体的电阻是[2]这段导体两端电压为6V时,它的电流[3]当它两端电压为0V时,该导体的电阻不变,仍为20Ω。
4.(2025-2026九上·陕西西安铁一中·期中)如图为灯泡L和定值电阻R的I-U图像,若将L和R并联在电源电压为3V的电路中,干路电流为 A;若将其串联在电源电压为4V的电路中,L和R的阻值之比为 。
【答案】① 0.6 ② 1∶3
【详解】[1]将L和R并联在电源电压为3V的电路中,由并联电路中各支路电压等于电源电压可知,L和R两端电压都为3V,并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,由图可得[2]将其串联在电源电压为4V的电路中,由串联电路中各用电器电压之和等于电源电压,串联电路中处处电流相等,由图可得,当电路电流为0.2A时,L电压为1V, R电压为3V,此时电源电压为由欧姆定律得,L与R的阻值之比
考点3 电阻的测量
1.(2025-2026九上·陕西西安西光中学教育集团·期中)小松学习小组的同学进行了“测量定值电阻阻值”的实验,连接了如图甲所示的电路图。
(1)小松同学正确连接电路后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,出现这种故障的原因可能是Rx (选填“短路”或“断路”);
(2)排除故障后小松学习小组测量数据如表,第2次测量时,根据乙图电流表示数算出对应的电阻值为 Ω;
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.5
2
2.5
电流I/A
0.15
0.24
电阻Rx/Ω
10
10.4
(3)小颖设计了另一种方案,也测出了电阻Rx阻值。如图丙所示电路,实验器材:电阻Rx、电源(电压恒定但未知)、滑动变阻器(已知最大阻值为R0),电流表、开关、导线若干。实验步骤如下:
①闭合开关后, ,电流表示数为I1;
②移动滑片P至滑动变阻器最右端时,电流表示数为I2(I2未超过电流表的量程);
③则待测电阻的表达式Rx= (用字母R0、I1、l2表示);
(4)接着他们测定额定电压为“2.5V”小灯泡正常发光时电阻如图丁是小灯泡两端电压U和它的电流I的关系图像,发现不同电压下小灯泡阻值不同,原因是灯丝电阻受 影响,小灯泡正常发光时的电阻为 Ω。
【答案】(1)短路 (2)10 (3)① 移动滑片P至滑动变阻器最左端时 ② (4)① 温度 ② 5
【讲解】(1) 根据实验,电路是串联的,电流表有示数,说明电路为通路;电压表无示数,说明电压表可能被短路,即原因可能是Rx短路。
(2) 由乙图可知,电流表接的是小量程,分度值为0.02A,所以电流表示数为0.20A,第2次测量时电压表示数为2.0V,所以第2次测量时对应的电阻值为
(3) [1][2]闭合开关后,滑动变阻器的滑片P在最左端时,Rx与滑动变阻器全部阻值串联,此时电流表示数为I1,根据欧姆定律可得,电源电压为……①移动滑片P至滑动变阻器最右端,此时只有待测电阻Rx接入电路,电流表示数为I2,根据欧姆定律可得,电源电压为……②联立① ② 可得,待测电阻的表达式
(4) [1]因为小灯泡电阻随温度的变化而变化,所以根据所测数据计算出小灯泡的电阻不是一个定值,随着电压的增大,灯丝温度升高,电阻增大。[2]小灯泡的定额定电压为“2.5V”,由丁图可知,当小灯泡两端的电压为2.5V时,小灯泡正常发光,此时通过小灯泡的电流为0.5A,所以小灯泡正常发光时的电阻为
2.(2025-2026九上·陕西西安铁一中·期中)小明利用图甲所示电路测量小灯泡正常发光时的电阻,选用的小灯泡L标有“2.5V”字样,电源电压恒为6V,两个滑动变阻器规格分别为A“50Ω 2A”和B“60Ω 1A”。
(1)在图乙中将实物电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片向右滑动时连入电路的电阻变大;
(2)闭合开关,电压表无示数,电流表有示数,则产生故障的原因可能是小灯泡L (选填“断路”或“短路”);
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器滑片,得到的实验数据如下表:其中第4次电流表的示数如图丙所示,则该电流为 A;当小灯泡正常发光时,小灯泡的阻值为 (保留一位小数);为了完成实验,应选用 (选填“A”或“B”)滑动变阻器;
序号
1
2
3
4
5
U/V
0.5
1
1.5
2.0
2.5
I/A
0.10
0.14
0.16
0.28
(4)同组的小华指出小明采集的数据中有一组数据是错误的,你觉得是第 次实验数据;
(5)第1、2两次实验,滑动变阻器接入电路电阻的改变量 (选填“>”“=”或“<”)小灯泡的电阻改变量。
【答案】(1) (2)短路 (3)① 0.24 ② 8.9 ③ B (4)3 (5)>
【讲解】(1) 由图甲可知,小灯泡和滑动变阻器串联,电压表测的是小灯泡的两端电压,电流表测的是电路电流。图乙中,要求滑动变阻器的滑片向右滑动时连入电路的电阻变大,根据“一上一下”的接法,变阻器的左下接线柱与电源的左接线柱用导线连接;由于小灯泡的额定电压为2.5V,所以,小灯泡的右接线柱与电压表的“3”接线柱用导线连接,如图所示:
(2) 闭合开关,电流表有示数,电流表完好,说明电路为通路;电压表无示数,小灯泡两端没有电压,可能是与电压表并联的那部分电路短路,则产生故障的原因可能是小灯泡L短路。
(3) [1]由图乙可知,电流表选择小量程连入电路中,分度值为0.02A,由图丙可知,示数为0.24A,则该电流为0.24A。[2]小灯泡的额定电压为2.5V,当小灯泡正常发光时,由表中数据可知,此时通过小灯泡的电流为0.28A,则小灯泡的阻值为[3]根据表中数据第1组数据可知,此时的电路电流为0.10A,根据串联电路的总电压等于各用电器的两端电压之和可得,此时变阻器的两端电压为则此时变阻器连入电路的电阻为故为了完成实验,应选用B滑动变阻器。
(4) 根据表中数据,由欧姆定律可得,1、2、3、4、5次实验对应的小灯泡的灯丝电阻分别为由于小灯泡的灯丝电阻随温度的升高而增大,分析可知,第3次实验数据中电压不是最高,工作温度也不是最高,其阻值不应该是最大的,所以第3次实验数据错误。
(5) 根据表中第1次实验数据,此时变阻器连入电路的电阻为55Ω,此时灯泡的灯丝电阻为5Ω;当灯泡两端的电压为1V时,通过电路的电流约为0.14A,滑动变阻器两端的电压为此时滑动变阻器接入电路的电阻此时灯泡的电阻为7.1Ω;由此可知,第1、2两次实验中,通过电路的电流由0.1A变为0.14A,滑动变阻器的电阻由55Ω变为35.7Ω,电阻变化量为ΔR1=55Ω-35.7Ω=19.3Ω灯泡的电阻由5Ω变为7.1Ω,小灯泡的电阻变化量为ΔR2=7.1Ω-5Ω=2.1Ω故滑动变阻器接入电路电阻的改变量ΔR1大于小灯泡的电阻改变量ΔR2。
考点4 欧姆定律在串、并联电路中的应用
1.(2025-2026九上·陕西西安西光中学教育集团·期中)(多选)如图1所示电路,电源电压保持不变,当闭合开关,调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小,两个电阻的“”关系图像如图2所示。则下列判断正确的是( )
A. 电源电压为6V
B. 定值电阻的阻值为
C. 滑动变阻器的阻值变化范围为
D. 变阻器滑片在中点时,电流表示数为
【答案】AD
【详解】由“”关系图线可知,乙的电流和电压成正比,故乙为定值电阻R1的图线;当电路中电流最大为时,滑动变阻器连入电路的电阻最小为,甲的电压为,所以甲为滑动变阻器R2的图线;A.由图可知,两电阻串联,当滑动变阻器连入电路的阻值最大时,电路中电流最小为,此时电阻R1的电压,滑动变阻器两端的电压;所以电源电压故A正确;B.由欧姆定律可得,定值电阻R1的阻值故B错误;C.当电路中电流最大为时,滑动变阻器连入电路的电阻最小为;滑动变阻器的最大阻值所以滑动变阻器R2的阻值变化范围为故C错误;D.变阻器滑片在中点时,滑动变阻器接入电路的电阻为,此时、的阻值相同,分得的电压相同,由图可知,此时电流表的示数为,故D正确。故选。
2.(2025-2026九上·陕西西安铁一中·期中)如图所示的电路中,电源电压恒定,R2的阻值为15Ω。闭合开关S,电流表A的示数为1.2A,电流表A1的示数为0.4A。求:
(1)电阻R2的电流
(2)电源电压。
【答案】(1)0.8A (2)12V
【讲解】(1) 由电路图可知R1与R2并联,电流表A测干路电流,电流表A1测R1的电流,根据并联电路电流规律可得,电阻R2的电流为I2=I-I1=1.2A-0.4A=0.8A
(2) 根据并联电路电压规律和欧姆定律可得,电源电压U=U2=I2R2=0.8A×15Ω=12V
3.(2025-2026九上·陕西西安陕西师范大学附属中学·期中)如图甲所示电路中,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片从最右端滑至能使灯泡正常发光的位置,电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙所示。则电源电压为 V;灯泡正常发光时,电流表示数为 A;曲线b是表示电流表示数与 (填写或“V1”或“V2”)的示数的关系。
【答案】① 9 ② 0.6 ③ V2
【详解】[1]灯与变阻器串联,电压表V1测灯L两端的电压,V2测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。调节滑动变阻器的滑片从最右端滑至灯正常发光的位置,变阻器连入电路的电阻变小,电路的电流变大,根据U=IR可知,灯的电压变大,故α图像为电流随V1的示数的变化关系,b图像为电流随V2的示数变化关系。当电路电流最小为0.2A时,由图中两电压表示数,根据串联电路电压的规律,两电压表示数之和为电源电压[2]由图乙可知,调节滑动变阻器的滑片从最右端滑至能使灯泡正常发光的位置,灯正常发光时,电路的电流最大为0.6A。[3]调节滑动变阻器的滑片从最右端滑至灯正常发光的位置,变阻器连入电路的电阻变小,电路的电流变大,根据U=IR可知,灯的电压变大,故α图像为电流随V1的示数的变化关系,b图像为电流随V2的示数变化关系。
4.(2025-2026九上·陕西西安西光中学教育集团·期中)如图所示,电源两端电压U为9V并保持不变,电阻R1阻值为10Ω.闭合开关S后,电流表A的示数I为1.2A.求:
(1)电流表A1的示数I1;
(2)电阻R2的阻值.
【答案】(1)0.9A;(2)30Ω
【详解】如图电路,两电阻并联,电流表A1测量R1的电流,电流表A位于干路,测量干路电流,电源电压为9V.
(1)并联电路的各支路电压相等,可得:;根据欧姆定律得,通过R1的电流,即电流表A1的示数为:;
(2)根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和,得通过电阻R2的电流为:,根据可得R2的阻值为:.
5.(2025-2026九上·陕西西安西光中学教育集团·期中)空气质量指数是确保实现碧水蓝天的重要指标,如表所示,空气质量等级是按照空气质量指数划分的。如图甲是环保项目性学习小组设计的空气质量检测仪的电路原理图,用电流表显示空气质量指数。电源电压18V保持不变,的阻值为100Ω,气敏电阻R的阻值与空气质量指数K的关系部分图像如图乙所示。
空气质量指数K
0~50
50~100
100~150
150~200
200~300
>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
(1)当空气质量指数为300时,两端的电压为多少?
(2)当空气出现污染时,电流表的示数范围为多少?
(3)当电路中电流为0.1A时,对应的空气质量等级为什么?
【答案】(1)15V (2)0.1125A~0.15A (3)良
【讲解】(1) 由图乙可知,当空气质量指数为300时,气敏电阻R阻值为20Ω,定值电阻R0与气敏电阻R串联,则此时电路中总电阻为此时电路中的电流为定值电阻R0两端电压为(2) 分析可知,当空气质量指数最大时,气敏电阻最小,电流最大,为0.15A;当空气质量指数为100时,开始出现污染,此时气敏电阻60Ω,电路总电阻为则此时电流为即当空气出现污染时,电流表的示数范围为0.1125A~0.15A。
(3) 由(2)可知,当电路中电流为0.1A时,电路总电阻为此时气敏电阻的阻值R′=R''总-R0=180Ω-100Ω=80Ω由图乙知,空气质量指数K在50~100之间,对应的空气质量等级为良。
6.(2025-2026九上·陕西西安西光中学教育集团·期中)如图所示的电路中,电源电压保持不变,已知定值电阻R1:R2=3:5,当开关S闭合时,定值电阻R1、R2两端的电压之比为 ;电流表A1和A2的示数之比为 。
【答案】① 1:1 ② 5:3
【详解】[1]当开关S闭合时,R1、R2并联,电压相等,则定值电阻R1、R2两端的电压之比为1:1。[2] R1、R2并联,电流表A1、A2分别测量R1、R2的电流,R1、R2电压相等,由欧姆定律得,电流表A1和A2的示数之比为
7.(2025-2026九上·陕西西安铁一中·期中)图甲为超声波加湿器内部湿度监测装置的简化电路图,图乙是传感器电阻的阻值随湿度变化图像。已知:电源电压保持不变,定值电阻。某次测量时,只闭合开关,电流表示数为100mA,再闭合开关,电流表示数为200mA。求:
(1)电源电压。
(2)此时空气中的湿度。
(3)空气中的湿度为20%时,电流表示数为多少。
【答案】(1)20V (2)60% (3)0.15A
【讲解】(1) 只闭合开关,电流表示数为100mA,定值电阻,根据串联电路电压特点可知,电源电压为(2) 再闭合开关,电流表示数为200mA,此时两电阻并联,根据并联电路电压和电流特点可知,定值电阻两端的电压不变,与传感器电阻两端电压相等,流过定值电阻的电流不变,电流表测干路电流,因此流过传感器电阻的支路电流为根据并联电路电压特点可知,电源电压等于传感器电阻两端的电压,根据欧姆定律可知,此时传感器电阻为由图乙可知,此时空气中的湿度为60%。
(3) 由图乙可知,空气中的湿度为20%时,传感器电阻为400Ω,则电路总电阻为干路电流为所以此时电流表示数为0.15A。
8.(2025-2026九上·陕西西安交通大学附属中学分校·期中)如图,电路的电源电压不变,定值电阻,闭合开关S,电流表的指针均指在图示位置,电流表的示数是 A,电路的电源电压为 V,的阻值是 Ω。
【答案】① 1.5 ② 6 ③ 5
【详解】[1]由电路图可知,电路是两电阻并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测R2支路电流,根据并联电路中电流规律可知,电流表A1的示数会大于电流表A2的示数,电流表的指针均指在图示位置,则电流表A1使用大测量范围,分度值是0.1A,读数为1.5A;电流表A2使用小测量范围,分度值是0.02A,读数为0.3A。[2]由并联电路中电压规律可得,电源电压为[3]由并联电流规律可得,支路的电流为的阻值是
9.(2025-2026九上·陕西西安陕西师范大学附属中学·期中)如图所示,,当S1闭合,S2、S3断开时,电流表示数为1A;S2闭合,S1、S3断开时,电流表示数为0.2A。求:
(1)电源电压;
(2)电阻R2的阻值;
(3)当S1、S3闭合,S2断开时,电路的总电流。
【答案】(1)6V (2)24Ω (3)1.25A
【讲解】(1) 当S1闭合,S2、S3断开时,电路为R1的简单电路,电流表测通过R1的电流,电源电压
(2) 当S2闭合,S1、S3断开时,R1与R2串联,电流表测电路中的电流。电路的总电阻电阻R2的阻值
(3) 当S1、S3闭合,S2断开时,R1与R2并联,根据并联电路的电压规律可知R1、R2两端的电压均等于电源电压,根据欧姆定律和并联电路的电流规律求电路的总电流
10.(2025-2026九上·陕西榆林第五中学、第七中学·期中)如图所示电路,电源电压为9V,只闭合开关S₁,电流表的示数为0.2A(已知并联的两条支路电流互不影响)求:
(1)只闭合开关S₁,则通过L₂的电流为多少?
(2)只闭合开关S₂,若电压表的示数为3.6V,则L₁两端的电压为多少?
(3)闭合开关S₁、S₂ 、S,若电流表的示数为0.6A,则通过L₂的电流为多少?
【答案】(1)0A (2)5.4V (3)0.4A
【讲解】(1) 由图可知,只闭合时,电路中只有接入电路,且电流表测的电流,示数为0.2A,未接入电路,所以通过L₂的电流为零。
(2) 只闭合,灯和串联,电压表测两端的电压,示数,已知电源电压为9V,根据串联电路电压的特点得两端的电压
(3) 闭合开关、、时,灯被短路,电路中灯和并联,电流表在干路上,测得干路电流为0.6A,由第一问可知,只有接入电路时,电流表示数为0.2A,即,根据并联电路电流特点得通过的电流
考点5 电路动态分析
1.(2025-2026九上·陕西西安西光中学教育集团·期中)如图所示,闭合开关S,发现电流表的示数为零,而电压表有示数,出现这种故障的原因可能是( )
A. 灯泡L短路
B. 开关S接触不良
C. 灯泡L断路
D. 滑动变阻器R断路
【答案】C
【详解】由电路图可知,L、R串联,电压表V测量L电压,电流表测量电路电流。当闭合开关S后,发现电流表的示数为零,而电压表有示数,说明电路可能存在断路现象,而电压表与电源相连接,则故障为灯泡L断路,故ABD不符合题意,C符合题意。故选C。
2.(2025-2026九上·陕西西安陕西师范大学附属中学·期中)如图所示,电源电压不变,R1为定值电阻,开关闭合后滑片向右移动时,下列说法错误的是( )
A. 电压表测的是R1两端电压
B. 电流表示数变小
C. 电压表示数变小
D. 电压表与电流表示数之比变大
【答案】D
【详解】A.由图可知,电压表与R1并联 ,测R1两端电压,A正确,故A不符合题意;B. 开关闭合后滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路中的阻值变大,则电路中的电流变小,B正确,故B不符合题意;C. 滑片向右移动时,电路中的电流变小,据可知,定值电阻两端电压会变小,即电压表的示数会变小,C正确,故C不符合题意;D.电压表与电流表示数之比为定值电阻的阻值,则不变,D错误,故D符合题意。故选D。
3.(2025-2026九上·陕西西安西光中学教育集团·期中)(多选)如图所示,电路中电源电压保持不变,当开关由断开变为闭合状态,则两电表的示数变化为( )
A. 电流表的示数变小
B. 电流表的示数变大
C. 电压表的示数变大
D. 电压表的示数不变
【答案】BC
【详解】当S断开时,与串联,电压表测两端电压,小于电源电压,电流表测、串联时的电流;当S闭合时,被短路,电压表测两端电压,等于电源电压,电流表测的电流,所以两电表的示数都变大,故AD不符合题意,BC符合题意。故选BC。
4.(2025-2026九上·陕西西安交通大学附属中学分校·期中)台灯可调亮度,如题图所示是台灯电路原理图,当滑片P向左滑动时,灯泡亮度( )
A. 不变
B. 变亮
C. 变暗
D. 无法确定
【答案】B
【详解】如图,灯泡和滑动变阻器串联,当滑片P向左滑动时,滑动变阻器接入的阻值变小,由欧姆定律知,电路中的电流变大,所以灯泡变亮。故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。
5.(2025-2026九上·陕西西安陕西师范大学附属中学·期中)某同学根据查阅到的某种热敏电阻的特性曲线(如图1),设计了图2所示的恒温箱温度控制电路。图2中,为热敏电阻,为可变电阻,控制系统可视作的电阻,电源电压为9V。当通过控制系统的电流小于2mA时,加热系统将开启,为恒温箱加热;当通过控制系统的电流等于2mA时,加热系统将关闭。下列说法正确的是( )
A. 若要使恒温箱内温度保持,应将调为
B. 若要使恒温箱内温度升高,应将增大
C. 若恒温箱内温度降低,通过控制系统的电流将增大
D. 保持不变,通过控制系统的电流大小随恒温箱内的温度均匀变化
【答案】B
【详解】A.由图2可知,控制电路中热敏电阻、可变电阻、控制系统(相当于一个的电阻)串联,要使恒温箱内温度保持,由图1可知此时热敏电阻的阻值且通过控制系统的临界电流为则此时电路的总电阻为由串联电路的电阻规律可知的阻值应为故A错误;B.若要使恒温箱内温度升高,由题意可知加热系统将开启为恒温箱加热,且此时通过控制系统的电流应小于2mA,由欧姆定律可知电路的总电阻将增大,同时由图1可知温度升高时热敏电阻的阻值减小,根据可知应将的阻值增大,故B正确;C.若恒温箱内温度降低,由图1可知热敏电阻的阻值增大,总电阻增大,由欧姆定律可知电路中的电流减小,即通过控制系统的电流将减小,故C错误;D.保持不变,由图1可知热敏电阻随恒温箱内的温度均匀变化,设为而通过控制系统的电流大小为则电流I与温度t不成正比,也不是一次函数关系,所以通过控制系统的电流大小随恒温箱内的温度不是均匀变化的,故D错误。故选B。
6.(2025-2026九上·陕西西安铁一中·期中)(多选)如图甲所示为某种跳绳自动计数器的简化原理图。跳绳时,每当绳子挡住了射向的红外线时,的电阻会变大,自动计数器会计数一次。信号处理系统相当于一个电压表,能记录AB间每一时刻的电压。若已知电源电压为10V并且保持不变,为定值电阻,某一段时间AB间的电压随时间变化的图像如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A. AB两端电压为6V时,计数器会计数一次
B. 绳子挡住射向的红外线时,的阻值是的4倍
C. 绳子没有挡住射向的红外线时和挡住射向的红外线时电路电流之比为3:1
D. 绳子没有挡住射向的红外线时和挡住射向的红外线时的阻值之比为6:1
【答案】BC
【详解】A.据甲图可知,电路是串联的,电压表测R2两端电压,跳绳时,每当绳子挡住了射向的红外线时,的电阻会变大,自动计数器会计数一次,由串联分压原理可知,此时R1两端电压增加,则R2两端电压减小,由图乙可知AB两端电压为2V时,计数器会计数一次,故A错误;BD.绳子挡住射向的红外线时,R2两端电压为2V,则R1两端电压为则串联电路中电压和电阻成正比,则的阻值是的4倍;绳子没有挡住射向的红外线时,R2两端电压为6V,则R1两端电压为则串联电路中电压和电阻成正比,则的阻值和的阻值之比为,综上所述,绳子没有挡住射向的红外线时和挡住射向的红外线时的阻值之比为,故B正确,D错误;C.绳子没有挡住射向的红外线时,R2两端电压为6V,挡住射向的红外线时,R2两端电压为2V,为定值电阻,根据可知,电流之比为3:1,故C正确。故选BC。
7.(2025-2026九上·陕西西安高新一中·期中)某实验室采用光敏电阻制作光控开关来控制照明系统,光敏电阻在不同照度下的阻值如下表,物理学中用照度描述光的强弱,光越强照度越大,照度的单位为Lx。控制电路原理如图甲所示,电路中的电阻和,其中一个是定值电阻,另一个是光敏电阻,已知电源两端电压恒为3V,实验室某日的光照强度随时间变化曲线如图乙所示,当控制开关两端电压时,控制开关自动启动照明系统。则下列说法正确的是( )
照度/Lx
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
电阻/kΩ
75
40
24
20
18
15
A. 为定值电阻,为光敏电阻
B. 照度越大,该电路控制开关两端的电压越大
C. 若将定值电阻的阻值变为10kΩ,该日6:00-18:00照明系统停止工作
D. 该电路中定值电阻阻值越大,该日的照明系统工作的时间越短
【答案】D
【详解】AB.当控制开关两端电压U≥2V时,控制开关会自动启动照明系统,可知光照强度小时,控制开关两端的电压大;根据表格的数据可知,当光照强度小时,光敏电阻的阻值大,根据串联分压规律知,分得的电压变大,故可推断为光敏电阻,为定值电阻;光照强度越大,光敏电阻的阻值就越小,因此该电路控制开关两端的电压越小,故AB错误;C.如果将定值电阻的阻值变为20kΩ时,控制开关两端电压U=2V,定值电阻的电压为根据串联电压之比等于电阻之比,控制开关两端的电压是定值电阻两端的电压的2倍,则控制开关自动启动时光敏电阻是定值电阻的阻值的2倍,则控制开关自动启动时光敏电阻为40kΩ,根据表格数据可知此时对应的照度为0.4Lx;结合图乙可知,该日系统工作时间段为:0~6:00、18:00~24:00,故C错误;D.根据题意可知,该电路中的定值电阻的阻值越大,根据串联分压关系知,控制开关自动启动时,光敏电阻的阻值越大,此时对应的光照强度就越小,则可得该天照明系统工作的时间就越短,故D正确。故选D。
8.(2025-2026九上·陕西西安铁一中·期中)如题图示,这是一种显示汽车油箱油量的装置图,其中滑杆P相当于滑动变阻器R的滑片,且滑杆P可绕支点O自由转动,为定值电阻,图中油量表实质上是一个 (选填“电流表”或“电压表”)改装的;当油量减少时,油量表示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”);在电路中的作用是 (选填“加满油”或“用完油”)时起到保护作用。
【答案】① 电流表 ② 变小 ③ 加满油
【详解】[1]由图可知,油量表串联在电路中,所以油量表实质是一个电流表改装的。[2]当油量减少时,浮标下降,滑杆 P 上移,滑动变阻器 接入电路的电阻变大,电路总电阻变大,根据欧姆定律 ,电路中的电流变小,所以油量表示数变小。[3]当加满油时,滑动变阻器 接入电路的电阻最小,电路中电流最大,在此时起到限制电流,保护电路的作用。
9.(2025-2026九上·陕西西安第三中学·期中)如图是人体身高测量仪的电路简化图,R是滑动变阻器,是定值电阻,电源电压不变,滑片会随身高上下平移。当开关S闭合,被测身高降低时,R接入电路的阻值将 (选填“变大”或“变小”),身高测量仪的示数表选用的是 (选填“电流表”或“电压表”),在电路中的作用是 。
【答案】① 变大 ② 电流表 ③ 保护电路
【讲解】(1) 题详解: [1][2]由图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,身高测量仪串联在电路中,根据电压表和电流表的工作特点可知,身高测量仪是由电流表改装而成,当被测测身高降低时,滑片向下移动,滑动变阻器接入电路的阻值变大。[3]当滑片向上移动,接入阻值很小时,电路电流会很大,会损坏电源和电流表等原件,定值电阻可以限制电路中的电流,防止电路中电流过大,起到保护电路的作用。
试卷第1页,共3页
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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】① ② 右 ③ 2 ④ 反 ⑤ ③ ④
2.【答案】(1)① 断开 ② A (2)正 (3)① 电压表 ② A ③ 2 ④ 25
3.【答案】(1)速度 (2)导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。 (3)铁 (4)98
4.【答案】(1) (2)① A ② 断路 (3)① ② 正比 (4)① 4 ② 电阻
(2) [1]闭合开关前,为了保护电路,滑动变阻器滑片应移至最大阻值处,由图乙可知,滑片移至A端时,滑动变阻器接入电路的阻值最大。[2]电流表无偏转说明电路断路,电压表接近电源电压说明电压表两端到电源两极是通路,因此是电阻R断路。
(3) [1]由图甲可知,两电阻串联,电压表测的是定值电阻两端电压,电流表测的是电路中的电流。由图丙可知,电路的最小电流为0.12A,则电路的总电阻最大,变阻器连入电路的阻值最大,此时电源电压为3V,定值电阻的两端电压为0.6V,此时滑动变阻器两端电压滑动变阻器接入的阻值因此选择的是。[2]由图丙可知,当定值电阻的两端电压增大几倍时,通过的电流也增大几倍,所以可得:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(4) [1]探究“电流与电阻的关系”时,需保持定值电阻两端电压不变。由第1组数据可知,定值电阻两端电压当接入25Ω电阻时,滑动变阻器需接入的阻值而滑动变阻器最大阻值为20Ω,无法满足,因此第4组数据是拼凑的。[2]由可信数据可知,电压一定时,电流与电阻的乘积近似相等,因此通过导体的电流与导体的电阻成反比。
5.【答案】(1) (2)右侧 (3)① 电压 ② 反比 ③ 图中各点电流与电阻的乘积是一个定值 (4)
(2) 电路为串联电路,检查电路无误后闭合开关,调节滑动变阻器的滑片至适当位置,使电压表的示数为2.0V;若将电阻R由5Ω更换成10Ω,根据串联电阻分压的原理可知,定值电阻两端电压变大,因此为了使电压表的示数仍为2.0V,应将滑动变阻器两端的电压变大,所以滑动变阻器的滑片应向右移动。
(3) [1][2][3]由图丙可知,电流表选用的小量程,分度值为0.02A,故示数为0.2A。结合表中数据可知,0.40A×5Ω=0.2A×10Ω=0.10A×20Ω=0.08A×25Ω=2V即图中各点电流与电阻的乘积是一个定值,因此可以得出结论:当导体两端电压一定时,通过导体中的电流与导体的电阻成反比。
(4) 让需更换的电阻与定值电阻并联,两个电流表分别测量两条支路的电流,滑动变阻器串联在干路中。当更换电阻后,移动滑动变阻器的滑片,使通过定值电阻的电流表A2示数不变(即定值电阻的电压不变),电路图设计如图所示:
考点2 欧姆定律
1.【答案】C
2.【答案】B
3.【答案】① 20 ② 0.3 ③ 20
4.【答案】① 0.6 ② 1∶3
考点3 电阻的测量
1.【答案】(1)短路 (2)10 (3)① 移动滑片P至滑动变阻器最左端时 ② (4)① 温度 ② 5
2.【答案】(1) (2)短路 (3)① 0.24 ② 8.9 ③ B (4)3 (5)>
(2) 闭合开关,电流表有示数,电流表完好,说明电路为通路;电压表无示数,小灯泡两端没有电压,可能是与电压表并联的那部分电路短路,则产生故障的原因可能是小灯泡L短路。
(3) [1]由图乙可知,电流表选择小量程连入电路中,分度值为0.02A,由图丙可知,示数为0.24A,则该电流为0.24A。[2]小灯泡的额定电压为2.5V,当小灯泡正常发光时,由表中数据可知,此时通过小灯泡的电流为0.28A,则小灯泡的阻值为[3]根据表中数据第1组数据可知,此时的电路电流为0.10A,根据串联电路的总电压等于各用电器的两端电压之和可得,此时变阻器的两端电压为则此时变阻器连入电路的电阻为故为了完成实验,应选用B滑动变阻器。
(4) 根据表中数据,由欧姆定律可得,1、2、3、4、5次实验对应的小灯泡的灯丝电阻分别为由于小灯泡的灯丝电阻随温度的升高而增大,分析可知,第3次实验数据中电压不是最高,工作温度也不是最高,其阻值不应该是最大的,所以第3次实验数据错误。
(5) 根据表中第1次实验数据,此时变阻器连入电路的电阻为55Ω,此时灯泡的灯丝电阻为5Ω;当灯泡两端的电压为1V时,通过电路的电流约为0.14A,滑动变阻器两端的电压为此时滑动变阻器接入电路的电阻此时灯泡的电阻为7.1Ω;由此可知,第1、2两次实验中,通过电路的电流由0.1A变为0.14A,滑动变阻器的电阻由55Ω变为35.7Ω,电阻变化量为ΔR1=55Ω-35.7Ω=19.3Ω灯泡的电阻由5Ω变为7.1Ω,小灯泡的电阻变化量为ΔR2=7.1Ω-5Ω=2.1Ω故滑动变阻器接入电路电阻的改变量ΔR1大于小灯泡的电阻改变量ΔR2。
考点4 欧姆定律在串、并联电路中的应用
1.【答案】AD
2.【答案】(1)0.8A (2)12V
3.【答案】① 9 ② 0.6 ③ V2
4.【答案】(1)0.9A;(2)30Ω
5.【答案】(1)15V (2)0.1125A~0.15A (3)良
6.【答案】① 1:1 ② 5:3
7.【答案】(1)20V (2)60% (3)0.15A
8.【答案】① 1.5 ② 6 ③ 5
9.【答案】(1)6V (2)24Ω (3)1.25A
10.【答案】(1)0A (2)5.4V (3)0.4A
考点5 电路动态分析
1.【答案】C
2.【答案】D
3.【答案】BC
4.【答案】B
5.【答案】B
6.【答案】BC
7.【答案】D
8.【答案】① 电流表 ② 变小 ③ 加满油
9.【答案】① 变大 ② 电流表 ③ 保护电路
试卷第1页,共3页
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