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·吉林四平·期中)某导体中的电流与它两端电压的关系图像如图所示,下列分析中正确的是( )
A. 当导体两端的电压为0时,电阻为0
B. 该导体的电阻为0.2Ω
C. 当导体两端的电压为0时,电流为0
D. 当导体两端的电压为2V时,电流为0.6A
【答案】C
【详解】A.电阻是导体本身的一种性质,与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,与电压、电流无关。因此,即使导体两端电压为0,电阻也不会为0,故A错误;B.从图像中选取一组电压、电流值(如电压U=3V时,电流I=0.6A),根据欧姆定律得导体的电阻为故B错误;C.从图像可知,当导体两端电压为0时,对应的电流也为0(图像起点在原点),故C正确;D.从图像中读取,当导体两端电压为2V时,对应的电流是0.4A(并非0.6A),故D错误。故选C。
2.(2025-2026九上·吉林长春第五十二中学·期中)(多选)如图所示是电阻甲和乙的U-I图象,下列说法不正确的是( )
A. 甲的电阻值保持不变
B. 乙的电阻值保持不变
C. 甲、乙并联在电路中,当电源电压为2V时,电路总电流为0.3A
D. 甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.2A时,电源电压为4V
【答案】ABD
【详解】AB.由图像可知,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,大小为乙电阻的阻值变化,故AB错误,符合题意;C.甲、乙并联在电路中时,两电阻两端的电压相等,当电源电压为2V时,由图像可知,,,根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,干路电流故C正确,不符合题意;D.甲、乙串联在电路中,则通过两电阻的电流相等,当电路电流为0.2A时,由图可知,甲电阻两端的电压为4V,乙电阻两端的电压为2V,根据串联电路中的电压规律可知故D错误,符合题意。故选ABD。
3.(2025-2026九上·吉林长春外国语学校教育集团·期中)(多选)如图所示是电阻甲和乙的U-I图像,下列说法中正确的是( )
A. 电阻甲和乙都是阻值不变的电阻
B. 当乙两端电压为2V时,R乙=10Ω
C. 甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.2A时,电源电压为2V
D. 甲、乙并联在电路中,当电源电压为2V时,电路总电流为0.6A
【答案】BD
【详解】A.由图像可知,电阻甲的电流与电压成正比,乙对应的电流与电压不成正比,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错误;B.当乙两端电压为2V时,从图中可知,通过乙的电流为0.2A,根据欧姆定律可知,此时乙的电阻为故B正确;C.甲、乙串联在电路中时,通过两电阻的电流相等,当电路电流为0.2A时,由图像可知,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,电源的电压为U=U甲+U乙=1V+2V=3V故C错误;D.甲、乙并联在电路中时,两电阻两端的电压相等,当电源电压为2V时,由图像可知,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,干路电流为I干=I甲+I乙=0.4A+0.2A=0.6A故D正确。故选BD。
4.(2025-2026九上·吉林通化实验中学教育集团·期中)在“探究电流与电阻的关系”实验中,实验器材有:电压恒为3V的电源、滑动变阻器(20Ω 1A)、开关、电流表、电压表,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个,导线若干。
(1)按照电路图甲连接实物电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P调至最 端,这样做的目的是 。
(2)小峰分别用4个定值电阻进行了实验,并根据所记录的数据绘制了如图乙所示的I-R关系图像。则:
①实验控制定值电阻两端的电压为 V,经分析得到的结论是 。
②小峰认为,除了利用所给的4个定值电阻外,还可以选用其他阻值的定值电阻完成该实验,但定值电阻的阻值不能超过 Ω。
【答案】(1)① 右 ② 保护电路 (2)① 2 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 40
【讲解】(1) 闭合开关前,需要将滑动变阻器调到接入阻值最大的位置,由图甲可知,滑片调至最右端时接入电阻最大,此时电路电流最小,目的是保护电路,避免电流过大损坏器材。
(2) 本实验保持定值电阻两端电压不变,由图乙知,当定值电阻为时,电路电流为0.2A,定值电阻的恒定电压为由图乙知,故可以得出结论,电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比;滑动变阻器最大阻值为,当滑动变阻器接入最大阻值时,定值电阻能达到最大阻值,电源总电压为3V,因此滑动变阻器两端电压应控制为根据串联分压规律代入得解得。
5.(2025-2026九上·吉林长春第五十二中学·期中)小致利用如图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”。电源电压为6V且保持不变,定值电阻的阻值分别为25Ω、20Ω、15Ω、10Ω、5Ω。
实验序号
1
2
3
4
5
R/Ω
5
10
15
20
25
I/A
0.40
0.30
0.13
0.10
0.08
(1)闭合开关前,检查电路。小致发现有接线错误,且只需要改接一根导线就可以,请在接错的导线上打“×”并用笔画线把它改到正确的位置上 ;
(2)排除故障后通过实验得到数据如表所示。在对数据进行分析,发现序号为 的数据存在错误。更正错误数据之后,由表格分析可知道:当电压一定时,电流与电阻成 比;
(3)为完成全部五次实验,滑动变阻器的最大阻值至少是 Ω。
【答案】① ② 2 ③ 反 ④ 50
【详解】
(1)[1]探究电流与电阻的关系时,电流表与定值电阻串联,电压表与定值电阻并联,如图所示: (2)[2]由表中数据可知,第1、4、5三次实验中定值电阻两端的电压始终保持UV=IR=0.4A×5Ω=0.10×20Ω=0.08×25Ω=2V第3次实验中定值电阻两端的电压U3=I3R3=0.13A×15Ω=1.95V在误差允许的范围内,因此第3次实验数据合理,而第2次实验中定值电阻两端的电压U2=I2R2=0.30A×10Ω=3V与2V相差太大,因此第4组数据是错误的。[3]更正错误数据之后,由表格分析可知,导体的电阻增大,通过导体的电流减小,通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变,故可得出结论:电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比。
(3)[4]定值电阻两端的电压始终保持UV=2V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压U滑=U-UV=6V-2V=4V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25Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻R滑=2×25Ω=50Ω即所选择的变阻器的最大阻值不能小于50Ω。
6.(2025-2026九上·吉林吉林大学附中·期中)小明正在做“探究电流与电压和电阻的关系”的实验,选用的实验器材有电源(电压恒为3V)、电流表、电压表、滑动变阻器(规格为“20Ω,2A”)、阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的四个定值电阻、开关、导线若干。
(1)探究电流与电压的关系:
①实验电路如图所示:
②连接好电路,闭合开关前,需将滑片P移至最 端;在此实验中,滑动变阻器除了保护电路外,还起到的重要作用是 ;
③闭合开关,移动滑片,发现电流表有示数,电压表无示数,故障可能是定值电阻R ;
④排除故障后,再次闭合开关,移动滑片,记录了如表所示的数据:
实验次数
1
2
3
4
电压U/V
1.4
1.8
2.0
2.4
电流I/A
0.14
0.18
0.20
0.24
⑤分析表中数据可得出: 一定时, ;
(2)探究电流与电阻的关系:
①在实验中,首先定值电阻R两端保持不变的电压值为U,断开开关,将电路图中的电阻R由5Ω换成10Ω时,保持滑片位置不变,闭合开关后应将滑动变阻器的滑片向 端移动,这一操作的目的是 ;
②当R换成20Ω的电阻时,发现无论怎样移动滑动变阻器滑片,电压表示数都无法达到U。为了完成实验,U的取值不能小于 V。
【答案】(1)① 右 ② 改变定值电阻两端的电压,实现多次测量 ③ 短路 ④ 电阻 ⑤ 电流与电压成正比 (2)① 右 ② 保持定值电阻两端电压为U ③ 1.5
【讲解】(1) [1]闭合开关前,滑动变阻器滑片移至最大阻值处可保护电路,对于此电路,滑片需要移到最右端。[2]实验中通过调节滑片改变自身电阻,从而改变定值电阻两端的电压,实现多次测量。[3]电流表有示数说明电路通路,电压表无示数说明定值电阻两端无电压,故障为定值电阻短路。[4][5]由数据可知电压与电流的比值恒定,控制电阻不变,定值电阻两端电压越大,通过它的电流越大,得出结论:电阻一定,电流与电压成正比。
(2) [1][2]更换电阻后,调节滑片是为了保持定值电阻两端电压为U;将5Ω电阻换为10Ω时,根据串联大电阻分大电压,定值电阻两端电压会变大,需增大滑动变阻器电阻(滑片右移)以降低定值电阻两端电压至U。[3]根据串联电路分压原理,当,滑动变阻器阻值最大时,所以,已知电源电压,串联电路,所以此时,为了完成实验,U的取值不能小于1.5V。
7.(2025~2026九上·吉林松原前郭·期中)有如下器材:电压为3V的电源、电压表、电流表、定值电阻R(、、)、标有“,1A”字样的滑动变阻器、开关及导线若干。
(1)在“探究电流与电压的关系”实验时:
①在连接电路时,开关应处于 (选填“断开”或者“闭合”)状态;
②实验过程中,若电流表无示数,电压表示数较大,原因可能是电阻R (选填“短路”或“断路”);
③根据实验数据画出乙所示图像,可得结论:电阻一定时, (选填“电压与电流”或“电流与电压”)成正比;
(2)在“探究电流与电阻关系”实验时:
①由图丙可知,若将电阻R由换成,应移动滑动变阻器的滑片,使电压保持 V不变。
②根据丙图可得结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 。
【答案】(1)① 断开 ② 断路 ③ 电流与电压 (2)① 2 ② 反比
【讲解】(1) [1]为了保护电路,连接电路时开关应断开。[2]电流表无示数说明电路断路,电压表示数较大说明电压表与电源连通,因此故障是电阻断路(此时电压表串联在电路中,测量电源电压)。[3]图乙的图像为过原点的直线,说明电阻一定时,电流随电压的增大而增大,即电阻一定时,电流与电压成正比。
(2) [1]探究电流与电阻关系时需控制电阻两端电压不变。由丙图可知,当时,,则电阻两端电压因此更换电阻后需保持电压为2V不变。[2]分析丙图中数据,电流与电阻的乘积为定值,电流随电阻的增大而减小,说明电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
8.(2025-2026九上·吉林长春外国语学校教育集团·期中)实验小组用图甲所示电路探究“电流与电阻的关系”,电源电压恒为6V,实验中选择了5个定值电阻(阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω),滑动变阻器上标有“50Ω 1A”字样。
(1)闭合开关发现电流表无示数,电压表示数接近6V,则出现这种现象的原因可能是 ;
(2)正确连接电路后,根据实验数据,绘制了图乙所示的图像。观察图像可以得出的结论是: ;
(3)上述实验中,利用5Ω的电阻做完实验后,用10Ω的电阻替换,保持滑片P不动,闭合开关,发现电流表的示数 0.25A(选填“大于”、“小于”或“等于”)。此时变阻器的滑片应该向 移动,直到电压表示数为 V时,记录电流表的示数;
(4)如果只利用现有器材,让5个电阻分别单独接入电路都可完成实验,应控制定值电阻两端电压的最小值为 V。
【答案】(1)定值电阻断路 (2)电压一定时,电流与电阻成反比 (3)① 大于 ② 右 ③ 2.5 (4)2
【讲解】(1) 据图可知,电路是串联的,电压表测R两端电压,电流表测电路中的电流,电流表无示数说明电路断路,电压表示数接近电源电压,说明电压表两端到电源两极是通路,因此故障原因是定值电阻断路。
(2) 由图乙可知,电阻与电流的乘积为定值,且当电阻变大时,电流会变小,因此得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(3) [1][2][3]据乙图可知,当电阻为5Ω时,电流为0.5A,则定值电阻两端电压为用10Ω电阻替换5Ω电阻后,若滑片不动,根据串联分压原理可知,定值电阻两端电压会变大(大于2.5V),定值电阻的阻值是10Ω,由欧姆定律可得电路中的电流 为保持电压表示数为2.5V,应增加滑动变阻器两端电压,根据串联分压原理可知,需增大滑动变阻器的电阻,故滑片向右移动。
(4) 设定值电阻两端电压为,滑动变阻器两端电压为根据串联分压当,时,带入上方公式可得解得,因此定值电阻两端电压的最小值为2V。
9.(2025-2026九上·吉林长春汽开·期中)在“探究电压一定时电流与电阻的关系”的实验中,电源电压恒为4.5V,所用的定值电阻分别为5Ω、10Ω、15Ω和20Ω。
(1)实验前滑动变阻器的滑片应位于图甲中的 端。
(2)实验中滑动变阻器除了保护电路,还具有 的作用。
(3)按照图甲所示电路图连接电路,闭合开关S,发现电压表有示数,电流表无示数,则电路的故障原因可能是 。
(4)排除故障继续实验后发现,每次换阻值不同的电阻时都要调节滑动变阻器,操作比较复杂。上网查知,有种电子元件——稳压二极管,它能根据电路要求,控制与它并联的用电器两端的电压不变。于是按要求,购买一些能控制电压为3V不变的稳压二极管,并设计如图乙所示的电路图,迅速完成了实验。(稳压二极管符号为
)实验中用5Ω、10Ω、15Ω和20Ω的电阻完成实验后,根据实验数据绘制出图像,如图丙所示。图丙中正确的曲线应该是 ,分析该曲线可得出结论: 。
(5)若定值电阻R0=2Ω,实验过程中,通过稳压二极管的电流由 A变到 A。
【答案】(1)左 (2)控制定值电阻两端电压不变 (3)R断路 (4)① B ② 电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比 (5)① 0.15 ② 0.6
【讲解】(1) 实验前滑动变阻器的滑片应位于最大阻值处,图甲中滑动变阻器的滑片在最左端时阻值最大,故应位于左端。
(2) 在 “探究电压一定时电流与电阻的关系” 实验中,滑动变阻器除保护电路外,还具有控制定值电阻两端电压不变的作用。
(3) 电压表有示数,说明电压表与电源连通;电流表无示数,说明电路断路,故障原因可能是定值电阻 R 断路。
(4) [1][2]稳压二极管控制与它并联的用电器两端电压不变(为 3V),根据欧姆定律,当 U=3V 时,I 与 R 成反比。图丙中曲线B满足 故正确的曲线是B。所以可以得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(5) [1][2]电源电压 U=4.5V,稳压二极管两端电压 U管=3V,则 R0 两端电压 当 R=5Ω 时,R所在支路的电流 通过 R0 的电流则通过稳压二极管的电流当 R=20Ω 时,R所在支路的电流通过 R0 的电流 I0=0.75A,则通过稳压二极管的电流 故通过稳压二极管的电流由0.15A 变到0.6A。
10.(2025-2026九上·吉林长春·期中)探究“电流与电压、电阻的关系”实验,实验器材有电源(电压恒为4.5V) 电流表、电压表各一个,一个开关、若干定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、25Ω)
(1)连接好如图甲所示的电路,检查时发现电路中有一处连接错误,请你在错误的导线上画“×”, 并用笔画线代替导线,将电路连接正确;
(2)连接电路时,滑片应置于最 端;正确连接好电路后,闭合开关发现电压表有示数, 电流表无示数,滑动滑片P 时两表示数均无变化,则故障原因可能是 ;
(3)在探究“电流与电压的关系”时,通过实验得到多组数据,由这些数据画出如图乙的图像,由图像可得结论:当电阻一定时 ,
(4)在探究“电流与电阻的关系”过程中,用10Ω的定值电阻替换5Ω电阻,替换过程中保持滑动变阻器滑片位置不变,闭合开关后发现电压表示数变大,接下来应向 移动滑动变阻器的滑片,直到电压表示数为 V 为止,读取电流表示数,多次更换电阻进行实验记录数 据,得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像;
(5)为 完 成 整 个 实 验 , 应 该 选 取 最 大 阻 值 不 小 于 Ω的滑动变阻器。
【答案】(1) (2)① 右 ② 定值电阻R断路 (3)通过导体的电流与导体两端的电压成正比 (4)① 右 ② 2.5 (5)20
【讲解】(1) 甲所示的电路,错误之处是电流表没有串联到电路中,应拆除电压表与电流表之间的连线,将定值电阻与电流表相连,如图所示:
(2) [1]在开关闭合前,为了保护电路,滑动变阻器连入电路的电阻应最大,则滑片P应置于最右端。[2]因为该电路为串联电路,而电流表无示数,说明电路某处可能出现断路。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,则电压表并联的那部分电路可能出现断路,所以,产生此现象的原因可能是定值电阻R断路。
(3) 由图乙可知,在电阻一定时,导体两端的电压与对应电流的比值为一个定值,图像为正比例函数图像,故可以得出结论:导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(4) [1][2]由图丙可知,当时,,故电压表示数为根据控制变量法可知,在探究“电流与电阻的关系”实验中,定值电阻的两端电压应保持不变;当保持滑动变阻器滑片位置不变,用的电阻替换的电阻后闭合开关,根据串联分压关系知,定值电阻的两端电压变大,则电压表示数变大,由于需控制定值电阻的两端电压保持不变,则需减小定值电阻的两端电压,根据串联电路的电压规律可知,需增大滑动变阻器连入电路的电阻,进而增大滑动变阻器的两端电压,所以此时应向右移动滑片,直到电压表示数为2.5V,读出电流表示数并记录。
(5) 电源电压为4.5V,由(4)知定值电阻两端的电压始终保持为2.5V,根据串联电路电压的规律可知,滑动变阻器两端的电压根据分压关系知,当接入电阻时,滑动变阻器的阻值达到最大,代入数据得解得此时滑动变阻器连入电路中的电阻。所以为了完成该实验,应选择最大阻值不小于的滑动变阻器。
考点2 欧姆定律
1.(2025-2026九上·吉林长春外国语学校教育集团·期中)通过大量实验研究,归纳出电流跟电阻和电压之间的关系的科学家是( )
A. 安培
B. 伏特
C. 欧姆
D. 库仑
【答案】C
【详解】A.安培在电磁学领域有着重要贡献,他对电流的研究成果卓著,他提出了著名的安培定律,用于描述电流之间的相互作用力等内容,但是他并没有归纳出电流跟电阻和电压之间的关系,故A不符合题意;B.伏特发明了伏特电堆,这是最早的化学电池,为电学的研究提供了稳定的电源,他的主要贡献在于发明了能产生持续电流的装置,而不是归纳电流、电阻和电压之间的关系,故B不符合题意;C.德国物理学家欧姆通过大量的实验研究,总结出了电流与电压、电阻之间的定量关系,即欧姆定律:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比,故C符合题意;D.库仑主要在电学方面的贡献是发现了真空中两个静止点电荷之间相互作用力的规律——库仑定律,该定律描述的是电荷间的相互作用,并非电流跟电阻和电压之间的关系,故D不符合题意。故选C。
2.(2025-2026九上·吉林长春-名校调研·期中)(多选)某导体中的电流与它两端电压的关系图像如图所示,下列分析中不正确的是( )
A. 当导体两端的电压为0时,电阻为0
B. 该导体的电阻为
C. 当导体两端的电压为0时,电流为0
D. 当导体两端的电压为时,电流为
【答案】ABD
【详解】A.电阻是导体的一种性质,与导体两端的电压和通过导体的电流无关,导体两端的电压为0时,电阻不为0,故A不正确,符合题意;BD.由图可知,当导体两端的电压为2V,通过导体的电流为0.4A,故导体的电阻为,故BD不正确,符合题意;C.根据可知,当导体两端的电压为0时,电流为0,故C正确,不符合题意;故选ABD。
3.(2025-2026九上·吉林长春·期中)根据欧姆定律变形得,下列说法正确的是( )
A. 通过导体的电流越大,这段导体的电阻就越小
B. 导体两端的电压越高,这段导体的电阻就越大
C. 导体的电阻与电压成正比,与电流成反比
D. 电阻是导体本身的一种性质,它的大小与电压和电流无关
【答案】D
【详解】电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与导体两端的电压和通过的电流无关,故ABC错误,D正确。故选D 。
4.(2025-2026九上·吉林长春-名校调研·期中)某定值电阻两端的电压由增大到时,通过它的电流变化了,则该电阻的阻值为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】根据欧姆定律可得定值电阻两端的电压为3V时,通过它的电流定值电阻两端的电压为6V时,通过它的电流则有解得该电阻的阻值为。故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。
5.(2025-2026九上·吉林四平·期中)如图所示电路,闭合开关后,电阻器两端的电压为6V,通过电阻器的电流为0.3A。求:
(1)电阻器的电阻R。
(2)调节电源电压,当电阻器两端电压变为原来的2倍时,通过电阻器的电流。
【答案】(1) (2)
【讲解】(1) 电阻器两端的电压,通过电阻器的电流,电阻器的电阻
(2) 电阻是导体本身的一种性质,不随其两端的电压和通过的电流而改变,所以电阻R仍为20Ω;当电阻器两端电压变为原来的2倍时,电阻两端的电压为此时通过电阻器的电流为
6.(2025-2026九上·吉林四平·期中)将一阻值为20Ω的电阻甲接到某电源上,通过它的电流为150mA,将电阻甲取下,换另一个电阻乙,通过电阻乙的电流为0.3A,求电阻乙的阻值。
【答案】10Ω
【详解】解:该电源的电压为电阻乙的阻值答:电阻乙的阻值为10Ω。
7.(2025~2026九上·吉林松原前郭·期中)如图所示,电源电压不变,只闭合开关S1,电流表示数为0.4A,S1、S2都闭合,电流表的示数为0.6A,已知R1=15Ω。求:
(1)电源电压;
(2)电阻R2的阻值。
【答案】(1) (2)
【讲解】(1) 只闭合时,电路为的简单电路,电流表测电路中的电流;由题意知,电阻的阻值为,电流表的示数为0.4A,所以电源电压
(2) 、都闭合时,两电阻并联,电流表测干路电流,根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可得通过的电流为电阻的阻值
考点3 电阻的测量
1.(2025-2026九上·吉林吉林大学附中·期中)如图所示的电路图,在A、B两点间分别接入不同元件,可以进行不同的实验。下列描述正确的是( )
A. 探究电流与电阻的关系——改变接入AB间电阻大小和电压大小
B. 探究电流与电压的关系——AB间电阻大小不变,电压大小也不能变
C. 测量未知电阻阻值——滑动变阻器用于改变电阻两端电压和通过的电流
D. 测量小灯泡的阻值——需多次测量,求平均值,减小误差
【答案】C
【详解】A.探究电流与电阻的关系,需要改变电阻大小,但需要控制电阻两端电压不变,故A错误;B.探究电流与电压关系,需要改变电阻两端的电压,但电阻不能改变,故B错误;C.测量未知电阻的阻值,应该多次改变电阻的电压和通过的电流,多次测量求平均值,故C正确;D.测量小灯泡的阻值时,小灯泡电阻会随着温度的变化而变化,故一般只要一组正常发光的数据即可,不能多次测量求平均值,故D错误。故选C。
2.(2025-2026九上·吉林通化实验中学教育集团·期中)小福做“测量小灯泡的电阻”实验时,小灯泡上标有2.5V字样。
(1)该实验的测量原理是 。
(2)如图甲所示,在已连接的电路中,有一不当之处是 ;改正后,请用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整 。
(3)当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,为 A,则小灯泡正常发光时的电阻为 Ω(结果保留一位小数)。
【答案】(1) (2)① 开关未断开 ② (3)① 0.26 ② 9.6
【讲解】(1) 该实验是伏安法测电阻,所以是该实验测量原理。
(2) [1] 连接电路过程中开关必须断开,保护电路,防止短路损坏元件,所以不当之处是:开关未断开。[2]电压表需要并联在小灯泡两端。
(3) [1][2]电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,读数; 小灯泡正常发光时电压为额定电压,则小灯泡正常发光时的电阻
3.(2025~2026九上·吉林松原前郭·期中)亮亮利用图甲电路测量小灯泡的阻值。
(1)闭合开关前,需将滑片移动到最 (填“左”或“右”)端;闭合开关后,发现小灯泡不发光,电压表无示数,电流表有示数,电路中出现的故障可能是小灯泡 ;
(2)排除故障后,滑动变阻器滑片移到某一位置时,电流表指针如图乙所示,电压表示数为1.6V,此时小灯泡电阻为 ;
(3)亮亮测未知电阻的阻值时设计了如图丙所示的电路,为已知阻值的定值电阻,请帮亮亮完善如下实验步骤:
①按照丙图连接电路;
②闭合S、,记录电流表示数为;
③ ,记录电流表示数为;
④利用已知和测得数据得到待测电阻的表达式 。
【答案】(1)① 左 ② 短路 (2)10 (3)① 闭合、断开 ②
【讲解】(1) [1]闭合开关前,滑动变阻器需移至最大阻值处。由图甲可知,滑片移到左端时,接入电路的电阻丝最长,阻值最大。[2]电流表有示数说明电路是通路,小灯泡不发光且电压表无示数,说明小灯泡短路。
(2) 图乙中电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.16A。由图甲可知,电压表测量小灯泡两端的电压,电流表测量通过小灯泡的电流,根据欧姆定律,代入、,得
(3) [1]步骤②中闭合、时,被短路,电路只有,电流为,电源电压为步骤③需让与串联,因此闭合、断开,记录串联电路的电流。[2]串联时总电压结合电源电压,联立得整理得
4.(2025-2026九上·吉林长春外国语学校教育集团·期中)如图甲所示,这是小明利用“伏安法”测量未知电阻R阻值的实验电路图,电源电压不变。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到最 端;
(2)排除故障后,闭合开关S,移动滑动变阻器滑片P到某一位置时,电压表和电流表的示数如图乙所示,则此次测量R的阻值为 Ω;接着小明又测出了两次R的阻值,多次测量的实验目的是 ;
(3)如图丙,小明又进一步拓展实验,利用电源(电压未知但恒定不变)、阻值为R定值电阻、电流表、开关等器材测量的阻值。请将实验步骤补充完整:
①闭合开关、断开,读出电流表的示数;
②闭合开关、,读出电流表的示数;
③则待测电阻Rx= 。(用、、表示)
【答案】(1)右 (2)① 4 ② 求平均值减小误差 (3)
【讲解】(1) 闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到最大阻值处,即最右端。
(2) [1]由图可知,电压表示数是2V,电流表示数为0.5A,电阻的阻值为[2]多次测量的实验目的是求平均值减小误差。
(3) 闭合开关S1、断开S2,此时Rx和R串联,电流表测电路电流,读出电流表的示数I1,则电源电压为……①闭合开关S1、S2,只有Rx接入电路,电流表测电路电流,读出电流表的示数I2,则电源电压为……②联立① ② ,解得。
5.(2025-2026九上·吉林长春·期中)小宏在“伏安法测电阻” 的实验中,用到的器材有:电源(电压恒为3V),电流表、电压表和滑动变阻 器各一 只、待测电阻 Rx 阻值约为10Ω、导线若 干、开关一个。
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
1.5
0.16
9.4
2
2.0
0.2
10
3
(1)该实验的原理是
(2)若要使图甲中滑动变阻器的滑片P 向 B 端移动时电流表示数变大,则导线a 应该接在 (选填“A”或“B”)端。
(3)连接电路前,开关应处于 状态,正确连接电路后,实验时发现电压表无示数, 电流表有示数,则电路中故障原因可能是Rx
(4)排除故障后,正常进行实验并将实验数据记录在表中,如表所示。第3次测量时电压 表、电流表示数如图乙所示,则第3次测得的电阻值为 Ω。
(5)小宏记录实验数据的表格少一项内容,缺少的项目是 ;
(6)若实验中电压表损坏,利用其他的原有器材也能测出未知电阻 Rx 的阻值,实验电路如图所示(滑动变阻器最大阻值为Ro,电源电压未知且不变),实验步骤如下:
①闭合开关S, 将滑动变阻器的滑片P 移到a 端,记录电流表示数I₁ ;
②闭合开关S, 将滑动变阻器的滑片P 移到b 端,记录电流表示数I₂ ;
③写出待测电阻的表达式: Rx= (用已知量和测量量符号表示)。
【答案】(1) (2)B (3)① 断开 ② 短路 (4)10 (5)电阻平均值/Ω (6)
【讲解】(1) 伏安法测电阻的实验原理是根据欧姆定律推导而出,即。
(2) 伏安法测电阻的实验中,采取的是待测电阻与滑动变阻器串联,电压表并联在待测电阻两端,电流表串联在电路,所以如图甲要使滑动变阻器的滑片P 向B端移动时电流表示数变大,根据欧姆定律及串联电路的规律可知,滑动变阻器的电阻应减小,即连接B端。
(3) [1]连接电路前,开关应处于断开状态,防止短路或损坏元件。[2]实验时,电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数,由于其是并联在待测电阻两端,所以可能是故障原因是电压表短路或断路,亦或者是待测电阻短路。
(4) 由表可知,电压表及电流表量程都是选择的是小量程,所以如图乙,电压表读数为2.4V,电流表读数为0.24A,所以此次测量的电阻为
(5) 测量待测电阻,需多次测量求平均值减小误差,所以表格中缺失的是电阻的平均值/Ω
(6) 由图可知,只有电流表,测待测电阻:①闭合开关S, 将滑动变阻器的滑片P 移到a 端,此时待测电阻和滑动变阻器最大阻值并联,电流表在干路上,测的干路电流,电流表示数I1,并联电路中支路电压等于电源电压,即②闭合开关S, 将滑动变阻器的滑片P 移到b 端,此时待测电阻被短路,电路中只有滑动变阻器接入电路且阻值仍然为最大阻值,根据并联电路规律及欧姆定律可知,滑动变阻器两端电压不变,电阻不变,通过其电流不变,电流表示数I2 ;综上可知通过待测电阻的电流,电压为所以
6.(2025-2026九上·吉林长春第五十二中学·期中)如图甲是小明测量标有“2.5V”的小灯泡电阻的电路图。
(1)在实验过程中,调节滑动变阻器,使电压表的示数为 V时;小灯泡正常工作,此时电流表的示数如图乙,则小灯泡此时的电阻是 (结果保留一位小数);
(2)将小灯泡换成定值电阻,滑动变阻器的最大阻值为R,电源电压虽然未知,但是小于电压表的最大测量值。实验过程中电流表突然烧坏,不能正常使用了,应用现有的器材,也能测出电阻R的阻值。实验步骤如下:
①将滑动变阻器的滑片移到最右端,闭合开关S,读出电压表的示数,记为;
②将滑动变阻器的滑片移到最左端,读出电压表的示数,记为;
③则被测电阻的阻值为: (写出表达式);
【答案】(1)① 2.5 ② 8.3 (2)
【讲解】(1) [1][2]小灯泡的额定电压为2.5V,要使小灯泡正常工作,应调节滑动变阻器,使电压表的示数为2.5V;此时电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.3A,则小灯泡此时的电阻
(2) 分析电路可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测量定值电阻两端电压,将滑动变阻器的滑片移到最右端,此时滑动变阻器阻值最大,电压表示数为U1,当滑动变阻器的滑片移到最左端时,整个电路中只有一个定值电阻,此时电压表示数为电源电压U2,根据串联电路中的电压规律可知,滑动变阻器两端的电压为此时电路中的电流为根据欧姆定律可知,定值电阻的大小为
7.(2025-2026九上·吉林吉林大学附中·期中)小明在“测量小灯泡电阻”的实验中,准备的器材有电压恒为6V电源、额定电压为2.5V的小灯泡、滑动变阻器R1(10Ω;lA)、R2(20Ω;1A)、电流表、电压表、开关及导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲的电路补充完整(要求滑片向右移动电流表示数变大);
(2)正确连接电路,闭合开关就发现小灯泡发出耀眼的光,他的操作不规范是 ;
(3)实验中,调节滑片使电压表示数为 V,此时小灯泡正常发光,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的电阻为 Ω;(结果保留一位小数)
(4)经过多次实验,测量并记录多组数据,得到小灯泡的I-U图像如图丙所示,该图像不是一条直线,其原因是 。接下来,小组成员又对实验过程中通过滑动变阻器的电流与其两端的电压的关系进行了思考,根据图大致画出了滑动变阻器的I-U图像。图丁为三位同学画出的图像A、B、C,其中正确的是图像 ;
(5)该同学进行了实验创新,利用阻值为R0的定值电阻和电压表等器材,测量Rx的阻值。设计了如图所示的电路,经检查无误后进行实验。请将实验过程补充完整:
①闭合开关S1、S3,断开开关S2,读出电压表的示数,记为U1:
②保持S1闭合状态,断开开关S3,闭合开关S2,使电压表测 的两端电压,记为U2;
③用已知物理量和测量量的符号表示出Rx的电阻,Rx 。
【答案】(1) (2)滑动变阻器滑片未调到阻值最大处 (3)① 2.5 ② 8.3 (4)① 小灯泡的灯丝电阻随温度升高而增大 ② C (5)① R0 ②
【讲解】(1) 实验中滑动变阻器与小灯泡串联,要使滑片右移时电流表示数变大,则滑动变阻器接入电路中的电阻要变小,故应将滑动变阻器右下接线柱接入电路中,如图所示:
(2) 电路正确连接后,闭合开关就发现小灯泡发出耀眼的光,原因可能是滑动变阻器的滑片没有移到阻值最大处,导致电路中总电阻较小,电流较大,灯发出耀眼的光。
(3) [1][2]小灯泡的额定电压为2.5V,应当调节滑动变阻器使电压表示数(灯两端的电压)达到2.5V时,灯泡正常发光。根据图乙可知电流表选择的测量范围是0~0.6A,分度值为0.02A,此时电流表示数(通过小灯泡的电流)为0.3A。则小灯泡的电阻为
(4) [1]小灯泡的I-U图像不是一条直线,其原因是小灯泡的灯丝电阻随温度升高而增大,灯丝温度变化会导致电阻改变,电流与电压不成正比。[2]因为电源电压不变,小灯泡电压增大时电流增大,滑动变阻器两端电压会减小,同时灯丝电阻变大,电流变化的幅度会变小,图像会呈现向下弯曲的趋势,所以滑动变阻器的I-U图像是图像C。
(5) [1][2]① 闭合开关S1、S3,断开开关S2,电路是两电阻串联,电压表测量是的串联电路的总电压,记为U1;② 保持S1闭合状态,断开开关S3,闭合开关S2,电路连接方式不变,电压表测量的是R0两端的电压,记为U2;则串联电路中Rx两端的电压为电路中的电流为,所以Rx的阻值为
考点4 欧姆定律在串、并联电路中的应用
1.(2025-2026九上·吉林长春外国语学校教育集团·期中)一只小灯泡的正常工作电压为8V,正常发光时通过它的电流为0.5A。若将该灯泡接在12V的电源上,要使其正常发光,下列方法可行的是( )
A. 串联一个的电阻
B. 串联一个的电阻
C. 并联一个的电阻
D. 并联一个的电阻
【答案】A
【详解】因串联电路中总电压等于各分电压之和,且灯泡正常发光,所以,串联电阻分但的电压因串联电路中各处的电流相等,所以,由知道,串联电阻的阻值故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
2.(2025-2026九上·吉林吉林大学附中·期中)下列几组电阻并联后,等效阻值最小的一组是( )
A. 20Ω和30Ω
B. 15Ω和25Ω
C. 10Ω和35Ω
D. 5Ω和40Ω
【答案】D
【详解】两个电阻并联后的总电阻公式为20Ω和30Ω 并联,总电阻为15Ω和25Ω 并联,总电阻为10Ω和35Ω 并联,总电阻为 5Ω和40Ω 并联,总电阻为,四个选项中最小,故D符合题意,ABC不符合题意。故选D。
3.(2025~2026九上·吉林松原前郭·期中)教室中的电学知识:
(1)教室里的电灯和电脑是 联的,控制电灯的开关和电灯是 联的;
(2)教室里的电灯和电脑同时工作,关闭电脑后,电路的总电阻将 ,家庭电路的电压不变,干路的总电流将 (后两个空选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1)① 并 ② 串 (2)① 变大 ② 变小
【讲解】(1) [1]教室里的电灯和电脑是并联的,因为各用电器之间独立工作,互不影响。[2]控制电灯的开关和电灯是串联的,开关只能控制所在的支路。
(2) [1]教室里的电灯和电脑同时工作,并联时总电阻小于任何一个支路电阻,关闭电脑后,只有电灯这条支路,电路的总电阻将变大。[2]根据可知,电源电压不变,总电阻变大,干路电流变小。
4.(2025~2026九上·吉林松原前郭·期中)如图所示的电路中,电源电压恒定,R1=10Ω。当开关S闭合时,电流表示数为0.2A,电压表示数为4V。求:
(1)R2的阻值;
(2)电源电压。
【答案】(1) 20Ω (2) 6V
【详解】(1)由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。R2的阻值R2== =20Ω
(2) R1两端的电压U1=I1R1=0.2A×10Ω=2V因串联电路中总电压等于各分电阻之和,所以,电源的电压U=U1+U2=2V+4V=6V答:(1)R2的阻值为20Ω;
(2)电源电压为6V。
5.(2025-2026九上·吉林通化实验中学教育集团·期中)如图所示的电路中,电源电压不变,电阻R1的阻值为10Ω,闭合关S,电流表A1的示数为0.4A,电流表A的示数为0.6A,求:
(1)电源电压;
(2)电阻R2的阻值。
【答案】(1)4V;(2)20Ω
【详解】
(1)由电路图可知,两电阻并联,电流表A1测R1支路的电流,电流表A测干路的电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,则电源的电压(2)因并联电路干路电流等于各支路电流之和,所以通过电阻R2的电流电阻R2的阻值答:(1)电源电压为4V;
(2)电阻R2的阻值为20Ω。
6.(2025-2026九上·吉林通化实验中学教育集团·期中)如图1所示是灯泡L和电阻R的I-U关系图像。由图像可知:
(1)电阻R的阻值为 Ω。当电阻R不接入电路中时,它的阻值为 Ω。
(2)将灯泡L和电阻R按如图2所示方式接入电路中,只闭合开关S,灯泡L的实际功率为1W,则电源电压为 V;再闭合开关,电流表的示数 。
【答案】(1)① 10 ② 10 (2)① 2 ② 0.7A
【讲解】(1) 电阻是定值电阻,其图像为直线,根据欧姆定律从图中取点,当时,通过的电流,因此电阻是导体本身的固有性质,与是否接入电路、两端有无电压无关,因此不接入电路时阻值仍为。
(2) 只闭合开关时,电路中只有灯泡;根据,在的图像中找的点,可得:当、时,此时灯泡两端电压等于电源电压,因此电源电压为。 再闭合后,与并联,因此两端电压为,通过的电流根据并联电路电流规律,干路总电流
7.(2025~2026九上·吉林松原前郭·期中)用同种导体材料制成长度相等但横截面积不同的圆柱体a和b,a比b的横截面积大;
(1)将它们串联接入电路中,则通过a的电流 通过b的电流,a两端的电压 b两端的电压;
(2)将它们并联接入电路中,则a两端的电压 b两端的电压,通过a的电流 通过b的电流。(均选填“大于”、“等于”或“小于”)
【答案】(1)① 等于 ② 小于 (2)① 等于 ② 大于
【讲解】(1) [1]根据串联电路电流规律,电流处处相等,故将它们串联接入电路中,则通过a的电流等于通过b的电流。[2]同种导体材料制成长度相等但横截面积不同的圆柱体a和b,a比b的横截面积大,则a的电阻比b的电阻小,根据可知,电流相同,a两端电压小于b两端的电压。
(2) [1]根据并联电路电压规律,各支路两端电压等于电源电压,将它们并联接入电路中,则a两端的电压等于b两端的电压。[2]根据可知,电压相同,a的电阻比b的电阻小,故通过a的电流大于通过b的电流。
8.(2025-2026九上·吉林长春·期中)有两只定值电阻,甲标有“15Ω0.6A”,乙标有“10Ω 1A”,现将它们串联起来接到某电源两端, 为了不损坏电阻,该电路中的电流不能超过 A;若将它们并联起来,在不损坏电阻的情况下,电源电压不能大于
【答案】① 0.6 ② 9V
【详解】[1]两电阻串联时,电路允许最大电流由各串联部分较小电流决定。甲允许的最大电流为0.6A,乙允许最大电流为1A,故串联允许最大电流为0.6A。[2]并联时电压取各支路允许的较小电压。甲的最大电压乙的最大电压故将它们并联起来,在不损坏电阻的情况下,电源电压不能大于9V。
考点5 电路动态分析
1.(2025-2026九上·吉林长春汽开·期中)(多选)如图甲所示是坐位体前屈项目测试仪,其原理图如图乙所示。电源电压不变,闭合开关S,滑片由B端移动到A端过程中,下列说法正确的是( )
A. 电流表示数变大
B. 电压表示数不变
C. 电流表示数不变
D. 电压表示数变大
【答案】CD
【详解】AC.由图可知,电压表测量滑动变阻器右侧的电压,电流表测量电路中的电流,滑片由B端移动到A端过程中,滑动变阻器接入电路中的阻值不变,电路中的总电阻不变,根据欧姆定律可知,电路中的电流不变,则电流表的示数不变,故A错误,C正确;BD.电压表测量滑动变阻器右侧的电压,所以滑片左移时,电压表的示数变大,故B错误,D正确。故选CD。
2.(2025-2026九上·吉林吉林大学附中·期中)如图甲所示,电源电压恒定,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片从最右端移至灯泡正常发光的位置,此过程中电流表示数与两个电压表示数的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 曲线a是电流表示数与电压表V2示数的关系图像
B. 电源电压为9V
C. 灯泡的额定电流为0.6A
D. 滑动变阻器的最大阻值是15Ω
【答案】C
【详解】由电路图可知,闭合开关S,灯泡与滑动变阻器串联,电压表V1测灯泡两端的电压,电压表V2测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。A.当滑片位于最右端时,变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,由串联电路的分压原理可知,滑动变阻器两端的电压最大即电压表V2的示数最大,此时灯泡两端的电压最小即电压表V1的示数最小,则曲线a表示电流表示数与电压表V1示数的关系图像,曲线b表示电流表示数与电压表V2示数的关系图像;故A错误;B.由图乙可知,电路中的最小电流,此时灯泡两端的电压滑动变阻器两端的电压根据串联电路的电压特点可知,电源电压故B错误;C.闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片从最右端移至灯正常发光的位置,此时电路中的电流最大,由图乙可知电路中的最大电流,即小灯泡的额定电流为0.6A,故C正确;D.由欧姆定律可知,滑动变阻器的最大阻值故D错误。故选C。
3.(2025-2026九上·吉林四平·期中)吉林市高速公路收费站对过往的超载货车实施计重收费,小战同学结合所学物理知识设计了如图所示的计重秤原理图。
(1)称重表相当于一个 (选填“电压表”或“电流表”);
(2)当车辆越重时,R接入电路中的阻值 ,称重表的示数 ;(选填“越大”“越小”或“不变”)
(3)电路中定值电阻的作用是 。
【答案】(1)电流表 (2)① 越小 ② 越大 (3)保护电路
【讲解】(1) 图中称重表串联在电路中,因此称重表相当于一个电流表。
(2) [1][2]当车辆越重时,滑片向下滑,滑动变阻器R接入电路中的阻值越小,根据欧姆定律可知,电流表的示数越大,所以称重表的示数越大。
(3) 当承重过大时,R接入电路的阻值为0时,若没有定值电阻R1,电路会发生短路,因此电路中定值电阻的作用是保护电路,防止电路发生短路。
4.(2025-2026九上·吉林长春·期中)如图是一电子测力计的电路示意图,M、N均为金属板,N固定不动,a、b、c、d是四个接线柱,ab、cd两位置可接入“定值电阻”、“电流表”或“电压表”,若力F增大时,要求仪表的示数也增大,则接线柱a、b之间应接入 (“电流表”或“电压表”),接线柱c、d之间应接入 。
【答案】① 电压表 ② 定值电阻
【详解】[1]因为电压表与被测电路并联,要测哪部分电路的电压,电压表就和哪部分电路并联,所以电压表与滑动变阻器并联,a、b之间应接入电压表。[2]c、d之间不可能是电压表,否则电路断路;若c、d之间为电流表,弹簧所受推力增大,滑动变阻器的滑片向右滑动,连入的电阻变大,电路的总电阻变大,根据可知,电路中的电流变小,电流表的示数减小,这与电表的示数增大不符;由串联分压可知,滑动变阻器两端的电压就会增大,电压表示数变大,所以c、d之间接入定值电阻。
5.(2025-2026九上·吉林长春-名校调研·期中)如图所示是一种自动测定油箱内油量的装置。R是滑动变阻器,它的滑片是杠杆的一端,另一端与油箱里的一个浮子相连,当油箱装满油时,滑片处于R的最下端,当油量下降时,浮子带动滑杆向上滑动,油量表(由电流表改装而成)示数随之发生变化,这样就可以知道油箱内油量是多少了。
(1)小轿车的汽油机在 冲程中将机械能转化为内能。
(2)当油箱向外输油时,滑动变阻器R接入电路中的电阻 ,油量表的示数 。(选填“变大”或“变小”)
(3)定值电阻在电路中起到 的作用。
(4)如果电源电压为,电流表的测量范围为,当油箱里装满油的时候,为了使指针正好达到满偏(即电路中的电流正好等于),求电阻的阻值。(写出必要的文字说明、表达式及最后的结果)
【答案】(1)压缩 (2)① 变大 ② 变小 (3)保护电路 (4)
40Ω
【讲解】(1) 汽油机的压缩冲程中,活塞对汽油和空气的混合物做功,将机械能转化为内能。
(2) [1]当油箱向外输油时,浮子下降,带动滑杆使滑动变阻器R的滑片向上滑动,R接入电路的电阻丝长度变长,因此接入电路的电阻变大。[2]R接入电路的电阻变大时,电路总电阻变大,因为电源电压U不变,根据欧姆定律可知,电路中电流I变小,即电流表的示数变小,故流量表的示数变小。
(3) 当滑动变阻器R的电阻过小时,可限制电路中的电流,防止电流过大损坏电流表或电源,故定值电阻起到了保护电路的作用。
(4) 当油箱里装满油时,滑杆滑到最底端,滑动变阻器接入电路的阻值为0Ω,由题意可知,此时电路中的电流为,则定值电阻的阻值
6.(2025-2026九上·吉林长春第五十二中学·期中)科技小组为农业大棚中设计了一套智能通风系统,实现棚外风速适中时,关闭换气装置,实现自然通风;棚外风速过大或者过小时,启动换气装置。如图是该系统的工作原理示意图。电压表或电流表中任一电表达到量程时,控制模块将断开风速感应电路,同时发出信号,启动换气装置(电表与控制模块间的电路未画出)。已知风速感应电路的电源电压恒定,R1为电阻箱,R2为风速感应电阻,其电阻随风速变化的规律如图所示,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V,不计控制模块电阻。
(1)当风速变大时,电压表示数 ;
(2)当风速过大时,是由于 表到达量程,从而关闭换气系统;
(3)调节R1到适当阻值,当风速时,电流表的示数为0.4A;当风速时,电流表示数为0.5A。请计算控制模块启动换气装置进行通风时的最大风速是多少?(写出必要的文字说明和表达式);
(4)若要使大棚启动通风系统的风速下限在(3)的基础上降低0.5m/s,则应该将R1的阻值调到 。
【答案】(1)变小 (2)电流 (3)3.0m/s (4)13
【讲解】(1) 如图甲所示电路,电阻箱R1和风速感应电阻R2串联,电流表测电路中的电流,电压表测风速感应电阻R2两端的电压,由图乙可知,当风速变大时,感应电阻R2的阻值变小,根据串联分压原理,可知R2两端的电压变小,即电压表示数变小。
(2) 当风速变大时,R2的阻值变小,串联电路总电阻变小,电压表示数变小,根据欧姆定律可得,电流表示数变大,由题意可知,电压表或电流表中任一电表达到量程时候,控制模块将断开风速感应电路,同时发出信号,启动换气装置,所以当风速过大时,是由于电流表到达量程,从而关闭换气系统。
(3) 由图乙所示的图像可得,风速感应电阻R2与风速的函数关系为设电源电压为U,调节R1到适当阻值,当风速时,此时R2的阻值为35Ω,电流表的示数为0.4A,根据串联电路电流、电压关系可得,① 当风速时,此时R2的阻值为26Ω,电流表示数为0.5A,同理可得,②由① ② 可得,当风速最大时,电路中的电流表值达到最大量程即0.6A,则根据欧姆定律可知,此时电路中的总电阻为根据串联电路电阻关系,可得此时R2的阻值为代入风速感应电阻R2与风速的函数关系可得,最大风速为
(4) 由题意可知,当电压表的量程达到最大值时,控制模块也将断开风速感应电路,启动换气装置,当风速越小时,感应电阻R2的阻值越大,电压表的值越大,在(3)的条件下可知,电源电压为18V,,当电压表的值达到最大量程15V即R2两端的电压为15V时,根据串联分压原理可得解得,代入风速感应电阻R2与风速的函数关系可得,此时最小风速为若要使大棚启动通风系统的风速下限在(3)的基础上降低0.5m/s,即此时风速下限为1.5m/s,代入可得,此时感应电阻R2的阻值为65Ω,根据串联分压原理可得解得, 即此时应该将R1的阻值调为13Ω。
7.(2025-2026九上·吉林长春第五十二中学·期中)如图所示是某同学自制的电子秤的原理图,电源电压为6V,R0是阻值为10Ω的定值电阻,压力表为0-15V的电压表,R是压敏电阻,其阻值与所受压力大小的关系如下所示。(忽略踏板、直杆ABO及压杆的重力)
压力F/N
0
50
100
150
450
电阻R/Ω
20
18
16
14
2
(1)当踏板上的压力增大时,R受到压力也增大,此时通过R的电流 ,压力表的示数 ;(两空均填“减小”或“增大”)
(2)若压杆对R的压力为250N,此时R的阻值为 ,电压表的示数为 V;
(3)根据表格,压力变化过程中,压敏电阻R的最大功率为 W。
【答案】(1)① 增大 ② 增大 (2)① 10 ② 3 (3)0.9
【讲解】(1) [1][2]据图可知,电路是串联的,电压表测R0两端电压,当踏板上的压力增大时,由表格中数据可知R的阻值减小,电路的总电阻减小,由欧姆定律可知,电路中电流增大,所以通过R的电流增大,由可知,R0两端的电压增大,则电压表的示数增大,即压力表的示数增大。
(2) [1][2]由表格中数据可知,压力每增大50N,R的电阻值减小2Ω,所以当时,此时R的阻值为此时电路中的电流电压表的示数
(3) 分析电路可知,R与R0串联,由公式可知,当时,压敏电阻R的功率取最大值,此时R的最大功率为
8.(2025-2026九上·吉林吉林大学附中·期中)最近,很多学生患上了流感,学校为防控病毒,用过氧乙酸溶液熏蒸对教室内的空气进行消毒请回答下列问题:
(1)我们能闻到过氧乙酸的气味,是因为分子在不停做 ;
(2)教室用过氧乙酸溶液进行熏蒸消毒时,过氧乙酸气体在空气中的浓度必须大于0.1g/m3才能达到消毒要求。小明为了测出教室内过氧乙酸气体的浓度,设计了“过氧乙酸气体浓度检测仪”,如图甲是其简化的工作电路。已知电源的电压为6V,定值电阻R0=10Ω,过氧乙酸气体传感器R1的阻值随过氧乙酸气体浓度的变化关系如图乙所示。电压表的示数对应不同的过氧乙酸气体浓度,电压表的量程为0~3V;
①闭合开关,当教室内过氧乙酸气体的浓度为0.1g/m3时,电压表的示数为 V;
②当电压表的示数为2V时,教室内过氧乙酸气体的浓度为 g/m3;该检测仪能检测过氧乙酸气体的最大浓度值是 g/m3;
③当电路消耗的总功率为0.72W时,教室内过氧乙酸气体的浓度 (选填“能”或“不能”)达到消毒要求。[写出必要的文字说明包括表达式及计算过程]
【答案】(1)无规则运动 (2)① 1.5 ② 0.15 ③ 0.3 ④ 不能
【讲解】(1) 我们能闻到过氧乙酸的气味,是由于过氧乙酸分子扩散到了空气中,而扩散现象表明了分子在永不停息地做无规则运动。
(2) [1]由图乙可知,当过氧乙酸气体的浓度为0.1g/m³时,气体传感器的阻值为。根据电路图甲,和串联,电路中的总电阻为根据欧姆定律,电路中的电流为电压表测量两端的电压,其示数为[2]当电压表的示数为2V时,即电路中的电流为此时电路的总电阻为气体传感器的阻值为由图乙可知,当的阻值为时,对应的过氧乙酸气体浓度为0.15g/m³。该检测仪能检测的最大浓度值取决于电压表的最大示数。电压表量程为0~3V,所以其最大示数为。此时电路中的最大电流为此时电路的最小总电阻为此时气体传感器的最小阻值为由图乙可知,当的阻值为10Ω时,对应的过氧乙酸气体浓度为0.3g/m³,此为可检测的最大浓度。[3]当电路消耗的总功率时,根据公式,电路的总电阻为此时气体传感器的阻值为由图乙可知,当的阻值为40Ω时,对应的过氧乙酸气体浓度为0.05g/m³。因为消毒要求浓度必须大于0.1g/m³,而0.05g/m³ < 0.1g/m³,所以此时不能达到消毒要求。
9.(2025-2026九上·吉林长春外国语学校教育集团·期中)道路千万条,安全第一条”,酒后不开车是必须遵守的交通法规,图甲是酒精测试仪工作电路原理图,电源电压恒定,R1为气敏电阻,阻值随气体中酒精含量的变化而变化,如图乙所示。当气体中酒精含量大于0且小于80mg/100mL为酒驾,达到或者超过80mg/100mL为醉驾。使用前通过调零旋钮(即滑动变阻器R2的滑片)对测试仪进行调零,即气体中酒精含量为0时,电压表示数为5V,调零后R2的滑片保持不变,气体中酒精含量为80mg/100mL时,电压表的示数为3V。则:
(1)当酒精浓度增大时,电阻R1变 。
(2)在对某司机的检测中,电流表的示数为0.4A,计算此时R1的阻值,并判断该司机属于酒驾还是醉驾(写出必要的文字说明、表达式及最后结果)。
【答案】(1)小 (2),醉驾
【讲解】(1) 由图可知,当酒精浓度增加时,电阻的阻值变小。
(2) 由图乙可知,当酒精含量为0时,气敏电阻的阻值为,电压表示数,此时电路中的电流为设滑动变阻器的阻值为,根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知电源电压……①当气体中酒精含量为80mg/100mL时,气敏电阻的阻值为,电压表示数,此时电路中的电流为根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知电源电压……②联立① ② 可得:电源电压为 ,电流表的示数为0.4A时,接入电路的总电阻为此时R1的阻值为由图乙可知,当气敏电阻阻值为时,酒精含量大于80mg/100mL,属于醉驾。
10.(2025-2026九上·吉林长春·期中)热敏电阻的阻值会随着温度的变化而变化,甲图是热敏电阻的实物图,利用热敏电阻的特性做成的温度计,叫做热敏电阻温度计。热敏电阻的阻值R 热 随 温度t 变化的图像如乙图所示(为了方 便计算,已将图线做了近似处理为一次函数图像),丙图是用R 热 做测温探头的某热敏电阻温度计的电路图。其中电源电压可在 0.6V~1.2V之间调节,R 是阻值为100Ω的定值电阻。
该电路的工作原理是:当保持通过R 的电流不变时,R两端电压随着电阻均匀变化(即随温度均匀变化),此时就可以把电压表的刻度盘改成相应的温度刻度,就可以直接从电压表上读出温度值。测温时,将R放入待测温度处,闭合开关,调节电源电压,使电流表A 的示数保持在 2mA 不变,再从电压表V 表盘上读出待测温度t。
(1)如图乙所示,当温度升高时, R电阻大小将 ;
(2)根据测温原理,测温时R 两端电压保持不变为 V,R 热 两端的电压随温度的升高而 ;
(3)某次测温过程中,电压表显示的温度是30℃,此时电源电压是 V;
(4)按照现有的电压调节范围,该温度计的测温范围为:2.5℃~40℃,若要将测温范围变成0℃~65℃,那么电源电压的调节范围要变成 V~ V(请写出必要的文字说明及计算过程)。
【答案】(1)减小 (2)① 0.2 ② 减小 (3)0.76 (4)① 0.2 ② 1.24
【讲解】(1) 由图乙可知,随着温度的升高,热敏电阻的阻值在逐渐减小。
(2) [1]由题可知,测温时调节电源电压,使电流表A 的示数保持在2mA 不变,根据欧姆定律可得,控制的R两端电压为[2]由图丙可知,定值电阻与热敏电阻串联,电压表并联在热敏电阻两端,根据串联电路中电压之比等于电阻之比,可知当温度升高时,热敏电阻阻值减小,所以其两端电压也减小。
(3) 由图乙可知,当温度为30℃,热敏电阻阻值,由题可知电路中电流始终为,所以根据欧姆定律可得热敏电阻两端电压为串联电路中电源电压等于各用电器两端电压之和,即
(4) [1][2]由图乙,可设热敏电阻阻值与温度的关系为,将带入可得,解得所以有当时,,此时热敏电阻两端电压为此时电源电压为当时,,此时热敏电阻承担电压为0,此时电源电压为定值电阻两端电压为
试卷第1页,共3页
/
学科网(北京)股份有限公司
$
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·吉林四平·期中)某导体中的电流与它两端电压的关系图像如图所示,下列分析中正确的是( )
A. 当导体两端的电压为0时,电阻为0
B. 该导体的电阻为0.2Ω
C. 当导体两端的电压为0时,电流为0
D. 当导体两端的电压为2V时,电流为0.6A
2.(2025-2026九上·吉林长春第五十二中学·期中)(多选)如图所示是电阻甲和乙的U-I图象,下列说法不正确的是( )
A. 甲的电阻值保持不变
B. 乙的电阻值保持不变
C. 甲、乙并联在电路中,当电源电压为2V时,电路总电流为0.3A
D. 甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.2A时,电源电压为4V
3.(2025-2026九上·吉林长春外国语学校教育集团·期中)(多选)如图所示是电阻甲和乙的U-I图像,下列说法中正确的是( )
A. 电阻甲和乙都是阻值不变的电阻
B. 当乙两端电压为2V时,R乙=10Ω
C. 甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.2A时,电源电压为2V
D. 甲、乙并联在电路中,当电源电压为2V时,电路总电流为0.6A
4.(2025-2026九上·吉林通化实验中学教育集团·期中)在“探究电流与电阻的关系”实验中,实验器材有:电压恒为3V的电源、滑动变阻器(20Ω 1A)、开关、电流表、电压表,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个,导线若干。
(1)按照电路图甲连接实物电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P调至最 端,这样做的目的是 。
(2)小峰分别用4个定值电阻进行了实验,并根据所记录的数据绘制了如图乙所示的I-R关系图像。则:
①实验控制定值电阻两端的电压为 V,经分析得到的结论是 。
②小峰认为,除了利用所给的4个定值电阻外,还可以选用其他阻值的定值电阻完成该实验,但定值电阻的阻值不能超过 Ω。
5.(2025-2026九上·吉林长春第五十二中学·期中)小致利用如图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”。电源电压为6V且保持不变,定值电阻的阻值分别为25Ω、20Ω、15Ω、10Ω、5Ω。
实验序号
1
2
3
4
5
R/Ω
5
10
15
20
25
I/A
0.40
0.30
0.13
0.10
0.08
(1)闭合开关前,检查电路。小致发现有接线错误,且只需要改接一根导线就可以,请在接错的导线上打“×”并用笔画线把它改到正确的位置上 ;
(2)排除故障后通过实验得到数据如表所示。在对数据进行分析,发现序号为 的数据存在错误。更正错误数据之后,由表格分析可知道:当电压一定时,电流与电阻成 比;
(3)为完成全部五次实验,滑动变阻器的最大阻值至少是 Ω。
6.(2025-2026九上·吉林吉林大学附中·期中)小明正在做“探究电流与电压和电阻的关系”的实验,选用的实验器材有电源(电压恒为3V)、电流表、电压表、滑动变阻器(规格为“20Ω,2A”)、阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的四个定值电阻、开关、导线若干。
(1)探究电流与电压的关系:
①实验电路如图所示:
②连接好电路,闭合开关前,需将滑片P移至最 端;在此实验中,滑动变阻器除了保护电路外,还起到的重要作用是 ;
③闭合开关,移动滑片,发现电流表有示数,电压表无示数,故障可能是定值电阻R ;
④排除故障后,再次闭合开关,移动滑片,记录了如表所示的数据:
实验次数
1
2
3
4
电压U/V
1.4
1.8
2.0
2.4
电流I/A
0.14
0.18
0.20
0.24
⑤分析表中数据可得出: 一定时, ;
(2)探究电流与电阻的关系:
①在实验中,首先定值电阻R两端保持不变的电压值为U,断开开关,将电路图中的电阻R由5Ω换成10Ω时,保持滑片位置不变,闭合开关后应将滑动变阻器的滑片向 端移动,这一操作的目的是 ;
②当R换成20Ω的电阻时,发现无论怎样移动滑动变阻器滑片,电压表示数都无法达到U。为了完成实验,U的取值不能小于 V。
7.(2025~2026九上·吉林松原前郭·期中)有如下器材:电压为3V的电源、电压表、电流表、定值电阻R(、、)、标有“,1A”字样的滑动变阻器、开关及导线若干。
(1)在“探究电流与电压的关系”实验时:
①在连接电路时,开关应处于 (选填“断开”或者“闭合”)状态;
②实验过程中,若电流表无示数,电压表示数较大,原因可能是电阻R (选填“短路”或“断路”);
③根据实验数据画出乙所示图像,可得结论:电阻一定时, (选填“电压与电流”或“电流与电压”)成正比;
(2)在“探究电流与电阻关系”实验时:
①由图丙可知,若将电阻R由换成,应移动滑动变阻器的滑片,使电压保持 V不变。
②根据丙图可得结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 。
8.(2025-2026九上·吉林长春外国语学校教育集团·期中)实验小组用图甲所示电路探究“电流与电阻的关系”,电源电压恒为6V,实验中选择了5个定值电阻(阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω),滑动变阻器上标有“50Ω 1A”字样。
(1)闭合开关发现电流表无示数,电压表示数接近6V,则出现这种现象的原因可能是 ;
(2)正确连接电路后,根据实验数据,绘制了图乙所示的图像。观察图像可以得出的结论是: ;
(3)上述实验中,利用5Ω的电阻做完实验后,用10Ω的电阻替换,保持滑片P不动,闭合开关,发现电流表的示数 0.25A(选填“大于”、“小于”或“等于”)。此时变阻器的滑片应该向 移动,直到电压表示数为 V时,记录电流表的示数;
(4)如果只利用现有器材,让5个电阻分别单独接入电路都可完成实验,应控制定值电阻两端电压的最小值为 V。
9.(2025-2026九上·吉林长春汽开·期中)在“探究电压一定时电流与电阻的关系”的实验中,电源电压恒为4.5V,所用的定值电阻分别为5Ω、10Ω、15Ω和20Ω。
(1)实验前滑动变阻器的滑片应位于图甲中的 端。
(2)实验中滑动变阻器除了保护电路,还具有 的作用。
(3)按照图甲所示电路图连接电路,闭合开关S,发现电压表有示数,电流表无示数,则电路的故障原因可能是 。
(4)排除故障继续实验后发现,每次换阻值不同的电阻时都要调节滑动变阻器,操作比较复杂。上网查知,有种电子元件——稳压二极管,它能根据电路要求,控制与它并联的用电器两端的电压不变。于是按要求,购买一些能控制电压为3V不变的稳压二极管,并设计如图乙所示的电路图,迅速完成了实验。(稳压二极管符号为
)实验中用5Ω、10Ω、15Ω和20Ω的电阻完成实验后,根据实验数据绘制出图像,如图丙所示。图丙中正确的曲线应该是 ,分析该曲线可得出结论: 。
(5)若定值电阻R0=2Ω,实验过程中,通过稳压二极管的电流由 A变到 A。
10.(2025-2026九上·吉林长春·期中)探究“电流与电压、电阻的关系”实验,实验器材有电源(电压恒为4.5V) 电流表、电压表各一个,一个开关、若干定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、25Ω)
(1)连接好如图甲所示的电路,检查时发现电路中有一处连接错误,请你在错误的导线上画“×”, 并用笔画线代替导线,将电路连接正确;
(2)连接电路时,滑片应置于最 端;正确连接好电路后,闭合开关发现电压表有示数, 电流表无示数,滑动滑片P 时两表示数均无变化,则故障原因可能是 ;
(3)在探究“电流与电压的关系”时,通过实验得到多组数据,由这些数据画出如图乙的图像,由图像可得结论:当电阻一定时 ,
(4)在探究“电流与电阻的关系”过程中,用10Ω的定值电阻替换5Ω电阻,替换过程中保持滑动变阻器滑片位置不变,闭合开关后发现电压表示数变大,接下来应向 移动滑动变阻器的滑片,直到电压表示数为 V 为止,读取电流表示数,多次更换电阻进行实验记录数 据,得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像;
(5)为 完 成 整 个 实 验 , 应 该 选 取 最 大 阻 值 不 小 于 Ω的滑动变阻器。
考点2 欧姆定律
1.(2025-2026九上·吉林长春外国语学校教育集团·期中)通过大量实验研究,归纳出电流跟电阻和电压之间的关系的科学家是( )
A. 安培
B. 伏特
C. 欧姆
D. 库仑
2.(2025-2026九上·吉林长春-名校调研·期中)(多选)某导体中的电流与它两端电压的关系图像如图所示,下列分析中不正确的是( )
A. 当导体两端的电压为0时,电阻为0
B. 该导体的电阻为
C. 当导体两端的电压为0时,电流为0
D. 当导体两端的电压为时,电流为
3.(2025-2026九上·吉林长春·期中)根据欧姆定律变形得,下列说法正确的是( )
A. 通过导体的电流越大,这段导体的电阻就越小
B. 导体两端的电压越高,这段导体的电阻就越大
C. 导体的电阻与电压成正比,与电流成反比
D. 电阻是导体本身的一种性质,它的大小与电压和电流无关
4.(2025-2026九上·吉林长春-名校调研·期中)某定值电阻两端的电压由增大到时,通过它的电流变化了,则该电阻的阻值为( )
A.
B.
C.
D.
5.(2025-2026九上·吉林四平·期中)如图所示电路,闭合开关后,电阻器两端的电压为6V,通过电阻器的电流为0.3A。求:
(1)电阻器的电阻R。
(2)调节电源电压,当电阻器两端电压变为原来的2倍时,通过电阻器的电流。
6.(2025-2026九上·吉林四平·期中)将一阻值为20Ω的电阻甲接到某电源上,通过它的电流为150mA,将电阻甲取下,换另一个电阻乙,通过电阻乙的电流为0.3A,求电阻乙的阻值。
7.(2025~2026九上·吉林松原前郭·期中)如图所示,电源电压不变,只闭合开关S1,电流表示数为0.4A,S1、S2都闭合,电流表的示数为0.6A,已知R1=15Ω。求:
(1)电源电压;
(2)电阻R2的阻值。
考点3 电阻的测量
1.(2025-2026九上·吉林吉林大学附中·期中)如图所示的电路图,在A、B两点间分别接入不同元件,可以进行不同的实验。下列描述正确的是( )
A. 探究电流与电阻的关系——改变接入AB间电阻大小和电压大小
B. 探究电流与电压的关系——AB间电阻大小不变,电压大小也不能变
C. 测量未知电阻阻值——滑动变阻器用于改变电阻两端电压和通过的电流
D. 测量小灯泡的阻值——需多次测量,求平均值,减小误差
2.(2025-2026九上·吉林通化实验中学教育集团·期中)小福做“测量小灯泡的电阻”实验时,小灯泡上标有2.5V字样。
(1)该实验的测量原理是 。
(2)如图甲所示,在已连接的电路中,有一不当之处是 ;改正后,请用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整 。
(3)当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,为 A,则小灯泡正常发光时的电阻为 Ω(结果保留一位小数)。
3.(2025~2026九上·吉林松原前郭·期中)亮亮利用图甲电路测量小灯泡的阻值。
(1)闭合开关前,需将滑片移动到最 (填“左”或“右”)端;闭合开关后,发现小灯泡不发光,电压表无示数,电流表有示数,电路中出现的故障可能是小灯泡 ;
(2)排除故障后,滑动变阻器滑片移到某一位置时,电流表指针如图乙所示,电压表示数为1.6V,此时小灯泡电阻为 ;
(3)亮亮测未知电阻的阻值时设计了如图丙所示的电路,为已知阻值的定值电阻,请帮亮亮完善如下实验步骤:
①按照丙图连接电路;
②闭合S、,记录电流表示数为;
③ ,记录电流表示数为;
④利用已知和测得数据得到待测电阻的表达式 。
4.(2025-2026九上·吉林长春外国语学校教育集团·期中)如图甲所示,这是小明利用“伏安法”测量未知电阻R阻值的实验电路图,电源电压不变。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到最 端;
(2)排除故障后,闭合开关S,移动滑动变阻器滑片P到某一位置时,电压表和电流表的示数如图乙所示,则此次测量R的阻值为 Ω;接着小明又测出了两次R的阻值,多次测量的实验目的是 ;
(3)如图丙,小明又进一步拓展实验,利用电源(电压未知但恒定不变)、阻值为R定值电阻、电流表、开关等器材测量的阻值。请将实验步骤补充完整:
①闭合开关、断开,读出电流表的示数;
②闭合开关、,读出电流表的示数;
③则待测电阻Rx= 。(用、、表示)
5.(2025-2026九上·吉林长春·期中)小宏在“伏安法测电阻” 的实验中,用到的器材有:电源(电压恒为3V),电流表、电压表和滑动变阻 器各一 只、待测电阻 Rx 阻值约为10Ω、导线若 干、开关一个。
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
1.5
0.16
9.4
2
2.0
0.2
10
3
(1)该实验的原理是
(2)若要使图甲中滑动变阻器的滑片P 向 B 端移动时电流表示数变大,则导线a 应该接在 (选填“A”或“B”)端。
(3)连接电路前,开关应处于 状态,正确连接电路后,实验时发现电压表无示数, 电流表有示数,则电路中故障原因可能是Rx
(4)排除故障后,正常进行实验并将实验数据记录在表中,如表所示。第3次测量时电压 表、电流表示数如图乙所示,则第3次测得的电阻值为 Ω。
(5)小宏记录实验数据的表格少一项内容,缺少的项目是 ;
(6)若实验中电压表损坏,利用其他的原有器材也能测出未知电阻 Rx 的阻值,实验电路如图所示(滑动变阻器最大阻值为Ro,电源电压未知且不变),实验步骤如下:
①闭合开关S, 将滑动变阻器的滑片P 移到a 端,记录电流表示数I₁ ;
②闭合开关S, 将滑动变阻器的滑片P 移到b 端,记录电流表示数I₂ ;
③写出待测电阻的表达式: Rx= (用已知量和测量量符号表示)。
6.(2025-2026九上·吉林长春第五十二中学·期中)如图甲是小明测量标有“2.5V”的小灯泡电阻的电路图。
(1)在实验过程中,调节滑动变阻器,使电压表的示数为 V时;小灯泡正常工作,此时电流表的示数如图乙,则小灯泡此时的电阻是 (结果保留一位小数);
(2)将小灯泡换成定值电阻,滑动变阻器的最大阻值为R,电源电压虽然未知,但是小于电压表的最大测量值。实验过程中电流表突然烧坏,不能正常使用了,应用现有的器材,也能测出电阻R的阻值。实验步骤如下:
①将滑动变阻器的滑片移到最右端,闭合开关S,读出电压表的示数,记为;
②将滑动变阻器的滑片移到最左端,读出电压表的示数,记为;
③则被测电阻的阻值为: (写出表达式);
7.(2025-2026九上·吉林吉林大学附中·期中)小明在“测量小灯泡电阻”的实验中,准备的器材有电压恒为6V电源、额定电压为2.5V的小灯泡、滑动变阻器R1(10Ω;lA)、R2(20Ω;1A)、电流表、电压表、开关及导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲的电路补充完整(要求滑片向右移动电流表示数变大);
(2)正确连接电路,闭合开关就发现小灯泡发出耀眼的光,他的操作不规范是 ;
(3)实验中,调节滑片使电压表示数为 V,此时小灯泡正常发光,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的电阻为 Ω;(结果保留一位小数)
(4)经过多次实验,测量并记录多组数据,得到小灯泡的I-U图像如图丙所示,该图像不是一条直线,其原因是 。接下来,小组成员又对实验过程中通过滑动变阻器的电流与其两端的电压的关系进行了思考,根据图大致画出了滑动变阻器的I-U图像。图丁为三位同学画出的图像A、B、C,其中正确的是图像 ;
(5)该同学进行了实验创新,利用阻值为R0的定值电阻和电压表等器材,测量Rx的阻值。设计了如图所示的电路,经检查无误后进行实验。请将实验过程补充完整:
①闭合开关S1、S3,断开开关S2,读出电压表的示数,记为U1:
②保持S1闭合状态,断开开关S3,闭合开关S2,使电压表测 的两端电压,记为U2;
③用已知物理量和测量量的符号表示出Rx的电阻,Rx 。
考点4 欧姆定律在串、并联电路中的应用
1.(2025-2026九上·吉林长春外国语学校教育集团·期中)一只小灯泡的正常工作电压为8V,正常发光时通过它的电流为0.5A。若将该灯泡接在12V的电源上,要使其正常发光,下列方法可行的是( )
A. 串联一个的电阻
B. 串联一个的电阻
C. 并联一个的电阻
D. 并联一个的电阻
2.(2025-2026九上·吉林吉林大学附中·期中)下列几组电阻并联后,等效阻值最小的一组是( )
A. 20Ω和30Ω
B. 15Ω和25Ω
C. 10Ω和35Ω
D. 5Ω和40Ω
3.(2025~2026九上·吉林松原前郭·期中)教室中的电学知识:
(1)教室里的电灯和电脑是 联的,控制电灯的开关和电灯是 联的;
(2)教室里的电灯和电脑同时工作,关闭电脑后,电路的总电阻将 ,家庭电路的电压不变,干路的总电流将 (后两个空选填“变大”“变小”或“不变”)。
4.(2025~2026九上·吉林松原前郭·期中)如图所示的电路中,电源电压恒定,R1=10Ω。当开关S闭合时,电流表示数为0.2A,电压表示数为4V。求:
(1)R2的阻值;
(2)电源电压。
5.(2025-2026九上·吉林通化实验中学教育集团·期中)如图所示的电路中,电源电压不变,电阻R1的阻值为10Ω,闭合关S,电流表A1的示数为0.4A,电流表A的示数为0.6A,求:
(1)电源电压;
(2)电阻R2的阻值。
6.(2025-2026九上·吉林通化实验中学教育集团·期中)如图1所示是灯泡L和电阻R的I-U关系图像。由图像可知:
(1)电阻R的阻值为 Ω。当电阻R不接入电路中时,它的阻值为 Ω。
(2)将灯泡L和电阻R按如图2所示方式接入电路中,只闭合开关S,灯泡L的实际功率为1W,则电源电压为 V;再闭合开关,电流表的示数 。
7.(2025~2026九上·吉林松原前郭·期中)用同种导体材料制成长度相等但横截面积不同的圆柱体a和b,a比b的横截面积大;
(1)将它们串联接入电路中,则通过a的电流 通过b的电流,a两端的电压 b两端的电压;
(2)将它们并联接入电路中,则a两端的电压 b两端的电压,通过a的电流 通过b的电流。(均选填“大于”、“等于”或“小于”)
8.(2025-2026九上·吉林长春·期中)有两只定值电阻,甲标有“15Ω0.6A”,乙标有“10Ω 1A”,现将它们串联起来接到某电源两端, 为了不损坏电阻,该电路中的电流不能超过 A;若将它们并联起来,在不损坏电阻的情况下,电源电压不能大于
考点5 电路动态分析
1.(2025-2026九上·吉林长春汽开·期中)(多选)如图甲所示是坐位体前屈项目测试仪,其原理图如图乙所示。电源电压不变,闭合开关S,滑片由B端移动到A端过程中,下列说法正确的是( )
A. 电流表示数变大
B. 电压表示数不变
C. 电流表示数不变
D. 电压表示数变大
2.(2025-2026九上·吉林吉林大学附中·期中)如图甲所示,电源电压恒定,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片从最右端移至灯泡正常发光的位置,此过程中电流表示数与两个电压表示数的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 曲线a是电流表示数与电压表V2示数的关系图像
B. 电源电压为9V
C. 灯泡的额定电流为0.6A
D. 滑动变阻器的最大阻值是15Ω
3.(2025-2026九上·吉林四平·期中)吉林市高速公路收费站对过往的超载货车实施计重收费,小战同学结合所学物理知识设计了如图所示的计重秤原理图。
(1)称重表相当于一个 (选填“电压表”或“电流表”);
(2)当车辆越重时,R接入电路中的阻值 ,称重表的示数 ;(选填“越大”“越小”或“不变”)
(3)电路中定值电阻的作用是 。
4.(2025-2026九上·吉林长春·期中)如图是一电子测力计的电路示意图,M、N均为金属板,N固定不动,a、b、c、d是四个接线柱,ab、cd两位置可接入“定值电阻”、“电流表”或“电压表”,若力F增大时,要求仪表的示数也增大,则接线柱a、b之间应接入 (“电流表”或“电压表”),接线柱c、d之间应接入 。
5.(2025-2026九上·吉林长春-名校调研·期中)如图所示是一种自动测定油箱内油量的装置。R是滑动变阻器,它的滑片是杠杆的一端,另一端与油箱里的一个浮子相连,当油箱装满油时,滑片处于R的最下端,当油量下降时,浮子带动滑杆向上滑动,油量表(由电流表改装而成)示数随之发生变化,这样就可以知道油箱内油量是多少了。
(1)小轿车的汽油机在 冲程中将机械能转化为内能。
(2)当油箱向外输油时,滑动变阻器R接入电路中的电阻 ,油量表的示数 。(选填“变大”或“变小”)
(3)定值电阻在电路中起到 的作用。
(4)如果电源电压为,电流表的测量范围为,当油箱里装满油的时候,为了使指针正好达到满偏(即电路中的电流正好等于),求电阻的阻值。(写出必要的文字说明、表达式及最后的结果)
6.(2025-2026九上·吉林长春第五十二中学·期中)科技小组为农业大棚中设计了一套智能通风系统,实现棚外风速适中时,关闭换气装置,实现自然通风;棚外风速过大或者过小时,启动换气装置。如图是该系统的工作原理示意图。电压表或电流表中任一电表达到量程时,控制模块将断开风速感应电路,同时发出信号,启动换气装置(电表与控制模块间的电路未画出)。已知风速感应电路的电源电压恒定,R1为电阻箱,R2为风速感应电阻,其电阻随风速变化的规律如图所示,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V,不计控制模块电阻。
(1)当风速变大时,电压表示数 ;
(2)当风速过大时,是由于 表到达量程,从而关闭换气系统;
(3)调节R1到适当阻值,当风速时,电流表的示数为0.4A;当风速时,电流表示数为0.5A。请计算控制模块启动换气装置进行通风时的最大风速是多少?(写出必要的文字说明和表达式);
(4)若要使大棚启动通风系统的风速下限在(3)的基础上降低0.5m/s,则应该将R1的阻值调到 。
7.(2025-2026九上·吉林长春第五十二中学·期中)如图所示是某同学自制的电子秤的原理图,电源电压为6V,R0是阻值为10Ω的定值电阻,压力表为0-15V的电压表,R是压敏电阻,其阻值与所受压力大小的关系如下所示。(忽略踏板、直杆ABO及压杆的重力)
压力F/N
0
50
100
150
450
电阻R/Ω
20
18
16
14
2
(1)当踏板上的压力增大时,R受到压力也增大,此时通过R的电流 ,压力表的示数 ;(两空均填“减小”或“增大”)
(2)若压杆对R的压力为250N,此时R的阻值为 ,电压表的示数为 V;
(3)根据表格,压力变化过程中,压敏电阻R的最大功率为 W。
8.(2025-2026九上·吉林吉林大学附中·期中)最近,很多学生患上了流感,学校为防控病毒,用过氧乙酸溶液熏蒸对教室内的空气进行消毒请回答下列问题:
(1)我们能闻到过氧乙酸的气味,是因为分子在不停做 ;
(2)教室用过氧乙酸溶液进行熏蒸消毒时,过氧乙酸气体在空气中的浓度必须大于0.1g/m3才能达到消毒要求。小明为了测出教室内过氧乙酸气体的浓度,设计了“过氧乙酸气体浓度检测仪”,如图甲是其简化的工作电路。已知电源的电压为6V,定值电阻R0=10Ω,过氧乙酸气体传感器R1的阻值随过氧乙酸气体浓度的变化关系如图乙所示。电压表的示数对应不同的过氧乙酸气体浓度,电压表的量程为0~3V;
①闭合开关,当教室内过氧乙酸气体的浓度为0.1g/m3时,电压表的示数为 V;
②当电压表的示数为2V时,教室内过氧乙酸气体的浓度为 g/m3;该检测仪能检测过氧乙酸气体的最大浓度值是 g/m3;
③当电路消耗的总功率为0.72W时,教室内过氧乙酸气体的浓度 (选填“能”或“不能”)达到消毒要求。[写出必要的文字说明包括表达式及计算过程]
9.(2025-2026九上·吉林长春外国语学校教育集团·期中)道路千万条,安全第一条”,酒后不开车是必须遵守的交通法规,图甲是酒精测试仪工作电路原理图,电源电压恒定,R1为气敏电阻,阻值随气体中酒精含量的变化而变化,如图乙所示。当气体中酒精含量大于0且小于80mg/100mL为酒驾,达到或者超过80mg/100mL为醉驾。使用前通过调零旋钮(即滑动变阻器R2的滑片)对测试仪进行调零,即气体中酒精含量为0时,电压表示数为5V,调零后R2的滑片保持不变,气体中酒精含量为80mg/100mL时,电压表的示数为3V。则:
(1)当酒精浓度增大时,电阻R1变 。
(2)在对某司机的检测中,电流表的示数为0.4A,计算此时R1的阻值,并判断该司机属于酒驾还是醉驾(写出必要的文字说明、表达式及最后结果)。
10.(2025-2026九上·吉林长春·期中)热敏电阻的阻值会随着温度的变化而变化,甲图是热敏电阻的实物图,利用热敏电阻的特性做成的温度计,叫做热敏电阻温度计。热敏电阻的阻值R 热 随 温度t 变化的图像如乙图所示(为了方 便计算,已将图线做了近似处理为一次函数图像),丙图是用R 热 做测温探头的某热敏电阻温度计的电路图。其中电源电压可在 0.6V~1.2V之间调节,R 是阻值为100Ω的定值电阻。
该电路的工作原理是:当保持通过R 的电流不变时,R两端电压随着电阻均匀变化(即随温度均匀变化),此时就可以把电压表的刻度盘改成相应的温度刻度,就可以直接从电压表上读出温度值。测温时,将R放入待测温度处,闭合开关,调节电源电压,使电流表A 的示数保持在 2mA 不变,再从电压表V 表盘上读出待测温度t。
(1)如图乙所示,当温度升高时, R电阻大小将 ;
(2)根据测温原理,测温时R 两端电压保持不变为 V,R 热 两端的电压随温度的升高而 ;
(3)某次测温过程中,电压表显示的温度是30℃,此时电源电压是 V;
(4)按照现有的电压调节范围,该温度计的测温范围为:2.5℃~40℃,若要将测温范围变成0℃~65℃,那么电源电压的调节范围要变成 V~ V(请写出必要的文字说明及计算过程)。
试卷第1页,共3页
/
学科网(北京)股份有限公司
$
专题05 欧姆定律
考点1 电流与电压、电阻的关系
1.【答案】C
2.【答案】ABD
3.【答案】BD
4.【答案】(1)① 右 ② 保护电路 (2)① 2 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 40
5.【答案】① ② 2 ③ 反 ④ 50
6.【答案】(1)① 右 ② 改变定值电阻两端的电压,实现多次测量 ③ 短路 ④ 电阻 ⑤ 电流与电压成正比 (2)① 右 ② 保持定值电阻两端电压为U ③ 1.5
7.【答案】(1)① 断开 ② 断路 ③ 电流与电压 (2)① 2 ② 反比
8.【答案】(1)定值电阻断路 (2)电压一定时,电流与电阻成反比 (3)① 大于 ② 右 ③ 2.5 (4)2
9.【答案】(1)左 (2)控制定值电阻两端电压不变 (3)R断路 (4)① B ② 电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比 (5)① 0.15 ② 0.6
10.【答案】(1) (2)① 右 ② 定值电阻R断路 (3)通过导体的电流与导体两端的电压成正比 (4)① 右 ② 2.5 (5)20
(2) [1]在开关闭合前,为了保护电路,滑动变阻器连入电路的电阻应最大,则滑片P应置于最右端。[2]因为该电路为串联电路,而电流表无示数,说明电路某处可能出现断路。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,则电压表并联的那部分电路可能出现断路,所以,产生此现象的原因可能是定值电阻R断路。
(3) 由图乙可知,在电阻一定时,导体两端的电压与对应电流的比值为一个定值,图像为正比例函数图像,故可以得出结论:导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(4) [1][2]由图丙可知,当时,,故电压表示数为根据控制变量法可知,在探究“电流与电阻的关系”实验中,定值电阻的两端电压应保持不变;当保持滑动变阻器滑片位置不变,用的电阻替换的电阻后闭合开关,根据串联分压关系知,定值电阻的两端电压变大,则电压表示数变大,由于需控制定值电阻的两端电压保持不变,则需减小定值电阻的两端电压,根据串联电路的电压规律可知,需增大滑动变阻器连入电路的电阻,进而增大滑动变阻器的两端电压,所以此时应向右移动滑片,直到电压表示数为2.5V,读出电流表示数并记录。
(5) 电源电压为4.5V,由(4)知定值电阻两端的电压始终保持为2.5V,根据串联电路电压的规律可知,滑动变阻器两端的电压根据分压关系知,当接入电阻时,滑动变阻器的阻值达到最大,代入数据得解得此时滑动变阻器连入电路中的电阻。所以为了完成该实验,应选择最大阻值不小于的滑动变阻器。
考点2 欧姆定律
1.【答案】C
2.【答案】ABD
3.【答案】D
4.【答案】C
5.【答案】(1) (2)
6.【答案】10Ω
7.【答案】(1) (2)
考点3 电阻的测量
1.【答案】C
2.【答案】(1) (2)① 开关未断开 ② (3)① 0.26 ② 9.6
3.【答案】(1)① 左 ② 短路 (2)10 (3)① 闭合、断开 ②
4.【答案】(1)右 (2)① 4 ② 求平均值减小误差 (3)
5.【答案】(1) (2)B (3)① 断开 ② 短路 (4)10 (5)电阻平均值/Ω (6)
6.【答案】(1)① 2.5 ② 8.3 (2)
7.【答案】(1) (2)滑动变阻器滑片未调到阻值最大处 (3)① 2.5 ② 8.3 (4)① 小灯泡的灯丝电阻随温度升高而增大 ② C (5)① R0 ②
(2) 电路正确连接后,闭合开关就发现小灯泡发出耀眼的光,原因可能是滑动变阻器的滑片没有移到阻值最大处,导致电路中总电阻较小,电流较大,灯发出耀眼的光。
(3) [1][2]小灯泡的额定电压为2.5V,应当调节滑动变阻器使电压表示数(灯两端的电压)达到2.5V时,灯泡正常发光。根据图乙可知电流表选择的测量范围是0~0.6A,分度值为0.02A,此时电流表示数(通过小灯泡的电流)为0.3A。则小灯泡的电阻为
(4) [1]小灯泡的I-U图像不是一条直线,其原因是小灯泡的灯丝电阻随温度升高而增大,灯丝温度变化会导致电阻改变,电流与电压不成正比。[2]因为电源电压不变,小灯泡电压增大时电流增大,滑动变阻器两端电压会减小,同时灯丝电阻变大,电流变化的幅度会变小,图像会呈现向下弯曲的趋势,所以滑动变阻器的I-U图像是图像C。
(5) [1][2]① 闭合开关S1、S3,断开开关S2,电路是两电阻串联,电压表测量是的串联电路的总电压,记为U1;② 保持S1闭合状态,断开开关S3,闭合开关S2,电路连接方式不变,电压表测量的是R0两端的电压,记为U2;则串联电路中Rx两端的电压为电路中的电流为,所以Rx的阻值为
考点4 欧姆定律在串、并联电路中的应用
1.【答案】A
2.【答案】D
3.【答案】(1)① 并 ② 串 (2)① 变大 ② 变小
4.【答案】(1) 20Ω (2) 6V
5.【答案】(1)4V;(2)20Ω
6.【答案】(1)① 10 ② 10 (2)① 2 ② 0.7A
7.【答案】(1)① 等于 ② 小于 (2)① 等于 ② 大于
8.【答案】① 0.6 ② 9V
考点5 电路动态分析
1.【答案】CD
2.【答案】C
3.【答案】(1)电流表 (2)① 越小 ② 越大 (3)保护电路
4.【答案】① 电压表 ② 定值电阻
5.【答案】(1)压缩 (2)① 变大 ② 变小 (3)保护电路 (4)
40Ω
6.【答案】(1)变小 (2)电流 (3)3.0m/s (4)13
7.【答案】(1)① 增大 ② 增大 (2)① 10 ② 3 (3)0.9
8.【答案】(1)无规则运动 (2)① 1.5 ② 0.15 ③ 0.3 ④ 不能
9.【答案】(1)小 (2),醉驾
10.【答案】(1)减小 (2)① 0.2 ② 减小 (3)0.76 (4)① 0.2 ② 1.24
试卷第1页,共3页
/
学科网(北京)股份有限公司
$