内容正文:
专题05 欧姆定律
4大高频考点
1. 电流与电压、电阻的关系
2. 欧姆定律
3. 欧姆定律在串、并联电路中的应用
4. 电路动态分析
考点1 电流与电压、电阻的关系
1.(2025-2026九上·内蒙古兴安盟乌兰浩特五中联盟校·期中)用如图所示电路研究电流跟电压的关系。为了改变定值电阻R两端电压,设计了三种方案:甲:在MN间先后接入电压不同的电源;乙:在MN间先后串联接入电源与电阻大小不同的定值电阻;丙:在MN间串联接入电源与滑动变阻器。可行的方案是( )
A. 仅有甲
B. 仅有乙
C. 仅有甲、乙两种
D. 甲、乙、丙都可行
2.(2025-2026九上·内蒙古通辽开鲁县·期中)如图所示为电阻和的I-U图像,由图像可知( )
A. 与两端的电压为0时,它们的电阻也为0
B. 与的电阻之比为
C. 将与串联接入电路,通电后与两端的电压之比为
D. 将与串联接入电路,通电后通过与的电流之比为
3.(2025-2026九上·内蒙古呼和浩特新城·期中)课堂上同学们在探究“导体的电流与其两端电压的关系”时,分别选用材料、横截面积相同的a、b两个导体作为研究对象,导体的长度,通过整理记录的实验数据作出了如图所示的图像。下列说法正确的是( )
A. 由图像可知:
B. 图像中甲是b导体的电流与其两端电压关系图像
C. 将导体a、b并联接到电压为2V的电路,总电流为0.5A
D. 将导体a、b串联接入电路,通过导体b的电流为0.3A时,则电路电压为4.5V
4.(2025-2026九上·内蒙古呼和浩特玉泉区·期中)在“探究电压一定时,电流与电阻的关系”时,小明连接的电路如图甲所示。
(1)请将图甲中的实物电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片向左滑动时电阻变小;
(2)开始连接电路时开关应处于 状态,这时小明发现电流表指针如图乙偏转,其原因可能是 ;
(3)实验时,移动滑动变阻器的滑片P至某一位置时,电压表指针的位置如图丙,记录此时电压表的示数为 V;
(4)更换不同阻值的电阻实验,根据实验数据,得到如图丁所示的电流I随电阻R变化的图像。由此可得出结论:导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 ;
(5)除了保护电路,此实验中滑动变阻器的主要作用是 。
5.(2025-2026九上·内蒙古兴安盟乌兰浩特五中联盟校·期中)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:学生电源(可调节电压)、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R1“10Ω 0.6A”和R2“20Ω 1A”,导线若干。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应该移至 端(选填“A”或“B”);闭合开关后,发现电流表指针无偏转,电压表指针有偏转,原因可能是R (选填“短路”或“断路”);
(2)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,选择的滑动变阻器是 (选填“R1”或“R2”)。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”);
(3)在探究“电流与电阻的关系”的实验中,调节电源电压为4V,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,第1次实验电流表示数如图丁所示,为 A。
实验序号
1
2
3
4
电阻R/Ω
5
10
15
25
电流I/A
0.20
0.13
0.08
②实验完成后,老师指出第 组数据是拼凑的;根据上表数据可得:电压一定时,通过导体的电流与 成反比;
③在不改变电流表、电压表量程的情况下,为了使四个定值电阻都能完成实验,以下措施中可行的是
A.将滑动变阻器换为“10Ω 0.6A”
B.在电路中再串联一个15Ω的定值电阻
C.电源电压可调范围为2V﹣3.6V
D.定值电阻两端电压可调范围为2.1V﹣4V
6.(2025-2026九上·内蒙古巴盟杭锦后旗·测试调研)丽丽用如图甲所示的电路探究“通过导体的电流与电压的关系”,电源电压为3V,定值电阻R的阻值为10Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω 0.3A”。
(1)请用笔画线代替导线把图乙所示的实物图连接完整,要求滑片P向右移动时电流表示数变小。
(2)闭合开关前将滑动变阻器的滑片调至 (左或者右)端,闭合开关,移动滑片,发现电流表有示数,电压表示数为零。若电路仅有一处故障,故障可能是 ;
(3)排除故障后,调节滑动变阻器,记录数据如表;分析数据可得:电阻一定时, ;并且请你根据数据写出电流与电压的关系式 。
序号
1
2
3
4
5
电压U/V
1.2
2.0
2.2
2.4
2.8
电流I/A
0.12
0.20
0.22
0.24
0.28
(4)本实验中变阻器的作用是 。
(5)丽丽完成上述实验,又继续探究电流与电阻的关系,该实验中她应调节变阻器控制 一定。
7.(2025-2026九上·内蒙古通辽开鲁县·期中)物理探究合作小组已经知道“加在导体两端的电压越大,电流就越大。”他们为了进一步探究电流与电压之间的定量关系,进行了如下实验。(电源电压保持不变,定值电阻的阻值为)
(1)连接电路时,开关应处于 状态;
(2)连接的电路如图甲所示,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,发现电流表示数有变化,电压表示数无变化。经检查有一根导线连接错误,请你在该导线上打“×”,并用笔重新画一根正确连接的导线 (导线不得交叉);
(3)正确连接后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,记录实验数据如下表,其中第5次测量时的电压表示数如图乙所示,示数为 ;
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
1.1
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.22
0.30
0.40
0.50
0.56
(4)①请你根据表中数据在图丙中描点作出图像; ;②分析图像可初步得出结论:在电阻一定的情况下, ;
(5)进一步分析,发现上述探究方案有不足的地方。请你提出科学合理的建议: 。(写出一条即可)
8.(2025-2026九上·内蒙古包头青山·期中)为了探究“电阻一定时,电流与电阻的关系”,某小组设计了如图甲所示的实验电路。实验室中可选用的器材有两节新干电池,电流表、电压表各一只(两表均能正常使用),开关一个,阻值为10Ω、20Ω、30Ω、50Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器一个,导线若干。
(1)实验小组的小华先把10Ω的电阻接入电路,连接好电路,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片时,发现电流表无示数,电压表有示数且接近电源电压,则发生这种现象的原因可能是 。
(2)实验操作故障排除后,小华移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为2V,读出电流表示数后;接着他将10Ω的电阻换成阻值为20Ω的电阻继续进行实验,闭合开关,电压表示数如图乙所示,其示数是 V。要完成这次实验,接下来他应将滑动变阻器滑片向 (填“左”或“右”)端移动,这样做的目的是 。
(3)当小华改用50Ω的电阻继续实验时,发现无论怎样移动滑动变阻器滑片,都无法使电压表示数达到实验要求的值,你认为原因可能是 。
(4)实验分析小华解决了上述问题后,完成了实验,利用收集到的多组数据作出了如图丙所示的电流I随电阻R变化的关系图像,由此可得出的本实验结论: 。
9.(2025-2026九上·内蒙古呼和浩特新城·期中)物理小组同学们设计了如图甲所示电路,探究“电压一定时,电流与电阻的关系”,用到如下实验器材:学生电源、开关、导线若干、阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω的定值电阻、标有“50Ω;2A”的滑动变阻器,电流表和电压表。
(1)小组实验前检查电路,发现有一处连接错误的地方,请你在错误的导线上划“×”,用笔画线代替导线将电路连接正确;
(2)改正错误后,闭合开关前将滑动变阻器的滑片置于最 (“左”或“右”)端;
(3)闭合开关,电流表示数几乎为零,电压表有示数且示数接近电源电压。请你分析电路故障原因可能是: ;(写出一种即可)
(4)排除故障后,先将5Ω电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使定值电阻两端电压为某一值,此时电流表示数如图乙所示,读出电流表示数为 A,记录在表格中;
(5)断开开关,将5Ω定值电阻更换为10Ω定值电阻,接下来的操作是闭合开关,发现电压表示数 (“变大”或“变小”),应向 (“左”或“右”)移动滑动变阻器滑片,直到电压表的示数为 V,并记录电流;
(6)依次更换不同阻值的定值电阻,重复上述实验,将实验数据记录在表格中,并根据所测数据绘制了如图丙所示的关系图像,根据图像可得结论: ;
(7)另一小组同学们做上述实验时,发现当换接30Ω的电阻时,无论怎样移动滑动变阻器滑片,都无法使电压表的示数达到所保持的电压值,你的改进方案: 。
10.(2025-2026九上·内蒙古包头稀土高新区·期中)小聪利用图甲所示电路“探究电流与电阻的关系”。电源电压为4.5V且保持不变,定值电阻的阻值分别为25Ω、20Ω、15Ω、10Ω,滑动变阻器规格为“50Ω 1A”。
(1)根据电路图连接电路的过程中,闭合开关前应将滑动变阻器滑片P移至 (选填“a”或“b”)端。闭合开关S试触时,发现电流表出现图乙所示情况,这是因为电流表 。
(2)闭合开关后,无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,电流表均有示数,电压表无示数,则电路出现的故障可能是定值电阻 。
(3)排除故障后,当他将10Ω电阻替换成15Ω电阻时,需要向 (选填“左”或“右”)调节滑动变阻器的滑片,眼睛观察 表的示数变化使其保持不变。
(4)小聪进行了五次实验,根据实验数据画出了电流与电阻关系的图像如图丙所示,分析图像可知,阻值为 Ω的定值电阻连入电路时,实验数据是错误的。
(5)排除错误数据的影响后,小聪可以得出结论:当电压一定时,通过用电器的电流与用电器的电阻成 。
11.(2025-2026九上·内蒙古通辽开鲁县·期中)小明利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系。已知电源电压为4.5V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
(1)实验中多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图像。
①由图像可以得出结论: ;
②上述实验中,小明用5Ω的电阻做完实验后,接下来将10Ω的电阻接入电路,闭合开关,向 端移动滑片(选填左或右),使电压表示数为 V时,读出电流表的示数;
(2)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·内蒙古兴安盟乌兰浩特五中联盟校·期中)在相距50km的甲、乙两地间沿直线架设两条输电线,已知每条输电线每1千米的电阻为0.2Ω。若输电线在某处发生了短路,为确定短路位置,检修人员在甲地利用电源、电压表和电流表连接成如图所示的电路进行测量:当电压表的示数为4V时,电流表的示数为0.5A。由此可判断短路位置离甲地的距离为( )
A. 40km
B. 30km
C. 20km
D. 10km
2.(2025-2026九上·内蒙古通辽开鲁县·期中)如图所示的电路中,电源电压保持不变。仅闭合开关S1时,电流表的示数为0.60A;仅闭合开关S2时,电流表的示数为0.40A;则仅闭合开关S3时,电流表的示数为( )
A. 0.30A
B. 0.24A
C. 0.20A
D. 0.12A
3.(2025-2026九上·内蒙古呼和浩特新城·期中)在相距20 km的甲、乙两地之间有两条输电线,已知每1 m输电线的电阻为0.01 Ω.现输电线在某处发生短路,为确定短路位置,检修员利用电压表、电流表和电源接成如图所示电路进行检测.当电压表的示数为1.5 V时,电流表的示数为30 mA,则短路位置离甲地多远?
4.(2025-2026九上·内蒙古包头青山·期中)如图所示电路,,电源电压保持不变,当S1闭合,S2、S3断开时,电流表的示数为0.6A。求:
(1)当S1闭合,S2、S3断开时,请判断此时是什么电路,并求电源电压;
(2)当S2闭合,S1、S3断开时,电流表的示数为0.2A,则R1的电阻是多少Ω?
(3)当S2断开,S1、S3闭合时,求电流表的示数。
考点3 欧姆定律在串、并联电路中的应用
1.(2025-2026九上·内蒙古通辽奈曼旗第四中学·期中)如图所示,电源电压不变,定值电阻R1的阻值为30Ω,R2的阻值为20Ω,R1的支路电流为0.2A。求:
(1)电源电压是多少?
(2)R2的支路电流是多少?
(3)电流表的示数是多少?
考点4 电路动态分析
1.(2025-2026九上·内蒙古乌兰察布·期中)为了减少碳排放,国家大力推行电动汽车。电动汽车的速度由流经电动机的电流大小控制,当驾驶员向下踩油门踏板时,改变接入电路的变阻器阻值,车速变大。下列是该电动汽车的模拟电路,其中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
2.(2025-2026九上·内蒙古通辽开鲁县·期中)如图是电子体重秤的简化电路图,虚线框内是两不同电阻,是定值电阻,是压敏电阻且阻值随压力的增大而减小。当所称的体重增大时,电压表改装而成的体重显示器示数也增大,则( )
A. 虚线框1内接的是定值电阻
B. 虚线框2内接的是定值电阻
C. 电路中的电流变小
D. 此电路是并联电路
3.(2025-2026九上·内蒙古包头青山·期中)如图所示,电源电压不变,开关S由闭合到断开时,电流表的示数和电压表的示数将( )
A. 电流表示数不变,电压表示数变大
B. 电流表示数变大,电压表示数变小
C. 电流表示数不变,电压表示数变小
D. 电流表示数变小,电压表示数不变
4.(2025-2026九上·内蒙古包头稀土高新区·期中)如图所示是科技创新小组设计的风力传感器的原理图,其中弹簧左端固定,右端和滑动变阻器的滑片P固定在一起,A、B间有可收缩的导线,为定值电阻。当风吹来时,使B向左移动;风力减小时,弹簧又把B推向右端。闭合开关S,下列说法正确的是( )
A. 电压表测两端的电压
B. 风力减小时,电阻连入电路的阻值变小
C. 电阻在电路中没有作用,可以去掉
D. 风力增大时,电流表示数将变大
5.(2025-2026九上·内蒙古赤峰松山区·期中)如图所示的电路中,电源电压保持不变,下列说法中正确的是( )
A. 断开、,电流表A无示数
B. 断开、,电压表V有示数
C. 先闭合,再闭合,电流表A的示数变小
D. 先闭合,再闭合,电压表V的示数变大
6.(2025-2026九上·内蒙古兴安盟乌兰浩特五中联盟校·期中)在图所示的电路中,电源电压保持不变。当对电路进行某种操作后,电压表V示数与电流表A示数的比值变大,则此过程中( )
A. 电流表A1的示数变小
B. 电流表A2的示数变大
C. 电流表A示数与电流表A1示数的差值不变
D. 电流表A示数与电流表A2示数的差值不变
7.(2025-2026九上·内蒙古通辽开鲁县·期中)公路部门往往通过地磅检测汽车载重情况。图甲是跨学科学习团队设计的可视化地磅的电路原理图,主要由踏板(重力不计)、压力传感器R、显示承重的仪表(实质为电流表,量程为0~0.6A)等组成,R的阻值与所受压力F的大小关系如图乙所示。电源电压为12V,定值电阻的阻值为。
(1)当R的阻值为35Ω时,求电路的电流;
(2)当通过电路的电流为0.4A时,求地磅的测量值为多少kg?(g取10N/kg)
(3)为了增加地磅的最大测量值,请你写出一种可行的方案。
8.(2025-2026九上·内蒙古包头稀土高新区·期中)图甲为一款甲醛检测仪,其简化电路如图乙。电源电压恒为15V,已知定值电阻的阻值,气敏电阻的阻值为。当电压表示数为10V时,求:
(1)电阻两端的电压为多少。
(2)通过电阻的电流为多少。
(3)此时气敏电阻的阻值为多少。
(4)电阻的阻值会随着污染指数的变化而改变,如图丙所示,此时的污染指数为多少。
9.(2025-2026九上·内蒙古呼和浩特玉泉区·期中)如图甲所示是一种家用天然气泄漏报警的装置,其内部简化电路图如图乙所示,电源工作电压为4.5V,定值电阻R=100Ω,R0是天然气气敏电阻,其阻值与空气中天然气浓度变化规律如下表:
浓度/ppm
0
100
200
300
400
500
600
电阻/Ω
50
100
150
200
250
300
350
(1)报警器并联在R0两端,报警器相当于 表,气敏电阻阻值随着空气中天然气浓度的增加而 ;
(2)当报警器示数等于3V时将报警,空气中天然气浓度刚好是触发报警装置报警的最小浓度,报警器将报警。求此时电路中的电流是多少?天然气的浓度为多少ppm?
10.(2025-2026九上·内蒙古兴安盟乌兰浩特五中联盟校·期中)某科技创新小组设计了一台由电压表改装而成的简易体重计,其电路如图甲所示。已知电源电压恒定,定值电阻,为压敏电阻,其阻值与所受到的压力关系如图乙所示,闭合开关S,当体重计空载时,电压表的示数为5V,电压表量程为0~15V,踏板重力不计,求:(结果保留两位小数)
(1)体重计空载时,电路中的电流;
(2)电源电压;
(3)此体重计所能测量的最大体重。
(4)在不改变电源电压和电压表量程的情况下,直接写出一种能增加体重计量程的措施。
试卷第1页,共3页
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专题05 欧姆定律
4大高频考点
1. 电流与电压、电阻的关系
2. 欧姆定律
3. 欧姆定律在串、并联电路中的应用
4. 电路动态分析
考点1 电流与电压、电阻的关系
1.(2025-2026九上·内蒙古兴安盟乌兰浩特五中联盟校·期中)用如图所示电路研究电流跟电压的关系。为了改变定值电阻R两端电压,设计了三种方案:甲:在MN间先后接入电压不同的电源;乙:在MN间先后串联接入电源与电阻大小不同的定值电阻;丙:在MN间串联接入电源与滑动变阻器。可行的方案是( )
A. 仅有甲
B. 仅有乙
C. 仅有甲、乙两种
D. 甲、乙、丙都可行
【答案】D
【详解】研究电流跟电压的关系时,应控制电阻的阻值不变,改变电阻两端的电压,则甲:多节干电池串联接入MN时,改变干电池串联的节数时电源的电压发生变化,R两端的电压发生变化,方法可行;乙:电池先后与不同定值电阻串联接入MN,定值电阻的阻值不同,分得的电压不同,定值电阻R两端的电压不同,方法可行;丙:电池与滑动变阻器串联接入MN时,移动滑动变阻器滑片P改变接入电路中的电阻,从而改变电路中的电流和R两端的电压,方法可行;综上可知,甲、乙、丙三种方案均可行。故选D。
2.(2025-2026九上·内蒙古通辽开鲁县·期中)如图所示为电阻和的I-U图像,由图像可知( )
A. 与两端的电压为0时,它们的电阻也为0
B. 与的电阻之比为
C. 将与串联接入电路,通电后与两端的电压之比为
D. 将与串联接入电路,通电后通过与的电流之比为
【答案】C
【详解】A.电阻是导体本身的固有性质,与两端电压、通过的电流无关,即使电压为0,电阻也不为0,故A不符合题意;B.从图像可知,当电压时,通过的电流为,通过的电流为,根据得,的阻值为的阻值为所以与的电阻之比为,故B不符合题意;C.串联电路电流处处相等,根据得,导体两端电压之比等于电阻之比,即,故C符合题意;D.串联电路的电流处处相等,因此通过与的电流之比为,故D不符合题意。故选C。
3.(2025-2026九上·内蒙古呼和浩特新城·期中)课堂上同学们在探究“导体的电流与其两端电压的关系”时,分别选用材料、横截面积相同的a、b两个导体作为研究对象,导体的长度,通过整理记录的实验数据作出了如图所示的图像。下列说法正确的是( )
A. 由图像可知:
B. 图像中甲是b导体的电流与其两端电压关系图像
C. 将导体a、b并联接到电压为2V的电路,总电流为0.5A
D. 将导体a、b串联接入电路,通过导体b的电流为0.3A时,则电路电压为4.5V
【答案】D
【详解】AB.由图像可知:电压相同时,通过甲的电流大,根据可知,R甲<R乙;a、b两个导体的材料、横截面积相同,La<Lb,故a的电阻小于b的电阻,故图像中甲是a导体的电流与其两端电压关系图像,故AB错误;C.将导体a、b并联接到电压为2V的电路,a、b两端的电压均为2V,通过a的电流为0.4A,通过b的电流为0.2A,总电流为0.4A+0.2A=0.6A故C错误;D.将导体a、b串联接入电路,串联电路电流处处相等,通过导体b的电流为0.3A时,通过导体a的电流为0.3A,a两端的电压为1.5V,b两端的电压为3.0V,则电路电压为1.5V+3.0V=4.5V故D正确。故选D。
4.(2025-2026九上·内蒙古呼和浩特玉泉区·期中)在“探究电压一定时,电流与电阻的关系”时,小明连接的电路如图甲所示。
(1)请将图甲中的实物电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片向左滑动时电阻变小;
(2)开始连接电路时开关应处于 状态,这时小明发现电流表指针如图乙偏转,其原因可能是 ;
(3)实验时,移动滑动变阻器的滑片P至某一位置时,电压表指针的位置如图丙,记录此时电压表的示数为 V;
(4)更换不同阻值的电阻实验,根据实验数据,得到如图丁所示的电流I随电阻R变化的图像。由此可得出结论:导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 ;
(5)除了保护电路,此实验中滑动变阻器的主要作用是 。
【答案】(1) (2)① 断开 ② 电流表没有调零 (3)2.4 (4)反比 (5)控制电阻的电压不变
【讲解】(1) 根据实验,电路是串联的,要求滑动变阻器的滑片向左滑动时电阻变小,需将变阻器左下接线柱A与电路串联,即把A接线柱与定值电阻R的左端相连,接入电路中,据此作图。
(2) [1]连接电路时,为了保护电路,开关必须处于断开状态。[2]连接电路时,图乙中电流表指针反向偏转,说明电流表未调零。
(3) 由图甲可知,电压表选用的是0~3V小量程,该量程的分度值为0.1V,指针指向2.4V刻度线处,因此此时电压表的示数为2.4V。
(4) 由图丁的图像可知,电流I与电阻R的乘积始终为定值,说明导体两端电压保持不变。由此可得出结论:导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(5) 在“探究电压一定时,电流与电阻的关系”实验中,滑动变阻器除了保护电路外,主要作用是通过调节自身阻值,控制定值电阻两端的电压保持不变,从而保证实验中电压这一变量恒定,探究电流与电阻的关系。
5.(2025-2026九上·内蒙古兴安盟乌兰浩特五中联盟校·期中)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:学生电源(可调节电压)、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R1“10Ω 0.6A”和R2“20Ω 1A”,导线若干。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应该移至 端(选填“A”或“B”);闭合开关后,发现电流表指针无偏转,电压表指针有偏转,原因可能是R (选填“短路”或“断路”);
(2)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,选择的滑动变阻器是 (选填“R1”或“R2”)。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”);
(3)在探究“电流与电阻的关系”的实验中,调节电源电压为4V,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,第1次实验电流表示数如图丁所示,为 A。
实验序号
1
2
3
4
电阻R/Ω
5
10
15
25
电流I/A
0.20
0.13
0.08
②实验完成后,老师指出第 组数据是拼凑的;根据上表数据可得:电压一定时,通过导体的电流与 成反比;
③在不改变电流表、电压表量程的情况下,为了使四个定值电阻都能完成实验,以下措施中可行的是
A.将滑动变阻器换为“10Ω 0.6A”
B.在电路中再串联一个15Ω的定值电阻
C.电源电压可调范围为2V﹣3.6V
D.定值电阻两端电压可调范围为2.1V﹣4V
【答案】(1)① A ② 断路 (2)① R2 ② 正比 (3)① 0.4 ② 4 ③ 电阻 ④ C
【讲解】(1) 为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处,即移动到A端。闭合开关后,发现电流表指针无偏转,说明电路是断路,而电压表指针有偏转,与电源正负极连接,故原因可能是R断路。
(2) 由图丙知,当电流最小时,电阻R的电压是0.6V,由串联电路电压的规律得滑动变阻器的电压为由得,滑动变阻器的电阻为选择的滑动变阻器是。由图丙可知,图像是过原点的直线,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 电流表示数如图丁所示,使用0~0.6A的量程,分度值0.02A,示数为0.4A。② 当定值电阻最大为25Ω,用规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器,由串联电路电阻的规律和欧姆定律可知,此时电路中的最小电流故第4次数据是拼凑的,根据上表数据可得:电压一定时,电阻与电流的乘积不变,即通过导体的电流与导体的电阻成反比。③AB.在不改变电流、电压表量程的情况下,为了使四个定值电阻都能完成实验,根据表格数据可知:变阻器两端的电压 滑动变阻器的电压和定值电阻的电压相等,由串联分压可知,两者的电阻应该相等,电阻的最大值是25Ω,而变阻器的最大阻值是20Ω,应该选用阻值更大的滑动变阻器其电阻要至少25Ω,也可以在电路中再串联一个5Ω的定值电阻代替阻值更大的滑动变阻器。若串联一个15Ω的定值电阻,即使滑动变阻器阻值调为0,也不能满足题目5Ω、10Ω定值电阻接入电路进行实验的要求,故AB不符合题意;C.如果降低电源电压,电源电压至少2V,滑动变阻器最大20Ω时,由串联电路分压原理,则解得此时电源电压为则电源电压可调范围为2V~3.6V,故C符合题意;D.定值电阻两端电压控制为,由串联电路分压原理解得则定值电阻两端电压可调范围为2.3V~4V区间,故D不符合题意。故选C。
6.(2025-2026九上·内蒙古巴盟杭锦后旗·测试调研)丽丽用如图甲所示的电路探究“通过导体的电流与电压的关系”,电源电压为3V,定值电阻R的阻值为10Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω 0.3A”。
(1)请用笔画线代替导线把图乙所示的实物图连接完整,要求滑片P向右移动时电流表示数变小。
(2)闭合开关前将滑动变阻器的滑片调至 (左或者右)端,闭合开关,移动滑片,发现电流表有示数,电压表示数为零。若电路仅有一处故障,故障可能是 ;
(3)排除故障后,调节滑动变阻器,记录数据如表;分析数据可得:电阻一定时, ;并且请你根据数据写出电流与电压的关系式 。
序号
1
2
3
4
5
电压U/V
1.2
2.0
2.2
2.4
2.8
电流I/A
0.12
0.20
0.22
0.24
0.28
(4)本实验中变阻器的作用是 。
(5)丽丽完成上述实验,又继续探究电流与电阻的关系,该实验中她应调节变阻器控制 一定。
【答案】(1) (2)① 右 ② 定值电阻R短路 (3)① 通过导体的电流与导体两端的电压成正比 ② (4)改变定值电阻两端的电压 (5)定值电阻两端的电压
【讲解】(1) 在“通过导体的电流与电压的关系”的探究实验中,电压表并联在定值电阻两端,电流表应串联在电路中。滑动变阻器需遵循“一上一下”接线规则,滑片P向右移动时电流变小,说明电路总电阻变大,滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变长,且由于滑动变阻器的规格为“20Ω 0.3A”,因此应将电流表的“0.6”接线柱连接到滑动变阻器的A接线柱(左下接线柱)。
(2) 为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器连入电路的电阻应最大,因此将滑动变阻器的滑片调至右端。电流表有示数说明电路是通路,电压表示数为零,电路仅一处故障,因此可能是被测的定值电阻R短路,导致并联在R两端的电压表也被短路无示数。
(3) 根据表格中的数据可得,每组数据的电压与电流的比值即都等于定值电阻10Ω,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。由以上式子可得,电流与电压的关系式
(4) 探究电流与电压的关系时,需要多次改变定值电阻两端的电压,得到多组数据,避免实验偶然性,滑动变阻器通过改变自身接入电阻实现该目的。
(5) 探究电流与电阻的关系时,要控制变量,更换不同阻值的定值电阻后,必须调节滑动变阻器,保证定值电阻两端的电压保持不变,才能探究电流和电阻的对应规律。
7.(2025-2026九上·内蒙古通辽开鲁县·期中)物理探究合作小组已经知道“加在导体两端的电压越大,电流就越大。”他们为了进一步探究电流与电压之间的定量关系,进行了如下实验。(电源电压保持不变,定值电阻的阻值为)
(1)连接电路时,开关应处于 状态;
(2)连接的电路如图甲所示,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,发现电流表示数有变化,电压表示数无变化。经检查有一根导线连接错误,请你在该导线上打“×”,并用笔重新画一根正确连接的导线 (导线不得交叉);
(3)正确连接后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,记录实验数据如下表,其中第5次测量时的电压表示数如图乙所示,示数为 ;
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
1.1
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.22
0.30
0.40
0.50
0.56
(4)①请你根据表中数据在图丙中描点作出图像; ;②分析图像可初步得出结论:在电阻一定的情况下, ;
(5)进一步分析,发现上述探究方案有不足的地方。请你提出科学合理的建议: 。(写出一条即可)
【答案】(1)断开 (2) (3)2.8 (4)① ② 电流和电压成正比 (5)需验证不同电阻下的电流和电压的关系。
【讲解】(1) 为了保护电路,连接电路时,开关处于断开状态。
(2) 由图甲可知,电压表测量定值电阻和变阻器的总电压,即电压表测量电源电压,电压表应该测量定值电阻的电压,电压表和定值电阻并联,如图所示:
(3) 由图乙可知,电压表的量程是0~3V,分度值是0.1V,电压表的示数是2.8V。
(4) ①[1]根据表中数据,利用描点法画出电流和电压的关系图像,如图所示: ②[2]由图像可知,电压增大几倍,对应的电流也增大几倍,可以得到在电阻一定的情况下,电流和电压成正比。
(5) 当前实验仅使用5Ω电阻,结论可能具有局限性,为了使实验结论具有普遍性,需验证不同电阻下的电流和电压的关系。
8.(2025-2026九上·内蒙古包头青山·期中)为了探究“电阻一定时,电流与电阻的关系”,某小组设计了如图甲所示的实验电路。实验室中可选用的器材有两节新干电池,电流表、电压表各一只(两表均能正常使用),开关一个,阻值为10Ω、20Ω、30Ω、50Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器一个,导线若干。
(1)实验小组的小华先把10Ω的电阻接入电路,连接好电路,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片时,发现电流表无示数,电压表有示数且接近电源电压,则发生这种现象的原因可能是 。
(2)实验操作故障排除后,小华移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为2V,读出电流表示数后;接着他将10Ω的电阻换成阻值为20Ω的电阻继续进行实验,闭合开关,电压表示数如图乙所示,其示数是 V。要完成这次实验,接下来他应将滑动变阻器滑片向 (填“左”或“右”)端移动,这样做的目的是 。
(3)当小华改用50Ω的电阻继续实验时,发现无论怎样移动滑动变阻器滑片,都无法使电压表示数达到实验要求的值,你认为原因可能是 。
(4)实验分析小华解决了上述问题后,完成了实验,利用收集到的多组数据作出了如图丙所示的电流I随电阻R变化的关系图像,由此可得出的本实验结论: 。
【答案】(1)R断路 (2)① 2.4 ② 左 ③ 保持定值电阻两端的电压不变为2V (3)滑动变阻器的最大阻值太小 (4)导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
【讲解】(1) 闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片时,发现电流表无示数,说明电路发生断路;电压表有示数且接近电源电压,说明电压表两端与电源连通,因此故障应是与电压表并联的用电器断路,即电阻R断路。
(2) [1]图乙电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,指针指在2.4V的位置处,所以电压表的示数为2.4V。[2][3]探究“电阻一定时,电流与电阻的关系”应使定值电阻两端的电压保持不变,将10Ω电阻换成20Ω后,根据串联电路分压规律,为使定值电阻两端电压减小为2V,需增大滑动变阻器接入电路的电阻来分担更多电压,因此应将滑片向左移,直至电压表示数回到实验要求的2V。
(3) 电源由两节新干电池组成,电源电压为3V,当接入50Ω电阻时,若滑动变阻器最大阻值过小,根据串联分压,电阻两端电压会高于2V,无法调到实验要求的电压值。
(4) 从图丙的I-R变化关系图可看出,电阻增大时电流减小,且电流与电阻的乘积(电压)保持不变,因此可得出结论:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
9.(2025-2026九上·内蒙古呼和浩特新城·期中)物理小组同学们设计了如图甲所示电路,探究“电压一定时,电流与电阻的关系”,用到如下实验器材:学生电源、开关、导线若干、阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω的定值电阻、标有“50Ω;2A”的滑动变阻器,电流表和电压表。
(1)小组实验前检查电路,发现有一处连接错误的地方,请你在错误的导线上划“×”,用笔画线代替导线将电路连接正确;
(2)改正错误后,闭合开关前将滑动变阻器的滑片置于最 (“左”或“右”)端;
(3)闭合开关,电流表示数几乎为零,电压表有示数且示数接近电源电压。请你分析电路故障原因可能是: ;(写出一种即可)
(4)排除故障后,先将5Ω电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使定值电阻两端电压为某一值,此时电流表示数如图乙所示,读出电流表示数为 A,记录在表格中;
(5)断开开关,将5Ω定值电阻更换为10Ω定值电阻,接下来的操作是闭合开关,发现电压表示数 (“变大”或“变小”),应向 (“左”或“右”)移动滑动变阻器滑片,直到电压表的示数为 V,并记录电流;
(6)依次更换不同阻值的定值电阻,重复上述实验,将实验数据记录在表格中,并根据所测数据绘制了如图丙所示的关系图像,根据图像可得结论: ;
(7)另一小组同学们做上述实验时,发现当换接30Ω的电阻时,无论怎样移动滑动变阻器滑片,都无法使电压表的示数达到所保持的电压值,你的改进方案: 。
【答案】(1) (2)左 (3)定值电阻断路(合理即可) (4)0.6 (5)① 变大 ② 左 ③ 3 (6)电压一定时,导体中的电流与电阻成反比 (7)更换阻值更大的滑动变阻器(合理即可)
【讲解】(1) 图中定值电阻和电压表被短路,正确的实物电路如图所示:
(2) 闭合开关前,为了保护电路,滑动变阻器应移至阻值最大处,即最左端。
(3) 电流表示数几乎为零,说明电路发生断路,电压表示数接近电源电压,说明定值电阻断路,电压表串联接入电路。
(4) 乙图中电流表的量程是0-0.6A,分度值是0.02A,读数为0.6A。
(5) 探究电流与电阻关系需要保持电压表的示数不变,由图丙可知不变的电压为5Ω×0.6A=10Ω×0.3A=15Ω×0.2A=30Ω×0.1A=3V将5Ω的定值电阻更换为10Ω的定值电阻,根据串联分压原理可知,定值电阻两端电压会变大,为了使定值电阻两端电压不变,则应增加滑动变阻器两端电压,即滑动变阻器接入电路中的阻值变大,即滑片向左移动至电压表的示数为3V。
(6) 根据实验数据分析可得结论为:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(7) 发现当换接30Ω的电阻时,无论怎样移动滑动变阻器滑片,都无法使电压表的示数达到所保持的电压值,说明滑动变阻器的阻值太小,分压太小,应更换阻值更大的滑动变阻器。
10.(2025-2026九上·内蒙古包头稀土高新区·期中)小聪利用图甲所示电路“探究电流与电阻的关系”。电源电压为4.5V且保持不变,定值电阻的阻值分别为25Ω、20Ω、15Ω、10Ω,滑动变阻器规格为“50Ω 1A”。
(1)根据电路图连接电路的过程中,闭合开关前应将滑动变阻器滑片P移至 (选填“a”或“b”)端。闭合开关S试触时,发现电流表出现图乙所示情况,这是因为电流表 。
(2)闭合开关后,无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,电流表均有示数,电压表无示数,则电路出现的故障可能是定值电阻 。
(3)排除故障后,当他将10Ω电阻替换成15Ω电阻时,需要向 (选填“左”或“右”)调节滑动变阻器的滑片,眼睛观察 表的示数变化使其保持不变。
(4)小聪进行了五次实验,根据实验数据画出了电流与电阻关系的图像如图丙所示,分析图像可知,阻值为 Ω的定值电阻连入电路时,实验数据是错误的。
(5)排除错误数据的影响后,小聪可以得出结论:当电压一定时,通过用电器的电流与用电器的电阻成 。
【答案】(1)① b ② 正负接线柱接反了 (2)短路 (3)① 右 ② 电压 (4)20 (5)反比
【讲解】(1) [1]连接电路时,为保护电路,滑动变阻器滑片应移至最大阻值处。由图甲可知,滑片移至b端时,滑动变阻器接入电阻最大。[2]闭合开关S试触时,发现电流表出现了如图乙所示情况,指针反偏,这是因为电流表正负接线柱接反了。
(2) 闭合开关后,无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,电流表均有示数,说明电路接通,电压表无示数,说明与电压表并联的元件短路,则电路出现的故障可能是定值电阻短路。
(3) [1][2]“探究电流与电阻的关系”需控制定值电阻两端电压不变。当把10Ω电阻换成15Ω电阻时,根据串联分压原理,定值电阻分压会增大,因此需增大滑动变阻器的阻值来分担更多电压,使定值电阻两端电压回到原来的值。滑动变阻器滑片应向右调节,接入电阻变大;眼睛观察电压表的示数,使其保持不变。
(4) 实验中,保持电阻两端的电压不变,即电流与电阻的乘积应固定不变,从图中可知:电流与电阻的乘积为0.3A×10Ω=0.2A×15Ω=0.12A×25Ω=3V而0.18A×20Ω≈3.6V,故阻值为20Ω的定值电阻连入电路时,实验数据是错误的。
(5) 排除错误数据后,由图丙可知,当电压一定时,电阻越大,电流越小,且电流与电阻之积为定值,因此结论为:当电压一定时,通过用电器的电流与用电器的电阻成反比。
11.(2025-2026九上·内蒙古通辽开鲁县·期中)小明利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系。已知电源电压为4.5V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
(1)实验中多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图像。
①由图像可以得出结论: ;
②上述实验中,小明用5Ω的电阻做完实验后,接下来将10Ω的电阻接入电路,闭合开关,向 端移动滑片(选填左或右),使电压表示数为 V时,读出电流表的示数;
(2)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)① 当导体两端的电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比 ② 右 ③ 2.5 (2)20
【讲解】(1) [1]由图乙可知,电流与电阻的乘积始终是一个定值,故可得出结论:当导体两端的电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。[2][3]由图乙可知,当时,电流表的示数为0.5A,所以电阻两端的电压始终为根据串联分压可知,将5Ω的电阻换为10Ω后,定值电阻两端的分压变大,即电压表的示数变大,所以应增大滑动变阻器的分压,使滑动变阻器接入电路中的阻值变大,故应将滑片向右滑动,使电压表的示数为2.5V,并读出电流表的示数。
(2) 电阻两端的电压始终为,电源电压为4.5V,故滑动变阻器两端的电压始终为根据串联分压可知,当定值电阻的阻值为25Ω时,滑动变阻器的阻值最大,由图乙可知,此时电路中的电流为0.1A,则滑动变阻器的阻值最小为
考点2 欧姆定律
1.(2025-2026九上·内蒙古兴安盟乌兰浩特五中联盟校·期中)在相距50km的甲、乙两地间沿直线架设两条输电线,已知每条输电线每1千米的电阻为0.2Ω。若输电线在某处发生了短路,为确定短路位置,检修人员在甲地利用电源、电压表和电流表连接成如图所示的电路进行测量:当电压表的示数为4V时,电流表的示数为0.5A。由此可判断短路位置离甲地的距离为( )
A. 40km
B. 30km
C. 20km
D. 10km
【答案】C
【详解】根据欧姆定律可得,输电线的总电阻输电线的总长度短路位置离甲地的距离为。故选C。
2.(2025-2026九上·内蒙古通辽开鲁县·期中)如图所示的电路中,电源电压保持不变。仅闭合开关S1时,电流表的示数为0.60A;仅闭合开关S2时,电流表的示数为0.40A;则仅闭合开关S3时,电流表的示数为( )
A. 0.30A
B. 0.24A
C. 0.20A
D. 0.12A
【答案】B
【详解】设电源电压为U,仅闭合开关S1时,单独接入电路,电流表测电流,示数为0.60A,则阻值为仅闭合开关S2时,单独接入电路,电流表测电流,示数为0.40A,则阻值为仅闭合开关S3时,、串联,电流表测电路中电流,则电流表的示数为故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。
3.(2025-2026九上·内蒙古呼和浩特新城·期中)在相距20 km的甲、乙两地之间有两条输电线,已知每1 m输电线的电阻为0.01 Ω.现输电线在某处发生短路,为确定短路位置,检修员利用电压表、电流表和电源接成如图所示电路进行检测.当电压表的示数为1.5 V时,电流表的示数为30 mA,则短路位置离甲地多远?
【答案】2.5 km
【分析】根据欧姆定律求出导线的总电阻,已知每1m输电线的电阻为0.01Ω,然后让总电阻除以输电线每1m的电阻即可求出导线的长度,再根据导线的双股的,从而确定出短路的地点离甲地的距离.【详解】由可得,短路位置到甲地之间导线的电阻:,因每1m输电线的电阻为0.01Ω,所以导线长度:,因导线是双股并排的,则短路位置离甲地的距离:.答:短路位置离甲地2.5km.
4.(2025-2026九上·内蒙古包头青山·期中)如图所示电路,,电源电压保持不变,当S1闭合,S2、S3断开时,电流表的示数为0.6A。求:
(1)当S1闭合,S2、S3断开时,请判断此时是什么电路,并求电源电压;
(2)当S2闭合,S1、S3断开时,电流表的示数为0.2A,则R1的电阻是多少Ω?
(3)当S2断开,S1、S3闭合时,求电流表的示数。
【答案】(1)电流表和R2接入电路的简单电路,6V (2)20Ω (3)0.9A
【讲解】(1) 当S1闭合,S2、S3断开时,电流表和R2接入电路,电流表测通过R2的电流,根据欧姆定律可得电源电压为
(2) 当S2闭合,S1、S3断开时,R1、R2串联,电流表测电路电流。根据欧姆定律可得总电阻为根据串联电路总电阻等于各分电阻之和可得R1的电阻为
(3) 当S2断开,S1、S3闭合时,R1、R2并联,电流表测干路电流。根据欧姆定律可得此时R1的电流为根据并联电路电流规律可得电流表的示数为
考点3 欧姆定律在串、并联电路中的应用
1.(2025-2026九上·内蒙古通辽奈曼旗第四中学·期中)如图所示,电源电压不变,定值电阻R1的阻值为30Ω,R2的阻值为20Ω,R1的支路电流为0.2A。求:
(1)电源电压是多少?
(2)R2的支路电流是多少?
(3)电流表的示数是多少?
【答案】(1)6V。 (2)0.3A。 (3)0.5A。
【讲解】(1) 由图可知,与并联,电流表测干路电流。根据欧姆定律,两端的电压:并联电路中各支路电压相等,且等于电源电压,因此电源电压。
(2) 因为与并联,所以,根据欧姆定律,则的支路电流:
(3) 并联电路中干路电流等于各支路电流之和,因此电流表示数:
考点4 电路动态分析
1.(2025-2026九上·内蒙古乌兰察布·期中)为了减少碳排放,国家大力推行电动汽车。电动汽车的速度由流经电动机的电流大小控制,当驾驶员向下踩油门踏板时,改变接入电路的变阻器阻值,车速变大。下列是该电动汽车的模拟电路,其中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】当驾驶员向下踩油门踏板时,改变接入电路的变阻器阻值,车速变大,表明通过电动机的电流变大,据此分析。根据题意可知,当驾驶员向下踩油门踏板时,改变接入电路的变阻器阻值,通过电动机的电流变大。【详解】A.滑动变阻器与电动机串联接入电路中,踏板向下移动,滑动变阻器接入电路电阻减小,根据欧姆定律可知,电流变大,故A符合题意;B.滑动变阻器与电动机串联接入电路中,踏板向下移动,滑动变阻器接入电路电阻变大,根据欧姆定律可知,电流变小,故B不符合题意;C.滑动变阻器与电动机并联接入电路中,踏板向下移动,根据并联电路特点可知,各支路互不影响,通过电动机的电流不变,故C不符合题意;D.滑动变阻器与电动机并联接入电路中,踏板向下移动,根据并联电路特点可知,各支路互不影响,通过电动机的电流不变,故D不符合题意。故选A。【点睛】本题考查了电路图的设计,明确电路的连接方式和串并联电路的特点是解题的关键。
2.(2025-2026九上·内蒙古通辽开鲁县·期中)如图是电子体重秤的简化电路图,虚线框内是两不同电阻,是定值电阻,是压敏电阻且阻值随压力的增大而减小。当所称的体重增大时,电压表改装而成的体重显示器示数也增大,则( )
A. 虚线框1内接的是定值电阻
B. 虚线框2内接的是定值电阻
C. 电路中的电流变小
D. 此电路是并联电路
【答案】A
【详解】ABD.定值电阻和压敏电阻串联,是压敏电阻且阻值随压力的增大而减小,当所称的体重增大时,阻值减小,根据串联电路分压原理,两端电压变小,两端电压变大,要使电压表示数增大,电压表应测量两端电压,则虚线框1内接的是定值电阻,故A正确,BD错误;C.当所称的体重增大时,阻值减小,串联电路总电阻变小,在电源电压不变时,电路电流变大,故C错误。故选A。
3.(2025-2026九上·内蒙古包头青山·期中)如图所示,电源电压不变,开关S由闭合到断开时,电流表的示数和电压表的示数将( )
A. 电流表示数不变,电压表示数变大
B. 电流表示数变大,电压表示数变小
C. 电流表示数不变,电压表示数变小
D. 电流表示数变小,电压表示数不变
【答案】D
【详解】开关S闭合时,电阻R与灯泡L并联,电压表测电源两端的电压,电流表测干路电流,即,开关S断开时,为灯泡L的简单电路,电压表测电源两端的电压,电流表测电路中的电流,即。所以开关S由闭合到断开时,电流表示数变小,电压表示数不变。故ABC不符合题意,D符合题意。故选D。
4.(2025-2026九上·内蒙古包头稀土高新区·期中)如图所示是科技创新小组设计的风力传感器的原理图,其中弹簧左端固定,右端和滑动变阻器的滑片P固定在一起,A、B间有可收缩的导线,为定值电阻。当风吹来时,使B向左移动;风力减小时,弹簧又把B推向右端。闭合开关S,下列说法正确的是( )
A. 电压表测两端的电压
B. 风力减小时,电阻连入电路的阻值变小
C. 电阻在电路中没有作用,可以去掉
D. 风力增大时,电流表示数将变大
【答案】D
【详解】A.电压表并联在和弹簧两端,测的是和弹簧两端的电压,故A错误;B.风力减小时,弹簧将滑片P推向右端,滑动变阻器连入电路的阻值变大,而非变小,故B错误;C.是定值电阻,起到保护电路的作用,防止阻值过小时电路电流过大,不能去掉,故C错误;D.风力增大时,滑片P向左移动,连入电路的阻值变小,电路总电阻变小。根据欧姆定律,电源电压不变,总电阻变小,电流表示数将变大,故D正确。故选D。
5.(2025-2026九上·内蒙古赤峰松山区·期中)如图所示的电路中,电源电压保持不变,下列说法中正确的是( )
A. 断开、,电流表A无示数
B. 断开、,电压表V有示数
C. 先闭合,再闭合,电流表A的示数变小
D. 先闭合,再闭合,电压表V的示数变大
【答案】D
【详解】A.断开S1、S2 ,此时L1和L2串联,电流路径为:电源正极→电流表A→L1→L2→电源负极。电流表A测串联电路的电流,有示数,故A错误;B.断开S1、S2,电压表V没有接入,所以电压表无示数,故B错误;C.闭合S2、断开S1时,L1和L2串联,总电阻。再闭合S1时,L2被短路,电路中只有L1,总电阻变小。根据欧姆定律,电源电压U不变,电流变大,因此电流表A的示数变大,故C错误;D.先闭合S1,L1与L2串联,电压表V测L1的电压。再闭合S2时,电压表测电源电压,电压表示数变大,故D正确。故选D。
6.(2025-2026九上·内蒙古兴安盟乌兰浩特五中联盟校·期中)在图所示的电路中,电源电压保持不变。当对电路进行某种操作后,电压表V示数与电流表A示数的比值变大,则此过程中( )
A. 电流表A1的示数变小
B. 电流表A2的示数变大
C. 电流表A示数与电流表A1示数的差值不变
D. 电流表A示数与电流表A2示数的差值不变
【答案】D
【详解】AB.由电路图可知,R1与R2并联,电压表测电源的电压,电流表A测干路电流,电流表A1测R1支路的电流,电流表A2测R2支路的电流,开关控制R2支路;因电压表测电源的电压,且电源的电压保持不变,所以,电压表的示数不变,则电压表V示数与电流表A示数的比值变大时电流表A的示数变小,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,通过R1支路的电流不变,故进行的操作可能是开关S由闭合到断开、可能是两电阻并联时通过滑动变阻器的电流减小,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,当开关S由闭合到断开时,电流表A2的示数减小,故AB错误;C.电流表A示数变小,电流表A1示数不变,其比值变小,故C错误;D.电流表A示数与电流表A1示数的比值不变,则电流表A与A2示数的差值不变;当两电阻并联时通过滑动变阻器的电流减小时,电流表A示数与电流表A2示数的差值仍等于电流表A1的示数,则电流表A与A2示数的差值不变,故D正确。故选D。
7.(2025-2026九上·内蒙古通辽开鲁县·期中)公路部门往往通过地磅检测汽车载重情况。图甲是跨学科学习团队设计的可视化地磅的电路原理图,主要由踏板(重力不计)、压力传感器R、显示承重的仪表(实质为电流表,量程为0~0.6A)等组成,R的阻值与所受压力F的大小关系如图乙所示。电源电压为12V,定值电阻的阻值为。
(1)当R的阻值为35Ω时,求电路的电流;
(2)当通过电路的电流为0.4A时,求地磅的测量值为多少kg?(g取10N/kg)
(3)为了增加地磅的最大测量值,请你写出一种可行的方案。
【答案】(1)0.3A (2)1000kg (3)增大适当减小电源电压
【讲解】(1) 由图甲可知,压力传感器R和定值电阻串联,电流表测量电路中的电流;当R的阻值为时,总电阻电源电压,根据可得,此时电路的电流
(2) 若当通过电路的电流为0.4A,即,根据可得,由串联电路电阻关系可知,由图乙可知,此时压力,则地磅的测量值
(3) 第一种方案:增加地磅的最大测量值,即压力增大,则R的阻值要变小,当电源电压不变时,由于电路中的最大电流不变,则总电阻不变,故可增大的阻值。第二种方案:当的阻值不变时,由于电路中的电流不变,根据可知,可以减小电源电压。
8.(2025-2026九上·内蒙古包头稀土高新区·期中)图甲为一款甲醛检测仪,其简化电路如图乙。电源电压恒为15V,已知定值电阻的阻值,气敏电阻的阻值为。当电压表示数为10V时,求:
(1)电阻两端的电压为多少。
(2)通过电阻的电流为多少。
(3)此时气敏电阻的阻值为多少。
(4)电阻的阻值会随着污染指数的变化而改变,如图丙所示,此时的污染指数为多少。
【答案】(1)5V (2)0.5A (3)20Ω (4)150
【讲解】(1) 由图乙可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压。 已知电源电压U=15V,电压表示数U2=10V。 根据串联电路的电压特点U=U1+U2,可得电阻R1两端的电压U1=U- U2=15V-10V=5V
(2) 根据欧姆定律,可得通过电阻R1的电流
(3) 因为串联电路中各处的电流相等,所以通过电阻R2的电流I2=I1=0.5A。 再根据欧姆定律,可得此时气敏电阻的阻值
(4) 由图丙可知,当R2=20Ω时,此时的污染指数为150。
9.(2025-2026九上·内蒙古呼和浩特玉泉区·期中)如图甲所示是一种家用天然气泄漏报警的装置,其内部简化电路图如图乙所示,电源工作电压为4.5V,定值电阻R=100Ω,R0是天然气气敏电阻,其阻值与空气中天然气浓度变化规律如下表:
浓度/ppm
0
100
200
300
400
500
600
电阻/Ω
50
100
150
200
250
300
350
(1)报警器并联在R0两端,报警器相当于 表,气敏电阻阻值随着空气中天然气浓度的增加而 ;
(2)当报警器示数等于3V时将报警,空气中天然气浓度刚好是触发报警装置报警的最小浓度,报警器将报警。求此时电路中的电流是多少?天然气的浓度为多少ppm?
【答案】(1)① 电压 ② 增大 (2),
【讲解】(1) [1]电压表的使用特点是并联在被测电路两端,报警器并联在两端,因此相当于电压表。[2]从表格数据可知:天然气浓度从0增加到600ppm时,气敏电阻从50Ω增加到350Ω,因此气敏电阻阻值随天然气浓度增加而增大。
(2) 由图乙可知,与定值电阻串联,报警器相当于电压表,测两端电压,报警时,则定值电阻两端电压电路电流此时气敏电阻的阻值查表可知,,对应天然气浓度为。
10.(2025-2026九上·内蒙古兴安盟乌兰浩特五中联盟校·期中)某科技创新小组设计了一台由电压表改装而成的简易体重计,其电路如图甲所示。已知电源电压恒定,定值电阻,为压敏电阻,其阻值与所受到的压力关系如图乙所示,闭合开关S,当体重计空载时,电压表的示数为5V,电压表量程为0~15V,踏板重力不计,求:(结果保留两位小数)
(1)体重计空载时,电路中的电流;
(2)电源电压;
(3)此体重计所能测量的最大体重。
(4)在不改变电源电压和电压表量程的情况下,直接写出一种能增加体重计量程的措施。
【答案】(1)0.33A (2)20V (3)1200N (4)减小定值电阻R0阻值
【讲解】(1) 由图甲可知,闭合开关,定值电阻R0与压敏电阻R串联,电压表测定值电阻R0两端的电压,当体重计空载时,电压表的示数为5V,电路中的电流为
(2) 由图乙可知,当体重计空载时,压力为零,压敏电阻的阻值R=45Ω,由串联电路电流的规律和欧姆定律可知R两端的电压根据串联分压可得,电源电压
(3) 当电压表示数(R0两端的电压)最大为15V时,由串联分压可知压敏电阻两端的电压最小,其受到的压力最大,此时体重计的示数最大,压敏电阻R两端的最小电压根据串联分压规律可得所以解得,由表格数据可知,此时压力为1200N,即该体重计能称量的最大重力为1200N。
(4) 在不改变电源电压和电压表量程的情况下,根据串联分压,减小定值电阻R0阻值可以达到要求。
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】D
2.【答案】C
3.【答案】D
4.【答案】(1)
(2)①断开
②电流
表没有调零
(3)2.4
(4)反比
(5)控制电阻的电压不变
5.【答案】(1)①A
②断路
(2)①R,
②正比
(3)①
0.4
②4
③电阻
④C
6.【答案】(1)
(2)①右
②定值电阻
U
R短路
(3)①通过导体的电流与导体两端的电压成正比
②1=
102
(4)改变定值电阻两端的电压
(5)定值电阻两端的电压
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电源。
7.【答案】(1)断开
(2)
(3)2.8(4)
0.6
0.4
0.2
1
2
3U/V
②电流和电压成正比
(5)需验证不同电阻
下的电流和电压的关系。
(3)由图乙可知,电压表的量程是0~3V,分度值是0.1V,电压
表的示数是2.8V。
(4)①[1]根据表中数据,利用描点法画出电流和电压的关系图像,如图所示:
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0.6
0.4
3N②[2]由图像可知,电压增大几倍,对应的电流也增大几倍,可以得
到在电阻一定的情况下,电流和电压成正比。
(⑤)当前实验仅使用52电阻,结论可能具有局限性,为了使实验结论具有普遍性,需验证不同电阻下的电
流和电压的关系。
8.【答案】(1)R断路
(2)①2.4
②左
③保持定值电阻两端的电压不变
为2V
(3)滑动变阻器的最大阻值太小
(4)导体两端的电压一定时,通过导体的电
流与导体的电阻成反比
9.【答案】(1)
(2)左
(3)定值电阻
断路(合理即可)
(4)0.6
(5)①变大
②左
③3
(6)电压一定时,
导体中的电流与电阻成反比
(7)更换阻值更大的滑动变阻器(合理即可)
(2)闭合开关前,为了保护电路,滑动变阻器应移至阻值最
大处,即最左端。
(3)电流表示数几乎为零,说明电路发生断路,电压表示数接近电源电压,说明定值电阻断路,电压表串
联接入电路。
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(4)乙图中电流表的量程是0-0.6A,分度值是0.02A,读数为0.6A。
(⑤)探究电流与电阻关系需要保持电压表的示数不变,由图丙可知不变的电压为
52×0.6A=102×0.3A=152×0.2A=302×0.1A=3V将52的定值电阻更换为102的定值电阻,根据串联分压原
理可知,定值电阻两端电压会变大,为了使定值电阻两端电压不变,则应增加滑动变阻器两端电压,即滑
动变阻器接入电路中的阻值变大,即滑片向左移动至电压表的示数为3V。
(6)根据实验数据分析可得结论为:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(7)发现当换接302的电阻时,无论怎样移动滑动变阻器滑片,都无法使电压表的示数达到所保持的电压
值,说明滑动变阻器的阻值太小,分压太小,应更换阻值更大的滑动变阻器。
10.【答案】(1)①b
②正负接线柱接反了
(2)短路
(3)①
右
②电压
(4)20
(5)反比
11.【答案】(1)①当导体两端的电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比
②
右
③2.5
(2)20
考点2欧姆定律
1.【答案】C
2.【答案】B
3.【答案】2.5km
4.【答案】(1)电流表和R接入电路的简单电路,6V
(2)202
(3)0.9A
》
考点3欧姆定律在串、并联电路中的应用
1.【答案】(1)6V。
(2)0.3A。
(3)0.5A
考点4电路动态分析
1.【答案】A
2.【答案】A
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3.【答案】D
4.【答案】D
5.【答案】D
6.【答案】D
7.【答案】(1)0.3A
(2)1000kg
(3)增大R适当减小电源电压
8.【答案】(1)
(2)0.5A
(3)202
(4)150
9.【答案】(1)①电压
②增大
(2)0.015A,300ppm
10.【答案】(1)0.33A
(2)20V
(3)1200N
(4)减小定值电阻R阻
值
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