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·海南农垦中学·期中)在“探究电流与电压的关系”实验中,实验小组设计并连接了如图甲所示的电路。
(1)连接电路时,开关应处于断开状态,滑动变阻器的滑片应滑到最 (选填“左”或“右”)端;
(2)连接好电路,闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,已知导线、仪表均完好且接触良好,则故障原因可能是定值电阻 (选填“断路”或“短路”);
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为1.0V时,电流表示数如图乙所示,则电流表示数为 A;继续移动滑动变阻器的滑片,进行多次测量,记录实验数据如表:
实验次数
1
2
3
4
电压U/V
1.0
1.6
2.2
2.8
电流I/A
0.16
0.22
0.28
(4)分析表中数据可知:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成 。
【答案】① 左 ② 短路 ③ 0.1 ④ 正比
【详解】
(1)[1]为保护电路,连接电路时,开关应断开,滑动变阻器的滑片应滑到阻值最大处,即最左端。
(2)[2]连接好电路,闭合开关,发现电流表有示数,说明电路为通路;电压表无示数,说明电压表并联的部分短路,即定值电阻短路。
(3)[3]由乙图可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.1A。
(4)[4]由表中数据可知,电压与电流的比值一定。则可得结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
2.(2025-2026九上·海南乐东·期中)小林在实验室用如图甲所示装置探究电流与电压的关系。
实验次数
电压U/V
电流I/A
1
1
0.1
2
2
0.2
3
3
0.3
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲电路连接完整;
(2)连接好电路后,闭合开关并移动滑片,此时发现电流表无示数,但电压表示数接近电源电压,可能的故障原因是 。排除故障后,某次电流表示数如图乙所示,读出此时的电流值 A;
(3)分析表中实验数据,得出实验结论: 。
【答案】(1) (2)① R断路 ② 0.28 (3)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
【讲解】(1) 探究电流与电压关系的实验中,滑动变阻器需要“一上一下”串联到电路中,因此将滑动变阻器其中一个下接线柱与开关相连,据此作图。
(2) [1]电流表无示数说明电路可能断路,电压表示数接近电源电压,说明电压表两端连通电源,因此故障为和电压表并联的定值电阻R断路。[2]电流表选用0~0.6A测量范围,分度值0.02A,指针读数为0.28A。
(3) 由表格数据可知,电阻不变时,电压增大为原来的几倍,电流也增大为原来的几倍,因此得出结论: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·海南海口·期中)在探究“电流与电阻的关系”实验中,小明设计了如图甲所示电路图,选用器材如下:2节新干电池(3V)、阻值分别为的定值电阻、滑动变阻器()、电压表、电流表、开关及导线若干。请回答下列问题:
(1)连接电路时,开关应处于 状态:滑动变阻器滑片P处在最右端;
(2)实验过程中小凯发现电压表示数接近0V,电流表有示数,造成此故障的原因可能是 ;
(3)排除故障后,小明更换定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,将实验数据填入表中。当更换20Ω的定值电阻进行实验时,电流表的示数如图乙所示,则通过定值电阻的电流为 A,由此可知,小明控制定值电阻两端的电压为 V;
电阻R/Ω
5
10
20
电流I/A
0.4
0.2
(4)如图丙是根据实验数据绘制的图像,分析图像,可得到的结论: 。
【答案】(1)断开 (2)定值电阻R短路 (3)① 0.1 ② 2 (4)当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
【讲解】(1) 连接电路时,为了保护电路,开关应处于断开状态。
(2) 电流表有示数,说明电路是通路状态;电压表示数接近0V,说明电压表所测电路可能发生了短路,因此故障可能是定值电阻R短路。
(3) [1]由图乙可知,电流表选用的是0~0.6A量程,分度值为0.02A,指针指向0.1A,因此通过定值电阻的电流为0.1A。[2]根据欧姆定律U=IR,代入I=0.1A,R=20Ω,计算定值电阻两端的电压U=IR=0.1A×20Ω=2V
(4) 从实验数据和I-R图像可以看出,当定值电阻两端电压U=2V,保持不变时,电阻R越大,电流I越小,且I与R的乘积即电压U始终不变。因此可得出结论:当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。
4.(2025-2026九上·海南华侨中学·期中)小林在实验室用如图甲所示装置探究电流与电压的关系。
实验次数
电压
电流/A
1
1
0.1
2
2
0.2
3
3
0.3
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲电路连接完整 ;(要求:滑动变阻器滑片向左移动时,电流表示数变小)
(2)连接电路时,开关应该 ;(选填“断开”或“闭合”)
(3)连接好电路后,闭合开关并移动滑片,此时发现电流表无示数,但电压表示数接近电源电压,可能的故障原因是 。排除故障后,某次电流表示数如图乙所示,读出此时的电流值 A;
(4)小林在实验中又测出几组数据记录在表格中,分析表格中实验数据,得出实验结论: 。
【答案】(1) (2)断开 (3)① 定值电阻断路 ② 0.28 (4)电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比
【讲解】(1) 根据题意可知,滑动变阻器与定值电阻应串联,电压表测量定值电阻的两端电压,要求使滑动变阻器的滑片向左移动,电流表的示数变小,即滑动变阻器接入电路中的阻值变大,因此变阻器的右下接线柱与开关的右接线柱相连,如图所示:
(2) 连接电路时,为了保护电路安全,开关应该断开。
(3) [1]闭合开关后,电流表无示数,说明电路可能断路;电压表示数接近电源电压,即电压表的两端相当于接在电源的两端,说明电压表外侧电路正常,与电压表并联的用电器发生断路,因此故障可能是定值电阻断路。[2]由图乙可知,电流表测量范围为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.28A。
(4) 根据表格数据可知,电压增大时,电压与对应的电流的比值不变,即因此可得出结论:电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。
5.(2025-2026九上·海南海口第一中学·期中)在“探究电流与电阻的关系”实验中,选用的器材有:电源(恒为4.5V),定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),滑动变阻器(20Ω 1A),电压表,电流表,开关,导线等。
(1)图中电路还有一条导线未连接,请用笔画线代替导线补充完整,要求滑片向左移动时滑动变阻器的阻值变大;
(2)连接电路时,开关应处于 状态。
(3)在AB间接入的定值电阻,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P,使电压表示数为1.5V,记录电流表示数。断开开关,将AB间电阻换成,闭合开关后,发现电压表示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”),此时应调节滑片P,直至电压表示数为 V时再次记录电流表示数。
(4)当AB间换成的电阻时,无论怎样移动滑片P,都无法完成实验,此时应该换用最大阻值不小于 的滑动变阻器。
【答案】(1) (2)断开 (3)① 变大 ② 1.5 (4)40
【讲解】(1) “滑片向左移动时滑动变阻器的阻值变大”,说明滑动变阻器接入电路的电阻丝长度需随滑片左移而增加,因此应连接右下接线柱。将滑动变阻器的右下接线柱与电流表的负接线柱或定值电阻的一端用导线连接,即可满足要求,如图所示:
(2) 连接电路时,开关处于断开状态是为了防止电路连接过程中出现短路等故障,保护电源、电表和用电器。
(3) [1]本实验的核心是控制定值电阻两端的电压不变,即保持电压表示数为1.5V。当把5Ω电阻换成10Ω电阻时,根据串联分压原理:,电阻增大,其两端分压也会增大,因此电压表示数变大。[2]为了保证实验条件的一致性,必须调节滑片,使电压表示数回到1.5V后再记录数据。
(4) 已知电源电压,定值电阻两端电压,则滑动变阻器两端电压当定值电阻时,串联电路中电流相等,即代入数据:解得,因此滑动变阻器最大阻值应不小于40Ω。
6.(2025-2026九上·海南海口龙华区第五学区-11月·期中)“探究电流与电压和电阻的关系”的实验中,准备的电学器材:电源(4.5V)、电流表、电压表、滑动变阻器R标有“30Ω 1A”、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω、30Ω)、开关、导线若干。
实验次序
1
2
3
U/V
1.5
2
2.5
I/A
0.15
0.2
0.25
(1)“探究电流与电压的关系”实验
①按如图甲所示电路图连接实物时,开关应 。试触时发现:电流表指针向零刻度线左侧偏转,如图乙所示,则电路连接出现的错误是 ;
②分析数据,得出结论:电阻一定时,导体中的电流与导体两端电压成 比;
③小辉分析表中数据可知该同学所用的定值电阻阻值为 Ω;
(2)“探究电流与电阻的关系”实验,步骤如下:
①将的定值电阻接入A、B两点间,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为,读出电流表示数;
②接下来用的电阻替换的电阻,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表示数 (选填“大于”、“小于”或“等于”)2V时,读出电流表示数。
【答案】(1)① 断开 ② 电流表正负接线柱接反了 ③ 正 ④ 10 (2)等于
【讲解】(1) [1][2]连接电路时,为了电路安全,开关应断开;开关闭合后,由图乙可知,在试触时发现电流表指针向零刻度线左侧偏转,其原因是电流表正负接线柱接反了。[3]由表中数据可知,电压增大几倍,对应的电流也增大几倍,电压与电流的比为一定值,故可得出结论:当导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。[4]根据欧姆定律可得,定值电阻的阻值为
(2) 探究电流与电阻关系,应控制定值电阻两端电压不变,将10Ω的定值电阻接入A、B两点间,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为2V,则用20Ω的电阻替换10Ω的电阻,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表示数仍为2V。
7.(2025-2026九上·海南·期中)小明利用下列器材:学生电源、五个定值电阻、、、、、标有“20Ω 1A”的滑动变阻器等实验器材,探究“电流与电阻关系”的实验。
(1)图甲是连接的电路,其中有一根导线连接错误,请你在这根导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的连线 ;闭合开关前,滑动变阻器滑片滑至最 (右端/左端);
(2)连线正确后闭合开关,电流表无示数,电压表有示数,可能的原因是 ;
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P到某一位置,记录数据时,电流表示数如图乙中所示为 A; 再依次用剩下4个电阻替换5Ω的电阻,调节滑动变阻器滑片 P, 直到 ,再记录另一只电表的读数;
(4)当接入R5时,无论如何调节滑动变阻器,均不能调到所需数值,为能完成实验,电源电压选取范围是 V。调整电源后,多次实验的结果如表所示:
实验序号
1
2
3
4
5
电阻阻值
5
10
12.5
20
25
电流表示数
0.2
0.1
0.1
0.08
电阻倒数
0.2
0.1
0.08
0.05
0.04
(5)处理数据描绘图像时,选取作 (选填“”或“I- R”) 图线,这样做的优点是 。
【答案】(1)① ② 右端 (2)定值电阻断路 (3)① 0.4 ② 2 (4) (5)① ② 与成正比,正比图像是过原点的直线,更便于直观得出结论
【讲解】(1) [1]根据实验,电路是串联的,电流表应与定值电阻串联,电压表应与定值电阻并联,而甲图中电压表串联接入电路,电流表与定值电阻并联,则改接电路如下图所示: [2]为了保护电路,闭合开关实验前,应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处,由图知,滑片左侧电阻丝接入电路,所以滑片应移到最右端。
(2) 闭合开关,电流表无示数,说明电路可能断路,电压表有示数,电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,可能的原因是与电压表并联的定值电阻断路了。
(3) [1]由图乙可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.4A。[2]由表中数据可知,定值电阻两端的电压为探究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻两端的电压相同,因此再依次用剩下4个电阻替换5Ω的电阻,调节滑动变阻器滑片P,直到电压表示数为2V时,再记录电流表的读数。
(4) 由实验数据可知,本实验控制定值电阻两端电压不变,滑动变阻器最大阻值为。当接入时,滑动变阻器阻值调至最大时,电源电压达到最大值,此时电路中的电流总电压为电源电压最小不能小于定值电阻需要保持的电压2V,因此电源电压范围为。
(5) [1][2]电压不变时,,与成正比,正比图像是过原点的直线,选取作图线,更便于直观得出结论,而图像是曲线,不易判断规律。
考点2 欧姆定律
1.(2025-2026九上·海南乐东·期中)关于欧姆定律公式,可变形为。下列说法正确的是( )
A. 导体的电阻与电压成正比
B. 导体的电阻是导体本身的一种性质,电流、电压不影响电阻的大小
C. 电压一定时,导体的电阻与通过导体的电流成反比
D. 当导体两端的电压变为0V时,导体的电阻变为0Ω
【答案】B
【详解】A.导体的电阻由材料、长度、横截面积和温度决定,与电压无关,故A错误;B.电阻是导体本身的性质,与电流、电压无关,故B正确;C.电阻是定值,不会因电流变化而改变,故C错误;D.电阻与电压无关,电压为0时电阻仍为原值,故D错误。故选 B。
2.(2025-2026九上·海南农垦中学·期中)如图是关于电阻A、B的I-U图,由图可知,电阻值较大的电阻是 Ω,若将A、B两电阻并联后接入电压为2V的电源两端,则并联干路中的电流是 A。
【答案】① 10 ② 0.6
【详解】[1]由I-U图象可知,当U=2V时IA=0.4A,IB=0.2A则较大的阻值是10Ω。[2]由并联电路电流的规律可知干路中的电流I=IA+IB=0.4A+0.2A=0.6A
3.(2025-2026九上·海南海口中学-11月·期中)一个灯泡的电阻是20Ω,正常工作的电压是8V,灯泡正常工作时通过它的电流是 A。现在把它接到电压是12V的电源上,要使它正常工作,需要给它串联一个阻值为 Ω的分压电阻。
【答案】① 0.4 ② 10
【详解】[1]根据欧姆定律可得[2]串联一个电阻,让灯正常工作,电路中的电流仍为0.4A,串联的电阻两端电压为分压电阻的阻值为
4.(2025-2026九上·海南海口龙华区第五学区-11月·期中)当一段导体两端接电压时,通过它的电流是,则导体的电阻是 ;当这段导体未接入电路时,电阻是 。
【答案】① 6 ② 6
【详解】[1]根据欧姆定律,已知导体两端电压,通过的电流,则导体的电阻[2]电阻是导体本身的一种属性,与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与是否接入电路、两端是否有电压、是否有电流通过无关。因此,当导体未接入电路时,电阻仍为6Ω。
考点3 电阻的测量
1.(2025-2026九上·海南·期中)亮亮设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路。其电路原理图如图所示,电源电压保持不变。电压表量程为,是定值电阻,阻值为, 是热敏电阻,其电阻随环境温度变化的关系如图所示。闭合开关S后,当环境温度为20℃时,求:
(1)的阻值为多少?此时电压表的示数为,通过的电流为多少?
(2)电源电压为多少?
(3)电压表两端电压不能超过其最大测量值,则此电路所允许的最高环境温度是多少?
【答案】(1) 250Ω,0.01A;(2) 4V;(3) 100℃
【详解】
(1)根据题意和图乙可得,环境温度为20℃时对应R1的阻值为R1=250Ω,根据欧姆定律可知(2)R1与R0串联,电流相等,由欧姆定律可得U1=I1R1=0.01A×250Ω=2.5V电源电压为U=U1+U0=2.5V+1.5V=4V
(3)由题意可知电压表示数允许最大值U0=3V,则此时电路能够测量的温度最高,此时电路中的电流为此时热敏电阻的电压为1V,阻值为根据图乙可查得热敏电阻的阻值为50Ω时对应温度为100℃。答:R1的阻值为250Ω,通过R0的电流为0.01A;(2)电源电压为4V;(3)此电路所允许的最高环境温度是100℃。
2.(2025-2026九上·海南海口中学-11月·期中)小南用图甲所示的电路测量电阻R的阻值。
(1)根据电路图将实物图连接完整 ;
(2)连接电路时开关应 ,滑动变阻器的滑片应移到最 端;
(3)闭合开关,调节滑动变阻器,此时电压表示数为2.4V,电流表示数如图丙,则待测电阻的阻值为 Ω;
(4)如图丁,小南按照老师的要求,设计了在缺少电压表时,测量待测电阻R2阻值的方案,R0为滑动变阻器的最大阻值。
①检查电路无误后,调节滑片P至B处,闭合开关,记录此时电流表示数为;
②调节滑片P至A处,记录此时电流表示数为;
③待测定值电阻Rx= (用、和表示)。
【答案】(1) (2)① 断开 ② 右 (3)10 (4)
【讲解】(1) 测量电阻R的阻值的实验中,滑动变阻器应和待测电阻串联,滑动变阻器按一上一下接入电路,由电路图乙可知,应接左下接线柱;电源电压未知,电压表选用测量范围,电路如图
(2) [1]为了防止电路连接过程中出现短路等问题,保护电路元件,连接电路时开关应断开。[2]滑动变阻器的滑片应移到最右端,此时滑动变阻器接入电路的电阻最大,能起到保护电路的作用。
(3) 由图乙可知,电流表选用的是0~0.6A测量范围,分度值为0.02A,其示数为0.24A。则待测电阻的阻值
(4) ①调节滑片P至B处,此时滑动变阻器接入电路的电阻最大,闭合开关,记录此时电流表示数为,电源电压;②调节滑片P至A处,记录此时电流表示数为,此时滑动变阻器接入电路的电阻为0,电路为的简单电路,电源电压;③联立以上两式解得,待测定值电阻
考点4 欧姆定律在串、并联电路中的应用
1.(2025-2026九上·海南西南大学东方实验中学-11月·期中)如图所示,当开关闭合时,灯亮,灯不亮,电流表有示数,电压表无示数,则故障原因可能是( )
A. 断路
B. 短路
C. 断路
D. 短路
【答案】D
【详解】串联电路中一灯亮一灯不亮,电流表有示数,说明电路故障不可能是断路,电压表无示数,说明电压表所测部分短路,则故障原因可能是L2短路,故ABC不符合题意,D符合题意。故选D
2.(2025-2026九上·海南海口中学-11月·期中)如图甲是小灯泡L和电阻R的I-U图象。将小灯泡L和电阻R接入如图乙所示的电路中,电源电压4V,同时闭合开关S1和S2时,下列分析与判断正确的是( )
A. 此时小灯泡L的电阻为20Ω
B. 此时通过电阻R的电流为0.5A
C. 此时整个电路的总电阻大于8Ω
D. 若将小灯泡L和电阻R 串联在5V的电路中,则通过电路的电流为0.2A
【答案】D
【详解】AB.由图乙得,闭合开关和时,灯泡L、定值电阻R并联,电流表测量干路电流。并联电路中各支路两端的电压相等,由图得,当灯泡的电压、定值电阻R的电压均为4V时,灯泡、定值电阻R的电流分别为0.5A、0.2A,此时干路的电流为此时电流表的示数为0.7A。由欧姆定律得,此时小灯泡L的电阻为,故AB错误;C.由欧姆定律得,此时整个电路的总电阻为,故C错误;D.串联电路中,各用电器的总电压等于电源电压,电路中的电流处处相等。若将小灯泡L和电阻R串联在5V的电路中,则小灯泡L和电阻R的总电压为5V,当电路电流为0.2A时,由图甲可知灯泡的电压、定值电阻R的电压分别为1V、4V,此时电源电压为,故D正确。故选D。
3.(2025-2026九上·海南农垦中学·期中)如图所示,电源电压恒定,R1、R2是定值电阻,R1=10Ω,滑动变阻器R3标有“20Ω 0.5A”字样。只闭合开关S1,电流表的示数为0.9A,再闭合开关S2、S3,电流表的示数变为1.5A,求:
(1)电源电压;
(2)R2的阻值;
(3)只闭合开关S3,移动变阻器滑片到最大阻值处时,R1两端的电压。
【答案】(1) (2) (3)
【讲解】(1) 只闭合时,电路中只有,故电源电压
(2) 闭合开关、、时,滑动变阻器短路,与并联,此时,通过的电流因此
(3) 只闭合开关,滑动变阻器与串联,当滑动变阻器滑片滑到最大阻值处时,电压有最小值,由于,根据串联分压,故且得两端的电压
4.(2025-2026九上·海南·期中)阅读短文,回答问题:
南通地铁1号线
2022年11月10日,南通地铁1号线开通运营,南通迈入“地铁时代”,1号线全长39.182千米,共设28座车站,平均站间距约1.5km,均为地下线,地铁1号线速度目标值为80km/h;列车采用6节编组B型列车,每节车厢额定载客量200人,空载总质量为190t,地铁内还设有高清摄像监控能够对地铁实行全方位实时监测。
(1)地铁进出口的闸机可用刷脸、刷卡和扫二维码中的任一方法让乘客通过,闸机识别相当于电路中的 (选填“电源”、“开关”或“用电器”),这三种识别方式构成的电路元件是采取 联的连接方式;
(2)下列有关“南通地铁1号线”的说法中正确的是 ;
A.高清摄像头利用了凸透镜成正立缩小实像的原理
B.地铁进站时,要求乘客离地铁远一些,因为流速大的位置压强大
C.乘坐地铁时,乘客紧握扶手是为了防止自己受到惯性而跌倒
D.地铁运行过程中车轮与轨道摩擦,通过做功方式使轨道内能增加
(3)推重比是衡量地铁牵引能力的重要指标,其含义是地铁匀速运行时的牵引力与车总重的比值。经检测,地铁运行时的总阻力f与地铁速度v满足f=kv2的关系,其中k=400N/m2·s2,则地铁以72km/h的速度在额定满载(设乘客人均质量为50kg,g取10N/kg)运行时的推重比是 ,若地铁牵引电机的效率为80%,则牵引电机每秒耗电 J;
(4)目前的地铁设计中均安装了烟雾报警器,一旦有烟雾产生,烟雾报警系统就会报警,地铁随即自动减速甚至停车。小明在查阅资料后,自行设计了一只“烟雾报警器”,其简化原理图如图所示,烟雾报警器有一个外部光线无法进入的烟室,其中装有激光发射器和带有光敏电阻的电路,电路中电源电压不变,R0为定值电阻,R为光敏电阻,R的阻值与光照强度的关系如表格所示(其中E是表示光照强度的物理量,单位为cd)。当烟雾进入烟室后,激光被烟雾遮挡,使得射向光敏电阻的光照强度减小,当烟雾浓度大于或等于某一值,电路中电流小于或等于300mA,烟雾报警器报警;
光照强度E/cd
1
2
3
4
5
6
光敏电阻R/Ω
80
50
30
24
20
18
①某次测试中,当光照强度为5cd时,测试电压表示数为12V;当光照强度降为1cd时,电压表示数为16V;则电源电压是 V,R0的阻值是 Ω;
②由于长时间工作,导致电源电压降低了1.5V,烟雾报警器在烟雾浓度较小时误报警;在不更换此电源的情况下,要使报警器在达原烟雾浓度值时正常报警,可以通过 (选填“增大”或“减小”)R0的阻值来实现,则更换后的R0阻值为 Ω。
【答案】① 开关 ② 并 ③ D ④ 0.064 ⑤ 4×106 ⑥ 18 ⑦ 10 ⑧ 减小 ⑨ 5
【详解】
(1)[1][2]地铁进出口的闸机可用刷脸、刷卡和扫二维码中的任一方法让乘客通过,闸机识别相当于电路中的开关,由于互不干扰,都可控制,故为并联。
(2)[3]A.高清摄像头利用了凸透镜成倒立、缩小实像的原理,故A错误;B.地铁进站时,要求乘客离地铁远一些,因为流速大的位置压强小,故B错误;C.乘坐地铁时,乘客紧握扶手是为了防止惯性带来的危害,惯性不是力,不能说受到惯性。故C错误;D.地铁运行过程中车轮与轨道摩擦,通过做功方式使轨道内能增加,故D正确。故选D。
(3)[4]地铁匀速运行时的牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等,则有F=f=kv2=400N·m-2·s2×(72km/h)2=400N·m-2·s2×(20m/s)2=1.6×105N地铁满载时的重力G=mg=(190×103kg+6×200×50kg)×10N/kg=2.5×106N地铁以72km/h的速度在额定满载运行时的推重比[5]由可得,动车1s通过的路程牵引力1s内做的功W=Fs=1.6×105N×20m=3.2×106J由可得,消耗的电能(4)①[6][7]由表格读出光照强度为5cd和1cd时的光敏电阻R的阻值分别为20Ω、80Ω,图示电路是R与R0的串联电路,电压表测量光敏电阻R两端的电压;则根据串联电路的特点和欧姆定律可得①②联解① ② 可得U=18V,R0=10Ω②[8]图示电路是R与R0的串联电路,电源电压降低,而报警时电路中的电流I不变,根据可知,可以采取的方法是减小R0阻值。[9]根据题意,报警仪表开始报警时电路中的电流为300mA=0.3A,当电源电压降低了1.5V时,电源电压U′=U-ΔU=18V-1.5V=16.5V正常报警时电路需满足即解得R0=5Ω
5.(2025-2026九上·海南海口·期中)如图所示的电路中,电阻R1的阻值为10Ω,电源电压不变。当断开,闭合时,电流表的示数为0.3A;
(1)求:电源电压;
(2)断开,闭合时,电流表的示数为0.8A。求:通过R2的电流和R2的阻值。
【答案】(1)3V (2)0.5A,6Ω
【讲解】(1) 当断开,闭合时,电路为只有电阻R1接入的简单电路,电流表测量通过R1的电流,可得电源电压为
(2) 当断开,闭合时,电阻R1和R2并联,电流表测量干路总电流。并联电路中各支路两端电压相等,且等于电源电压,所以R1和R2两端的电压均为3V。由于R1两端电压和电阻不变,则通过R1的电流仍为0.3A,通过R2的电流为R2的阻值为
6.(2025-2026九上·海南华侨中学·期中)如图甲所示电路,电源电压恒定,为滑动变阻器、为定值电阻。闭合开关,滑片移动时电流表示数与电压表示数的变化关系图像如图乙所示,则定值电阻的阻值为 ,电源电压为 V。
【答案】①
5 ②
9
【详解】[1][2]由电路图甲可知,滑动变阻器R1与定值电阻R2串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量滑动变阻器R1两端的电压。由图乙图像可知,滑动变阻器接入的最大阻值为滑动变阻器接入的最小阻值为根据串联电路的电压特点和欧姆定律可得解① ② 得,。
7.(2025-2026九上·海南华侨中学·期中)体重超标已影响了部分中学生的身心健康,为了动态监测学生的体重情况,我校科技创新小组设计了一台由电流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,电流表量程为,踏板重力不计,求:
(1)由图乙可知,压敏电阻的阻值随着压力的增大而 ;(选填“增大”或“减小”)
(2)闭合开关S,当体重计空载时,电路中的电流为0.12A,电源电压为多少;
(3)当体重计示数为时,两端的电压为多少;
(4)此体重计所能测量的最大体重为多少牛。
【答案】(1)减小 (2)6V (3)1.5V (4)1200N
【讲解】(1) 由图乙可知,压敏电阻的阻值与其所受到的压力关系图像是一条向下的曲线,可知压敏电阻的阻值随着压力的增大而减小。
(2) 由图甲可知,两电阻串联,电流表测的是电路中的电流。闭合开关S,当体重计空载时,由图乙可知,此时压敏电阻的阻值为,根据串联电路的电阻规律可得,此时的电路总电阻为根据欧姆定律可得,电源电压为
(3) 当体重计示数为时,由图乙可知,此时压敏电阻的阻值为,根据串联电路的电阻规律可得,此时的电路总电阻为根据欧姆定律可得,此时的电路电流为则两端的电压为
(4) 根据题意可知,压敏电阻所受到的压力越大时,压敏电阻的阻值越小,电路的总电阻越小,根据欧姆定律可知,电路中的电流越大,由于电流表量程为,所以,电路中的最大电流为,根据欧姆定律可得,此时电路的总电阻为则压敏电阻的阻值为由图乙可知,此时的压力为1200N,所以,此体重计所能测量的最大体重为1200N。
8.(2025-2026九上·海南海口第一中学·期中)某同学用实验室的器材和一个湿敏电阻R,将实验室的电压表改装成了一个可以监测湿度的湿度监测仪,如图11甲所示为其内部的简化电路图。已知电源电压为12V,定值电阻的阻值为20Ω,湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图像如图11乙所示,求:
(1)空气湿度为0时,湿敏电阻R的阻值和电路中的电流;
(2)该湿度监测仪零刻度线所对应的电压值;
(3)电压表示数为9V时,空气的湿度。
【答案】(1)10Ω,0.4A;(2)4V;(3)50%
【详解】解:(1)由乙表可知,当空气湿度为0时,湿敏电阻R对应的阻值为10Ω;由甲图可知,湿敏电阻R与定值电阻串联,空气湿度为0时,电路的总电阻为空气湿度为0时,电路中的电流(2)该湿度监测仪零刻线所对应的电压值(3)电压表示数为9V时,定值电阻的阻值两端的电压为根据串联电路电流处处相等的特点,通过湿敏电阻R的电流为则此时湿敏电阻R的阻值为由图可知,此时空气的温度为50%。答:(1)空气湿度为0时,湿敏电阻R的阻值10Ω;电路中的电流0.4A;
(2)该湿度监测仪零刻线所对应的电压值4V;
(3)电压表示数为9V时,空气的湿度50%。
9.(2025-2026九上·海南海口龙华区第五学区-11月·期中)在如图所示的电路中,已知电阻阻值为10Ω。闭合开关S后,电流表\mathrm{A}_{ & 1}的示数为1.5A,电流表A的示数为2A,求:
(1)电阻两端的电压;
(2)通过的电流;
(3)电阻的阻值。
【答案】(1)15V (2)0.5A (3)30Ω
【讲解】(1) 由题可知两电阻并联电流表A测干路电流,A1测电阻所在支路电流,电阻两端的电压为(2) 根据并联电路电流规律求通过的电流(3) 并联电路各支路电压相等,根据求电阻的阻值为
10.(2025-2026九上·海南海口中学-11月·期中)为反对浪费,响应“光盘行动”,小明为自助餐厅的餐桌设计了“光盘仪”:如图所示,载盘台下方装有压力传感器,当电路中的电流达到0.03A时,人一旦离开餐桌,会发出提示音,提醒食客盘内剩余食物的质量达到或超过规定值。已知电源电压为3V,定值电阻R0为50Ω,空餐盘质量为100g,传感器R1的阻值随载盘台所载质量变化的关系如下表所示。求:
载盘台所载质量m/g
100
110
120
130
140
150
160
传感器R1/Ω
100
90
80
70
60
50
40
(1)当载盘台上只有一个空餐盘时,电路中的电流是多少?
(2)当餐盘和食物的质量是130g时,传感器R1两端的电压是多少?
(3)当盘内食物剩余的质量达到多少克,会发出提示音?
【答案】(1)
0.02A (2)
1.75V (3)
50g
【讲解】(1) 当载盘台上只有一个空餐盘时,载盘台所载质量。由表格可知,此时传感器的阻值为。电路的总电阻为根据欧姆定律,电路中的电流为
(2) 当餐盘和食物的质量是130g时,载盘台所载质量。由表格可知,此时传感器的阻值为 。电路的总电阻为此时电路中的电流为传感器两端的电压为
(3) 当发出提示音时,电路中的电流。此时电路的总电阻为此时传感器的阻值为由表格可知,当传感器阻值为50Ω时,载盘台所载的总质量。因为空餐盘的质量,所以盘内剩余食物的质量为
考点5 电路动态分析
1.(2025-2026九上·海南农垦中学·期中)在图所示的电路中,闭合电键S,电路正常工作.一段时间后灯L熄灭,一个电表的示数变大,另一个电表的示数变小.将两用电器位置互换后再次闭合电键S,两个电表指针均发生明显偏转.若电路中只有一处故障,且只发生在灯L或电阻R上,则 ( )
A. 灯L断路
B. 灯L短路
C. 电阻R断路
D. 电阻R短路
【答案】B
【详解】闭合电键S,电路正常工作.一段时间后灯L熄灭,一个电表的示数变大,另一个电表的示数变小.若灯L断路,电流表示数减小为零,电压表增大等于电源电压,符合题意,若灯L短路,电路电阻减小,电流表示数增大,电压表示数减小为零,符合若电阻R断路,则电流表与电压表示数均减小为零,不符合题意,若电阻R短路,则两表示数增大,不符合题意,将两用电器位置互换后再次闭合电键S,两个电表指针均发生明显偏转.若灯L断路,则两表为零,不符合题意,若灯L短路,两表均有示数,故答案选B。
2.(2025-2026九上·海南琼海嘉积中学-11月·期中)小明同学按照下图所示的电路进行实验探究,两个灯的规格相同.当开关闭合时,其中一个灯亮,一个灯不亮,电压表有示数.则故障原因可能是( )
A. L1短路
B. L1断路
C. L2短路
D. L2断路
【答案】A
【详解】一个灯亮,一个灯不亮,说明电路是通路,电压表有示数,说明电路中有电流通过,灯L2没有短路,此电路为通路,所以灯L1短路.
3.(2025-2026九上·海南海口中学-11月·期中)如图所示是为电动汽车“油门”模拟图:脚往下踩“油门”时,旋转滑片在电阻圈上逆时针转动,下列说法错误的是( )
A. 踩“油门”时电阻圈的阻值变小
B. 应将“E”、“F”分别与“M”、“N”连接
C. 踩“油门”时电流表示数变大
D. 踩“油门”时电阻圈两端的电压变小
【答案】B
【详解】ACD.如图所示,踩油门,电动机速度变快,表明电流变大,则电阻圈电流从M进,N出,滑片绕O点在电阻圈上逆时针转动,接入电路阻值减小,因此在电源电压不变时,电路电流增大,电流表示数变大。电动机两端电压变大,电阻圈两端电压变小,故ACD正确,不符合题意;B.若将“E”、“F”分别与“M”、“N”连接,则滑动变阻器的全部电阻丝都接入了电路,此时滑动变阻器相当于一个定值电阻,无论怎样移动滑片,其接入电路的阻值都不会改变,无法起到调节电流、控制车速的作用。故B错误,符合题意。故选 B。
4.(2025-2026九上·海南海口·期中)按图所示的电路进行实验,当闭合电键后发现电流表指针不动,电压表读数正常,则可能出现的情况是:( )
A. 电流表烧坏了
B. 电源的正、负极接反了
C. 灯泡的灯丝断了或电流表短路了
D. 电流表的量程选得不合适
【答案】C
【详解】A.如果电流表烧坏了,整个电路断路,电压表也不会有示数,故A不符合同意;B.如果电源的正、负极接反了,电流表、电压表指针都会反向偏转,故B不符合同意;C.如果灯泡的灯丝断了,电路中没有电流,电流表无示数,但电压表与电源之间是连通的,电压表有示数。如果电流表短路,电流表也会没有示数,电压表会正常有示数。故C符合题意;D.如果电流表的量程选得不合适,电流表的示数过大或过小,不能无示数。故D不符合题意。故选C。
5.(2025-2026九上·海南华侨中学·期中)海南永兴火山岩种植的荔枝王,是荔枝界的大块头,有的比鸡蛋还大,肉厚核小,口感清甜却不甜腻。果农用甜敏电阻检测荔枝王的含糖量,下图是检测电路,电源电压恒定,是定值电阻,甜敏电阻的阻值随含糖量的升高而增大。将甜敏电阻逐次附着在切开的荔枝王上,当检测到含糖量更高的荔枝王时( )
A. 电流表示数更大
B. 电压表示数更大
C. 电压表和电流表示数的比值不变
D. 电流表示数更小,电压表示数更大
【答案】C
【详解】ABD.由图可知,R1与R串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量R1两端的电压,当荔枝王含糖量升高时,R的阻值变大,根据串联电路的特点知,电路中的总电阻变大,在电源电压不变时,根据欧姆定律知,电路中的总电流变小,则通过定值电阻R1的电流变小,则电流表示数变小,R1为定值电阻,电阻大小不变,根据U=IR可知R1两端的电压也变小,则电压表示数变小,故ABD不符合题意;C.由可知,电压表和电流表示数的比值等于R1的阻值,R1的阻值不变,电压表和电流表示数的比值不变,故C符合题意。故选C。
6.(2025-2026九上·海南海口第一中学·期中)如图所示是油量自动测定装置的示意图,O为杠杆支点,R0为定值电阻,Rx是滑动变阻器,当闭合开关S后( )
A. 滑动变阻器Rx连入电路的阻值随油量的增加而增大
B. 电流表的读数随油量的增加而减小
C. 电压表的读数随油量的增加而增大
D. 电压表改装成油量表刻度均匀
【答案】C
【详解】由电路图可知,定值电阻R0与滑动变阻器Rx串联,电流表串联在电路中,电压表测R0两端的电压;A.当油量增加时,浮标上移,在杠杆的作用下滑片下移,变阻器Rx接入电路的电阻减小,电路中的总电阻减小,故A错误;B.由I=U/R可知,电路中的电流增大,即电流表的示数增大,故B错误;C.由U=IR可知,R0两端的电压增大,即电压表的示数增大,故C正确;D.因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的电流:I=,电压表的示数:U0=IR0=R0,因U0与Rx不成正比,所以,电压表改装成油量表时,刻度不均匀,故D错误;故应选C。
7.(2025-2026九上·海南·期中)在中学生科技创新大赛中,某参赛小组设计了一种测定风力大小的装置如图甲所示,迎风板与压敏电阻Rx连接,工作时迎风板总是正对风吹来的方向。压敏电阻的阻值随风力变化而变化,其阻值Rx与风力F关系如图乙所示,电压表的读数范围为。电源电压恒为12V,定值电阻R为4Ω。下列选项正确的是( )
A. 开关闭合后,无风时电压表的示数是4V
B. 当风力增大时,电路中的电流变小
C. 电压表示数为6V时,风力是450N
D. 该装置所能测量的最大风力为500N
【答案】D
【详解】由甲电路图可知,R与Rx串联,电压表测R两端的电压。A.由图乙可知,当无风时,电阻,根据欧姆定律可得,电路中的电流电压表的示数故A错误;B.由图乙可知,风力增大时,Rx的阻值减小,R的电阻不变,所以电路中的总电阻减小,总电压一定,由可知,电路中的电流变大,故B错误;C.当电压表的示数为6V,即,电路中的电流因为串联电路中总电压等于各用电器两端电压之和,所以Rx两端的电压则压敏电阻的阻值由图乙可知,风力为400N,故C错误;D.当所测风力最大时,Rx的阻值最小,电路中电流最大,则电压表的示数最大,即,Rx两端的电压电路中的电流则压敏电阻的阻值由图乙可知,该装置所能测量的最大风力为500N,故D正确。故选D。
8.(2025-2026九上·海南海口第一中学·期中)在如图所示的电路中,当开关S断开时,电阻与是 联连接的。当开关S闭合时,电压表的示数将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】① 串 ② 变小
【详解】[1]由电路图可知,当开关断开时,电阻R1与R2是逐个顺次,首尾相接的,故电阻R1与R2是串联的;[2]开关S断开时,电压表测量的是R1两端的电压,当开关S闭合时,R1和电压表被短路,故电压表的示数变小,为零。
9.(2025-2026九上·海南·期中)如图是汽车油量表的工作原理图:
(1)浮标与滑片间应选用 (细线/硬杆)连接;
(2)定值电阻 可在油 (加满/耗尽)时保护电路;
(3)油量表是用 表改装的,当油箱中的油面下降时,油量表的示数将 (变大/变小/不变)。
【答案】(1)硬杆 (2)加满 (3)① 电流 ② 变小
【讲解】(1) 浮标与滑片之间由硬杆相连,组成了杠杆,通过浮标的升降可以改变滑动变阻器接入电路的阻值,因此应连接硬杆。
(2) 油箱中的油量越多,液面越高,浮标向上,则滑动变阻器滑片P向下滑动,导致滑动变阻器接入电路的阻值减小,当油量加满时,滑动变阻器接入电路阻值最小,电路中的电流最大,此时定值电阻 起到了保护电路的作用。
(3) [1]油量表串联在电路中,因此它相当于电流表。[2]当油箱中的油面下降时,浮标向下,滑片P向上移动,滑动变阻器接入电路的阻值增大,电路的总电阻增大,根据欧姆定律可知,通过电路中的电流减小,因此油量表的示数将变小。
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·海南农垦中学·期中)在“探究电流与电压的关系”实验中,实验小组设计并连接了如图甲所示的电路。
(1)连接电路时,开关应处于断开状态,滑动变阻器的滑片应滑到最 (选填“左”或“右”)端;
(2)连接好电路,闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,已知导线、仪表均完好且接触良好,则故障原因可能是定值电阻 (选填“断路”或“短路”);
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为1.0V时,电流表示数如图乙所示,则电流表示数为 A;继续移动滑动变阻器的滑片,进行多次测量,记录实验数据如表:
实验次数
1
2
3
4
电压U/V
1.0
1.6
2.2
2.8
电流I/A
0.16
0.22
0.28
(4)分析表中数据可知:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成 。
2.(2025-2026九上·海南乐东·期中)小林在实验室用如图甲所示装置探究电流与电压的关系。
实验次数
电压U/V
电流I/A
1
1
0.1
2
2
0.2
3
3
0.3
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲电路连接完整;
(2)连接好电路后,闭合开关并移动滑片,此时发现电流表无示数,但电压表示数接近电源电压,可能的故障原因是 。排除故障后,某次电流表示数如图乙所示,读出此时的电流值 A;
(3)分析表中实验数据,得出实验结论: 。
3.(2025-2026九上·海南海口·期中)在探究“电流与电阻的关系”实验中,小明设计了如图甲所示电路图,选用器材如下:2节新干电池(3V)、阻值分别为的定值电阻、滑动变阻器()、电压表、电流表、开关及导线若干。请回答下列问题:
(1)连接电路时,开关应处于 状态:滑动变阻器滑片P处在最右端;
(2)实验过程中小凯发现电压表示数接近0V,电流表有示数,造成此故障的原因可能是 ;
(3)排除故障后,小明更换定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,将实验数据填入表中。当更换20Ω的定值电阻进行实验时,电流表的示数如图乙所示,则通过定值电阻的电流为 A,由此可知,小明控制定值电阻两端的电压为 V;
电阻R/Ω
5
10
20
电流I/A
0.4
0.2
(4)如图丙是根据实验数据绘制的图像,分析图像,可得到的结论: 。
4.(2025-2026九上·海南华侨中学·期中)小林在实验室用如图甲所示装置探究电流与电压的关系。
实验次数
电压
电流/A
1
1
0.1
2
2
0.2
3
3
0.3
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲电路连接完整 ;(要求:滑动变阻器滑片向左移动时,电流表示数变小)
(2)连接电路时,开关应该 ;(选填“断开”或“闭合”)
(3)连接好电路后,闭合开关并移动滑片,此时发现电流表无示数,但电压表示数接近电源电压,可能的故障原因是 。排除故障后,某次电流表示数如图乙所示,读出此时的电流值 A;
(4)小林在实验中又测出几组数据记录在表格中,分析表格中实验数据,得出实验结论: 。
5.(2025-2026九上·海南海口第一中学·期中)在“探究电流与电阻的关系”实验中,选用的器材有:电源(恒为4.5V),定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),滑动变阻器(20Ω 1A),电压表,电流表,开关,导线等。
(1)图中电路还有一条导线未连接,请用笔画线代替导线补充完整,要求滑片向左移动时滑动变阻器的阻值变大;
(2)连接电路时,开关应处于 状态。
(3)在AB间接入的定值电阻,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P,使电压表示数为1.5V,记录电流表示数。断开开关,将AB间电阻换成,闭合开关后,发现电压表示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”),此时应调节滑片P,直至电压表示数为 V时再次记录电流表示数。
(4)当AB间换成的电阻时,无论怎样移动滑片P,都无法完成实验,此时应该换用最大阻值不小于 的滑动变阻器。
6.(2025-2026九上·海南海口龙华区第五学区-11月·期中)“探究电流与电压和电阻的关系”的实验中,准备的电学器材:电源(4.5V)、电流表、电压表、滑动变阻器R标有“30Ω 1A”、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω、30Ω)、开关、导线若干。
实验次序
1
2
3
U/V
1.5
2
2.5
I/A
0.15
0.2
0.25
(1)“探究电流与电压的关系”实验
①按如图甲所示电路图连接实物时,开关应 。试触时发现:电流表指针向零刻度线左侧偏转,如图乙所示,则电路连接出现的错误是 ;
②分析数据,得出结论:电阻一定时,导体中的电流与导体两端电压成 比;
③小辉分析表中数据可知该同学所用的定值电阻阻值为 Ω;
(2)“探究电流与电阻的关系”实验,步骤如下:
①将的定值电阻接入A、B两点间,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为,读出电流表示数;
②接下来用的电阻替换的电阻,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表示数 (选填“大于”、“小于”或“等于”)2V时,读出电流表示数。
7.(2025-2026九上·海南·期中)小明利用下列器材:学生电源、五个定值电阻、、、、、标有“20Ω 1A”的滑动变阻器等实验器材,探究“电流与电阻关系”的实验。
(1)图甲是连接的电路,其中有一根导线连接错误,请你在这根导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的连线 ;闭合开关前,滑动变阻器滑片滑至最 (右端/左端);
(2)连线正确后闭合开关,电流表无示数,电压表有示数,可能的原因是 ;
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P到某一位置,记录数据时,电流表示数如图乙中所示为 A; 再依次用剩下4个电阻替换5Ω的电阻,调节滑动变阻器滑片 P, 直到 ,再记录另一只电表的读数;
(4)当接入R5时,无论如何调节滑动变阻器,均不能调到所需数值,为能完成实验,电源电压选取范围是 V。调整电源后,多次实验的结果如表所示:
实验序号
1
2
3
4
5
电阻阻值
5
10
12.5
20
25
电流表示数
0.2
0.1
0.1
0.08
电阻倒数
0.2
0.1
0.08
0.05
0.04
(5)处理数据描绘图像时,选取作 (选填“”或“I- R”) 图线,这样做的优点是 。
考点2 欧姆定律
1.(2025-2026九上·海南乐东·期中)关于欧姆定律公式,可变形为。下列说法正确的是( )
A. 导体的电阻与电压成正比
B. 导体的电阻是导体本身的一种性质,电流、电压不影响电阻的大小
C. 电压一定时,导体的电阻与通过导体的电流成反比
D. 当导体两端的电压变为0V时,导体的电阻变为0Ω
2.(2025-2026九上·海南农垦中学·期中)如图是关于电阻A、B的I-U图,由图可知,电阻值较大的电阻是 Ω,若将A、B两电阻并联后接入电压为2V的电源两端,则并联干路中的电流是 A。
3.(2025-2026九上·海南海口中学-11月·期中)一个灯泡的电阻是20Ω,正常工作的电压是8V,灯泡正常工作时通过它的电流是 A。现在把它接到电压是12V的电源上,要使它正常工作,需要给它串联一个阻值为 Ω的分压电阻。
4.(2025-2026九上·海南海口龙华区第五学区-11月·期中)当一段导体两端接电压时,通过它的电流是,则导体的电阻是 ;当这段导体未接入电路时,电阻是 。
考点3 电阻的测量
1.(2025-2026九上·海南·期中)亮亮设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路。其电路原理图如图所示,电源电压保持不变。电压表量程为,是定值电阻,阻值为, 是热敏电阻,其电阻随环境温度变化的关系如图所示。闭合开关S后,当环境温度为20℃时,求:
(1)的阻值为多少?此时电压表的示数为,通过的电流为多少?
(2)电源电压为多少?
(3)电压表两端电压不能超过其最大测量值,则此电路所允许的最高环境温度是多少?
2.(2025-2026九上·海南海口中学-11月·期中)小南用图甲所示的电路测量电阻R的阻值。
(1)根据电路图将实物图连接完整 ;
(2)连接电路时开关应 ,滑动变阻器的滑片应移到最 端;
(3)闭合开关,调节滑动变阻器,此时电压表示数为2.4V,电流表示数如图丙,则待测电阻的阻值为 Ω;
(4)如图丁,小南按照老师的要求,设计了在缺少电压表时,测量待测电阻R2阻值的方案,R0为滑动变阻器的最大阻值。
①检查电路无误后,调节滑片P至B处,闭合开关,记录此时电流表示数为;
②调节滑片P至A处,记录此时电流表示数为;
③待测定值电阻Rx= (用、和表示)。
考点4 欧姆定律在串、并联电路中的应用
1.(2025-2026九上·海南西南大学东方实验中学-11月·期中)如图所示,当开关闭合时,灯亮,灯不亮,电流表有示数,电压表无示数,则故障原因可能是( )
A. 断路
B. 短路
C. 断路
D. 短路
2.(2025-2026九上·海南海口中学-11月·期中)如图甲是小灯泡L和电阻R的I-U图象。将小灯泡L和电阻R接入如图乙所示的电路中,电源电压4V,同时闭合开关S1和S2时,下列分析与判断正确的是( )
A. 此时小灯泡L的电阻为20Ω
B. 此时通过电阻R的电流为0.5A
C. 此时整个电路的总电阻大于8Ω
D. 若将小灯泡L和电阻R 串联在5V的电路中,则通过电路的电流为0.2A
3.(2025-2026九上·海南农垦中学·期中)如图所示,电源电压恒定,R1、R2是定值电阻,R1=10Ω,滑动变阻器R3标有“20Ω 0.5A”字样。只闭合开关S1,电流表的示数为0.9A,再闭合开关S2、S3,电流表的示数变为1.5A,求:
(1)电源电压;
(2)R2的阻值;
(3)只闭合开关S3,移动变阻器滑片到最大阻值处时,R1两端的电压。
4.(2025-2026九上·海南·期中)阅读短文,回答问题:
南通地铁1号线
2022年11月10日,南通地铁1号线开通运营,南通迈入“地铁时代”,1号线全长39.182千米,共设28座车站,平均站间距约1.5km,均为地下线,地铁1号线速度目标值为80km/h;列车采用6节编组B型列车,每节车厢额定载客量200人,空载总质量为190t,地铁内还设有高清摄像监控能够对地铁实行全方位实时监测。
(1)地铁进出口的闸机可用刷脸、刷卡和扫二维码中的任一方法让乘客通过,闸机识别相当于电路中的 (选填“电源”、“开关”或“用电器”),这三种识别方式构成的电路元件是采取 联的连接方式;
(2)下列有关“南通地铁1号线”的说法中正确的是 ;
A.高清摄像头利用了凸透镜成正立缩小实像的原理
B.地铁进站时,要求乘客离地铁远一些,因为流速大的位置压强大
C.乘坐地铁时,乘客紧握扶手是为了防止自己受到惯性而跌倒
D.地铁运行过程中车轮与轨道摩擦,通过做功方式使轨道内能增加
(3)推重比是衡量地铁牵引能力的重要指标,其含义是地铁匀速运行时的牵引力与车总重的比值。经检测,地铁运行时的总阻力f与地铁速度v满足f=kv2的关系,其中k=400N/m2·s2,则地铁以72km/h的速度在额定满载(设乘客人均质量为50kg,g取10N/kg)运行时的推重比是 ,若地铁牵引电机的效率为80%,则牵引电机每秒耗电 J;
(4)目前的地铁设计中均安装了烟雾报警器,一旦有烟雾产生,烟雾报警系统就会报警,地铁随即自动减速甚至停车。小明在查阅资料后,自行设计了一只“烟雾报警器”,其简化原理图如图所示,烟雾报警器有一个外部光线无法进入的烟室,其中装有激光发射器和带有光敏电阻的电路,电路中电源电压不变,R0为定值电阻,R为光敏电阻,R的阻值与光照强度的关系如表格所示(其中E是表示光照强度的物理量,单位为cd)。当烟雾进入烟室后,激光被烟雾遮挡,使得射向光敏电阻的光照强度减小,当烟雾浓度大于或等于某一值,电路中电流小于或等于300mA,烟雾报警器报警;
光照强度E/cd
1
2
3
4
5
6
光敏电阻R/Ω
80
50
30
24
20
18
①某次测试中,当光照强度为5cd时,测试电压表示数为12V;当光照强度降为1cd时,电压表示数为16V;则电源电压是 V,R0的阻值是 Ω;
②由于长时间工作,导致电源电压降低了1.5V,烟雾报警器在烟雾浓度较小时误报警;在不更换此电源的情况下,要使报警器在达原烟雾浓度值时正常报警,可以通过 (选填“增大”或“减小”)R0的阻值来实现,则更换后的R0阻值为 Ω。
5.(2025-2026九上·海南海口·期中)如图所示的电路中,电阻R1的阻值为10Ω,电源电压不变。当断开,闭合时,电流表的示数为0.3A;
(1)求:电源电压;
(2)断开,闭合时,电流表的示数为0.8A。求:通过R2的电流和R2的阻值。
6.(2025-2026九上·海南华侨中学·期中)如图甲所示电路,电源电压恒定,为滑动变阻器、为定值电阻。闭合开关,滑片移动时电流表示数与电压表示数的变化关系图像如图乙所示,则定值电阻的阻值为 ,电源电压为 V。
7.(2025-2026九上·海南华侨中学·期中)体重超标已影响了部分中学生的身心健康,为了动态监测学生的体重情况,我校科技创新小组设计了一台由电流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,电流表量程为,踏板重力不计,求:
(1)由图乙可知,压敏电阻的阻值随着压力的增大而 ;(选填“增大”或“减小”)
(2)闭合开关S,当体重计空载时,电路中的电流为0.12A,电源电压为多少;
(3)当体重计示数为时,两端的电压为多少;
(4)此体重计所能测量的最大体重为多少牛。
8.(2025-2026九上·海南海口第一中学·期中)某同学用实验室的器材和一个湿敏电阻R,将实验室的电压表改装成了一个可以监测湿度的湿度监测仪,如图11甲所示为其内部的简化电路图。已知电源电压为12V,定值电阻的阻值为20Ω,湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图像如图11乙所示,求:
(1)空气湿度为0时,湿敏电阻R的阻值和电路中的电流;
(2)该湿度监测仪零刻度线所对应的电压值;
(3)电压表示数为9V时,空气的湿度。
9.(2025-2026九上·海南海口龙华区第五学区-11月·期中)在如图所示的电路中,已知电阻阻值为10Ω。闭合开关S后,电流表\mathrm{A}_{ & 1}的示数为1.5A,电流表A的示数为2A,求:
(1)电阻两端的电压;
(2)通过的电流;
(3)电阻的阻值。
10.(2025-2026九上·海南海口中学-11月·期中)为反对浪费,响应“光盘行动”,小明为自助餐厅的餐桌设计了“光盘仪”:如图所示,载盘台下方装有压力传感器,当电路中的电流达到0.03A时,人一旦离开餐桌,会发出提示音,提醒食客盘内剩余食物的质量达到或超过规定值。已知电源电压为3V,定值电阻R0为50Ω,空餐盘质量为100g,传感器R1的阻值随载盘台所载质量变化的关系如下表所示。求:
载盘台所载质量m/g
100
110
120
130
140
150
160
传感器R1/Ω
100
90
80
70
60
50
40
(1)当载盘台上只有一个空餐盘时,电路中的电流是多少?
(2)当餐盘和食物的质量是130g时,传感器R1两端的电压是多少?
(3)当盘内食物剩余的质量达到多少克,会发出提示音?
考点5 电路动态分析
1.(2025-2026九上·海南农垦中学·期中)在图所示的电路中,闭合电键S,电路正常工作.一段时间后灯L熄灭,一个电表的示数变大,另一个电表的示数变小.将两用电器位置互换后再次闭合电键S,两个电表指针均发生明显偏转.若电路中只有一处故障,且只发生在灯L或电阻R上,则 ( )
A. 灯L断路
B. 灯L短路
C. 电阻R断路
D. 电阻R短路
2.(2025-2026九上·海南琼海嘉积中学-11月·期中)小明同学按照下图所示的电路进行实验探究,两个灯的规格相同.当开关闭合时,其中一个灯亮,一个灯不亮,电压表有示数.则故障原因可能是( )
A. L1短路
B. L1断路
C. L2短路
D. L2断路
3.(2025-2026九上·海南海口中学-11月·期中)如图所示是为电动汽车“油门”模拟图:脚往下踩“油门”时,旋转滑片在电阻圈上逆时针转动,下列说法错误的是( )
A. 踩“油门”时电阻圈的阻值变小
B. 应将“E”、“F”分别与“M”、“N”连接
C. 踩“油门”时电流表示数变大
D. 踩“油门”时电阻圈两端的电压变小
4.(2025-2026九上·海南海口·期中)按图所示的电路进行实验,当闭合电键后发现电流表指针不动,电压表读数正常,则可能出现的情况是:( )
A. 电流表烧坏了
B. 电源的正、负极接反了
C. 灯泡的灯丝断了或电流表短路了
D. 电流表的量程选得不合适
5.(2025-2026九上·海南华侨中学·期中)海南永兴火山岩种植的荔枝王,是荔枝界的大块头,有的比鸡蛋还大,肉厚核小,口感清甜却不甜腻。果农用甜敏电阻检测荔枝王的含糖量,下图是检测电路,电源电压恒定,是定值电阻,甜敏电阻的阻值随含糖量的升高而增大。将甜敏电阻逐次附着在切开的荔枝王上,当检测到含糖量更高的荔枝王时( )
A. 电流表示数更大
B. 电压表示数更大
C. 电压表和电流表示数的比值不变
D. 电流表示数更小,电压表示数更大
6.(2025-2026九上·海南海口第一中学·期中)如图所示是油量自动测定装置的示意图,O为杠杆支点,R0为定值电阻,Rx是滑动变阻器,当闭合开关S后( )
A. 滑动变阻器Rx连入电路的阻值随油量的增加而增大
B. 电流表的读数随油量的增加而减小
C. 电压表的读数随油量的增加而增大
D. 电压表改装成油量表刻度均匀
7.(2025-2026九上·海南·期中)在中学生科技创新大赛中,某参赛小组设计了一种测定风力大小的装置如图甲所示,迎风板与压敏电阻Rx连接,工作时迎风板总是正对风吹来的方向。压敏电阻的阻值随风力变化而变化,其阻值Rx与风力F关系如图乙所示,电压表的读数范围为。电源电压恒为12V,定值电阻R为4Ω。下列选项正确的是( )
A. 开关闭合后,无风时电压表的示数是4V
B. 当风力增大时,电路中的电流变小
C. 电压表示数为6V时,风力是450N
D. 该装置所能测量的最大风力为500N
8.(2025-2026九上·海南海口第一中学·期中)在如图所示的电路中,当开关S断开时,电阻与是 联连接的。当开关S闭合时,电压表的示数将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
9.(2025-2026九上·海南·期中)如图是汽车油量表的工作原理图:
(1)浮标与滑片间应选用 (细线/硬杆)连接;
(2)定值电阻 可在油 (加满/耗尽)时保护电路;
(3)油量表是用 表改装的,当油箱中的油面下降时,油量表的示数将 (变大/变小/不变)。
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左
②短路
③0.1
④正比
2.【答案】(1)
(2)①R断路
②0.28
(3)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
3.【答案】(1)断开
(2)定值电阻R短路
(3)①0.1
②
(4)当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
4.【答案】(1)
(2)断开
(3)①
定值电阻断路
②0.28(4)电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比
(2)连接电路时,为了保护电路安全,开关应该断开。
(3)[1]闭合开关后,电流表无示数,说明电路可能断路:电压表示数接近电源电压,即电压表的两端相当
于接在电源的两端,说明电压表外侧电路正常,与电压表并联的用电器发生断路,因此故障可能是定值电
阻断路。[2]由图乙可知,电流表测量范围为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.28A。
115
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(4)根据表格数据可知,电压增大时,电压与对应的电流的比值不变,即
R=U、1V
2V
3V
I0.1A0.2A0.3A
=102因此可得出结论:电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压
成正比。
■SB
5.【答案】(1)
(2)断开
(3)①变
大
②1.5
(4)40
B
(2)连接电路时,开关处于断开状态是为了防止电路连接过程中
出现短路等故障,保护电源、电表和用电器。
(3)[1]本实验的核心是控制定值电阻两端的电压不变,即保持电压表示数为1.5V。当把52电阻换成102
电阻时,根据串联分压原理:
U1=B,电阻增大,其两端分压也会增大,因此电压表示数变大。[2]为了
U,R2
保证实验条件的一致性,必须调节滑片,使电压表示数回到1.5V后再记录数据。
(4)已知电源电压U=4.5V,定值电阻两端电压UR=1.5V,则滑动变阻器两端电压
U粉=4.5V-1.5V=3V当定值电阻R=20Q时,串联电路中电流相等,即1=0=Vz代入数据:
RR浴
1.5V_3
202
R解得R净=40Q,因此滑动变阻器最大阻值应不小于4O3。
6.【答案】(1)①断开
②电流表正负接线柱接反了
③正
④
10
(2)等于
215
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7.【答案】(1)①
②右端
(2)定值电阻断
路
(3)①0.4②2(4)2~3.6
00I-员
@1与只成正比,正比图修是
过原点的直线,更便于直观得出结论
考点2欧姆定律
1.【答案】B
2.【答案】①10
②0.6
3.【答案】①0.4
②10
4.【答案】①6
②6
》
考点3电阻的测量
1.【答案】(1)2502,0.01A:(2)4V;(3)100℃
2.【答案】(1)
(2)①断开
②
右
(3)10(4)I1R
I2-I1
315
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甲
(2)[1]为了防止电路连接过程中出现短路等问题,保护电路元件,连
接电路时开关应断开。[2]滑动变阻器的滑片应移到最右端,此时滑动变阻器接入电路的电阻最大,能起到
保护电路的作用。
(3)由图乙可知,电流表选用的是00.6A测量范围,分度值为0.02A,其示数为0.24A。则待测电阻的阻
值R=24Y=100
0.24A
(④)①调节滑片P至B处,此时滑动变阻器接入电路的电阻最大,闭合开关,记录此时电流表示数为1.电
源电压U=I1R,+I1Rx;②调节滑片P至A处,记录此时电流表示数为I2.此时滑动变阳器接入电路的电阻为0.电路为Rx的简单电
I Ro
U,R®联立上两武解得,箱淀植电R
》
考点4欧姆定律在串、并联电路中的应用
1.【答案】D
2.【答案】D
3.【答案】(1)9V
(2)152
(3)3V
4.【答案】①开关
②并
③D
④0.064
⑤4×10
⑥
18
⑦10
⑧减小
⑨5
5.【答案】(1)3V
(2)0.5A,62
6.【答案】①
5
③
9
4/5
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7.【答案】(1)减小
(2)6V
(3)1.5V
(4)1200N
8.【答案】(1)10,0.4A;(2)4V;(3)50%
9.【答案】(1)15V
(2)0.5A
(3)302
10.【答案】(1)
0.02A
(2)
1.75V
(3)
50g
》
考点5电路动态分析
1.【答案】B
2.【答案】A
3.【答案】B
4.【答案】C
5.【答案】c
6.【答案】c
7.【答案】D
8.【答案】①串
②变小
9.【答案】(1)硬杆
(2)加满
(3)①电流
②变小
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