内容正文:
专题05 欧姆定律
考点1 电流与电压、电阻的关系
1.【答案】AC
2.【答案】AD
3.【答案】① 左 ② 25
4.【答案】(1) (2)短路 (3)① 左 ② 电压 (4)当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成反比 (5)用电阻箱代替定值电阻进行实验
(2) 电路连接正确后闭合开关,发现电流表有示数,表明电路为通路,没有断路,可能存在短路,电压表无示数,表明电压表测量范围内可能存在短路,故此时电路中的故障可能是定值电阻短路。
(3) [1][2]实验中,当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,根据分压原理,电阻两端的电压变大,研究电流与电阻关系时要控制电压不变,根据串联电路电压的规律,要增大变阻器两端的电压,由分压原理,要增大变阻器的阻值,故应将变阻器滑片向左滑动,使电压表的示数保持不变,眼睛应该观察电压表。
(4) 根据如图乙所示的电流I随电阻的倒数变化的图像知,电流与电阻的倒数成正比,即电流与电阻成反比,故可以得到的结论是:电压不变时,通过导体电流与导体的电阻成反比。
(5) 由于电阻箱既可以改变电阻的大小,又可以读出接入电路的电阻,故为了减少拆装电路麻烦,可将定值电阻换为电阻箱。
5.【答案】(1) (2)定值电阻断路 (3) (4)① B ② 通过导体的电流与电阻成反比 (5) (6)调节滑动变阻器的滑片位置 (7)① 闭合开关, ②
(2) 闭合开关,电路接通时电路应该有电流,但电流表无示数,说明电路应该是断路了;电压表有示数,且接近电源电压,说明电压表连接到电源两端的电路都是通路的,故此应该是与电压表并联的定值电阻出现断路现象。如果是滑动变阻器断路,则电流表及电压表均无示数,故此故障原因可能是定值电阻断路。
(3) 电压表的示数为时,如图丙所示电流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,示数为0.3A,则定值电阻的阻值为
(4) [1]探究“电流与电阻的关系”需要保持定值电阻两端的电压不变,串联电路中电阻起到分压作用,电阻越大,两端的电压也越大,把的电阻换成的电阻时,定值电阻两端的电压会变大,为了使定值电阻两端的电压保持不变,必须调大滑动变阻器接入电路中的电阻来分压,故此滑动变阻器滑片应向B端滑。[2]分析图丁图像可知,当导体两端的电压一定时,电阻增大为原来的几倍,电流却缩小为原来的几分之一倍,故此当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比。
(5) 实验中测量多组数据不但要求出每次的电阻阻值,还需要求出电阻的平均值来减少实验误差,故此电阻的平均值
(6) 闭合开关电路接通,灯泡不亮可能是电路中的电流太小了,接下来应该调节滑动变阻器的滑片位置,观察灯泡的亮度是否发生变化。
(7) [1][2]由于开关断开整个电路都会断路无法测量电流,故开关要闭合,步骤① 已经断开使两个电阻串联,故这一步骤闭合开关、使电路中只有电阻Rx工作。闭合开关,断开,读出电流表的示数为,可求出电源电压闭合开关、,读出电流表的示数为,可求出电源电压由于电路电源电压不变,故此解得待测电阻阻值为
6.【答案】(1) (2)A (3)定值电阻短路 电压表开路 电压表接触不良 (4) (5)当导体电阻不变时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比 (6)更换阻值不同的定值电阻,进行多次试验 (7)2
(2) 电路接通前,滑动变阻器的滑片P应移至最大阻值的地方,起到保护电路的作用,应移至A端。
(3) 闭合开关后,发现电流表有示数,则电路故障可能是短路,又因为电压表的示数为0,则是定值电阻短路。
(4) 根据读数,电流为0.52A,电压表的示数为2.5V,在下图的坐标系中描绘出第6组数据对应的点,并根据描出的6个数据点画出定值电阻的I-U图像,如下图所示:
(5) 由I-U图像可知,当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比。
(6) 为了使结论具有普遍性,我们应该更换阻值不同的定值电阻,多次实验。
(7) 根据串联分压原则,滑动变阻器最大阻值为20Ω,定值电阻最大阻值为20Ω,电源电压为3V,所以,当定值电阻为20Ω时,最小的电压表示数为1.5V,故定值电阻两端的电压只能选择2V的电压保持不变。
7.【答案】(1) (2)A (3)① 定值电阻R断路 ② 0.12 (4)正比 (5)电压表并联在了滑动变阻器两端 (6)① 不可行 ② 灯丝随温度的升高而增大,不是定值
(2) 闭合开关前,为保护电路,应使滑动变阻器接入电路阻值最大,如图滑片应移到端。
(3) [1]闭合开关发现电流表无示数,即电路中没有电流,电路可能断路,而电压表示数接近3V,且电压表并联在定值电阻两端,所以可能是定值电阻断路(或处接触不良等,合理即可)[2] 根据图乙,电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,所以读数为0.12A。
(4) 根据表格数据,电压与电流的比值均为10Ω,如第1次实验 ,其他数据同理,说明在电阻一定时,电流与电压成正比。
(5) 图丙中,随着电压增大,电流减小,这与“电阻一定时,电流与电压成正比”不符。可能的原因是电压表并联在滑动变阻器两端,测量的是滑动变阻器的电压。当滑动变阻器阻值增大时,其两端电压增大,而定值电阻两端电压减小,导致总电流减小。这说明该组同学可能将电压表并联在了滑动变阻器两端。
(6) [1][2]根据实验要求,需要保持电阻不变,而小灯泡的电阻会随温度变化(灯丝电阻随温度升高而增大),无法满足“电阻一定”的条件。因此,该方法不可行。
8.【答案】(1)0.2 (2)① 电压和电流没有单位 ② 正比 (3)改变定值电阻两端的电压 (4)B (5)① A ② 25
9.【答案】(1) (2)定值电阻短路 (3)右 (4)电流表选用测量范围是0~0.6A,却按0~3A的测量范围读数 (5)① 能 ② 实验中滑动变阻器与定值电阻串联,在电源电压和定值电阻两端电压一定时,定值电阻阻值越大,则滑动变阻器接入电路中的电阻越大。若将电压预设值调整为3V,当定值电阻阻值为25Ω时,滑动变阻器应接入电路中的电阻为实验中所提供的滑动变阻器的最大阻值为20Ω,可以串联一个5Ω或10Ω的电阻来完成实验探究。 (6)① 电压 ② 反比
(2) 闭合开关,移动滑片,发现电流表有示数,说明电路没有用电器断路,电压表没有示数,说明可能是与电压表并联的定值电阻R短路。
(3) 将5Ω电阻换成10Ω,由串联分压可知电压表的示数变大,探究电流与电阻的关系实验中应保持电阻两端的电压不变,使电压表的示数仍为4V,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以应将滑动变阻器的滑片向右移动,直至电压表示数为4V。
(4) 由图可知,接入5Ω电阻实验时电流表选用测量范围为0~3A,随着接入的电阻变大,从接入10Ω电阻进行实验时,电流表已改用0~0.6A的测量范围,当接入20Ω的电阻时电路中的电流应该是但图像中接入20Ω电阻时的电流是1.0A,是0.2A的5倍,故原因可能是电流表选用测量范围是0~0.6A,却按0~3A的测量范围读数。
(5) [1][2]略。
(6) [1][2]由图乙可知,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: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。
10.【答案】(1)① ② 不可以 (2)定值电阻断路 (3)① 5 ② 31.25 (4)反 (5)① A ② 未控制定值电阻两端电压一定
考点2 欧姆定律
1.【答案】D
2.【答案】BC
3.【答案】D
4.【答案】① 40 ② 4 ③ 40
5.【答案】① 30 ② 30
6.【答案】① 一 ② 二
7.【答案】① 不对 ② 导体的电阻R是导体本身的一种性质,与自身的材料、长度、横截面积有关,与它两端的电压和通过它的电流无关,所以这种说法不对。
考点3 电阻的测量
1.【答案】B
2.【答案】CD
3.【答案】(1) (2)① b ② 定值电阻断路 (3)7.5 (4)D (5)① 8 ② 灯丝电阻随温度的升高而增大
4.【答案】(1) (2)A (3)短路 (4)8 (5)电压表并联在滑动变阻器两端了 (6)① S ② S、S2 ③ 30
(2) 在连接电路时,为保护电路,滑动变阻器滑片应置于阻值最大处的A端。
(3) 闭合开关,电流表有示数,电路为通路,电压表无示数,电压表与待测电阻并联,则产生故障的原因可能是待测电阻Rx短路或电压表短路、断路。
(4) 电压表和电流表示数如图乙、丙所示,电压表选用0~3V量程,分度值为0.1V,示数为2.4V,电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,则
(5) 未知定值电阻与变阻器串联,电路的电流增大时,由欧姆定律可知,定值电阻电压变大,总电压不变,则变阻器的电压变小,若小亮测得的电压和电流值是准确的,分析表格数据,小亮实验电路连接存在的问题可能是电压表并联在滑动变阻器两端了。
(6) [1]只闭合开关S,电路为的简单电路,电流表测电路中电流,读出并记录电流表示数。[2]只闭合开关S、,、并联,电流表测干路电流,读出电流表的示数,根据并联电路电流的规律,通过待测电阻的电流为[3]电源电压由欧姆定律可求得
5.【答案】(1) (2)待测电阻断路 (3)① 0.24 ② 表格没有设计电阻的平均值这一栏 ③ 9.9 (4)B (5)准确
考点4 欧姆定律在串、并联电路中的应用
1.【答案】BC
2.【答案】D
3.【答案】D
4.【答案】BC
5.【答案】D
6.【答案】(1)12V;(2)0.5A;(3)12Ω
7.【答案】(1) (2)
8.【答案】① 1:1 ② 3:2
9.【答案】① 10 ② 5
10.【答案】(1)10Ω (2)0.225A (3)60m
考点5 电路动态分析
1.【答案】D
2.【答案】CD
3.【答案】AD
4.【答案】AD
5.【答案】AD
6.【答案】BD
7.【答案】AD
8.【答案】BD
9.【答案】
10.【答案】(1)① 半导体 ② 增大 (2)200Ω (3)0.015A (4)左
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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·河南郑州第十九初级中学教育集团·期中)(多选)如图所示,是定值电阻R和小灯泡L中的电流随电压变化的图像,由图像可知( )
A. 甲是小灯泡的图像
B. 定值电阻R的阻值为
C. 定值电阻R和小灯泡L并联接在4V的电源上,干路中的电流是1.2A
D. 定值电阻R和小灯泡L串联接在6V的电源上,电路中的电流是0.4A
2.(2025-2026九上·河南郑州第十九初级中学教育集团·期中)(多选)探究“电流跟电压的关系”实验中,下列说法正确的是( )
A. 探究电流跟电压的关系时,需要控制导体的电阻一定
B. 实验的结论是:通过导体的电流跟导体两端的电压成正比
C. 滑动变阻器可以起到控制定值电阻两端电压不变的作用
D. 多次实验是为了得到电流跟电压之间的定量关系
3.(2025-2026九上·河南平顶山·期中)如图所示,在“探究电流与电阻的关系”的实验中,电源电压恒为4.5V,在电路中分别接入5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的电阻进行实验。先将10Ω的电阻接入电路,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2V;再将电阻由10Ω更换为5Ω,调节滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)端移动,直到电压表的示数为2V为止:要完成该实验,滑动变阻器的最大阻值至少为 Ω。
4.(2025-2026九上·河南开封求实中学·期中)如图甲所示是小明在探究电流与电阻的关系时所连接的实验电路。
(1)电路中有一根导线连接错误,请你在接错的导线上打上“×”,再用笔画线代替导线,把它改接到正确的位置上。
(2)电路连接检查无误后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,此时实验电路出现的故障可能是定值电阻 (选填“断路”或“短路”)。
(3)将5Ω的定值电阻更换为10Ω时,应向 (选填“左”或“右”)调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变。调节滑动变阻器滑片的过程中,眼睛应观察 表示数。
(4)小明通过多次实验测得多组数据,并利用这些数据得到如图乙所示的电流I随电阻的倒数变化的图像,由图像可以得到的结论是 。
(5)在实验过程中需要多次更换电阻,操作起来比较麻烦,请你写出一条改进措施: 。
5.(2025-2026九上·河南郑州郑中国际·期中)探究电流与电压、电阻的关系。
(1)根据图甲的电路图,用笔画线代替导线,将图乙的实物图补充完整。要求滑动变阻器滑片向右滑动时电流表的示数减小;
(2)小明连接电路后闭合开关,发现电流表无示数,电压表有示数,且接近电源电压,若故障发生在定值电阻或滑动变阻器上,则故障原因可能是 ;
(3)小明在排除故障后闭合开关,移动滑片至某一位置,电压表的示数为时,电流表的示数如图丙所示,可求出所用定值电阻的阻值为 ;
(4)小明还利用甲图,分别用、、的定值电阻探究“电流与电阻的关系”,实验过程中把的电阻换成的电阻时,滑动变阻器应向 端滑(选填“A”“B”)。他测量了多组数据,绘制出如图丁所示的图像,分析图像可得出的结论是:当导体两端的电压一定时, ;
(5)小红也利用图甲所示电路图做“伏安法测电阻”的实验,实验中该同学填写的实验数据如表所示。该同学测得的的电阻为 ;
序号
1
2
3
4
2.0
3.0
4.0
5.0
0.20
0.30
0.40
0.48
(6)小王又利用图甲,将定值电阻换成某灯泡,测该灯泡的电阻,正确连接完电路,检查无误后,闭合开关灯泡不亮,他接下来的操作应该是: ;
(7)实验过程中,电压表损坏,小明设计了如图戊所示的电路图测待测电阻的阻值,(已知定值电阻的阻值为)。
①闭合开关,断开,读出电流表的示数为;
② 读出电流表的示数为;
③请用测量值I1、I2,R0来表示Rx= 。
6.(2025-2026九上·河南南阳·期中)如图是实验小组“探究电流与电压和电阻关系”的实验电路。实验中电源电压恒为3V,滑动变阻器的最大阻值为20Ω。
(1)他们先用5Ω的定值电阻探究电流与电压的关系,检查发现连接的电路中有一根导线连接不当,请在图中连接错误的那根导线上画“×”,并用笔画线表示导线将电路连接正确;
(2)电路接通前,滑动变阻器的滑片P应移至 (选填“A”或“B”)端;
(3)闭合开关后,发现电流表有示数,电压表的示数为0,则电路故障可能是 ;
(4)检查完毕后,闭合开关,调节滑动变阻器,记录了5组数据。测第6组数据时,电流表的示数为0.52A,电压表的示数如图所示。请在下图的坐标系中描绘出第6组数据对应的点,并根据描出的6个数据点画出定值电阻的I-U图像;
(5)分析画出的I-U图像可得出结论: ;
(6)为了使结论具有普遍性,还应进行的操作是: ;
(7)接着他们在原有的的定值电阻的基础上,又准备了阻值为、、的三个定值电阻,以探究电压一定时电流与电阻的关系。为了控制电压不变,每次更换定值电阻后需要调节滑动变阻器,使定值电阻两端的电压达到相同的值。这个电压控制在多少合适呢?实验小组的同学分别提出了0.5V、1V和2V三个电压值,为使实验顺利进行,大家进行了分析与讨论,你认为应选这三个电压值中的 V。
7.(2025-2026九上·河南大学附属中学·期中)小明在“探究电阻一定时电流与电压关系”的实验中,图甲是他们组设计的电路,电源电压保持3V不变。
(1)检查图甲,发现有一根导线接错,请在这根导线上打“×”,并画出正确接法,且导线不交叉;
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到 端(选填“A”或“B”);
(3)检查无误后,闭合开关发现电流表无示数,电压表示数接近3V。移动滑动变阻器的滑片P,两电表示数均无变化,则电路故障可能是 ;排除故障后,闭合开关,移动滑片,记录数据如下表所示,其中第3次实验时电流表的示数如图乙所示,读数为 A;
次数
1
2
3
4
5
电压U/V
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
电流I/A
0.08
0.10
0.14
0.16
(4)分析实验数据可得出结论: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 ;
(5)他们发现另外一组的同学画出的图像(如图丙所示)所反映出的规律与自己的不同,请你分析另外一组实验中可能存在的问题是 ;
(6)课后小明同学向老师提出可以用小灯泡来代替定值电阻,进行电流与电压关系的实验探究,你认为小明的这个想法 (选填“可行”或“不可行”),原因是 。
8.(2025-2026九上·河南郑州枫杨外国语&金水外国语·期中)小枫杨做“探究电流与电压的关系”实验,实验电路如图甲所示,电源电压恒为3V,此时定值电阻R的阻值为5Ω。
实验序号
1
2
3
4
5
U
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
I
0.1
0.3
0.4
0.5
(1)闭合开关,进行多次实验,第2次实验中电流表的示数如图乙所示,为 A;
(2)小枫杨将多次实验测得的数据记录在如上表格中,该表格设计存在缺陷,具体问题是 ;纠正问题后,分析数据可得:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 ;
(3)滑动变阻器在该实验中的作用是保护电路和 ;
(4)为了使结论更具有普遍性,小枫杨提出了如下两种方案,最佳方案是________;
A. 在原实验基础上,调节滑动变阻器滑片,继续增加实验数据,例如2.6V、2.8V……
B. 换用不同阻值的定值电阻,例如10Ω或15Ω……,然后重复以上实验操作。
(5)完成上述实验后,同学们还想探究“电流与电阻的关系”,又添加了10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个。实验中保持定值电阻R两端电压为1.5V不变,当把5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻后,不移动滑动变阻器的滑片,直接闭合开关,为保持电压表的示数仍为1.5V,应将滑动变阻器的滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动。为了完成本实验,滑动变阻器的最大阻值不得小于 Ω。
9.(2025-2026九上·河南郑州外国语中学·期中)在“探究电流与电阻的关系”实验中,提供的器材有:电源(电压6V)、定值电阻(、、、、)、滑动变阻器()、电流表、电压表、开关及导线若干。
(1)用笔画线代替导线将图甲电路连接完整,要求:滑片P向右移动时,变阻器接入电路的阻值变大;
(2)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 ;
(3)排除故障后,移动滑片P使电压表示数为4V;将电阻换成,为使电压表示数仍为4V,应向 (填“左”或“右”)移动滑片;
(4)更换电阻并按需调整电表量程获得数据,将测得的数据在图乙中描点连线,发现有一组数据错误,原因可能是 ;
(5)为了得到普遍规律,应改变电阻两端电压预设值后并进行多次实验,假设将电压预设值调整为3V,则利用题中所给器材 (填“能”或“不能”)完成实验探究。理由是: 。
(6)调整器材并完成实验,将所得数据再次描点作图,发现电流和电阻关系和图乙所示一致,故可得出结论:当 一定时,通过导体的电流和导体电阻成 。
10.(2025-2026九上·河南实验中学·期中)在“探究电流与电阻的关系”实验中,小军准备的实验器材有:三节新的干电池、电流表、电压表、规格为“30Ω,1A”的滑动变阻器,五个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω),开关、导线若干,实验电路如图甲所示:
(1)用笔画线代替导线将图甲电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片右移时,电流表示数变小 。连接好电路后根据图甲中滑片的位置判断,此时 (选填“可以”或“不可以”)直接闭合开关进行实验。
(2)小军将5Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,发现电流表几乎不偏转,电压表有示数且接近4.5V,产生这一现象的原因是 。
(3)排除故障后,小军依次将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻接入电路,多次实验收集的数据如下表所示,分析比较发现实验序号 的数据是不真实的。为了能让5个定值电阻都能完成实验,则滑动变阻器的最大阻值至少为 Ω。
实验序号
1
2
3
4
5
电阻R/Ω
5
10
15
20
25
电流I/A
0.40
0.20
0.14
0.10
0.08
(4)按照实事求是的科学探究精神,依据数据可得初步结论:在电压一定时,通过导体的电流与电阻成 比。
(5)图乙中的A、B两条曲线是小军和好朋友小可根据各自的实验数据绘制的图像,分析图像,你认为曲线 (选填“A”或“B”)对应的实验操作是错误的,错误的原因是 。
考点2 欧姆定律
1.(2025-2026九上·河南郑州第七初级中学教育集团·期中)小明同学在探究通过导体的电流与电阻的关系时,根据实验数据在图中描点作出图像,图中阴影部分面积大小表示的物理量为( )
A. 电流
B. 电阻
C. 电能
D. 电压
2.(2025-2026九上·河南驻马店第二初级中学·期中)(多选)根据欧姆定律公式的变形式及电阻的性质,可以判定( )
A. 当变大时,变小
B. 当变大时,不变
C. 当变小时,不变
D. 当时,
3.(2025-2026九上·河南郑州第十九初级中学教育集团·期中)关于欧姆定律,下列说法中正确的( )
A. 通过导体的电流跟该导体的电阻成反比,跟该导体两端的电压成反比
B. 当通过导体的电流一定时,导体的电阻跟该导体两端的电压成正比
C. 当导体两端的电压一定时,导体的电阻跟通过电阻的电流成反比
D. 当电阻一定时,通过导体的电流跟它两端的电压成正比
4.(2025-2026九上·河南郑州·期中)某导体两端的电压为8V时,通过的电流为0.2A,则导体的电阻为 Ω,当通过的电流为0.1A时,该导体两端的电压为 V,当它两端的电压变为0V时,该导体的电阻为 Ω(不考虑温度对电阻的影响)。
5.(2025-2026九上·河南大学附属中学·期中)某导体两端的电压是3V时,通过它的电流为100mA,这个导体的电阻是 Ω;若将电压提高到6V,这个导体的电阻为 Ω。
6.(2025-2026九上·河南实验中学·期中)物理学中经常用形如的公式。情形一是x的大小与y、z都有关;情形二是x虽然可以由y、z来计算,但是与y、z无关。则在欧姆定律及其变式中,属于情形 ,属于情形 (均选填“一”或“二”)。
7.(2025-2026九上·河南郑州第十九初级中学教育集团·期中)某同学认为:“由变形可得。这就表明,导体的电阻R跟它两端的电压成正比,跟电流成反比。”这种说法对吗? 请说明理由
考点3 电阻的测量
1.(2025-2026九上·河南实验中学·期中)小然同学对伏安法“测定值电阻的阻值”和“测小灯泡的电阻”两个实验进行了梳理和对比,下列说法正确的是( )
A. 两个实验的原理都是
B. 两个实验进行多次测量的目的不同
C. 滑动变阻器在两个实验中的主要作用不同
D. 两个实验都采用了控制变量法
2.(2025-2026九上·河南郑州桐柏一中&河南郑州第六十五中学·期中)(多选)(多选)某实验小组利用如图所示的电路,测量标有电压为2.5V的某小灯泡的电阻,电源电压为6V,滑动变阻器R标有“25Ω 2A”字样。第一次测量时电压表的示数为2.5V,小灯泡正常发光,接下来调节滑动变阻器,使电压表示数降低,灯泡变暗直至完全不发光,测量的数据如下表。下列说法正确的是( )
序号
1
2
3
4
5
U/V
2.5
2.0
0
1.5
1.2
I/A
0.25
0.22
0.2
0.18
0.16
R/Ω
A. 第3组实验中电压表示数为零,可能出现的电路故障是小灯泡短路
B. 分析数据得出结论:小灯泡的电阻随电压的升高而增大
C. 第5组实验数据不能通过实验得出
D. 实验中多次测量是为了寻找普遍规律,避免偶然性
3.(2025-2026九上·河南郑州枫杨外国语&金水外国语·期中)用如图甲所示的电路做“伏安法测电阻”实验。
(1)此实验的原理是 ;
(2)小枫杨同学用完好的器材按图甲正确连接电路,闭合开关前,应该将滑动变阻器的滑片调到 (填“a”或“b”)端;闭合开关“试触”时,发现电流表无示数,电压表的指针迅速摆动到最大刻度,其原因可能是 ;
(3)电路调试完成后,某次实验中电压表和电流表示数如图乙和丙,可初步得出电阻的阻值为 Ω;
(4)下列与本实验多次测量目的相同的是( )
A. 伏安法测小灯泡电阻
B. 探究电流和电压关系
C. 探究串联电路电压规律
D. 测物体的长度实验
(5)测完定值电阻阻值后,小枫杨利用这一装置又测量小灯泡(正常工作电压为2V)的电阻,重复上述实验,绘制出灯泡的I-U关系如图丁所示。分析可知,灯泡正常发光时阻值为 Ω;图中I和U不成正比的原因是 。
4.(2025-2026九上·河南新乡第一中学·期中)如图甲所示是小明用“伏安法”测定值电阻阻值的实物图,电源电压为3V。
(1)请用笔画线代替导线将图甲所示电路连接完整。
(2)在连接电路时,滑动变阻器滑片应置于 (填“A”或“B”)端。
(3)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 (写出一种即可)。
(4)排除故障后,正确连接电路,移动滑动变阻器滑片到某一位置,电压表和电流表示数如图乙、丙所示,则测得的阻值为 。
(5)同学小亮所在的小组仍用如图甲所示器材,用伏安法测另一未知定值电阻,得到多组数据如表所示:
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.4
1.8
2.2
电流I/A
0.2
0.15
0.1
电阻/
7
12
22
若小亮测得的电压和电流值是准确的,分析表格数据,小亮实验电路连接存在的问题可能是 。
(6)实验后,小明同学设计了另外一种测电阻的方法,电路图如图丁所示。为待测电阻,电源电压恒定,定值电阻。实验步骤如下:
①只闭合开关 ,读出并记录电流表示数;
②只闭合开关 ,读出并记录电流表示数。
处理实验数据,可求得 。
5.(2025-2026九上·河南郑州第十九初级中学教育集团·期中)为测量某待测定值电阻的阻值,实验探究小组设计了如图甲所示的电路图,并进行了实验。
(1)实验的原理是: 。
(2)闭合开关,发现电压表有示数,电流表没有示数,故障原因是 。
(3)正确连接电路进行实验,并将数据记录在表格中。第3次测量时电流表的示数如图乙所示,为 A。小组讨论后发现表格设计存在缺陷,缺陷是: ;完善表格后,根据实验数据可知,待测电阻的阻值为 (结果保留一位小数)。
实验次数
电压
电流
电阻
1
1.5
0.16
9.4
2
2.0
0.2
10
3
2.5
(4)在物理实验中,经常要对物理量进行多次测量,下列实验与本次实验进行多次测量的目的相同的是________(填字母)。
A. 探究杠杆平衡条件
B. 用刻度尺测量作业本的长度
C. 探究串、并联电路中电流的规律
(5)若实验时电源的实际电压比3V略低,则测出的电阻值 (选填“偏大”“偏小”或“准确”)。
考点4 欧姆定律在串、并联电路中的应用
1.(2025-2026九上·河南开封求实中学·期中)(多选)在图中所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,电路正常工作一段时间后灯熄灭,且只有一只电表的示数变大。下列判断正确的是( )
A. R短路
B. L断路
C. L短路
D. R断路
2.(2025-2026九上·河南大学附属中学·期中)如图是电阻R和灯泡L的图像,下列说法正确的是( )
A. R的阻值是变化的
B. 当L两端电压是2V时,L的阻值是1Ω
C. 若R和L并联在2V电路,干路通过的电流是0.6A
D. 将R和L串联,通过的电流为0.3A时,电路两端电压为4V
3.(2025-2026九上·河南郑州桐柏一中&河南郑州第六十五中学·期中)如图甲是小灯泡L和电阻R的I-U图像。将小灯泡L和电阻R接入图乙所示的电路中,电源电压保持不变;只闭合S1时,电流表的示数为0.5A。若再闭合开关S2,下列说法中正确的是( )
A. 电流表示数变大,灯变亮
B. 电路总电阻变大
C. 电流表的示数变化0.5A
D. 若将L和R串联在5V的电源上,则此时电路的总电阻为25Ω
4.(2025-2026九上·河南平顶山·期中)(多选)如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,电路正常工作。一段时间后,观察到电压表V的示数变大。已知电路中仅有一处故障,且只发生在电阻、上。则下列说法正确的是( )
A. 若电流表有示数,故障是短路
B. 若电流表有示数,故障是短路
C. 若电流表无示数,故障是断路
D. 若电流表无示数,故障是断路
5.(2025-2026九上·河南许昌·期中)如图所示的电路中,的阻值为。开关、闭合,电流表的示数为0.3A,电流表的示数为0.5A。当开关断开时,下列说法正确的是( )
A. 通过的电流为0.2A
B. 电源电压为5V
C. 通过的电流为0.5A
D. 电阻的阻值为
6.(2025-2026九上·河南郑州第十九初级中学教育集团·期中)如图所示,电源两端电压为18V并保持不变,电阻R1的阻值为24Ω。当开关S闭合时,电压表示数为6V,求:
(1)R1两端的电压;
(2)此时电路中的电流;
(3)电阻R2的阻值。
7.(2025-2026九上·河南开封求实中学·期中)半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间,其电阻受温度影响较大,如图甲所示是某种半导体材料的电阻随温度变化的关系图像。根据这种半导体材料电阻的特性,某物理兴趣小组的同学设计了如图乙所示的电路,用来测量某一环境的温度,已知定值电阻,电源电压保持不变。
(1)当环境温度为时,电流表的示数为,电源电压是多少?
(2)电流表的示数为时,当时的环境温度是多少?
8.(2025-2026九上·河南郑州郑中国际·期中)在如图所示电路中,已知和阻值之比为1:2,当闭合开关后,通过和的电流之比为 两个电压表的示数比 。
9.(2025-2026九上·河南郑州郑中国际·期中)灯泡L和定值电阻R的电流与其电压的关系如图甲所示,则定值电阻R的阻值为 Ω,若将它们串联在如图乙所示电路中,当电流为0.4A时,电源电压为 V。
10.(2025-2026九上·河南南阳·期中)为了保障潜水安全,潜水员在潜水时会佩戴水压表和深度表。图(a)是一款深度表的简化电路图,其中电源电压U为9V且保持不变,R0为定值电阻,Rp是压敏电阻。图(b)是压敏电阻Rp阻值随海水深度变化的图像,压敏电阻Rp允许通过的最大电流为0.45A。深度表由电流表(量程为0~0.6A)改装。
(1)当深度表在海面上时,电路中的电流为0.18A,求定值电阻阻值为多少?
(2)下潜到10m的深度时,深度表测得的电流示数为多少?
(3)在电路安全的情况下,该深度表能测量的最大深度为多少?
考点5 电路动态分析
1.(2025-2026九上·河南平顶山·期中)如图所示的电路中,闭合开关S后,当滑片P向右移动时,则( )
A. 电流表A示数变小
B. 电压表示数不变
C. 电压表示数与电流表A示数之比变大
D. 电压表示数与电流表A示数之比变小
2.(2025-2026九上·河南郑州外国语中学·期中)(多选)小李连接了图甲所示的电路,电源电压不变,电流表量程均为0~0.6A,定值电阻,闭合开关S后再闭合开关S1或S2,将滑动变阻器滑片从最右端向左调节至中点的过程,电压表与电流表A2示数的I-U图象如图乙,下列说法正确的是( )
A. 定值电阻
B. 电源电压为4V
C. 滑动变阻器的最大阻值为20Ω
D. 整个电路通过的最大电流为0.6A
3.(2025-2026九上·河南郑州第七初级中学教育集团·期中)(多选)学校劳动实践基地的蔬菜大棚测量空气湿度的电路如图甲所示。电源电压恒为6V,定值电阻R0的阻值为10Ω,湿敏电阻R的阻值随空气湿度H的变化关系图乙所示。下列分析正确的是( )
A. 空气湿度越大,湿敏电阻R的阻值越小
B. 空气湿度越大,电压表示数越小
C. 当空气湿度为50%时,电压表的示数为4V
D. 当电路电流为0.3A时,空气湿度约为80%
4.(2025-2026九上·河南平顶山·期中)(多选)物理应用无处不在。如图甲、乙所示是拳击训练中为测量击打力大小而设计的电路,电源电压恒为6V,为20Ω的定值电阻,电流表量程为0~0.6A,为压敏电阻,其电阻值与击打力的关系如图丙所示。下列说法中正确的是( )
A. 用甲电路测试,当击打力为1000N时,电流表的示数0.12A
B. 用乙电路测试,当电流表示数为0.50A时,击打力为2000N
C. 甲、乙两电路相比,甲电路的击打力测量范围较小
D. 乙电路中可增大的阻值来增大击打力测量范围
5.(2025-2026九上·河南郑州郑中国际·期中)(多选)如图是小明设计的一种简易烟雾报警装置的原理图。电源电压恒定,为定值电阻,为光敏电阻,其阻值随光照强度的减弱而减小,电流表的示数增大至某一数值时报警。闭合开关,当烟雾浓度增大时,下列判断正确的是( )
A. 电压表的示数变小
B. 电流表示数变小
C. 电压表与电流表的示数之比变大
D. 只减小的阻值,可使装置在更低浓度烟雾下报警
6.(2025-2026九上·河南郑州郑中国际·期中)(多选)如图所示电路的电源电压为6V,定值电阻标有“10Ω 1A”字样,变阻器标有“20Ω 0.5A”字样,电流表的测量范围为“0~0.6A”,电压表的测量范围为“0~3V”。在保证电路安全的情况下移动滑片时,下列说法不正确的是( )
A. 电流表的变化范围0.3~0.5A
B. 电压表的变化范围1.5~3V
C. 滑动变阻器阻值范围2~10Ω
D. 在滑片向右滑的过程中,电流表和电压表的示数都会变小
7.(2025-2026九上·河南大学附属中学·期中)(多选)如图为自动气象站中的测温装置的电路简化图,其中的“恒流源”是一个特殊电源,电流大小由电源内部结构决定,当电阻R变化时,通过R的电流大小保持不变。温度为0℃,R的阻值为100Ω,电阻R每升高1℃,R的阻值增大0.4Ω,通过数字电压表的示数可反映环境的温度。某次环境温度从20℃上升到30℃,电压表的示数变化了8mV。当温度的变化值相同时,电压表示数的变化值越大,该测温装置的灵敏度越高。下列说法正确的是( )
A. 电压表示数随温度升高而增大
B. 通过R的电流为20mA
C. 环境温度为20℃时,电压表的示数为216mA
D. 若要增大该测温装置的灵敏度,可换一个电流值更大的恒流源
8.(2025-2026九上·河南新乡第一中学·期中)(多选)如图甲是兴趣小组改装的简易压力计,是一个压敏电阻,其阻值随压力变化如图乙所示,已知电源电压为9V,电流表量程为0~0.6A,为定值电阻,闭合开关,空载时电流表示数为0.12A,下列说法正确的是( )
A. 压敏电阻随压力的增大而增大
B. 的阻值为
C. 压力越大,电流表示数越小
D. 压力为400N时,电流表示数为0.18A
9.(2025-2026九上·河南郑州外国语中学·期中)1911年,荷兰物理学家昂尼斯发现,水银的电阻并不像预料的那样随温度降低逐渐减小,而是当温度降到-269℃时,水银的电阻突然降到零。科学家们从而开始了对超导材料(superconducting material)研究。超导材料又称超导体,是指在某一温度下,电阻为零的导体。如图所示的电路中,电源电压恒为U,是一只由超导材料制成的电阻,是一只普通的定值电阻。闭合开关S后,电压表示数为,然后对进行降温处理并计时,当降温到时刻时,电阻突变为。请在坐标图中画出电压表示数变化的大致图像。
10.(2025-2026九上·河南实验中学·期中)现在,越来越多的机器狗被政府投入使用,它能识别可疑物品、提供报警指引,有力支撑基础采集、巡逻防范、接警服务等警务活动,如图甲所示。巡逻机器狗搭载一块电压为12V的锂电池,为避免机器人因温度过高而烧坏,内部设有图乙所示的温度报警电路,热敏电阻RT的阻值随温度变化图像如图丙所示,滑动变阻器R0的滑片在某一位置,当所测温度达到或者超过60℃时,阻值不计的报警器开始报警,此时电路中的电流为20mA。
(1)热敏电阻是 材料制成的,电路中的电流随温度的升高而 (选填“增大”、“减小”或“不变”);
(2)求R0接入电路的阻值;
(3)求30℃时电路中的电流;
(4)长时间使用后,电源电压降低,为了使报警器仍能正常工作,可以将滑动变阻器R0的滑片P向 (选填“左”或“右”)移动。
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·河南郑州第十九初级中学教育集团·期中)(多选)如图所示,是定值电阻R和小灯泡L中的电流随电压变化的图像,由图像可知( )
A. 甲是小灯泡的图像
B. 定值电阻R的阻值为
C. 定值电阻R和小灯泡L并联接在4V的电源上,干路中的电流是1.2A
D. 定值电阻R和小灯泡L串联接在6V的电源上,电路中的电流是0.4A
【答案】AC
【详解】AB.由图象可知,甲图线中,用电器的电阻是变化的,所以甲是小灯泡的I﹣U图象,乙图线是一倾斜的直线,乙为定值电阻的图像,当UR=4V时,IR=0.4A,由欧姆定律可得,电阻R的阻值故A正确,B错误;C.将R和L并联在电源电压为4V的电路中时,因并联电路中各支路两端的电压相等,且支路电压等于电源电压,所以它们两端的电压均为4V,由图象可知对应的电流,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以干路电流故C正确;D.串联电路各处电流相等,由图可知当通过电路的电流为0.4A时,灯泡两端的电压为1V,定值电阻两端的电压为4V,串联电路总电压等于各部分电压之和,所以此时的电源电压故D错误。故选AC。
2.(2025-2026九上·河南郑州第十九初级中学教育集团·期中)(多选)探究“电流跟电压的关系”实验中,下列说法正确的是( )
A. 探究电流跟电压的关系时,需要控制导体的电阻一定
B. 实验的结论是:通过导体的电流跟导体两端的电压成正比
C. 滑动变阻器可以起到控制定值电阻两端电压不变的作用
D. 多次实验是为了得到电流跟电压之间的定量关系
【答案】AD
【详解】A.根据控制变量法,探究电流跟电压的关系时,要控制导体的电阻保持不变,故A正确;B.实验结论应为“在电阻一定时,电流与电压成正比”,而非“通过导体的电流跟导体两端的电压成正比”。后者未强调“电阻一定”,表述不准确,故B错误;C.在“探究电流跟电压的关系”实验中,滑动变阻器的作用是改变定值电阻两端的电压,以进行多次测量,故C正确;D.多次实验可避免结论的偶然性,得出电流与电压的定量关系,故D正确。故选AD。
3.(2025-2026九上·河南平顶山·期中)如图所示,在“探究电流与电阻的关系”的实验中,电源电压恒为4.5V,在电路中分别接入5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的电阻进行实验。先将10Ω的电阻接入电路,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2V;再将电阻由10Ω更换为5Ω,调节滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)端移动,直到电压表的示数为2V为止:要完成该实验,滑动变阻器的最大阻值至少为 Ω。
【答案】① 左 ② 25
【详解】[1]电阻由换为,根据串联分压,电阻变小,其两端电压变小(小于2V)。要使电压表示数回到2V,需减小滑动变阻器两端电压,根据串联电路分压特点,应减小滑动变阻器接入电阻,所以滑片向左移动。[2]实验中电阻最大为,此时电压表示数,电源电压,则滑动变阻器两端电压电路中电流根据欧姆定律,则滑动变阻器最大阻值至少为
4.(2025-2026九上·河南开封求实中学·期中)如图甲所示是小明在探究电流与电阻的关系时所连接的实验电路。
(1)电路中有一根导线连接错误,请你在接错的导线上打上“×”,再用笔画线代替导线,把它改接到正确的位置上。
(2)电路连接检查无误后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,此时实验电路出现的故障可能是定值电阻 (选填“断路”或“短路”)。
(3)将5Ω的定值电阻更换为10Ω时,应向 (选填“左”或“右”)调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变。调节滑动变阻器滑片的过程中,眼睛应观察 表示数。
(4)小明通过多次实验测得多组数据,并利用这些数据得到如图乙所示的电流I随电阻的倒数变化的图像,由图像可以得到的结论是 。
(5)在实验过程中需要多次更换电阻,操作起来比较麻烦,请你写出一条改进措施: 。
【答案】(1) (2)短路 (3)① 左 ② 电压 (4)当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成反比 (5)用电阻箱代替定值电阻进行实验
【讲解】(1) 原电路图中,电流表与电阻并联,电压表串联在电路中是错误的,电流表应与电阻串联,电压表应并联在电阻两端,如下图所示:
(2) 电路连接正确后闭合开关,发现电流表有示数,表明电路为通路,没有断路,可能存在短路,电压表无示数,表明电压表测量范围内可能存在短路,故此时电路中的故障可能是定值电阻短路。
(3) [1][2]实验中,当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,根据分压原理,电阻两端的电压变大,研究电流与电阻关系时要控制电压不变,根据串联电路电压的规律,要增大变阻器两端的电压,由分压原理,要增大变阻器的阻值,故应将变阻器滑片向左滑动,使电压表的示数保持不变,眼睛应该观察电压表。
(4) 根据如图乙所示的电流I随电阻的倒数变化的图像知,电流与电阻的倒数成正比,即电流与电阻成反比,故可以得到的结论是:电压不变时,通过导体电流与导体的电阻成反比。
(5) 由于电阻箱既可以改变电阻的大小,又可以读出接入电路的电阻,故为了减少拆装电路麻烦,可将定值电阻换为电阻箱。
5.(2025-2026九上·河南郑州郑中国际·期中)探究电流与电压、电阻的关系。
(1)根据图甲的电路图,用笔画线代替导线,将图乙的实物图补充完整。要求滑动变阻器滑片向右滑动时电流表的示数减小;
(2)小明连接电路后闭合开关,发现电流表无示数,电压表有示数,且接近电源电压,若故障发生在定值电阻或滑动变阻器上,则故障原因可能是 ;
(3)小明在排除故障后闭合开关,移动滑片至某一位置,电压表的示数为时,电流表的示数如图丙所示,可求出所用定值电阻的阻值为 ;
(4)小明还利用甲图,分别用、、的定值电阻探究“电流与电阻的关系”,实验过程中把的电阻换成的电阻时,滑动变阻器应向 端滑(选填“A”“B”)。他测量了多组数据,绘制出如图丁所示的图像,分析图像可得出的结论是:当导体两端的电压一定时, ;
(5)小红也利用图甲所示电路图做“伏安法测电阻”的实验,实验中该同学填写的实验数据如表所示。该同学测得的的电阻为 ;
序号
1
2
3
4
2.0
3.0
4.0
5.0
0.20
0.30
0.40
0.48
(6)小王又利用图甲,将定值电阻换成某灯泡,测该灯泡的电阻,正确连接完电路,检查无误后,闭合开关灯泡不亮,他接下来的操作应该是: ;
(7)实验过程中,电压表损坏,小明设计了如图戊所示的电路图测待测电阻的阻值,(已知定值电阻的阻值为)。
①闭合开关,断开,读出电流表的示数为;
② 读出电流表的示数为;
③请用测量值I1、I2,R0来表示Rx= 。
【答案】(1) (2)定值电阻断路 (3) (4)① B ② 通过导体的电流与电阻成反比 (5) (6)调节滑动变阻器的滑片位置 (7)① 闭合开关, ②
【讲解】(1) 根据实验,电路是串联的,要求滑动变阻器滑片向右滑动时电流表的示数减小,即滑动变阻器接入电路中的阻值变大,故应选左下接线柱接入电路,如图所示:
(2) 闭合开关,电路接通时电路应该有电流,但电流表无示数,说明电路应该是断路了;电压表有示数,且接近电源电压,说明电压表连接到电源两端的电路都是通路的,故此应该是与电压表并联的定值电阻出现断路现象。如果是滑动变阻器断路,则电流表及电压表均无示数,故此故障原因可能是定值电阻断路。
(3) 电压表的示数为时,如图丙所示电流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,示数为0.3A,则定值电阻的阻值为
(4) [1]探究“电流与电阻的关系”需要保持定值电阻两端的电压不变,串联电路中电阻起到分压作用,电阻越大,两端的电压也越大,把的电阻换成的电阻时,定值电阻两端的电压会变大,为了使定值电阻两端的电压保持不变,必须调大滑动变阻器接入电路中的电阻来分压,故此滑动变阻器滑片应向B端滑。[2]分析图丁图像可知,当导体两端的电压一定时,电阻增大为原来的几倍,电流却缩小为原来的几分之一倍,故此当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比。
(5) 实验中测量多组数据不但要求出每次的电阻阻值,还需要求出电阻的平均值来减少实验误差,故此电阻的平均值
(6) 闭合开关电路接通,灯泡不亮可能是电路中的电流太小了,接下来应该调节滑动变阻器的滑片位置,观察灯泡的亮度是否发生变化。
(7) [1][2]由于开关断开整个电路都会断路无法测量电流,故开关要闭合,步骤① 已经断开使两个电阻串联,故这一步骤闭合开关、使电路中只有电阻Rx工作。闭合开关,断开,读出电流表的示数为,可求出电源电压闭合开关、,读出电流表的示数为,可求出电源电压由于电路电源电压不变,故此解得待测电阻阻值为
6.(2025-2026九上·河南南阳·期中)如图是实验小组“探究电流与电压和电阻关系”的实验电路。实验中电源电压恒为3V,滑动变阻器的最大阻值为20Ω。
(1)他们先用5Ω的定值电阻探究电流与电压的关系,检查发现连接的电路中有一根导线连接不当,请在图中连接错误的那根导线上画“×”,并用笔画线表示导线将电路连接正确;
(2)电路接通前,滑动变阻器的滑片P应移至 (选填“A”或“B”)端;
(3)闭合开关后,发现电流表有示数,电压表的示数为0,则电路故障可能是 ;
(4)检查完毕后,闭合开关,调节滑动变阻器,记录了5组数据。测第6组数据时,电流表的示数为0.52A,电压表的示数如图所示。请在下图的坐标系中描绘出第6组数据对应的点,并根据描出的6个数据点画出定值电阻的I-U图像;
(5)分析画出的I-U图像可得出结论: ;
(6)为了使结论具有普遍性,还应进行的操作是: ;
(7)接着他们在原有的的定值电阻的基础上,又准备了阻值为、、的三个定值电阻,以探究电压一定时电流与电阻的关系。为了控制电压不变,每次更换定值电阻后需要调节滑动变阻器,使定值电阻两端的电压达到相同的值。这个电压控制在多少合适呢?实验小组的同学分别提出了0.5V、1V和2V三个电压值,为使实验顺利进行,大家进行了分析与讨论,你认为应选这三个电压值中的 V。
【答案】(1) (2)A (3)定值电阻短路 电压表开路 电压表接触不良 (4) (5)当导体电阻不变时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比 (6)更换阻值不同的定值电阻,进行多次试验 (7)2
【讲解】(1) 实验中电源电压恒为3V,所以电压表应该选择的量程,图中的电压表量程连接错误,如下图所示
(2) 电路接通前,滑动变阻器的滑片P应移至最大阻值的地方,起到保护电路的作用,应移至A端。
(3) 闭合开关后,发现电流表有示数,则电路故障可能是短路,又因为电压表的示数为0,则是定值电阻短路。
(4) 根据读数,电流为0.52A,电压表的示数为2.5V,在下图的坐标系中描绘出第6组数据对应的点,并根据描出的6个数据点画出定值电阻的I-U图像,如下图所示:
(5) 由I-U图像可知,当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比。
(6) 为了使结论具有普遍性,我们应该更换阻值不同的定值电阻,多次实验。
(7) 根据串联分压原则,滑动变阻器最大阻值为20Ω,定值电阻最大阻值为20Ω,电源电压为3V,所以,当定值电阻为20Ω时,最小的电压表示数为1.5V,故定值电阻两端的电压只能选择2V的电压保持不变。
7.(2025-2026九上·河南大学附属中学·期中)小明在“探究电阻一定时电流与电压关系”的实验中,图甲是他们组设计的电路,电源电压保持3V不变。
(1)检查图甲,发现有一根导线接错,请在这根导线上打“×”,并画出正确接法,且导线不交叉;
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到 端(选填“A”或“B”);
(3)检查无误后,闭合开关发现电流表无示数,电压表示数接近3V。移动滑动变阻器的滑片P,两电表示数均无变化,则电路故障可能是 ;排除故障后,闭合开关,移动滑片,记录数据如下表所示,其中第3次实验时电流表的示数如图乙所示,读数为 A;
次数
1
2
3
4
5
电压U/V
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
电流I/A
0.08
0.10
0.14
0.16
(4)分析实验数据可得出结论: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 ;
(5)他们发现另外一组的同学画出的图像(如图丙所示)所反映出的规律与自己的不同,请你分析另外一组实验中可能存在的问题是 ;
(6)课后小明同学向老师提出可以用小灯泡来代替定值电阻,进行电流与电压关系的实验探究,你认为小明的这个想法 (选填“可行”或“不可行”),原因是 。
【答案】(1) (2)A (3)① 定值电阻R断路 ② 0.12 (4)正比 (5)电压表并联在了滑动变阻器两端 (6)① 不可行 ② 灯丝随温度的升高而增大,不是定值
【讲解】(1) 探究电阻一定时电流与电压关系实验时,需定值电阻与滑动变阻器串联,电压表并联在定值电阻两端,电流表串联在电路中,所以正确连接如下图所示:
(2) 闭合开关前,为保护电路,应使滑动变阻器接入电路阻值最大,如图滑片应移到端。
(3) [1]闭合开关发现电流表无示数,即电路中没有电流,电路可能断路,而电压表示数接近3V,且电压表并联在定值电阻两端,所以可能是定值电阻断路(或处接触不良等,合理即可)[2] 根据图乙,电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,所以读数为0.12A。
(4) 根据表格数据,电压与电流的比值均为10Ω,如第1次实验 ,其他数据同理,说明在电阻一定时,电流与电压成正比。
(5) 图丙中,随着电压增大,电流减小,这与“电阻一定时,电流与电压成正比”不符。可能的原因是电压表并联在滑动变阻器两端,测量的是滑动变阻器的电压。当滑动变阻器阻值增大时,其两端电压增大,而定值电阻两端电压减小,导致总电流减小。这说明该组同学可能将电压表并联在了滑动变阻器两端。
(6) [1][2]根据实验要求,需要保持电阻不变,而小灯泡的电阻会随温度变化(灯丝电阻随温度升高而增大),无法满足“电阻一定”的条件。因此,该方法不可行。
8.(2025-2026九上·河南郑州枫杨外国语&金水外国语·期中)小枫杨做“探究电流与电压的关系”实验,实验电路如图甲所示,电源电压恒为3V,此时定值电阻R的阻值为5Ω。
实验序号
1
2
3
4
5
U
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
I
0.1
0.3
0.4
0.5
(1)闭合开关,进行多次实验,第2次实验中电流表的示数如图乙所示,为 A;
(2)小枫杨将多次实验测得的数据记录在如上表格中,该表格设计存在缺陷,具体问题是 ;纠正问题后,分析数据可得:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 ;
(3)滑动变阻器在该实验中的作用是保护电路和 ;
(4)为了使结论更具有普遍性,小枫杨提出了如下两种方案,最佳方案是________;
A. 在原实验基础上,调节滑动变阻器滑片,继续增加实验数据,例如2.6V、2.8V……
B. 换用不同阻值的定值电阻,例如10Ω或15Ω……,然后重复以上实验操作。
(5)完成上述实验后,同学们还想探究“电流与电阻的关系”,又添加了10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个。实验中保持定值电阻R两端电压为1.5V不变,当把5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻后,不移动滑动变阻器的滑片,直接闭合开关,为保持电压表的示数仍为1.5V,应将滑动变阻器的滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动。为了完成本实验,滑动变阻器的最大阻值不得小于 Ω。
【答案】(1)0.2 (2)① 电压和电流没有单位 ② 正比 (3)改变定值电阻两端的电压 (4)B (5)① A ② 25
【讲解】(1) 图乙中,电流表使用0~0.6A测量范围,分度值为0.02A,示数为0.2A。
(2) [1]表格中电压和电流没有单位。[2]由表格数据可知,电压与电流的比值不变,则可得结论: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) 实验探究电流与电压的关系,自变量为电压。实验中可以通过滑动变阻器改变定值电阻两端的电压,以便找出普遍规律。
(4) 换用不同阻值的定值电阻,例如10Ω或15Ω,然后重复以上实验操作。这样可以探究不同电阻下电流与电压的关系,使结论更具有普遍性。故选填B。
(5) [1]当把5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻后,滑动变阻器的阻值不变,由于定值电阻阻值变大,由串联分压规律可知,定值电阻两端电压会增加。为了保持电压表的示数仍为1.5V,需要滑动变阻器分担更多的电压。根据串联分压规律,应增大滑动变阻器的阻值,则应将滑动变阻器的滑片P向A端移动。[2]为了完成本实验,需要保证当定值电阻为25Ω时,滑动变阻器仍能分去足够电压以保持定值电阻两端电压为1.5V。由于电源电压为3V,则滑动变阻器两端电压也为1.5V。根据串联电路分压规律,滑动变阻器接入电路中的阻值应与所接定值电阻的阻值相同。即滑动变阻器的最大阻值不得小于25Ω。
9.(2025-2026九上·河南郑州外国语中学·期中)在“探究电流与电阻的关系”实验中,提供的器材有:电源(电压6V)、定值电阻(、、、、)、滑动变阻器()、电流表、电压表、开关及导线若干。
(1)用笔画线代替导线将图甲电路连接完整,要求:滑片P向右移动时,变阻器接入电路的阻值变大;
(2)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 ;
(3)排除故障后,移动滑片P使电压表示数为4V;将电阻换成,为使电压表示数仍为4V,应向 (填“左”或“右”)移动滑片;
(4)更换电阻并按需调整电表量程获得数据,将测得的数据在图乙中描点连线,发现有一组数据错误,原因可能是 ;
(5)为了得到普遍规律,应改变电阻两端电压预设值后并进行多次实验,假设将电压预设值调整为3V,则利用题中所给器材 (填“能”或“不能”)完成实验探究。理由是: 。
(6)调整器材并完成实验,将所得数据再次描点作图,发现电流和电阻关系和图乙所示一致,故可得出结论:当 一定时,通过导体的电流和导体电阻成 。
【答案】(1) (2)定值电阻短路 (3)右 (4)电流表选用测量范围是0~0.6A,却按0~3A的测量范围读数 (5)① 能 ② 实验中滑动变阻器与定值电阻串联,在电源电压和定值电阻两端电压一定时,定值电阻阻值越大,则滑动变阻器接入电路中的电阻越大。若将电压预设值调整为3V,当定值电阻阻值为25Ω时,滑动变阻器应接入电路中的电阻为实验中所提供的滑动变阻器的最大阻值为20Ω,可以串联一个5Ω或10Ω的电阻来完成实验探究。 (6)① 电压 ② 反比
【讲解】(1) 滑片P向右移动时,变阻器接入电路的电阻变大,故变阻器连入电路应为左下接线柱,电压表要并联在R两端,如图所示:
(2) 闭合开关,移动滑片,发现电流表有示数,说明电路没有用电器断路,电压表没有示数,说明可能是与电压表并联的定值电阻R短路。
(3) 将5Ω电阻换成10Ω,由串联分压可知电压表的示数变大,探究电流与电阻的关系实验中应保持电阻两端的电压不变,使电压表的示数仍为4V,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以应将滑动变阻器的滑片向右移动,直至电压表示数为4V。
(4) 由图可知,接入5Ω电阻实验时电流表选用测量范围为0~3A,随着接入的电阻变大,从接入10Ω电阻进行实验时,电流表已改用0~0.6A的测量范围,当接入20Ω的电阻时电路中的电流应该是但图像中接入20Ω电阻时的电流是1.0A,是0.2A的5倍,故原因可能是电流表选用测量范围是0~0.6A,却按0~3A的测量范围读数。
(5) [1][2]略。
(6) [1][2]由图乙可知,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: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。
10.(2025-2026九上·河南实验中学·期中)在“探究电流与电阻的关系”实验中,小军准备的实验器材有:三节新的干电池、电流表、电压表、规格为“30Ω,1A”的滑动变阻器,五个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω),开关、导线若干,实验电路如图甲所示:
(1)用笔画线代替导线将图甲电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片右移时,电流表示数变小 。连接好电路后根据图甲中滑片的位置判断,此时 (选填“可以”或“不可以”)直接闭合开关进行实验。
(2)小军将5Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,发现电流表几乎不偏转,电压表有示数且接近4.5V,产生这一现象的原因是 。
(3)排除故障后,小军依次将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻接入电路,多次实验收集的数据如下表所示,分析比较发现实验序号 的数据是不真实的。为了能让5个定值电阻都能完成实验,则滑动变阻器的最大阻值至少为 Ω。
实验序号
1
2
3
4
5
电阻R/Ω
5
10
15
20
25
电流I/A
0.40
0.20
0.14
0.10
0.08
(4)按照实事求是的科学探究精神,依据数据可得初步结论:在电压一定时,通过导体的电流与电阻成 比。
(5)图乙中的A、B两条曲线是小军和好朋友小可根据各自的实验数据绘制的图像,分析图像,你认为曲线 (选填“A”或“B”)对应的实验操作是错误的,错误的原因是 。
【答案】(1)① ② 不可以 (2)定值电阻断路 (3)① 5 ② 31.25 (4)反 (5)① A ② 未控制定值电阻两端电压一定
【讲解】(1) [1]滑动变阻器按“一上一下”接入电路中,且滑动变阻器的滑片右移时,电流表示数变小,因此应将滑动变阻器的左下接线柱与定值电阻右端相连,如图所示: [2]图甲中滑片位于最左端,此时滑动变阻器接入电阻最小,闭合开关会导致电流过大,不可以直接闭合开关进行实验。
(2) 电流表几乎不偏转、电压表接近电源电压,原因是定值电阻断路。 断路时,电路无电流,电流表无示数,电压表串联接入电路,测量电源电压。
(3) [1]由实验数据可得:但滑动变阻器最大阻值为30Ω,当接入25Ω电阻时,电路总电阻最小电流而表中25Ω对应的电流为0.08A(电压2V),实验5的数据不真实,实际无法达到2V的定值电压。[2]电源电压,定值电阻需保持电压,则滑动变阻器电压。由串联分压:,即。当时,故滑动变阻器最大阻值至少为31.25Ω。
(4) 由实验数据可得,当电阻R增大时,电流I减小,且每组实验中的乘积基本保持不变。所以在电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比。
(5) [1][2]“探究电流与电阻的关系”需保持定值电阻两端电压不变,但曲线A中,电阻增大时电流下降幅度不符合“电压不变”的规律(实际电压随电阻增大而减小),即没有保持定值电阻两端的电压不变。
考点2 欧姆定律
1.(2025-2026九上·河南郑州第七初级中学教育集团·期中)小明同学在探究通过导体的电流与电阻的关系时,根据实验数据在图中描点作出图像,图中阴影部分面积大小表示的物理量为( )
A. 电流
B. 电阻
C. 电能
D. 电压
【答案】D
【详解】由欧姆定律变形式可知,电流和电阻的乘积在数值上等于导体两端的电压,而阴影部分的面积等于横坐标(电阻)与纵坐标(电流)的乘积,因此阴影部分面积表示的物理量是电压。故选D。
2.(2025-2026九上·河南驻马店第二初级中学·期中)(多选)根据欧姆定律公式的变形式及电阻的性质,可以判定( )
A. 当变大时,变小
B. 当变大时,不变
C. 当变小时,不变
D. 当时,
【答案】BC
【详解】公式只说明导体电阻的大小是导体两端的电压与通过导体的电流大小的比值,电阻的大小与它两端的电压和通过的电流无关,当电压发生变化时,电流也随之发生变化,但电阻不变(不变);当电压为0时,电阻大小不变,故BC符合题意,AD不符合题意。故选BC。
3.(2025-2026九上·河南郑州第十九初级中学教育集团·期中)关于欧姆定律,下列说法中正确的( )
A. 通过导体的电流跟该导体的电阻成反比,跟该导体两端的电压成反比
B. 当通过导体的电流一定时,导体的电阻跟该导体两端的电压成正比
C. 当导体两端的电压一定时,导体的电阻跟通过电阻的电流成反比
D. 当电阻一定时,通过导体的电流跟它两端的电压成正比
【答案】D
【详解】AD.欧姆定律的内容是:电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比;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;故A错误,D正确;BC.阻是导体本身阻碍电流的性质,其大小决定于导体的长度、材料和横截面积,与通过它的电流、它两端的电压无关;故BC错误。故选 D。
4.(2025-2026九上·河南郑州·期中)某导体两端的电压为8V时,通过的电流为0.2A,则导体的电阻为 Ω,当通过的电流为0.1A时,该导体两端的电压为 V,当它两端的电压变为0V时,该导体的电阻为 Ω(不考虑温度对电阻的影响)。
【答案】① 40 ② 4 ③ 40
【详解】[1]由欧姆定律公式得导体的电阻为[2]电阻保持不变,由欧姆定律公式得[3]电阻是导体的一种性质,只跟导体的材料、长度和横截面积有关,还受温度影响,与电流、电压无关,故电阻仍然是。
5.(2025-2026九上·河南大学附属中学·期中)某导体两端的电压是3V时,通过它的电流为100mA,这个导体的电阻是 Ω;若将电压提高到6V,这个导体的电阻为 Ω。
【答案】① 30 ② 30
【详解】[1][2]这个导体的电阻是因导体的电阻是本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,所以,当导体两端的电压提高到6V时,导体的电阻仍为30Ω不变。
6.(2025-2026九上·河南实验中学·期中)物理学中经常用形如的公式。情形一是x的大小与y、z都有关;情形二是x虽然可以由y、z来计算,但是与y、z无关。则在欧姆定律及其变式中,属于情形 ,属于情形 (均选填“一”或“二”)。
【答案】① 一 ② 二
【详解】[1]由可知,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比;因此属于情形一,I的大小与U、R都有关。[2]导体的电阻是导体本身的一种性质,属于情形二,R虽然可以由U、I来计算,但是与U、I无关。
7.(2025-2026九上·河南郑州第十九初级中学教育集团·期中)某同学认为:“由变形可得。这就表明,导体的电阻R跟它两端的电压成正比,跟电流成反比。”这种说法对吗? 请说明理由
【答案】① 不对 ② 导体的电阻R是导体本身的一种性质,与自身的材料、长度、横截面积有关,与它两端的电压和通过它的电流无关,所以这种说法不对。
【详解】略。
考点3 电阻的测量
1.(2025-2026九上·河南实验中学·期中)小然同学对伏安法“测定值电阻的阻值”和“测小灯泡的电阻”两个实验进行了梳理和对比,下列说法正确的是( )
A. 两个实验的原理都是
B. 两个实验进行多次测量的目的不同
C. 滑动变阻器在两个实验中的主要作用不同
D. 两个实验都采用了控制变量法
【答案】B
【详解】A.伏安法测电阻是通过测量导体两端电压与电流,利用欧姆定律公式的变形公式计算得出的,其原理是,故A错误;B.测定值电阻的阻值时,多次测量是为了求平均值,减小误差;测小灯泡的电阻时,多次测量是为了探究灯丝电阻随温度的变化规律。二者目的不同,故B正确。C.滑动变阻器在两个实验中的主要作用都是改变被测电阻两端的电压和通过的电流,实现多次测量,作用相同,故C错误。D.控制变量法用于探究多个变量间的关系,如探究电流与电压、电阻的关系,而这两个实验是直接测量电阻,不需要控制变量,故D错误。故选B。
2.(2025-2026九上·河南郑州桐柏一中&河南郑州第六十五中学·期中)(多选)(多选)某实验小组利用如图所示的电路,测量标有电压为2.5V的某小灯泡的电阻,电源电压为6V,滑动变阻器R标有“25Ω 2A”字样。第一次测量时电压表的示数为2.5V,小灯泡正常发光,接下来调节滑动变阻器,使电压表示数降低,灯泡变暗直至完全不发光,测量的数据如下表。下列说法正确的是( )
序号
1
2
3
4
5
U/V
2.5
2.0
0
1.5
1.2
I/A
0.25
0.22
0.2
0.18
0.16
R/Ω
A. 第3组实验中电压表示数为零,可能出现的电路故障是小灯泡短路
B. 分析数据得出结论:小灯泡的电阻随电压的升高而增大
C. 第5组实验数据不能通过实验得出
D. 实验中多次测量是为了寻找普遍规律,避免偶然性
【答案】CD
【详解】A.如果小灯泡短路,那么电压表相当于测量导线两端的电压,电压表示数为零,此时电路可能的最小电流为I==0.24A>0.2A所以此时电路故障不可能是小灯泡短路,故A错误;B.电阻是导体本身的一种性质,与长度、横截面积、材料和温度有关,与电流和电压无关,故B错误;C.电源电压为6V,根据第5组实验数据可知,灯泡电压为1.2V,根据串联电路的电压特点,此时滑动变阻器的电压为6V-1.2V=4.8V此时滑动变阻器接入电路的阻值所以第5组数据不能通过实验得出,故C正确;D.在测量小灯泡电阻的实验中,由于小灯泡的电阻随温度的变化而变化,所以多次测量是为了寻找普遍规律,避免偶然性,故D正确。故选CD。
3.(2025-2026九上·河南郑州枫杨外国语&金水外国语·期中)用如图甲所示的电路做“伏安法测电阻”实验。
(1)此实验的原理是 ;
(2)小枫杨同学用完好的器材按图甲正确连接电路,闭合开关前,应该将滑动变阻器的滑片调到 (填“a”或“b”)端;闭合开关“试触”时,发现电流表无示数,电压表的指针迅速摆动到最大刻度,其原因可能是 ;
(3)电路调试完成后,某次实验中电压表和电流表示数如图乙和丙,可初步得出电阻的阻值为 Ω;
(4)下列与本实验多次测量目的相同的是( )
A. 伏安法测小灯泡电阻
B. 探究电流和电压关系
C. 探究串联电路电压规律
D. 测物体的长度实验
(5)测完定值电阻阻值后,小枫杨利用这一装置又测量小灯泡(正常工作电压为2V)的电阻,重复上述实验,绘制出灯泡的I-U关系如图丁所示。分析可知,灯泡正常发光时阻值为 Ω;图中I和U不成正比的原因是 。
【答案】(1) (2)① b ② 定值电阻断路 (3)7.5 (4)D (5)① 8 ② 灯丝电阻随温度的升高而增大
【讲解】(1) 根据欧姆定律的变形式可知,用电压表测出待测电阻两端的电压U,用电流表测出通过小灯泡的电流I,应用就可以求出其电阻值,这样测量电阻的方法称为伏安法。
(2) [1]为保护电路,闭合开关前,应调节滑动变阻器的滑片,使滑动变阻器接入电路的阻值为滑动变阻器的最大电阻,故应将滑动变阻器的滑片调到b端。[2]闭合开关后发现电流表示数为0,说明电路中存在某处断路,但电压表有示数接近电源电压,说明电压表与电源连接的电路没有断路,则可能是定值电阻断路。
(3) 题图中电压表的测量范围为0~3V,分度值为0.1V,故电压表的示数为2.1V,电流表的测量范围为0~0.6A,分度值为0.02A,故电流表的示数为0.28A,则待测电阻的阻值
(4) 本实验多次测量的目的是取平均值以减小实验误差。A.伏安法测小灯泡的电阻中多次测量的目的是便于通过比较,寻找温度对灯丝电阻影响的规律,故A不符合题意;BC.在探究电流和电压的关系以及探究串联电路电压规律中多次测量的目的是避免实验结论的偶然性,以得到更具有普遍性的结论,故BC不符合题意;D.测量物体的长度的实验多次测量的目的是取平均值减小实验误差,故D符合题意。故选D。
(5) [1]根据丁图可知,当小灯泡两端的电压为2V时,通过小灯泡的电流为0.25A,故小灯泡正常发光时的阻值[2]小灯泡由不亮逐渐变为正常发光时,灯丝的温度逐渐升高,小灯泡越亮,灯丝温度越高,电阻也就越大,所以图中的I和U不成正比。
4.(2025-2026九上·河南新乡第一中学·期中)如图甲所示是小明用“伏安法”测定值电阻阻值的实物图,电源电压为3V。
(1)请用笔画线代替导线将图甲所示电路连接完整。
(2)在连接电路时,滑动变阻器滑片应置于 (填“A”或“B”)端。
(3)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 (写出一种即可)。
(4)排除故障后,正确连接电路,移动滑动变阻器滑片到某一位置,电压表和电流表示数如图乙、丙所示,则测得的阻值为 。
(5)同学小亮所在的小组仍用如图甲所示器材,用伏安法测另一未知定值电阻,得到多组数据如表所示:
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.4
1.8
2.2
电流I/A
0.2
0.15
0.1
电阻/
7
12
22
若小亮测得的电压和电流值是准确的,分析表格数据,小亮实验电路连接存在的问题可能是 。
(6)实验后,小明同学设计了另外一种测电阻的方法,电路图如图丁所示。为待测电阻,电源电压恒定,定值电阻。实验步骤如下:
①只闭合开关 ,读出并记录电流表示数;
②只闭合开关 ,读出并记录电流表示数。
处理实验数据,可求得 。
【答案】(1) (2)A (3)短路 (4)8 (5)电压表并联在滑动变阻器两端了 (6)① S ② S、S2 ③ 30
【讲解】(1) 待测电阻与变阻器串联,电压表与待测电阻并联,如图所示:
(2) 在连接电路时,为保护电路,滑动变阻器滑片应置于阻值最大处的A端。
(3) 闭合开关,电流表有示数,电路为通路,电压表无示数,电压表与待测电阻并联,则产生故障的原因可能是待测电阻Rx短路或电压表短路、断路。
(4) 电压表和电流表示数如图乙、丙所示,电压表选用0~3V量程,分度值为0.1V,示数为2.4V,电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,则
(5) 未知定值电阻与变阻器串联,电路的电流增大时,由欧姆定律可知,定值电阻电压变大,总电压不变,则变阻器的电压变小,若小亮测得的电压和电流值是准确的,分析表格数据,小亮实验电路连接存在的问题可能是电压表并联在滑动变阻器两端了。
(6) [1]只闭合开关S,电路为的简单电路,电流表测电路中电流,读出并记录电流表示数。[2]只闭合开关S、,、并联,电流表测干路电流,读出电流表的示数,根据并联电路电流的规律,通过待测电阻的电流为[3]电源电压由欧姆定律可求得
5.(2025-2026九上·河南郑州第十九初级中学教育集团·期中)为测量某待测定值电阻的阻值,实验探究小组设计了如图甲所示的电路图,并进行了实验。
(1)实验的原理是: 。
(2)闭合开关,发现电压表有示数,电流表没有示数,故障原因是 。
(3)正确连接电路进行实验,并将数据记录在表格中。第3次测量时电流表的示数如图乙所示,为 A。小组讨论后发现表格设计存在缺陷,缺陷是: ;完善表格后,根据实验数据可知,待测电阻的阻值为 (结果保留一位小数)。
实验次数
电压
电流
电阻
1
1.5
0.16
9.4
2
2.0
0.2
10
3
2.5
(4)在物理实验中,经常要对物理量进行多次测量,下列实验与本次实验进行多次测量的目的相同的是________(填字母)。
A. 探究杠杆平衡条件
B. 用刻度尺测量作业本的长度
C. 探究串、并联电路中电流的规律
(5)若实验时电源的实际电压比3V略低,则测出的电阻值 (选填“偏大”“偏小”或“准确”)。
【答案】(1) (2)待测电阻断路 (3)① 0.24 ② 表格没有设计电阻的平均值这一栏 ③ 9.9 (4)B (5)准确
【讲解】(1) 测出待测电阻两端电压、通过它的电流,根据计算出它的电阻。
(2) 电压表有示数,说明电压表与电源是连通的;电流表没有示数,说明电流表与电源断开的。由此推断,是待测电路断路。
(3) [1] 电流表测量范围为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.24A。[2] 测电阻要多次测量取平均值减小误差,题中表格没有设计电阻的平均值这一栏。[3] 第三次测量,有待测电阻阻值为
(4) 本实验中多次测量目的是为了求平均值减小误差。探究杠杆平衡条件、探究电流规律两个实验中,多次测量的目的是为了总结普遍规律。用刻度尺测量作业本长度,多次测量是为了求平均值减小误差。故B符合题意。故选B。
(5) 实验中,测量待测电阻两端电压、通过它的电流,以此计算出它的电阻。测量过程与电源电压无关。故电源电压不到3V,测量值都是准确的。
考点4 欧姆定律在串、并联电路中的应用
1.(2025-2026九上·河南开封求实中学·期中)(多选)在图中所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,电路正常工作一段时间后灯熄灭,且只有一只电表的示数变大。下列判断正确的是( )
A. R短路
B. L断路
C. L短路
D. R断路
【答案】BC
【详解】由图可知,闭合开关后,灯泡L和电阻R串联,电流表测电路中的电流,电压表测灯泡两端的电压。A.若R短路,电路为灯泡L的简单电路,灯泡L发光,电路中电阻减小,电源电压不变,由可知,电路中电流变大,即电流表示数变大,电压表测量电源电压,即电压表示数变大,故A错误;B.若L断路,则电路中的电流为零,电流表示数变小,灯熄灭,电压表与R串联,此时电压表示数约等于电源电压,故其示数将变大,故B正确;C.若L短路,电路为电阻R的简单电路,此时灯和电压表被短路,则灯熄灭,电压表示数为0,即电压表示数变小,L短路时电路中电阻减小,电源电压不变,由可知,电路中电流变大,即电流表示数变大,故C正确;D.若R断路,则电路中的电流为0,电压表只与电源的正极相连,故两电表示数均为零,即指针不偏转,两表示数都变小,灯熄灭,故D错误。故选BC。
2.(2025-2026九上·河南大学附属中学·期中)如图是电阻R和灯泡L的图像,下列说法正确的是( )
A. R的阻值是变化的
B. 当L两端电压是2V时,L的阻值是1Ω
C. 若R和L并联在2V电路,干路通过的电流是0.6A
D. 将R和L串联,通过的电流为0.3A时,电路两端电压为4V
【答案】D
【详解】A.R的U-I图像是一条过原点的直线,说明R的阻值是一个定值,故A错误;B.由灯泡L的U-I图像可知,当L两端电压是2V时,通过L的电流为0.5A,根据欧姆定律可得,此时L的阻值是故B错误;C.若R和L并联在2V电路,根据并联电路的电压规律可知,R和L的两端电压均为2V,由图可知,此时通过R的电流为0.2A,通过L的电流为0.5A,根据并联电路的电流规律可得,此时干路通过的电流是0.7A,故C错误;D.将R和L串联,通过的电流为0.3A时,由于串联电路电流处处相等,所以通过R和L的电流相等,均等于0.3A,由图可知,此时R的两端电压为3V,L的两端电压为1V,根据串联电路的电压规律可得,此时电路两端电压为4V,故D正确。故选D。
3.(2025-2026九上·河南郑州桐柏一中&河南郑州第六十五中学·期中)如图甲是小灯泡L和电阻R的I-U图像。将小灯泡L和电阻R接入图乙所示的电路中,电源电压保持不变;只闭合S1时,电流表的示数为0.5A。若再闭合开关S2,下列说法中正确的是( )
A. 电流表示数变大,灯变亮
B. 电路总电阻变大
C. 电流表的示数变化0.5A
D. 若将L和R串联在5V的电源上,则此时电路的总电阻为25Ω
【答案】D
【详解】AB.由电路图可知,只闭合S1时,为小灯泡的简单电路,电流表测量小灯泡的电流,电流表的示数为0.5A,由图甲可知此时小灯泡两端的电压UL=4V,所以电源电压U=4V;再闭合S2,小灯泡L与R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知电流表的示数变大;根据并联电路各支路互不影响的特点可知通过小灯泡的电流不变,小灯泡的亮度不变,由以上分析可知,电路总电流变大,电源电压不变,由R=知电路的总电阻变小,故AB错误;C.根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可知,电流表示数的变化量等于通过R的电流,由于并联电路各支路两端的电压相等,因此电阻R两端的电压为4V,由图甲可知此时通过电阻R的电流为0.2A,即电流表的示数变化0.2A,故C错误;D.若将L和R串联在5V的电源上,结合串联电路的电流和电压特点,由图甲可知电路中的电流为0.2A时,, ,电源电压为满足题设条件,因此此时电路中的电流为0.2A,电路总电阻故D正确。故选D。
4.(2025-2026九上·河南平顶山·期中)(多选)如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,电路正常工作。一段时间后,观察到电压表V的示数变大。已知电路中仅有一处故障,且只发生在电阻、上。则下列说法正确的是( )
A. 若电流表有示数,故障是短路
B. 若电流表有示数,故障是短路
C. 若电流表无示数,故障是断路
D. 若电流表无示数,故障是断路
【答案】BC
【详解】A.该题可采用“倒推法”分析,若故障是短路,则电压表相当于并联在导线两端,电压表无示数,此时电路是通路,电流表有示数,故A错误;B.若故障是短路,相当于只有电阻接入电路,此时电路中总电阻减小,根据欧姆定律,此时电路电流增大,电压表示数增大,电流表示数也增大,故B正确;C.若故障是断路,电压表和电阻串联在电路中,相当于测电源电压,故电压表示数变大,由于电压表内阻非常大,根据欧姆定律,此时电路电流极小,电流表无示数,故C正确;D.因电阻和是串联在电路中的,若故障是断路,整个电路就断路了,也就没有电流通过,电压表也没有示数,故D错误。故选BC。
5.(2025-2026九上·河南许昌·期中)如图所示的电路中,的阻值为。开关、闭合,电流表的示数为0.3A,电流表的示数为0.5A。当开关断开时,下列说法正确的是( )
A. 通过的电流为0.2A
B. 电源电压为5V
C. 通过的电流为0.5A
D. 电阻的阻值为
【答案】D
【详解】当、闭合时,与并联:电流表测的电流();电流表测干路电流()。根据并联电路电压特点得电源电压通过的电流则A.如图,当开关断开时,电阻支路断路,所以通过的电流为0A,故A错误;B.当开关断开时,不改变电源大小,所以电源电压为3V不变。故B错误;C.当开关断开时,电路中只有接入电路,故通过的电流,故C错误;D.由上面的计算可知,故D正确。故选D。
6.(2025-2026九上·河南郑州第十九初级中学教育集团·期中)如图所示,电源两端电压为18V并保持不变,电阻R1的阻值为24Ω。当开关S闭合时,电压表示数为6V,求:
(1)R1两端的电压;
(2)此时电路中的电流;
(3)电阻R2的阻值。
【答案】(1)12V;(2)0.5A;(3)12Ω
【详解】由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压。
(1)因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R1两端的电压U1=U﹣U2=18V﹣6V=12V
(2)因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流 (3)电阻R2的阻值 答:(1)R1两端的电压为12V。
(2)此时电路中的电流为0.5A。
(3)电阻R2的阻值为12Ω。
7.(2025-2026九上·河南开封求实中学·期中)半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间,其电阻受温度影响较大,如图甲所示是某种半导体材料的电阻随温度变化的关系图像。根据这种半导体材料电阻的特性,某物理兴趣小组的同学设计了如图乙所示的电路,用来测量某一环境的温度,已知定值电阻,电源电压保持不变。
(1)当环境温度为时,电流表的示数为,电源电压是多少?
(2)电流表的示数为时,当时的环境温度是多少?
【答案】(1) (2)
【讲解】(1) 由图乙可知,R与R0串联,电流表测量电路中的电流。当环境温度为时,由图甲可知,R的阻值。由题意可知,电源电压
(2) 当电流表的示数为0.4A时,电路中的总电阻则此时R的阻值由图甲可知,此时环境温度为40℃。
8.(2025-2026九上·河南郑州郑中国际·期中)在如图所示电路中,已知和阻值之比为1:2,当闭合开关后,通过和的电流之比为 两个电压表的示数比 。
【答案】① 1:1 ② 3:2
【详解】[1]闭合开关,两电阻串联,电压表V1测量电源电压,电压表V2测量R2两端的电压。串联电路中电流处处相等,通过和的电流之比为1:1。[2]已知和阻值之比为1:2,根据欧姆定律可得,两个电压表的示数比
9.(2025-2026九上·河南郑州郑中国际·期中)灯泡L和定值电阻R的电流与其电压的关系如图甲所示,则定值电阻R的阻值为 Ω,若将它们串联在如图乙所示电路中,当电流为0.4A时,电源电压为 V。
【答案】① 10 ② 5
【详解】[1]定值电阻R的阻值为[2]若将它们串联在如图乙所示电路中,当电流为0.4A时,根据甲图可知,灯两端电压为1V,定值电阻两端电压为4V,电源电压为U0=UL+UR=1V+4V=5V
10.(2025-2026九上·河南南阳·期中)为了保障潜水安全,潜水员在潜水时会佩戴水压表和深度表。图(a)是一款深度表的简化电路图,其中电源电压U为9V且保持不变,R0为定值电阻,Rp是压敏电阻。图(b)是压敏电阻Rp阻值随海水深度变化的图像,压敏电阻Rp允许通过的最大电流为0.45A。深度表由电流表(量程为0~0.6A)改装。
(1)当深度表在海面上时,电路中的电流为0.18A,求定值电阻阻值为多少?
(2)下潜到10m的深度时,深度表测得的电流示数为多少?
(3)在电路安全的情况下,该深度表能测量的最大深度为多少?
【答案】(1)10Ω (2)0.225A (3)60m
【讲解】(1) 由电路图(a)可知,定值电阻R0与压敏电阻Rp串联,电流表测量电路中的电流。当深度表在海面上时,深度h=0m,由图像(b)可知,此时压敏电阻的阻值RP=40Ω,此时电路中的电流I=0.18A,根据串联电路的特点和欧姆定律,电路的总电阻为因为在串联电路中,总电阻等于各分电阻之和,所以定值电阻R0的阻值为R0 =R总-RP=50Ω-40Ω=10Ω
(2) 当潜水员下潜到10m的深度时,由图像(b)可知,此时压敏电阻的阻值RP' =30Ω,电路中的总电阻为此时电路中的电流,即深度表的示数为
(3) 由题意可知,压敏电阻RP允许通过的最大电流为0.45A,电流表的量程为0~0.6A。为了保证电路安全,电路中的最大电流应取两者中的较小值,即,此时电路的总电阻最小,最小总电阻为此时压敏电阻的最小阻值为RP小=R总小-R0=20Ω-10Ω=10Ω由图像(b)可知,当压敏电阻的阻值为10Ω时,对应的深度为60m,因此,该深度表能测量的最大深度为60m。
考点5 电路动态分析
1.(2025-2026九上·河南平顶山·期中)如图所示的电路中,闭合开关S后,当滑片P向右移动时,则( )
A. 电流表A示数变小
B. 电压表示数不变
C. 电压表示数与电流表A示数之比变大
D. 电压表示数与电流表A示数之比变小
【答案】D
【详解】AB.由图可知,电阻R1和变阻器R2串联,电压表V1测量R1两端的电压,电压表V2测量变阻器两端的电压,闭合开关S后,当滑片P向右移动时,变阻器R2连入电路的电阻变小,由电阻的串联可知电路的总电阻变小,由可知电路中的电流变大,即电流表A的示数变大,由U=IR可知电阻R1两端的电压变大,即电压表示数变大,故AB不符合题意;C.由可知电压表示数与电流表A示数之比等于R1的阻值,R1的阻值不变,所以电压表示数与电流表A示数之比不变,故C不符合题意;D.由可知电压表示数与电流表A示数之比等于R2的阻值,R2的阻值变小,所以电压表示数与电流表A示数之比变小,故D符合题意。故选D。
2.(2025-2026九上·河南郑州外国语中学·期中)(多选)小李连接了图甲所示的电路,电源电压不变,电流表量程均为0~0.6A,定值电阻,闭合开关S后再闭合开关S1或S2,将滑动变阻器滑片从最右端向左调节至中点的过程,电压表与电流表A2示数的I-U图象如图乙,下列说法正确的是( )
A. 定值电阻
B. 电源电压为4V
C. 滑动变阻器的最大阻值为20Ω
D. 整个电路通过的最大电流为0.6A
【答案】CD
【详解】A.图象中a、b线的电阻值分别为已知R1=10Ω,则a、b线分别是滑动变阻器与R1、R2串联时电压表与电流表A2示数的I-U图象,所以R2=Rb=20Ω故A错误;BC.闭合开关S、S1时,滑动变阻器与R1串联时,滑动变阻器滑片在最右端时,由于滑动变阻器的电阻全部连入电路,根据欧姆定律可知电路中的电流最小,由图乙中a的图象可知最小电流为Ia最小=0.2A,Ua最小=2V根据串联电路的特点和欧姆定律可得电源电压U=Ia最小R+Ua最小=0.2A×R+2V①闭合开关S、S2时,滑动变阻器与R2串联时,滑动变阻器滑片在最右端时,由于滑动变阻器的电阻全部连入电路,根据欧姆定律可知电路中的电流最小,由图乙中b的图象可知当滑动变阻器滑片在中点时,电流最大为Ib最大=0.2A,Ub最大=4V根据串联电路的特点和欧姆定律可得电源电压②解① ② 可得U=6V,R=20Ω故B错误,C正确;D.根据电阻的串并联特点可知当电路中电阻最小时电路中最大电流,所以开关S、S1、S2闭合,R1、R2并联后与滑动变阻器串联,即当滑动变阻器连入电路的电阻最小时电路中电流最大,若滑动变阻器连入电路的电阻为零,干路电流为由于电流表量程均为0.6A,则干路的最大电流为0.6A,故D正确。故选CD。
3.(2025-2026九上·河南郑州第七初级中学教育集团·期中)(多选)学校劳动实践基地的蔬菜大棚测量空气湿度的电路如图甲所示。电源电压恒为6V,定值电阻R0的阻值为10Ω,湿敏电阻R的阻值随空气湿度H的变化关系图乙所示。下列分析正确的是( )
A. 空气湿度越大,湿敏电阻R的阻值越小
B. 空气湿度越大,电压表示数越小
C. 当空气湿度为50%时,电压表的示数为4V
D. 当电路电流为0.3A时,空气湿度约为80%
【答案】AD
【详解】AB.由图甲可知,电路中湿敏电阻R与定值电阻R0串联,电压表测量定值电阻R0两端的电压,由图乙可知,空气湿度越大,湿敏电阻R的阻值越小,电路的总电阻越小,根据欧姆定律可知,通过电路的电流越大,由U=IR0可知定值电阻R0两端的电压越大,即电压表示数越大,故A正确,B错误;C.当空气湿度为50%时,湿敏电阻R的阻值为20Ω,通过电路的电流由欧姆定律可得,此时定值电阻R0两端的电压U0=IR0=0.2A×10Ω=2V即电压表的示数为2V,故C错误;D.当电路中电流为0.3A时,电路的总电阻湿敏电阻R的阻值R'=R总-R0=20Ω-10Ω=10Ω由图乙可知,当湿敏电阻R的阻值为10Ω时,空气湿度为80%,故D正确。故选AD。
4.(2025-2026九上·河南平顶山·期中)(多选)物理应用无处不在。如图甲、乙所示是拳击训练中为测量击打力大小而设计的电路,电源电压恒为6V,为20Ω的定值电阻,电流表量程为0~0.6A,为压敏电阻,其电阻值与击打力的关系如图丙所示。下列说法中正确的是( )
A. 用甲电路测试,当击打力为1000N时,电流表的示数0.12A
B. 用乙电路测试,当电流表示数为0.50A时,击打力为2000N
C. 甲、乙两电路相比,甲电路的击打力测量范围较小
D. 乙电路中可增大的阻值来增大击打力测量范围
【答案】AD
【详解】A.在甲电路中,与串联。由图丙可知,当击打力时,压敏电阻。此时电流表的示数为故A 正确;B.在乙电路中,与并联。当电流表示数时,通过的电流通过压敏电阻的电流由此时压敏电阻的阻值由图丙可知,此时击打力为,故B错误;C.对于甲电路,当电流表的示数时,由可得因为为,则压敏电阻的阻值可以为0,由图丙可知对应的击打力可达到4000N。对于乙电路,当电流表的示数时,通过的电流通过压敏电阻的最大电流可得压敏电阻的最小阻值由图丙可知此时对应的击打力最大为2000N。所以甲电路的击打力测量范围较大,故C 错误;D.在乙电路中,与并联。电流表测干路电流。根据欧姆定律,增大的阻值,通过的电流变小。当电流表量程不变时,通过压敏电阻的最大电流增大,由欧姆定律可知,压敏电阻的最小阻值减小,由图丙可知,击打力测量范围会增大,故D正确。故选AD。
5.(2025-2026九上·河南郑州郑中国际·期中)(多选)如图是小明设计的一种简易烟雾报警装置的原理图。电源电压恒定,为定值电阻,为光敏电阻,其阻值随光照强度的减弱而减小,电流表的示数增大至某一数值时报警。闭合开关,当烟雾浓度增大时,下列判断正确的是( )
A. 电压表的示数变小
B. 电流表示数变小
C. 电压表与电流表的示数之比变大
D. 只减小的阻值,可使装置在更低浓度烟雾下报警
【答案】AD
【详解】AB.由图示知,当开关S闭合,光敏电阻R与定值电阻R0串联,电流表测电路中的电流,电压表测光敏电阻R两端的电压。烟雾浓度增大时,光照强度减弱,光敏电阻R的阻值减小,电路的总电阻减小,而电源电压恒定,据欧姆定律知,电路的电流即电流表示数变大;据串联电路的分压特点知,R两端的电压减小,电压表示数变小。故A正确,B错误;C.电压表与电流表的示数之比等于光敏电阻R的阻值,烟雾浓度增大时,光照强度减弱,光敏电阻R的阻值减小,所以两者的示数之比变小。故C错误;D.只减小R0的阻值,则光敏电阻R的阻值较大时,电流表的示数可达到报警值。光敏电阻R的阻值随着光照强度的减弱而减小,所以报警时,光照强度较强,即烟雾浓度较低,故D正确。 故选AD。
6.(2025-2026九上·河南郑州郑中国际·期中)(多选)如图所示电路的电源电压为6V,定值电阻标有“10Ω 1A”字样,变阻器标有“20Ω 0.5A”字样,电流表的测量范围为“0~0.6A”,电压表的测量范围为“0~3V”。在保证电路安全的情况下移动滑片时,下列说法不正确的是( )
A. 电流表的变化范围0.3~0.5A
B. 电压表的变化范围1.5~3V
C. 滑动变阻器阻值范围2~10Ω
D. 在滑片向右滑的过程中,电流表和电压表的示数都会变小
【答案】BD
【详解】ABC.分析电路可知R1、R2串联,电压表V测量R2电压,电流表测量电路电流。变阻器R2标有“20Ω 0.5A”字样,定值电阻R1标有“10Ω 1A”字样,电流表的测量范围为“0~0.6A”,则电路电流最大为0.5A,由欧姆定律得,此时电路中总电阻为此时变阻器接入电路中电阻最小,为串联电路中电阻越小,分到的电压越小,此时滑动变阻器的电压最小。由欧姆定律得,电压表的最小示数为电压表的测量范围为“0~3V”,当电压表的示数达到最大,为3V时,变阻器接入电路中电阻最大,此时电路中的电流最小,为由欧姆定律得,变阻器接入电路中最大电阻为所以电流表变化范围0.3~0.5A,电压表变化范围1~3V,滑动变阻器阻值范围2~10Ω,故AC正确,不符合题意,B错误,符合题意;D.在滑片向右滑的过程中,R2连入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,电路中的电流即电流表的示数变小。由串联分压原理知,由于R2接入电路中的电阻变大, R2两端的电压即电压表的示数会变大。故D错误,符合题意。故选BD。
7.(2025-2026九上·河南大学附属中学·期中)(多选)如图为自动气象站中的测温装置的电路简化图,其中的“恒流源”是一个特殊电源,电流大小由电源内部结构决定,当电阻R变化时,通过R的电流大小保持不变。温度为0℃,R的阻值为100Ω,电阻R每升高1℃,R的阻值增大0.4Ω,通过数字电压表的示数可反映环境的温度。某次环境温度从20℃上升到30℃,电压表的示数变化了8mV。当温度的变化值相同时,电压表示数的变化值越大,该测温装置的灵敏度越高。下列说法正确的是( )
A. 电压表示数随温度升高而增大
B. 通过R的电流为20mA
C. 环境温度为20℃时,电压表的示数为216mA
D. 若要增大该测温装置的灵敏度,可换一个电流值更大的恒流源
【答案】AD
【详解】A.由题可知,温度升高时,电阻R的阻值增大,由于恒流源电流I保持不变,根据欧姆定律可知,电压表示数会随温度升高而增大,故A正确;B.环境温度从20℃上升到30℃,电压表的示数变化了8mV,则电阻变化量已知电压变化,根据,可得电流故B错误;C.分析环境温度为20℃时,电阻电压但电压表测的是电压,单位应为mV,C中写216mA,单位错误,故C错误;D.测温装置的灵敏度定义为“温度变化值相同时,电压表示数的变化值越大,灵敏度越高”。根据,当温度变化量相同时,固定,若换用电流值更大的恒流源,则I增大,会更大,灵敏度提高,故D正确。故选AD。
8.(2025-2026九上·河南新乡第一中学·期中)(多选)如图甲是兴趣小组改装的简易压力计,是一个压敏电阻,其阻值随压力变化如图乙所示,已知电源电压为9V,电流表量程为0~0.6A,为定值电阻,闭合开关,空载时电流表示数为0.12A,下列说法正确的是( )
A. 压敏电阻随压力的增大而增大
B. 的阻值为
C. 压力越大,电流表示数越小
D. 压力为400N时,电流表示数为0.18A
【答案】BD
【详解】A.由乙图可知,压敏电阻R随压力的增大而减小,故A错误;B.由乙图可知,空载时压敏电阻的阻值为,电路中电流为根据欧姆定律,电路中的总电阻为由甲图电路图可知两电阻串联,根据串联电路的电阻特点,则,故B正确;C.压力越大R的阻值越小,电路的总电阻越小,由可知电路中电流越大,电流表示数越大,故C错误;D.压力为400N时,压敏电阻的阻值为,电流表示数,故D正确。故选BD。
9.(2025-2026九上·河南郑州外国语中学·期中)1911年,荷兰物理学家昂尼斯发现,水银的电阻并不像预料的那样随温度降低逐渐减小,而是当温度降到-269℃时,水银的电阻突然降到零。科学家们从而开始了对超导材料(superconducting material)研究。超导材料又称超导体,是指在某一温度下,电阻为零的导体。如图所示的电路中,电源电压恒为U,是一只由超导材料制成的电阻,是一只普通的定值电阻。闭合开关S后,电压表示数为,然后对进行降温处理并计时,当降温到时刻时,电阻突变为。请在坐标图中画出电压表示数变化的大致图像。
【答案】
【详解】根据题意可知,电压表的初始示数为U2,随着时间的增加电阻R1的阻值降低,则R1两端电压减小,根据欧姆定律可得电压表示数,为随R1阻值减小而增大的反比例函数,当温度降至t0时刻时,突然变为电源电压U,故图像如图所示:
10.(2025-2026九上·河南实验中学·期中)现在,越来越多的机器狗被政府投入使用,它能识别可疑物品、提供报警指引,有力支撑基础采集、巡逻防范、接警服务等警务活动,如图甲所示。巡逻机器狗搭载一块电压为12V的锂电池,为避免机器人因温度过高而烧坏,内部设有图乙所示的温度报警电路,热敏电阻RT的阻值随温度变化图像如图丙所示,滑动变阻器R0的滑片在某一位置,当所测温度达到或者超过60℃时,阻值不计的报警器开始报警,此时电路中的电流为20mA。
(1)热敏电阻是 材料制成的,电路中的电流随温度的升高而 (选填“增大”、“减小”或“不变”);
(2)求R0接入电路的阻值;
(3)求30℃时电路中的电流;
(4)长时间使用后,电源电压降低,为了使报警器仍能正常工作,可以将滑动变阻器R0的滑片P向 (选填“左”或“右”)移动。
【答案】(1)① 半导体 ② 增大 (2)200Ω (3)0.015A (4)左
【讲解】(1) [1]热敏电阻是由半导体材料制成的,其阻值随温度变化明显。[2]由图丙可知,温度升高时,热敏电阻RT的阻值减小。电路中RT与R0串联,总电阻R总=RT+R0电源电压U不变。根据欧姆定律,总电阻减小则电流增大。
(2) 当温度达到60℃时,报警器报警,此时,由图丙得RT=400Ω;电路电流I=20mA=0.02A电源电压U=12V。根据欧姆定律,串联电路总电阻由串联电路电阻规律R总=RT+R0可得R0=R总-RT=600Ω-400Ω=200Ω
(3) 当温度为30℃时:由图丙得RT'=600Ω;总电阻R总'=RT'+R0=600Ω+200Ω=800Ω根据欧姆定律,电流
(4) 电源电压降低后,要使报警器仍能正常工作(电流保持20mA),根据,需减小总电阻。报警时RT的阻值由温度决定(如60℃时仍为400Ω),因此需减小R0的阻值。滑动变阻器R0的滑片向左移动时,接入电路的电阻减小,故滑片应向左移动。
试卷第1页,共3页
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