第十二章 欧姆定律(专项训练)物理新教材北师大版九年级全一册
|
3份
|
111页
|
6人阅读
|
1人下载
内容正文:
第十二章 欧姆定律
常考题型·精准突破
考点一 不同物质的导电性能
题型1 常见的导体与绝缘体 (高频)
题型2 半导体的特点(重)
考点二 导体电阻大小的影响因素
题型1 电阻大小与导线长度、横截面积、材料之间的关系(重)
题型2 探究影响电阻大小的因素(高频)
考点三 变阻器
题型1 滑动变阻器的使用(重)
题型2 变阻器及其应用(高频)
考点四 欧姆定律
题型1 探究电流与电阻的关系(高频)
题型2 探究电流与电压的关系(重)
题型3 欧姆定律的简单计算(高频)
题型4 欧姆定律的图像问题(重)
题型5 欧姆定律动态问题(重)
题型6 欧姆定律的应用(重)
考点五 测导体的电阻
题型1 用电流表和电压表测电阻(重)
题型2 特殊法测电阻(重)
考点六 设计恒温电热杯
题型1 设计恒温电热杯(重)
综合攻坚·知能拔高
常考题型·精准突破
考点一 不同物质的导电性能
◆题型1 常见的导体与绝缘体
1.(2026•广西·中考真题)避雷针能将闪电电流导入大地,下列材料适合制作避雷针的是( )
A.铁 B.橡胶 C.陶瓷 D.玻璃
【答案】A
【解析】A、铁是导体,可以制作避雷针,故A正确。
BCD、橡胶、陶瓷、玻璃都是绝缘体,不能制作避雷针,故BCD错误。故选:A。
2.(2026•河南商丘·期末)文具盒里的下列物品接入图中的电路,能使小灯泡发光的是( )
A.铅笔芯 B.便签纸 C.橡皮 D.塑料尺
【答案】A
【解析】A、铅笔芯中含有石墨,石墨容易导电,属于导体,因此将铅笔芯接入图中M、N之间,能使小灯泡发光,故A符合题意;
BCD、便签纸、橡皮、塑料尺都不容易导电,属于绝缘体,所以接入电路,不能使小灯泡发光,故BCD不合题意。故选:A。
3.(2026•湖南长沙·月考)在深圳国际会展中心举办的大型科技和材料展览会中展示了多种新型材料,比如柔性电子皮肤可贴附人体表面感知压力、温度信号,下列材料通常情况下属于导体的是( )
A.柔性氮化硅绝缘薄膜 B.橡胶封装保护层
C.银纳米线织物 D.聚乳酸塑料基底
【答案】C
【解析】A、氮化硅绝缘薄膜为绝缘材料,属于绝缘体,故A错误;
BD、橡胶、塑胶是常见绝缘体,故BD错误;
C、银是金属,金属属于导体,因此银纳米线织物为导体,故C正确。故选:C。
4.(2026•湖北孝感·期中)通常情况下,下列物体中属于绝缘体的是( )
A.塑料尺子 B.金属文具盒
C.铅笔芯 D.铁丝
【答案】A
【解析】A、塑料尺子是塑料制品,塑料不容易导电,属于绝缘体,故A正确;
B、金属文具盒由金属制成,金属是良好的导体,故B错误;
C、铅笔芯主要成分是石墨,石墨容易导电,属于导体,故C错误;
D、铁丝是金属制品,金属容易导电,铁丝属于导体,故D错误。故选:A。
5.(2026•河北石家庄·月考)下列物品在通常状况下都是导体的是( )
A.钢尺、酱油、水
B.金属、汽油、铅笔芯
C.铅笔芯、大地、人体
D.水果刀、橡胶棒、食盐水溶液
【答案】C
【解析】A、通常状况下纯净水不容易导电,属于绝缘体,故A错误;
B、汽油不容易导电,属于绝缘体,故B错误;
C、铅笔芯(主要成分为石墨)、大地、人体容易导电,属于导体,故C正确;
D、橡胶棒不容易导电,属于绝缘体,故D错误。故选:C。
◆题型2 半导体的特点
1.(2026•广东珠海·期末)我国北斗导航卫星芯片的主要材料是( )
A.绝缘体 B.半导体 C.导体 D.超导体
【答案】B
【解析】北斗导航卫星芯片作为一种集成电路,主要是由半导体材料制成的,故ACD错误,B正确。
故选:B。
2.(2026•福建福州·期末)2023年1月31日,中国第一条量子芯片生产线通过央视新闻客户端首次向公众亮相。量子计算机被看做是未来技术的制高点,这足以证明我国拥有的弯道超车实力。芯片是指含有集成电路的硅片,制造芯片的主要材料是( )
A.半导体材料 B.超导体材料
C.绝缘材料 D.磁性材料
【答案】A
【解析】常见的半导体材料有:硅、锗、砷、镓等。芯片的核心部件是其中的电子芯片,是半导体材料硅制成的。故A正确,BCD错误。故选:A。
3.(2026•陕西渭南·期末)夜幕低垂,大唐不夜城灯火辉煌,如图所示是步行街两旁柳树上装饰的LED诗词灯饰,引来游人纷纷吟诵拍摄。LED灯的核心材料是( )
A.半导体 B.超导体 C.导体材料 D.绝缘材料
【答案】A
【解析】LED灯的核心元件是发光二极管,它是由半导体材料制成的,故A符合题意,BCD不符合题意。故选:A。
4.(2026•黑龙江齐齐哈尔·中考真题)随着科技的发展,智能产品逐渐融入我们的生活。如图所示的智能手表可以显示时间、体温、心率等信息,方便监测身体状态。该手表的橡胶表带是 ,手表内集成电路中的二极管主要是由 材料制成的(两空均选填“导体”“半导体”或“绝缘体”)。
【答案】绝缘体;半导体。
【解析】不容易导电的物体叫绝缘体。橡胶,玻璃,塑料是常见的绝缘体。智能手表的橡胶表带是绝缘体,绝缘体不容易导电,而不是不可能带电;
半导体材料的导电性能介于导体和绝缘体之间,具有一些特殊的物理性质。发光二极管、发光三极管主要由半导体材料制成的。
考点二 导体电阻大小的影响因素
◆题型1 电阻大小与导线长度、横截面积、材料之间的关系
1.(2026•福建福州·月考)在如图所示的电路中,用点燃的蜡烛对镍铬合金丝加热。发现小灯泡缓慢变暗。分析可知,镍铬合金丝的阻值变大,而导致其阻值变化的主要因素是( )
A.质量 B.长短 C.粗细 D.温度
【答案】D
【解析】用点燃的蜡烛对镍铬合金丝加热,镍铬合金丝的材料、长度和横截面积不变,温度升高,此时发现小灯泡缓慢变暗,分析可知,镍铬合金丝的阻值变大,说明导致其阻值变化的主要因素是温度,故ABC不符合题意、D符合题意。
故选:D。
2.(2026•湖南长沙·期末)用同种材料制成的粗细均匀的某段金属丝,忽略温度的影响,对其电阻变化的说法正确的是( )
A.将金属丝对折后接入电路,其阻值变小
B.将金属丝均匀拉长后接入电路,其阻值变小
C.将金属丝截取一半长度后接入电路,其阻值变大
D.当金属丝两端的电压增加时,其阻值变大
【答案】A
【解析】A、将金属丝对折后,材料不变,长度变小,横截面积变大,其阻值变小,故A正确;
B、将金属丝均匀拉长后,材料不变,长度变大,横截面积变小,其阻值变大,故B错误;
C、将金属丝截取一半长度后,材料、横截面积不变,长度变小,其阻值变小,故C错误;
D、导体电阻与电流、电压的大小无关,当金属丝两端的电压增加时,其阻值不变,故D错误。
故选:A。
3.(2026•广东深圳·期末)铅笔芯的型号主要根据石墨和黏土的比例来划分,如“B”型号笔芯,“B”前的数字越大,则石墨含量越高。下列四种铅笔芯,它们长度相同,图中标注了各自的直径和型号。现将这些铅笔芯分别连入如图所示的电路中,灯泡最亮时,连入电路中的铅笔芯是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】石墨是导体,含有石墨越多,铅笔芯的导电能力越强,A、B、C、D中选项D中的铅笔芯的石墨含有量最高,横截面积最大,电阻最小,将其连入电路时,灯泡最亮。故选:D。
4.(2026•湖南常德·期末)有A、B、C三根完全相同的导线,将A导线剪去一半,电阻变为R1;将B导线均匀的拉伸到原来长度的两倍,电阻变为R2;将C导线从中间对折,电阻变为R3。下列大小关系正确的是( )
A.R1>R2>R3 B.R2>R1>R3 C.R2>R3>R1 D.R3>R1>R2
【答案】B
【解析】有ABC三根完全相同的导线,将A导线剪去一半,电阻变为原来的一半,即R1比原来小,将B导线均匀的拉伸到原来长度的两倍,长度增加,横截面积减小,电阻变大,R2比原来的电阻大;
将C导线从中间对折,长度变为原来的一半,电阻变小,但与减去一半比,长度相同,横截面积更大,电阻更小,说明电阻R3小于R1,则三个电阻的关系R2>R1>R3。
故选:B。
5.(2026•广东广州·期中)高压输电线往往做成如图所示的四线并联的装置,这是通过增大导体的 从而 (选填“增大”或“减小”)导体的电阻。维修线路时有时需要断电,此时导体的电阻将 (选填“不变”或“变为零”)。
【答案】横截面积;减小;不变。
【解析】在导线材料与长度一定的情况下,导线的横截面积越大,导线电阻越小;导线电阻变小,可以减少输电线上电能的损失。将图中四根导线并联起来,增大了导线的横截面积,从而减小了输电导线的电阻。
导体的电阻是导体的一种性质,反映了导体对电流阻碍作用的大小;电阻大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,与导体中的电流、导体两端的电压大小无关,因此断电后导体的电阻不变。
◆题型2 探究影响电阻大小的因素
1.(2026•陕西西安·期中)如图所示为探究“影响导体电阻大小的因素”的电路,电阻丝的长度、材料、横截面积情况如图所示(Sa=Sb=Sc<Sd)。下列说法正确的是( )
A.实验中最好添加一个小灯泡,因为通过小灯泡亮度变化来反映电阻大小更准确
B.实验过程中,通过电流表示数反映电阻大小的方法是控制变量法
C.选择电阻丝b和d可以探究电阻大小和横截面积的关系
D.探究导体的电阻大小与长度的关系时可以选a和c进行实验对比
【答案】C
【解析】A.串联电路中各用电器起到分压限流的作用,为了保护电路,实验中可以添加一个小灯泡,故A错误,不符合题意;
B.实验过程中,电阻大小无法通过肉眼看出,通过电流表示数反映电阻大小的方法是转换法,故B错误,不符合题意;
C.电阻丝b和d的长度、材料相同,横截面积不同,选择电阻丝b和d可以探究电阻大小和横截面积的关系,故C正确,符合题意;
D.探究导体的电阻大小与长度的关系,要控制电阻的材料、横截面积相同,可以选b和c进行实验对比,故D错误,不符合题意。故选:C。
2.(2026•广东深圳·月考)要探究“影响导体电阻大小的因素”,小明同学作出了如下猜想:①导体的电阻与导体的长度有关;②导体的电阻与导体的横截面积有关;③导体的电阻与导体材料有关。根据猜想设计了如图所示的实验装置。(其中“S”表示导体的横截面积)下列说法正确的是( )
A.实验中灯泡越亮,说明接入电路的导体电阻越大
B.要探究猜想③,应分别把A、B两根电阻线接入电路
C.分别把C、D两根电阻线接入电路,可以探究猜想①
D.为了使现象更明显,可以将电路中小灯泡去掉
【答案】B
【解析】A、实验中灯泡越亮,说明接入电路的导体电阻越小,故A错误;
B、要探究猜想③导体的电阻与导体的材料有关,应该控制横截面积和长度相同,改变材料,A、B两根电阻线符合条件,故分别把A、B两根电阻线接入电路,故B正确;
C、C、D两根电阻线材料相同,长度和横截面积不同,分别把C、D两根电阻线接入电路,不可以探究猜想①,故C错误;
D、灯泡起保护电路的作用,将电路中小灯泡去掉,不会使实验现象更明显,故D错误。故选:B。
3.(2026•湖北武汉·期末)某同学利用如图所示的装置探究影响导体电阻大小的因素,实验中四根金属丝的规格如表所示。下列说法正确的是( )
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
①
锰铜丝
1.0
0.2
②
镍铬合金丝
0.5
0.2
③
镍铬合金丝
1.0
0.2
④
镍铬合金丝
1.0
0.6
A.实验过程中,灯泡越亮,说明接入电路中金属丝的电阻越大
B.选择金属丝①和③可以探究电阻的大小是否跟导体的材料有关
C.选择金属丝②和④可以探究电阻的大小是否跟导体的长度有关
D.选择金属丝①和④可以探究电阻的大小是否跟导体的横截面积有关
【答案】B
【解析】A、在该实验中,电阻的大小是通过小灯泡的亮度来体现的,灯泡越亮,电流越大,电阻越小,故A错误;
B、要探究电阻的大小是否跟导体材料的关系,需要控制长度和横截面积相同,改变材料,金属丝①和③符合题意,故B正确;
C、要探究导体电阻大小与长度的关系,需要让导体的材料和横截面积相同,长度不同,金属丝②和③符合题意,故C错误;
D、要探究导体电阻大小与横截面积的关系,需要让导体的材料和长度相同,横截面积不同,金属丝③和④符合题意,故D错误。故选:B。
4.(2026•四川达州·中考真题)小安同学猜想影响导体电阻大小的因素可能与导体的材料、长度和横截面积有关。为了验证以上猜想,设计了如图甲所示电路。(图中:金属丝长度为l,直径为d)
(1)连接电路时开关应处于 状态;
(2)为了验证导体的电阻大小与材料是否有关,可选用 两根电阻丝进行实验;
(3)小安同学先后将A、B两根电阻丝接入图甲电路a、b间,目的是为了验证导体电阻与 的关系;
(4)该实验运用了科学实验方法: (选填“控制变量法”或“类比法”);
(5)在研究导体的电阻与长度关系过程中,电流表突然损坏且没有电流表可替换,于是小安同学设计了图乙所示电路,其中R0为定值电阻。小安先将电阻丝C接入c、d间,读出电压表V1、V2示数分别为2V和0.4V,再换用电阻丝D接入c、d间,电压表V1、V2示数分别为1.8V和0.6V,则电阻丝C、D的电阻之比为 。小安另选取多组材料、横截面积相同,长度不同的电阻丝重复实验,均得到电阻丝的电阻之比等于电阻丝长度之比,表明当导体的材料、横截面积一定时,导体的电阻与导体的长度成正比。则电阻丝D的长度lD= mm。
【答案】(1)断开;(2)B、C;(3)横截面积;(4)控制变量法;(5)5:3;300。
【解析】(1)为了保护电路,防止连接过程中发生短路而损坏元件,连接电路时开关必须处于断开状态。
(2)验证电阻与材料的关系,根据控制变量法,要探究电阻与材料的关系,必须保持导体的长度和横截面积相同,改变材料。因此,应选用长度和横截面积相同,但材料不同的两根电阻丝B、C进行实验。
(3)A、B两根电阻丝材料、长度相同,横截面积不同。因此,将它们先后接入电路,目的是为了验证导体电阻与横截面积的关系。
(4)本实验中每次只改变一个因素(如材料、长度或横截面积),而保持其他因素不变,这种研究方法叫做控制变量法。
(5)在图乙的串联电路中,电流处处相等。根据欧姆定律 I,串联电路中各部分电阻两端的电压与其电阻成正比,即 。接入电阻丝C时:RC=R05R0,接入电阻丝D时:RD=R03R0。
因此,电阻丝C、D的电阻之比为:RC:RD=5R0:3R0=5:3。
根据题干结论“当导体的材料、横截面积一定时,导体的电阻与导体的长度成正比”,可知电阻丝C、D的长度之比也等于其电阻之比,即 lC:lD=5:3。原题在此处通常会给出电阻丝C的长度 lC。假设原题图甲或表格中标注的电阻丝C的长度为500mm,那么电阻丝D的长度计算如下:
lD=lC500mm300mm。
考点三 变阻器
◆题型1 滑动变阻器的使用
1.(2026•福建泉州·期末)如图所示的滑动变阻器,使用时移动滑片P,改变的是滑动变阻器接入电路中电阻丝的( )
A.长度 B.温度 C.材料 D.横截面积
【答案】A
【解析】:滑动变阻器通过改变电路中电阻线的长度来改变电阻的大小,从而改变电路中的电流,哪一段电阻丝被接入电路中是由下面的接线柱决定的,它就是下面被连接的接线柱与滑片P之间的部分。故选A。故选:A。
2.(2026•四川攀枝花·中考真题)下列示意图中,滑动变阻器连接正确且当滑片P向右滑动时,连入电路的电阻变大的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】滑动变阻器靠改变电阻丝的长度改变电阻,滑动变阻器都接上面的接线柱,滑动变阻器被短路。滑动变阻器都接下面接线柱,滑动变阻器相当于定值电阻。这两种接法都无法改变电阻;
选择上面一个接线柱,下面选择一个接线柱。滑动变阻器接入的部分取决于下面的接线柱;
当滑片P向右滑动时,连入电路的电阻变大,电阻变长,应该接入左半段。下面的接线柱一定接左接线柱,上面的接线柱任意接入;故D正确,ABC错误。故选:D。
3.(2026•四川成都·中考真题)小聪设计了如图所示的电路,在G、H间接入滑动变阻器,闭合开关S,滑片P向右移动时,电流表示数变大。以下四种接入方式中,符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】由图可知,在G、H间接入滑动变阻器,变阻器和电阻串联,滑片向右移动时,电流表示数变大,说明变阻器连入电路的电阻变小,连接变阻器右下方的接线柱和上方的一个接线柱,故C符合题意,ABD不符合题意。故选:C。
4.(2026•四川资阳·期末)有几位同学拿来一个滑动变阻器,看到铭牌上标有“20Ω 1A”的字样,关于这个滑动变阻器的说法中,正确的是( )
①铭牌的含义是:连入电路中的最小值是20Ω,允许通过的最小电流是1A
②铭牌的含义是:连入电路中的最大值是20Ω,允许通过的最大电流是1A
③当滑片P向右移动时滑动变阻器的阻值变大,应该把A、C两个接线柱接入电路
④当滑片P向右移动时滑动变阻器的阻值变大,应该把B、C两个接线柱接入电路
A.②④ B.①③ C.②③ D.①④
【答案】C
【解析】(1)滑动变阻器铭牌上标有“20Ω 1A”表示滑动变阻器的最大电阻是20Ω,允许通过的最大电流是1A。
(2)当滑片P向右移动时滑动变阻器的阻值变大,一定选择a接线柱,上面的接线柱任意选择,所以选择接线柱AD或AC。故选:C。
◆题型2 变阻器及其应用
1.(2026•天津滨海新区·期末)电位器实质是一种变阻器,图是电位器的结构和连入电路的示意图,A、B、C是接线柱。当滑片向A端旋转时,连入电路的电阻( )
A.变大 B.变小 C.不变 D.先变大后变小
【答案】B
【解析】根据图示可知,此时A、B两接线柱接入电路中,当滑片向A端旋转时,电阻丝接入电路中的长度变短,连入电路的电阻变小。故选:B。
2.(2026•湖北潜江·期末)图甲是家用风扇的调速开关,图乙是调速开关的电位器结构图,a、b、c是它的三个接线柱,如果要使滑片P顺时针转动时风扇转速加快,下列连接方法正确的是( )
A.将接线柱a与b接入电路
B.将接线柱b与c接入电路
C.将接线柱a与c接入电路
D.以上连接方法都可以
【答案】A
【解析】图甲是家用风扇的调速开关,图乙是调速开关的电位器结构图,a、b、c是它的三个接线柱,电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻,从而改变电路中的电流达到改变风扇转速的目的。要使滑片P顺时针转动时风扇转速加快,则电路中电流要变大,可知电位器接入电路的电阻要变小,应将接线柱a与b接入电路,故A符合题意,BCD不符合题意。故选:A。
3.(2026•广西南宁·期末)如图,甲为调光台灯,乙为该调光台灯用到的电位器的结构图,A、B、C为电位器的三个接线柱,转动滑片可调节灯泡亮度。下列分析正确的是( )
A.电位器应该与调光台灯的灯泡并联
B.若只将A、C接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡变暗
C.若只将A、B接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡变亮
D.若只将B、C接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡变亮
【答案】D
【解析】A.用电位器调节灯泡亮度,应将电位器与灯泡串联,通过调节滑片位置改变电位器接入电路的电阻,从而调节电路中的电流,调节灯泡的亮度,故A错误;
B.由图乙知,只将A、C接入电路,滑片无论向哪个方向调节,电位器接入电路的阻值不变,不能调节灯泡的亮度,故B错误;
C.若只将A、B接入电路,滑片左边的电阻丝接入电路,即滑片顺时针转动旋钮时,电阻变大,灯泡变暗,故C错误;
D.只将B、C接入电路,顺时针旋转滑片,电位器接入电路的阻值变小,电路中的电流变大,灯泡变亮,故D正确。故选:D。
4.(2026•江苏常州·期末)旋转式变阻器(如图所示)与滑动变阻器相比,外形不同,但原理都是通过改变接入电路导体的 (选填“长度”、“材料”或“横截面积”)来改变其接电路的电阻。若图中旋转式变阻器的A、B两接线柱连入电路,当转轴顺时针旋转时,它连入电路的电阻将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】长度 变大
【解析】旋转式变阻器与滑动变阻器都是通过改变接入电路的导体的长度来改变其连入电路的电阻。
图中旋转式变阻器的AB两接线柱连入电路,则连入电路的弧形电阻片是AC段,当轴顺时针旋转时,它连入电路的电阻丝的长度变大,故它连入电路的电阻将变大。
5.(2026•广东广州·期末)为减少碳排放,我国大力推行电动汽车。汽车上的很多元件都涉及了很多物理知识,请回答:
(1)如图汽车变阻器上旋钮滑片的材料应选用 (选填“导体”或“绝缘体”);汽车下坡时不能长时间踩刹车,否则最终刹车片会由于温度过高变软失去制动作用,这种改变物体内能的方式属于 ;
(2)如图中的E、O、F为变阻器的三个接线柱,驾驶员踩下“油门”时,电路中变阻器阻值减小,电流变大而加快电动机的转速,则电路中M、N应分别与旋钮变阻器的 接线柱相连(选填“E、O”或“E、F”或“F、O”)。
【答案】(1)导体;做功;(2)E、O。
【解析】(1)变阻器上旋钮滑片的材料应选用导体,这样才能使电路顺利接通。
踩刹车使刹车片温度变高,这是克服摩擦做功,是通过做功来改变物体的内能。
(2)驾驶员踩下“油门”,电路中变阻器阻值减小,则应把O、E接入电路,此时接入电路中的电阻丝变短。
考点四 欧姆定律
◆题型1 探究电流与电阻的关系
1.(2026•四川达州·中考真题)某实验小组用图甲所示电路探究“电流跟电阻的关系”,保持电阻R两端电压不变,得到电流随电阻变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至最左端
B.实验过程中,向左移动滑动变阻器的滑片,电流表示数变大,电压表示数变小
C.分析图乙可得:保持导体两端的电压不变时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比
D.若电流表和电压表的示数突然变为零,故障原因一定是定值电阻R发生短路
【答案】C
【解析】A、为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至最大值,即最右端,故A错误;
B、实验过程中,向左移动滑动变阻器的滑片,滑动变阻器的电阻变小,电路中的总电阻变小,电流变大,电流表示数变大,根据串联分压,电压表示数变大,故B错误;
C、分析图乙可得:保持导体两端的电压不变时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比,故C正确;
D、若电流表和电压表的示数突然变为零,故障原因可能是滑动变阻器发生断路,故D错误。 故选:C。
2.(2026•山东烟台·期末)如图甲是“探究电流与电阻关系”的实验电路图,电源电压为4V恒定不变,定值电阻有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω,通过实验绘制出了如图乙所示的图象,则下列说法中正确的是( )
A.该实验过程中,R两端电压不断减小
B.R从5Ω换成10Ω后,应将滑片P向右移
C.本实验滑动变阻器的规格可以是“10Ω,1A”
D.实验结论:在电压一定时,导体的电阻与电流成反比
【答案】B
【解析】A、探究电流与电阻关系的实验中,每次更换电阻时,要保持电阻两端电压不变,是通过滑动变阻器来实现的,故A错误;
B、将定值电阻R的电阻由5Ω更换为10Ω时,闭合开关后,根据分压原理可知电阻两端的电压变大,为使R两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知需增大滑动变阻器两端的电压,由分压原理可知要增大滑动变阻器接入电路的阻值,故应把滑动变阻器的滑片向右移,故B正确;
C、电源电压为4V,定值电阻两端电压为2.5V,根据串联分压可知,滑动变阻器分得的电压为1.5V,当定值电阻为25Ω时,由I可知,电流为0.1A,由R可知,此时滑动变阻器接入电路中的阻值为15Ω,故C错误;
D、电阻时导体的属性,与其通过的电路的电流和两端的电压无关,故D错误。故选:B。
3.(2026•湖南长沙·中考真题)在“探究电压一定时电流与电阻的关系”实验中,电路如图甲所示。
(1)连接电路时,开关要 。
(2)连接滑动变阻器时,已将右上接线柱接入电路,如图乙所示,为了让滑片向右移动时接入电路的电阻变大,应将图乙中滑动变阻器的 点接入电路。
(3)小星用5Ω的电阻做完实验后,需要更换10Ω的电阻再次实验。为保持定值电阻两端电压不变,他断开开关,更换电阻后,接下来的实验步骤中,规范合理的排序应是 。
①闭合开关 ②将滑片移至最右端 ③向左移动滑片
(4)再换用更大的电阻进行实验时,闭合开关,发现电压表示数为零,电流表示数不为零,则电路故障可能是 。(写出一种即可)
【答案】(1)断开;(2)B;(3)②①③;(4)定值电阻短路。
【解析】(1)连接电路时,开关应处于断开状态,目的是为了保护电路。
(2)要使滑片P向右移动时滑动变阻器接入电路的电阻变大,所以滑动变阻器应选左下接线柱,即将图乙中滑动变阻器的B点接入电路。
(3)更换电阻之后操作步骤:②将滑片移至最右端:闭合开关前,滑动变阻器要调到最大阻值处,保护电路。①闭合开关。③向左移动滑片:换成更大的 10Ω 电阻,根据串联分压,定值电阻电压会变大,需要调大滑动变阻器分压,向左移动滑片,直到定值电阻两端电压回到原来的控制电压。故正确顺序:②①③;
(4)电流表示数不为零,说明电路是通路,电压表示数为零,说明没有电流通过电压表,所以电路故障可能是定值电阻短路。
4.(2026•山东济南·中考真题)小明在进行“探究电流与电阻关系”的实验时,所用实验器材如下:定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、30Ω各一个)、滑动变阻器、电流表、电压表、开关、学生电源(电压已调为12V)和导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲的实物电路正确连接。
(2)实验步骤:
将5Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片直到电压表示数为9.0V,此时电流表指针位置如图乙所示,电流表的示数为 A。
断开开关,更换不同的定值电阻,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片直到电压表示数为9.0V,记录电流表的示数,实验数据如表所示。
实验序号
1
2
3
4
R/Ω
5
10
15
30
I/A
0.90
0.60
0.30
(3)根据以上实验操作和数据,可以得出的实验结论是 。
【答案】(1);(2)1.8;
(3)电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【解析】(1)“探究电流与电阻关系”的实验中,定值电阻、滑动变阻器、电流表需串联,电流表测电路中的电流,电压表并联在定值电阻两端,测定值电阻的两端电压。电源电压12V,控制定值电阻两端电压9.0V,故电压表选0~15V量程。即将电压表“15”接线柱与定值电阻右接线柱相连,将滑动变阻器上端任一接线柱与电流表“﹣”接线柱连接。如上图所示;
(2)由图乙可知,电流表选用0~3A量程,分度值为0.1A,示数为1.8A;
(3)分析表格数据可知,电阻增大时电流减小,且电阻与电流的乘积保持不变。因此可以得出的实验结论是电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
5.(2026•黑龙江绥化·中考真题)在“探究电压一定时电流与电阻的关系”实验中,实验小组的同学选用器材如下:电压恒为9V的电源,阻值分别为15Ω、20Ω、30Ω、40Ω的定值电阻,标有“30Ω,1A”字样的滑动变阻器。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲的电路连接完整。(要求:导线不能交叉)
(2)闭合开关后,发现电压表指针有明显偏转,电流表指针无偏转,可能的电路故障是 。
(3)排除电路故障后,先接入15Ω的电阻,调节滑动变阻器滑片P至某一位置时,观察到电流表指针位置如图乙所示,电流表的示数为 A,然后记录数据。更换其余电阻继续实验,根据记录的数据作出图像如图丙。分析图像可得出:导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成
比。
(4)该实验小组的同学实验后又设计了如图丁所示的电路,测小灯泡L正常发光时的电阻。已知:电源电压不变,小灯泡的额定电流为I额,滑动变阻器Ra的最大阻值为R1,滑动变阻器Rb的最大阻值为R2。实验方案如下:
①只闭合开关S和S2,移动Ra的滑片,使电流表示数为I额;
②只闭合开关S和S1,保持①中Ra的滑片位置不动,移动Rb的滑片,使电流表的示数为 ;
③只闭合开关S和S1,保持②中Rb的滑片位置不动,将Ra的滑片移到最左端,电流表的示数为I1;再将Ra的滑片移到最右端,电流表的示数为I2,则小灯泡正常发光时电阻的表达式为RL= 。(用I1、I2、R1表示)
【答案】(1);(2)定值电阻R断路;(3)0.4A;反;(4)②I额;③。
(4)①②根据等效替代法测电阻原理,保持Ra不变,用Rb替代灯泡使电路电流相同,故电流表示数仍为I额;③根据欧姆定律、电源电压不变列两组方程,联立消去电源电压,可推导灯泡正常发光电阻表达式。
【解析】已知:电源U总=9V,定值电阻15Ω、20Ω、30Ω、40Ω,滑动变阻器规格“30Ω,1A”;电流表量程0~0.6A,分度值0.02A;图丁:Ra最大阻值R1,Rb最大阻值R2,灯泡额定电流I额。
(1)①电压表并联定值电阻R两端,选用0~15V量程。如上图所示:
(2)R断路后电路断开无电流,电压表串联在电路测电源电压,指针大幅偏转。
(3)电流表量程0~0.6A,分度值0.02A,指针指0.4A处;
,图像为过原点倾斜直线,电压一定时,电流与电阻反比。
(4)②等效替代,电流表示数填;
③设步骤②中Rb接入阻值为R等=RL(等效灯泡电阻),只闭合S、S1时R等与Ra串联;Ra滑最左(接入0):U总=I1R等
Ra滑最右接入R1:U总=I2(R等+R1),联立以上式子得,I1RL=I2(RL+R1),I1RL﹣I2RL=I2R1,
RL(I1﹣I2)=I2R1,。
◆题型2 探究电流与电压的关系
1.(2026•浙江杭州·期末)如图所示,为探究电流与电压关系的电路图。实验中,小明所选电源电压恒为3V,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,小明移动滑动变阻器的滑片进行多次实验,并将实验数据记录如表。则下列说法中正确的是( )
数据序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.3
0.6
0.9
1.2
1.5
1.8
电流I/A
0.08
0.15
0.23
0.40
0.38
0.45
A.将R1换成小灯泡,也可以进行实验
B.实验说明电阻一定时,导体两端电压与通过导体的电流成正比
C.表格中第3组数据是错误的
D.实验中,所选滑动变阻器的最大阻值可能为50Ω
【答案】D
【解析】A、探究电流与电压的关系,需要保持电阻不变,而灯丝的电阻随温度的变化而变化,所以不可以将R1换成小灯泡,故A错误;
B、由欧姆定律的内容可知,本实验的结论为:电阻一定时,电流与电压成正比,故B错误;
C、根据表格数据,同时结合欧姆定律分析作答为:
;;;;
;,
在本实验中应控制导体电阻不变,考虑误差的情况下,可知根据第四组数据计算出的电阻值与其它组计算出的相差最大,由此可知表格中第4组数据是错误的,故C错误;
D、根据表格数据可知当电路电流最小为0.08A时,电路总电阻为,此时滑动变阻器接入电路的电阻大小为:R滑=R总﹣R1=37.5Ω﹣3.75Ω=33.75Ω,由此可知所选滑动变阻器的最大电阻应大于等于33.75Ω,即所选滑动变阻器的规格可能为50Ω,故D正确。故选:D。
2.(2026•湖北武昌江岸区·期末)某同学利用如下的电路图,探究电流与电压关系。已知电源电压为3V,滑动变阻器上标有“30Ω,1A”字样。闭合开关,调节滑动变阻器,实验中得到的实验数据如表所示,下列说法正确的是( )
序号
1
2
3
4
5
6
U/V
0.3
0.6
0.9
1.2
1.5
1.8
I/A
0.08
0.15
0.23
0.40
0.38
0.45
①只有序号“4”的实验数据不是他实验中实际测得的
②序号“2”实验时滑动变阻器接入电路电阻与定值电阻的阻值之比为4:1
③序号“6”滑动变阻器消耗的功率为0.54W
④该实验得出的结论是:通过导体的电流跟导体两端的电压与成正比
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
【答案】B
【解析】电阻一定时,电流和电压成正比,其它序号的电流与电压大约是4:1,而第4组示3:1,故①错误;已知电源电压为3V,根据串联电路电压规律可知,滑动变阻器两端电压为U滑=U﹣U1=3V﹣0.6V=2.4V,串联电路电阻之比等于电压之比,故R:R滑=UR:U滑=0.6V:2.4V=1:4,故②正确;已知电源电压为3V,根据串联电路电压规律可知,滑动变阻器两端电压为U滑=U﹣U2=3V﹣1.8V=1.2V,则滑动变阻器消耗的功率为:P=UI=1.2V×0.45A=0.54W,故③正确;若忽略误差不计,由表中正确数据可知,电压增大为原来的几倍,通过导体的电流也增大为原来的几倍,所以得出的结论是:当电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比,故④错误。
故选:B。
3.(2026•陕西·中考真题)以下是小明探究电流与电压关系的部分实验环节。
(1)小明连接电路前,观察到电流表指针位置如图﹣1所示,他接下来应对该电流表进行 。
(2)完成步骤(1)后,请用笔画线代替导线将图﹣2所示的电路补充完整。
(3)检查电路无误后,闭合开关,移动滑片,记录电压表和电流表示数如下表。第3次实验时电压表示数如图﹣3所示,读数为 V。
实验次序
1
2
3
4
5
电压U/V
0.7
1.0
1.5
2.0
电流I/A
0.14
0.20
0.24
0.30
0.40
(4)请将表中数据补充完整后,根据表中数据,在图﹣4的坐标系中画出I﹣U图像。
【答案】(1)调零;
(2)
(3)1.2;
(4)。
【解析】(1)图中电流表指针不在0刻度,必须调零;
(2)根据变阻器一上一下串联接入电路,如上图所示;
(3)根据电压表的量程是0﹣3V,分度值0.1V,示数为1.2V;
(4)根据表格中的数据描点画图,如上图所示。
4.(2026•重庆·中考真题)小渝和同学们用图1甲所示电路探究“电流与电压的关系”,定值电阻R1有10Ω、20Ω、40Ω、50Ω可选,滑动变阻器R2的规格为“20Ω 1A”。
(1)选用的电源电压为3V,请用笔画线代替导线将图1甲所示电路连接完整。
(2)正确连接电路后,将R2的滑片P移到 端,通过试触发现电流表无示数、电压表有示数且接近电源电压,可能是电阻R1处发生了 故障导致的。
(3)排除故障后闭合开关S,第1次实验观察到电压表示数如图1乙所示为 V。移动滑片P多次实验,将实验数据记录在表中,请根据实验数据在图2中描点并画出电阻R1的I﹣U图像。结合图像可以得到电流与电压的关系。
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
1.4
1.8
2.2
2.6
电流I/A
0.12
0.14
0.09
0.22
0.26
(4)进一步定量分析发现电压与 的比值和所选电阻R1标定的阻值相同。
(5)另一名同学发现本组的电源电压有六挡可调、每挡间隔2V。他将电源电压调到某一值,正确连接电路检查无误后,刚闭合开关就观察到电流表的示数为0.1A,然后移动滑片P到R2最大阻值的一半左右,观察到电压表的示数为2.6V,可以推断出他选择的定值电阻为 Ω。
【答案】(1);(2)左;断路;(3)1.2;;(4)电流;(5)20。
【解析】(1)在探究“电流与电压的关系”时,需要将定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电流表串联在电路中测量电流,电压表并联在定值电阻R1两端测量其电压。由于电源电压为3V,电压表应选择0~3V量程,滑动变阻器需遵循“一上一下”的接线原则,实物连接如上:
(2)连接电路时,滑动变阻器的滑片应滑到最大阻值处,将R2的滑片P移到左端;电流表无示数说明电路中存在断路,而电压表有示数且接近电源电压,说明电压表的正负接线柱与电源两极之间是连通的。因此,与电压表并联的元件发生了断路,即电阻R1处发生了断路。
(3)根据题目提供的数据,第1次实验电压表示数为1.2V。观察表格中的数据可以发现,第3组数据(电压1.8V,电流0.09A)存在明显异常。根据欧姆定律,当电压为1.8V时,若电阻约为10Ω,电流应在0.18A 左右,0.09A显然是读数或记录错误。在描点时仍需要根据表格中全部数据描点,再绘制I−U图像时,用一条平滑的直线将这些点连接起来,如上图所示。
结合图像可以得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(4)进一步分析正确的实验数据(如U=1.2V,I=0.12A,U=1.4V,I=0.14A或U=2.2V,I=0.22A,U=2.6V,I=0.26A ),计算电压与电流的比值R10Ω。
这说明电压与电流的比值和所选电阻R1标定的阻值相同,该定值电阻的阻值为10Ω。
(5)根据题意,刚闭合开关时,滑动变阻器的滑片应处于阻值最大端(即R2=20Ω ),此时电流表示数I1=0.1A。设此时电源电压为U源,定值电阻为Rx,根据串联电路特点和欧姆定律可得:
U源=I1(Rx+R2)=0.1A×(Rx+20Ω) ……①,
当滑片移到R2最大阻值的一半左右时,滑动变阻器接入电路的阻值R2′=10Ω,此时电压表示数(即定值电阻两端电压) Ux=2.6V。此时电路中的电流 I2。
根据串联电路电压规律,电源电压也可表示为:U源=Ux+I2R2′=2.6V10Ω ……②
由于电源电压不变,联立①②两式:
−6Rx−260=0
解此一元二次方程,得Rx=19.4Ω 或Rx=−13.4Ω (阻值不能为负,舍去)。
验证:当Rx=19.4Ω时,代入①式得电源电压U源=0.1A×(20Ω+19.4Ω)=3.94V。因题目中提到电源有六挡可调且每挡间隔2V,4V符合该电源的调节规律。再结合题中“移动滑片P到R2最大阻值的一半左右,观察到电压表的示数为2.6V”,说明上述求出的电阻和电源电压可能与真实值之间存在一定差异,由此可取电源电压为4V,进而可反算出选择的定值电阻为20Ω。
◆题型3 欧姆定律的简单计算
1.(2026•江苏苏州·中考真题)如图,在探究电流与电压的关系时,电源电压为6V,定值电阻R阻值为5Ω,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,滑动变阻器铭牌为“50Ω,0.5A”。闭合开关,为了保证电路中所有器材的安全,滑动变阻器接入电路的阻值至少为( )
A.5Ω B.7Ω C.10Ω D.12Ω
【答案】B
【解析】由电路图可知,定值电阻R0与滑动变阻器R串联,电压表测R0两端电压,电流表测电路电流;
电流表量程为0~0.6A,滑动变阻器铭牌为“50Ω,0.5A”,根据串联电路的特点知,最大允许的电流为0.5A;此时电压表的示数为U=IR=0.5A×5Ω=2.5V,小于电压表量程为0~3V,没有超过量程;
此时变阻器的电压U'=U电﹣U=6V﹣2.5V=3.5V;
根据欧姆定律知,此时变阻器的电阻R'。故选:B。
2.(2026•河北石家庄·月考)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S1、S2,电压表示数为6V,电流表示数为0.6A,断开S2后,电压表示数变为2V,则R2的电阻和电源电压分别是( )
A.10Ω 9V B.20Ω 6V C.20Ω 9V D.10Ω 6V
【答案】B
【解析】(1)闭合开关S1、S2时,电路为R1的简单电路,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流,则电源的电压U=6V,故AC不正确;
由I可得,R1的阻值:R110Ω;
(2)断开S2后,两电阻串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流,
因串联电路中总电压等于各分电阻之和,所以,R2两端的电压:U2=U﹣U1=6V﹣2V=4V,
因串联电路中各处的电流相等,由I可得:I′,即,
解得:R2=20Ω,故B正确,D不正确。故选:B。
3.(2026•广东深圳·期末)如图为灯泡L和定值电阻R的I﹣U图象,若将L和R并联在电源电压为3V的电路中,干路电流为 A;若将其串联在电源电压为4V的电路中,L和R的阻值之比为 。
【答案】0.6;1:3。
【解析】并联电路各个支路两端的电压相等,由图可知,当电源电压为3V时,通过R的电流为0.2A,通过L的电流为0.4A,则干路的电流为:I'=IR+IL=0.2A+0.4A=0.6A;
将L和R串联在电源电压为4V的电路中,串联电路各处电流相等,串联电路总电压等于各部分电压之和,根据串联电路规律可知,通过小灯泡和定值电阻的电流相同,且小灯泡和定值电阻两端电压之和等于电源电压,由图可知当I=0.2A时,UL=1V,UR=3V,则L与R的阻值之比为。
4.(2026•吉林·中考真题)如图是某款加热器的电路图,电源电压恒为220V,电热丝的电阻不随温度变化而变化,电热丝的电阻R1为110Ω。只闭合开关S时,通过电阻为R2的电热丝的电流是1A。求:
(1)电热丝的电阻R2;
(2)同时闭合开关S和S1时,干路中的电流。
【解析】(1)由电路图知,只闭合开关S时,只有电阻R2接入电路,根据I知电阻R2的电阻为:
R2220Ω;
(2)同时闭合开关S和S1时,两电阻并联,通过电阻R1的电流为:I12A,
由并联电路电流的规律知干路中的电流为:I=I1+I2=2A+1A=3A。
答:(1)电热丝的电阻R2为220Ω;
(2)同时闭合开关S和S1时,干路中的电流为3A。
5.(2026•广东深圳·月考)如图所示的电路中,电源电压12V且保持不变,滑动变阻器R1的阻值最大为80Ω,R2的阻值为30Ω,电流表均接0~0.6A的量程,闭合开关,求:
(1)通过电阻R2的电流;
(2)滑动变阻器滑片P在最右端时电流表A的示数;
(3)此电路中滑动变阻器阻值的取值范围。
【解析】(1)由图可知,电阻R2和变阻器R1并联,通过电阻R2的电流:;
(2)滑动变阻器滑片P在最右端时,变阻器连入电路的电阻最大,通过变阻器的电流:
,
由并联电路的特点可知通过电阻R2的电流不变,为0.4A,电流表A的示数:I=I1+I2=0.15A+0.4A=0.55A;
(3)电流表均接0~0.6A的量程,变阻器连入电路的电阻减小时,电路的总电阻减小,由欧姆定律可知通过干路中的电流增大,电流表A的最大示数是0.6A,由并联电路的特点可知通过电阻R2的电流不变,为0.4A,通过变阻器的电流:I1′=I′﹣I2=0.6A﹣0.4A=0.2A,
变阻器连入电路的最小电阻:,
滑动变阻器R1的阻值最大为80Ω,此电路中滑动变阻器阻值的取值范围是60~80Ω。
答:(1)通过电阻R2的电流是0.4A;
(2)滑动变阻器滑片P在最右端时电流表A的示数是0.55A;
(3)此电路中滑动变阻器阻值的取值范围是60~80Ω。
◆题型4 欧姆定律的图像问题
1.(2026•湖南长沙·期末)小明在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图象,根据图象,下列说法错误的是( )
A.R甲=5Ω
B.导体甲的电阻大于导体乙的电阻
C.当在导体甲的两端上加2V的电压时,通过导体甲的电流为0.4A
D.将甲、乙两导体并联后接到电压为3V的电源上时,干路中的电流为0.9A
【答案】B
【解析】A、由图像知,甲和乙的I﹣U图像都是过原点的倾斜直线,则甲和乙都是定值电阻,甲两端的电压为2.5V时,通过甲的电流为0.5A,
根据欧姆定律可得甲的电阻,故A正确;
B、由图像知,通过甲和乙的电流相同时,甲两端的电压比乙两端的电压小,据知,甲的电阻比乙的小,故B错误;
C、由图像知,甲两端的电压为2V时,通过甲的电流0.4A,故C正确;
D、将甲和乙并联后,接到电压为3V的电源上,则通过甲和乙的电流分别为0.6A和0.3A,则干路的电流I=0.6A+0.3A=0.9A,故D正确。故选:B。
2.(2026•湖北武汉汉阳区·期中)连接在电路中的甲、乙两导体,通过它们的电流与其两端电压的关系如图所示,由图信息可知( )
A.甲导体的电阻随温度升高而增大
B.当乙导体两端电压为0V时,其电阻为0Ω
C.乙导体为定值电阻
D.若将导体甲和乙并联在电源电压为2V的电路中,则干路中的电流为0.6A
【答案】D
【解析】A、由图可知,甲导体的I﹣U图象是一条倾斜直线,即通过的电流与两端的电压成正比,说明甲导体的阻值不变,
由欧姆定律可知其阻值为:R甲5Ω,故A错误;
B、电阻是导体一种性质,与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与导体两端的电压和通过的电流无关,因此当乙导体两端电压为0时,其电阻不为0Ω,B错误;
C、根据图像可知,乙导体的I﹣U图象是一条曲线,说明乙不是定值电阻,故C错误;
D、由图可知,若导体甲与乙并联在2V电源两端时,通过甲的电流为I甲=0.4A,通过乙的电流为I乙=0.2A,则干路总电流为:I=0.4A+0.2A=0.6A,故D正确。故选:D。
3.(2026•安徽合肥·期末)如图所示是灯泡L与电阻R的电流与电压关系图象,下列说法错误的是( )
A.电阻R的电阻是10Ω
B.灯泡L的阻值随电压的增大而增大
C.若L与R并联接在电源上通过干路的电流是0.6A,则此时电源电压为2V
D.若L与R串联在5V的电源上使用时,则电路中的电流为0.4A
【答案】C
【解析】A、根据欧姆定律可知电阻R的电阻是R10Ω,故A正确;
B、由图可知,当灯泡两端的电压分别为1V、2V时,通过灯泡的电流分别为0.4A、0.6A,根据欧姆定律可知灯泡电阻分别为:2.5Ω,3.3Ω,灯泡L的阻值随电压的增大而增大,故B正确;
C、L与R并联在2V的电源上使用时,根据并联电路规律可知L与R两端的电压均为2V,由图可知通过R的电流:IR=0.2A,通过L的电流:IL=0.6A,
由并联电路电流规律可得干路的电流:I′=IR+IL=0.2A+0.6A=0.8A,故C错误;
D、由图可知,L与R串联时,电路中的电流为I=0.4A时,灯泡两端的电压为UL=1V,电阻R两端的电压为UR=4V,根据串联电路规律可得串联电路的总电压:U=UL+UR=1V+4V=5V;
所以L与R串联在5V的电源上使用时,通过L的电流是0.4A,故D正确;故选:C。
4.(2026•四川凉山州·中考真题)如图甲所示的电路中,灯泡L的电阻不随温度的变化而变化,R为滑动变阻器,电源电压保持不变。闭合开关S,滑片P从b端移动到a端,电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图乙所示,下列选项正确的是( )
A.灯泡L的阻值为20Ω
B.滑片向左滑动过程中,电压表示数变大
C.电源电压为6V
D.滑动变阻器R的最大阻值为30Ω
【答案】D
【解析】ABC、由图甲可知灯泡L和R串联,电流表测电路中的电流,电压表测R两端的电压;
当滑动变阻器的滑片向左滑动过程中,变阻器R接入电路中的电阻变小,由串联分压原理可知R两端的电压变小,即电压表的示数变小;
当滑片位于a端时,滑动变阻器接入电路的阻值为零,则电压表示数为零,此时电路中只有灯泡L,根据欧姆定律知,电源电压U源=IRL=0.6A×RL;
当电压表示数为6V时,电路中电流最小为0.2A,电源电压U源=I′RL+U2=0.2A×RL+6V﹣﹣﹣﹣﹣﹣②,由①②解得:RL=15Ω;U源=9V,故ABC错误;
D.电路中电流最小为0.2A时,R接入的阻值最大,滑动变阻器R的最大阻值为R大30Ω,故D正确。故选:D。
5.(2026•安徽·中考真题)图甲所示为实验电路。闭合开关S,将滑片P从滑动变阻器R1的最右端N向最左端M移动,并记录下滑片P在不同位置时的电流表A、电压表V1和V2的示数,根据所记录的多组实验数据分别描绘出R1、R2的U﹣I图像如图乙所示。已知电源电压恒定,则( )
A.电源电压为5V
B.定值电阻R2为10Ω
C.图乙中①是R1的U﹣I图像
D.电流表A的示数为0.4A时,电压表V1的示数为1V
【答案】D
【解析】由电路图可知,R1、R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,
根据欧姆定律可知,在电阻一定时,通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比,由图乙可知,图线①中的电流与电压成正比,则图线①为R2的“U﹣I”图象,图线②为R1的“U﹣I”图象,
当滑片在最左端时,滑动变阻器接入电路的电阻为0,电路为R2的简单电路,此时电路中电流最大,R2两端电压即为电源电压,由图乙可知,电源电压为:U=3V,此时电路中的电流为:I=0.6A,
则R2的阻值为:R2=5Ω,
当电流表示数为0.4A时,即电路中电流为0.4A,此时R2两端的电压为:U2=I'R2=0.4A×5Ω=2V,
则电压表V1的示数为:U1=U﹣U2=3V﹣2V=1V,故D正确,ABC错误。故选:D。
◆题型5 欧姆定律动态问题
1.(2026•河北唐山·期中)如图是一种测定油箱内油量的装置。其中R是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,滑杆可以绕固定轴O转动,另一端固定着一个浮子。油箱中的油量减少时,油面下降,浮子随液面落下,带动滑杆使滑动变阻器滑片向上移动,从而改变了电路中电流表的示数。因此,电流表上一定的示数便对应着油面的一定高度,把电流表刻度盘改为相应的测量体积数,就可以直接读出油箱中的油量。下列说法正确的是( )
A.油箱内油面上升时,电阻R0两端电压减小
B.电流表示数增大时,说明油箱内油面上升
C.电流表示数增大时,说明油箱内油面下降
D.油量的零刻线对应电流表零刻线的位置
【答案】B
【解析】由电路图可知,R0与R串联,电流表测电路中的电流;
A、油箱内油面上升时,滑动变阻器的阻值就会越来越小,根据欧姆定律可知此时电路中的电流就会越来越大,根据U=IR可知电阻R0两端电压变大,故A错误;
BC、当电流表的示数变大时,根据欧姆定律可知,此时滑动变阻器接入电路中的电阻变小,所以滑片应向下滑动,根据图中的杠杆可知,这时浮子向上运动,即油面上升,故B正确,C错误;
D、由欧姆定律可知,当油箱中没有油时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,但电流不会为零,因此油量的零刻线不会对应电流表零刻线的位置,故D错误。故选:B。
2.(2026•广东广州·中考真题)某同学在育苗棚中按图a连接电路,R0是定值电阻,电阻R1在不同温度下的阻值随湿度变化的曲线如图b。闭合开关,棚内环境( )
A.温度不变、湿度增加时,电流表示数变大
B.温度不变、湿度增加时,电流表示数变小
C.湿度不变、温度升高时,电流表示数不变
D.湿度不变、温度升高时,电流表示数变小
【答案】A
【解析】AB、温度不变、湿度增加,由图像可知R1阻值变小,串联总电阻R总=R0+R1变小,电源电压U不变,根据,电路电流变大,电流表示数变大,故A正确,故B错误;
CD、湿度不变、温度升高,由图像可知R1阻值变小,总电阻变小,根据,电流变大,电流表示数改变,故CD错误。故选:A。
3.(2026•安徽安庆·期末)如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1为滑动变阻器,R2和R3为定值电阻。闭合开关S,在保证电路元件安全的前提下,将滑动变阻器的滑片P由b端移至a端,电压表V1、电压表V2、电流表A示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔI。则( )
A.电流表A的示数变小
B.电压表V2的示数变大
C.ΔU1与ΔI的比值等于R2的阻值
D.ΔU2与ΔI的比值等于R3的阻值
【答案】D
【解析】由电路图可知,定值电阻R2和R3与滑动变阻器R1串联,电压表V1测滑动变阻器R1两端的电压,电压表V2测滑动变阻器R1和定值电阻R2两端的总电压,电流表A测电路中的电流。
AB、闭合开关S,将滑片P由b端向a端滑动一段距离后,变阻器连入电路中的电阻变小,电路总电阻变小,由欧姆定律I知,总电流变大,即电流表示数变大,故A错误;
根据U=IR可知,R3两端的电压变大,由串联电路电压的规律可知滑动变阻器R1和定值电阻R2两端的总电压变小,即电压表V2示数变小,故B错误;
CD、设滑动变阻器滑片移动前后,电路中的电流分别为I1、I2,
则电压表V1的示数分别为:U1=U﹣I1(R2+R3),U1′=U﹣I2(R2+R3),
所以电压表V1的示数的变化量ΔU1=U1﹣U1′=U﹣I1(R2+R3)﹣[U﹣I2(R2+R3)]=(I2﹣I1)(R2+R3)=ΔI(R2+R3);
即电压表V1示数的变化量与电流表示数的变化量的比值为:R2+R3,故C错误;
电压表V2的示数分别为:U2=U﹣I1R3,U2′=U﹣I2R3,
所以电压表V2的示数的变化量ΔU2=U2﹣U2′=U﹣I1R3﹣(U﹣I2R3]=(I2﹣I1)R3=ΔIR3;
即电压表V2示数的变化量与电流表示数的变化量的比值为:R3,故D正确。
故选:D。
4.(2026•湖北襄阳·期中)如图所示,电源电压不变,先闭合开关S1,再闭合开关S2。关于闭合S2后,电压表和电流表示数变化,下列说法正确的是( )
A.电压表示数变大,电流表示数不变
B.电压表示数变大,电流表示数变大
C.电压表示数不变,电流表示数变大
D.电压表示数变小,电流表无示数
【答案】B
【解析】图中先闭合开关S1,两个电阻串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量R2的电压;根据串联分压的特点知,电压表示数小于电源电压,
再闭合开关S2,R1被短路,电压表测量电源电压,故电压表示数变大,由于电路的总电阻减小,根据欧姆定律知,电路中的电流变大。故选:B。
5.(2026•四川·中考真题)(多选)图示电路中,电源电压恒定,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,忽略温度对灯泡L阻值的影响。闭合开关S,滑片P向右移动时,下列分析正确的是( )
A.电流表A的示数增大
B.电压表V2的示数增大
C.电压表V1与电流表A的示数的比值减小
D.电压表V2与电流表A的示数的比值减小
【答案】AD
【解析】原电路中,变阻器与灯串联后再与定值电阻串联,电压表V1测定值电阻和灯的电压,电压表V2测灯和变阻器的电压,电流表测电路的电流:
A、滑片P向右移动时,变阻器连入电路的电阻变小,根据串联电阻的规律,电路的电阻变小,由欧姆定律可知,电流表A的示数增大,故A正确;
B.根据U=IR,因电路的电流变大,故V1变大,根据串联电路电压的规律,电压表V2的示数变小,故B错误;
C.由欧姆定律可知,电压表V1与电流表A的示数的比值,即灯和定值电阻之和,保持不变,故C错误;
D.由欧姆定律可知,电压表V2与电流表A的示数的比值,即灯和变阻器连入电路的电阻之和,比值变小,故D正确。故选:AD。
◆题型6 欧姆定律的应用
1.(2026•湖北武汉·中考真题)如图是某实验小组设计的天然气泄漏报警器的简化电路图,电源电压为6V,定值电阻的电阻R0为100Ω,天然气气敏电阻的电阻R随空气中天然气浓度增大而增大,当电压表示数超过4V时报警器报警。闭合开关S,下列说法正确的是( )
A.天然气浓度增大,电压表示数减小
B.天然气浓度增大,电路中的电流增大
C.当电压表示数为4V时,电阻R为200Ω
D.当电阻R为100Ω时,电路中的电流为0.04A
【答案】C
【解析】由图可知,定值电阻R0与气敏电阻R串联,电压表测R两端的电压,电源电压不变。AB、天然气浓度增大,气敏电阻R阻值增大,串联电路的总电阻增大,由可知,串联电路的电流减小,由U=IR可知,定值电阻R0两端的电压减小,由串联电路分压规律可知,气敏电阻两端电压增大,即电压表示数增大,故AB错误;C、当电压表示数为4V时,气敏电阻R两端的电压为4V,定值电阻R0两端的电压U0=U总﹣U=6V﹣4V=2V,根据串联电路电流规律和欧姆定律可知,电路中的电流为I=I00.02A,气敏电阻R的阻值:
I,故C正确;D、当电阻R为100Ω时,总电阻R总=R'+R0=100Ω+100Ω=200Ω,电路中的电流为I',故D错误。故选:C。
2.(2026•福建福州·期末)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R2的滑片P固定在一起,A、B间有可收缩的导线,R1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.风力减小时,电阻R2连入电路的阻值变大,电压表的示数变小
B.风力增大时,电阻R2连入电路的阻值变小,电流表示数将变小
C.风力增大时,电流表示数将变大,电压表的示数将变大
D.风力减小时,电流表示数将变小,电压表的示数将变大
【答案】D
【解析】由电路图可知,R1和R2组成串联电路,电压表测R2两端的电压,由串联电路特点可知,R1和R2是串联分压关系。
AD.当风力减小时,弹簧受到的推力减小,缩短的长度较小,故滑片向右移动,电阻R2连入电路的阻值变大,电路的总电阻将增大,由公式可得,电流表示数将变小,定值电阻R1分得的电压将减小,R2两端的电压将变大,即电压表示数变大,故A错误,D正确;
BC.当风力增大时,弹簧受到的推力增大,缩短的长度较大,故滑片向左移动,电阻R2连入电路的阻值变小,电路的总电阻将变小,由公式可得,电流表示数将变大,定值电阻R1分得的电压将变大,R2两端的电压将变小,即电压表示数变小,故BC错误。故选:D。
3.(2026•山东烟台·中考真题)如图甲所示是压力秤的简易电路,已知电源电压为18V,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~15V,定值电阻R0的阻值为20Ω,电阻R为压敏电阻,其阻值变化与所受压力大小的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.当压力F为100N时,电流表的示数为0.25A
B.随着压力F的增大,电压表与电流表的示数之比变大
C.此压力秤能测量的最大压力值为600N
D.若将电压表改装成压力显示器,则表盘上的刻度对应的压力值是均匀的
【答案】C
【解析】电路为压敏电阻R与定值电阻R0=20Ω串联,电压表测R0两端电压,电源电压U=18V。
A、F=100N时,由图像得R=60Ω,总电阻R总= 60Ω+20Ω=80Ω,电流I0.225A,故A错误;
B、电压表与电流表示数之比等于定值电阻R0阻值20Ω,比值固定不变,故B错误;
C、电压表最大量程15V,电路最大电流I大0.75A,电流表量程仅0~0.6A,电路最大电流0.6A,总最小电阻R总小 30Ω,压敏电阻最小阻值R小=10Ω,对应压力等于600N,故C正确;
D、U0=IR0R0,R与压力F线性变化,但电压U0和F不是正比例关系,表盘刻度不均匀,故D错误。故选:C。
4.(2026•四川德阳·中考真题)如图是一水位监测装置电路,电源电压保持不变,R0是定值电阻,R滑是竖直放置的滑动变阻器。水位变化时,浮子可带动金属杆及滑片AP上下移动,实现水位监测。当闭合开关,水位升高时,下列关于该装置工作过程的分析,正确的是( )
A.滑动变阻器接入电路的阻值变大 B.电路中的电流表示数变小
C.电路中的电压表示数变大 D.滑动变阻器两端的电压变大
【答案】C
【解析】A、由图可知,R0和R滑串联,当闭合开关,水位升高时,滑动变阻器接入电路的阻值变小,故A错误;
B、电流表测串联电路的电流。水位升高时,滑动变阻器接入电路的阻值变小,则电路中的电流表示数变大,故B错误;
CD、图中两电阻串联,电压表测R0两端的电压,水位升高时,滑动变阻器接入电路的阻值变小,则R滑两端的电压变小,根据串联分压可知,R0两端的电压将变大,故C正确、D错误。故选:C。
5.(2026•河南郑州·期末)如图所示,这是一种显示汽车油箱油量的装置图,其中滑杆P相当于滑动变阻器R的滑片,定值电阻R′在电路中的作用是 (加满油/用完油)浮标时起到作用。图中油量表实质上是一个 (选填“电流表”或“电压表”或“电能表”)改装的。
【答案】加满油;电流表。
【解析】定值电阻R'和滑动变阻器R串联,电路中电流为 。当滑杆P滑到最底端时,油箱中加满油,滑动变阻器阻值为0,此时定值电阻R'可以让电路中电流不会太大,起到保护电路的作用。
图中油量表串联在电路中,实质上是一个电流表改装的。
考点五 测导体的电阻
◆题型1 用电流表和电压表测电阻
1.(2026•山东济南·期末)如图是小唐同学进行“伏安法测电阻”的实验电路图。关于该实验下列说法正确的是( )
A.滑动变阻器的作用是多次改变电源电压
B.多次测量取平均值是为了寻找普遍规律
C.测小灯泡电阻也需要多次测量求平均值
D.该电路图还能探究“电流与电压的关系”
【答案】D
【解析】A、在伏安法测电阻的实验中,滑动变阻器一方面可以保护电路,另一方面可以改变电路中的电流与电阻两端电压,故A错误;
B、在伏安法测电阻的实验中,为了减小误差应多次测量取平均值,故B错误;
C、小灯泡灯丝电阻随温度的升高而增大,所以利用“伏安法”测小灯泡电阻时,不能取不同电压下的电阻的平均值,故C错误;
D、探究电流与电压的关系时,要保持电阻大小不变,改变电压,可以通过移动滑动变阻器来实现,故D正确。故选:D。
2.(2026•湖北武汉·期末)某同学利用如图所示的电路测量定值电阻的阻值,实验数据如表格所示。下列说法错误的是( )
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
电阻平均值R/Ω
1
1.0
0.20
5.0
5.1
2
2.0
0.40
5.0
3
3.0
0.58
5.2
A.该实验的原理是R
B.闭合开关前,滑动变阻器的滑片要移到最右端
C.闭合开关前,电流表指针指在零刻度线左侧,原因是电流表的正负接线柱接反了
D.本实验多次测量的目的是求平均值减小误差
【答案】C
【解析】A、该实验的原理是R,故A正确;
B、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,滑片应移到阻值最大的最右端,故B正确;
C、开关闭合前,没有电流通过,电流表的指针在零刻度线左端,说明电流表指针没有调零,故C错误;
D、本实验多次测量的目的是求平均值减小误差,故D正确。故选:C。
3.(2026•江苏镇江·中考真题)某兴趣小组进行“测量光敏电阻Rx的阻值”实验。
(1)请按如图1所示的电路将图2中的实物电路连接完整。
(2)实验步骤如下。
①闭合开关S前,滑动变阻器R0的滑片应滑到最 端。
②用光源照射光敏电阻Rx,断开开关S1,闭合开关S、S2,调节滑动变阻器R0的滑片,记录电流表的示数为0.1A,断开S、S2。
③ (选填“需要”或“不需要”)移动滑动变阻器的滑片,闭合开关S、S1,调节电阻箱R1的阻值,使电流表的示数为 A,记录电阻箱R1的阻值为40Ω,断开S、S1。
(3)该情况下光敏电阻的阻值Rx= Ω。整理实验仪器时,应先拆除 两端的导线。
【答案】(1);(2)①右;③不需要;0.1;(3)40;电源。
【解析】(1)实物连接:开关S1的另一接线柱(右端)与开关S2的右端接线柱相连,实现两支路右端汇合接入滑动变阻器,滑动变阻器选择左上(或者右上)。如上图所示:
(2)①实物中滑动变阻器接左下接线柱,滑片移到最右端时接入电阻最大,所以滑片滑到最右端。
③等效替代实验,必须保持滑动变阻器滑片不动,不需要移动滑片;调节电阻箱,使电流表示数等于上一步记录的0.1A。
(3)两次电路电压、电流相同,根据欧姆定律,U、I相同,则Rx=R1=40Ω;整理仪器,应先拆除电源两端导线,避免带电操作短路。
4.(2026•河南·中考真题)某小组用图甲中的器材测量定值电阻的电阻,所用电源电压为3V。
(1)请用笔画线表示导线,将图甲中的电路连接完整。
(2)正确连接好电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于 (填“A”或“B”)端。闭合开关后,移动滑片P,电流表示数发生变化,而电压表无示数,造成该故障的原因可能是 (写出一种即可)。
(3)排除故障后进行实验,当电压表示数如图乙所示时,电流表示数如图丙所示,则通过定值电阻的电流为 A,本次测得定值电阻的电阻为 Ω。
(4)为减小误差,要多次测量,设计表格如下,请将表中横线处的内容填写完整。
实验序号
1
2
3
4
5
……
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
【答案】(1);(2)B;定值电阻短路;(3)0.32;5;(4)R的平均值/Ω。
【解析】(1)在测量定值电阻的电阻实验中,电压表的量程选择0~3V,滑动变阻器应该与小灯泡、电流表串联,且滑动变阻器要“一上一下”连入电路中,如上图所示;
(2)为保护电路,连接电路时开关应断开,闭合开关前,变阻器连入电路中电阻最大,即滑片P置于B端;
闭合开关后,电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数,电压表或并联的部分短路,故可能是定值电阻短路;
(3)排除故障后进行实验,当电压表示数如图乙所示时,电压表分度值是0.1V,电压表示数是1.6V,由图丙可知,电流表选用小量程,分度值为0.02A,其示数为0.32A。根据欧姆定律,此时待测电阻的阻值为R5Ω;
(4)实验中,改变滑片P的位置,并记录相应数据,多次测量求R的平均值/Ω,是为了减小误差。
5.(2026•江苏扬州·中考真题)用电流表和电压表测量阻值未知的定值电阻实验。
(1)请在图1中用笔画线完成电路连接。
(2)闭合开关S前,应将滑动变阻器滑片P移至 端。
(3)闭合开关S后,发现电压表指针几乎满偏,原因可能是 。(写出一条即可)
(4)排除电路故障后,移动滑片P,测得多组数据,当电压表示数为2.8V时,电流表示数如图2,为 A。
(5)记录的实验数据如表格,小组成员以六组数据的平均值作为未知电阻阻值,你是否赞同这个做法?理由是 。
实验序号
①
②
③
④
⑤
⑥
电压U/V
0.8
1.2
1.6
2.0
2.4
2.8
电流I/A
0.10
0.15
0.20
0.24
0.29
﹣﹣
电阻R/Ω
8.0
8.0
8.0
8.3
8.3
﹣﹣
【答案】(1);(2)B;(3)定值电阻断路(开路);(4)0.30。(5)不赞同;理由如下:由欧姆定律可知,第⑥次实验的电阻为R69.33Ω,与其他差距较大,属于错误数据,应舍去,不能用1﹣6组数据求得答案。
【解析】(1)由表格数据可知,电压表选用0~3V的量程,且与待测电阻并联,如上图所示。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器滑片P移至阻值最大端,即B端,目的是使闭合开关瞬间电路中的电流最小,从而保护电路(防止电流过大烧坏电表或用电器)。
(3)定值电阻断路(开路):此时电压表直接串联在电路中,由于电压表内阻极大,几乎分得全部电源电压,因此指针接近满偏。
(4)图2中电流表所选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,读数为0.30A。
(5)不赞同用六组数据平均值作为电阻阻值;
理由如下:由欧姆定律可知,第⑥次实验的电阻为R69.33Ω,与其他差距较大,属于错误数据,应舍去,不能用1﹣6组数据求得答案。
◆题型2 特殊法测电阻
1.(2026•四川南充·期末)小明同学想只用电压表和阻值已知的定值电阻R,测量未知电阻Rx的阻值,设计了如图丙所示的电路,电源电压保持不变。实验步骤如下:
①闭合S、断开S1,读出电压表示数为U1
②闭合S、S1,读出电压表示数为U2
可得Rx= (用测量值U1、U2及R来表示)。
【答案】。
【解析】闭合S、断开S1时,定值电阻R与未知电阻Rx串联,电压表测R两端的电压,示数为U1,则电路中的电流,
闭合S、S1时,Rx短路,电路为R的简单电路,电压表测电源的电压,其示数为U2,则Rx两端的电压Ux=U2﹣U1,根据欧姆定律可得,Rx的阻值。
2.(2026•江苏苏州·期中)如图所示,小明同学在“测未知电阻Rx”的实验中。
(1)该实验的原理是 ;
(2)闭合开关前,图乙中滑动变阻器的滑片P应位于 (填“A”或“B”)端,此时滑动变阻器的作用是: ;
(3)闭合开关后,发现电流表指针几乎不动,电压表示数约为电源电压,故障的原因是 (填“Rx短路”或“Rx断路”);
(4)排除故障后,小明通过实验得到数据如表所示,如图丙所示为第1次实验的电流表示数,则所测电阻Rx的值是 Ω,此实验中滑动变阻器的最大阻值至少是 Ω。
实验序号
1
2
3
电阻R/Ω
电压U/V
1.0
1.5
2.0
电流I/A
0.15
0.20
(5)若在实验中,电压表不能使用,滑动变阻器最大阻值为R0,当滑片置于最左端时,电流表示数为I1,滑片P置于最右端时,电流表示数为I2,则未知电阻的表达式:Rx= (用I1、I2、R0表示)。
【答案】(1)R;(2)B;保护电路;(3)Rx断路;(4)10;20;(5)。
【解析】(1)伏安法测电阻的实验原理是欧姆定律的变形公式R;
(2)由图知,滑动变阻器的下面接了左边的A接线柱,所以闭合开关前,应将滑片移至最右即B端,使其接入电路的阻值最大;
(3)若Rx短路,则电压表也被短路,电压表无示数,而电流表有示数,不符合题意;
若Rx断路,电压表的正负接线柱与电源正负极之间连接是连通的,电压表示数约为电源电压;电压表相当于断路,使得电路中的电流很小,电流表的指针几乎不偏转,故Rx断路符合题意;
(4)由图丙可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.1A;由I可得,
第1组数据测量电阻的阻值:Rx10Ω;第2组数据测量电阻的阻值:Rx'10Ω;
第3组数据测量电阻的阻值:Rx''10Ω;电阻的平均值为Rx平=10Ω;
实验中滑动变阻器的最大,电路中的电流最小,I=0.1A,
变阻器的电阻为:R滑20Ω,所以滑动变阻器的最大阻值至少是20Ω。
(5)当滑片置于最左端时,只有未知电阻接入电路,电流表示数为I1,
电源电压为:U=I1×Rx﹣﹣①
滑片P置于最右端时,电流表示数为I2,滑动变阻器和未知电阻是串联的,
电源电压为:U=I2×(Rx+R0) ﹣﹣②由①②得,I1×Rx=I2×(Rx+R0),解得,Rx。
3.(2026•广东深圳南山区·期末)小红用伏安法测电阻,实验电路如图甲所示。
(1)该实验的原理是 ;
(2)闭合开关前,小红发现电流表指针在零刻度线的左侧,接下来的操作是 ;
(3)实验过程中,改变滑片位置并进行多次测量,这样做的目的是为了 ;
(4)小红在某次测量中,电压表与电流表的读数如图乙所示,则待测电阻的阻值为 Ω;
(5)实验中,如果电压表突然损坏,已知滑动变阻器的最大阻值为R,电源电压保持不变,但电源电压未知,实验电路图设计如图丙所示,请根据实验过程写出U、Rx表达式。
①先将滑片移至最右端,测出此时的电流I1,则电源电压U=I1Rx;
②再将滑片移至最左端,测出此时的电流I2,则电源电压U= (用I2、Rx、R表示);
③待测电阻的阻值Rx= (用I1、I2、R表示)。
【答案】(1)R;(2)将电流表调零;(3)减小误差;(4)8;(5)I2Rx+I2R;。
【解析】(1)伏安法测电阻的实验原理为R;
(2)闭合开关前,电流表指针在零刻度线的左侧,说明电流表没有调零,需要将电流表调零;
(3)实验过程中,改变滑片位置并进行多次测量,这样可以减小误差;
(4)由图乙可知,电压表选用小量程,分度值为0.1V,小灯泡两端的电压U=2.4V;电流表选用小量程,分度值为0.02A,通过小灯泡的电流I=0.3A,由I可得,此时待测电阻的阻值:Rx8Ω;
(5)因电源电压保持不变,所以I1Rx=I2Rx+I2R,则Rx的表达式为:Rx。
4.(2026•湖南长沙·月考)在做“用电流表和电压表测量电阻”的实验中,小容同学设计了如图甲所示的实验电路测量未知电阻Rx的阻值。
(1)在开关闭合之前,滑动变阻器的滑片P应滑至最 端(选填“左”或“右”),这样做的目的是 。
(2)某次测量时电压表示数如图乙所示,则电压表示数为 V,此时电流表示数为0.2A,则本次测得的待测电阻Rx= Ω。
(3)小容认为这个结果不可靠,应该移动滑动变阻器的滑片改变定值电阻两端的电压,再多测量出几组数据。多次测量的目的是 (选填序号)。
A.求平均值减小误差 B.寻找普遍规律
(4)若实验中不慎将电压表损坏,小容添加一个已知阻值为R0的定值电阻,设计了如图丙所示的电路,同样测出了未知电阻Rx的阻值,请将实验步骤补充完整。
①闭合开关S、S1,读出电流表的示数为I1;
② ,读出电流表的示数为I2;
③请写出未知电阻Rx阻值表达式:Rx= (用I1、I2和R0表示)。
【答案】(1)右;保护电路;(2)1.8;9;(3)A;(4)闭合开关S,断开S1; 。
【解析】(1)为了保护电路,避免电路中电流过大烧毁电路元件,在开关闭合之前,滑动变阻器的滑片P应滑至阻值最大处,即右端。
(2)由电路图可知,电压表测未知电阻两端的电压,电流表测电路中的电流。某次测量时电压表示数如图乙所示,电压表选用小量程,分度值0.1V,其示数为1.8V,此时电流表示数为0.2A,则本次测得的待测电阻阻值为
(3)在测电阻的实验中,为了减小误差,应多次测量取平均值,所以本实验中多次测量的目的是求平均值减小误差。故选:A。
(4)由图丙可知,闭合开关S、S1,未知电阻Rx和定值电阻R0并联,电流表测干路中的电流,读出电流表的示数为I1;此时根据并联电路电压和电流的特点可知,如果知道通过定值电阻的电流,则可得出电源电压,再知道通过未知电阻的电流,根据欧姆定律可算出未知电阻的阻值,因此接下来应该闭合开关S,断开S1,此时电路中只有未知电阻,可知通过未知电阻的电流与刚才相同,读出电流表的示数为I2;综上可知,通过定值电阻R0的电流为I0=I1﹣I2
电源电压为U=I0R0=(I1﹣I2)R0
根据并联电路各支路两端的电压相等和欧姆定律可知,待测电阻Rx阻值表达式。
考点六 设计恒温电热杯
◆题型1 设计恒温电热杯
1.(2026•四川遂宁·中考真题)学校兴趣小组设计了植物光照强度检测装置,电路如图甲所示。电源电压恒定不变,R0为电阻箱,R为光敏电阻,其阻值随光照强度的变化如图乙所示。当电压表的示数为U0时触动报警,启动遮阳装置,此时光照强度为E0。关于检测装置说法正确的是( )
A.R的阻值随光照强度的增大而增大
B.当R0阻值不变时,光照强度越强电压表的示数越大
C.增大R0的阻值,报警时光照强度小于E0
D.检测时电压表示数突然变为0,故障是R断路
【答案】C
【解析】A、R的阻值随光照强度的增大而变小,故A错误;
B、电阻箱与光敏电阻串联,电压表测R的电压,当R0阻值不变时,R随光照强度变大而变小,由分压原理,电压表示数变小,故B错误;
C、当电压表的示数为U0时触动报警,增大R0的阻值,对应的R变大,报警时光照强度小于E0,故C正确;
D、检测时电压表示数突然变为0,可能是R短路,或R0断路,故D错误。
故选:C。
2.(2026•山东烟台·期末)光照强度会影响花卉生长。图甲为光照强度过大时触发报警的电路,电源电压不变,R0为阻值可调的电阻箱,R为光敏电阻,其阻值随光照强度变化关系如图乙。当电流表示数大于某一值I0时触发报警,I0时的光照强度为警戒光照强度。闭合开关S,下列说法正确的是( )
A.R的阻值随光照强度增大而增大
B.增大R0阻值可增大警戒光照强度
C.R0一定时,光照强度越大,通过R0的电流越大
D.R0一定时,光照强度越大,电流表示数越小
【答案】B
【解析】由图可知,定值电阻R0和光敏电阻R并联,电流表测干路中的电流;
A.R为光敏电阻,其阻值随光照强度变化关系如图乙所示,可以看出光照强度增大时阻值减小,故A错误;
B.当电流表示数大于某一值I0时触发报警,报警电流不变,增大R0阻值会导致通过R0支路的电流减小,因此光敏电阻阻值需减小才能让电流重新达到I0。此时需要更强的光照,故B正确;
C.定值电阻R0和光敏电阻R并联,互不影响,R0一定时,电源电压不变,光照强度越大,只会改变光敏电阻R的阻值和通过光敏电阻R的电流。通过R0的电流不会改变,故C错误;
D.R0一定时,电压不变,通过R0的电流不变。光照强度越大,光敏电阻R的阻值减小,根据可知通过光敏电阻R这条支路的电流增大,电流表测干路电流,等于各支路电流之和,一条支路电流不变,另一条支路电流增大,故电流表示数增大,故D错误。故选:B。
3.(2026•江苏宿迁·中考真题)燃气的使用已造福千家万户,为了家庭使用燃气的安全,同学们设计了如图甲所示的燃气泄漏报警电路。电源电压恒为12V,R2为气敏电阻,阻值随燃气浓度变化的图像如图乙所示。将滑动变阻器R1调为10Ω,当燃气浓度达到或超过0.6g/m3时,电流表触发报警器报警。下列分析正确的是( )
A.当燃气浓度增大时,电流表示数减小
B.当电路中电流达到0.4A时开始报警
C.若需要在更低浓度下报警,可将滑动变阻器金属滑片向右移动
D.用久了的电源,电压降低,会导致报警器在更高的浓度下报警
【答案】D
【解析】A、根据图乙可知,当燃气浓度增大时,气敏电阻R2阻值变小,电路中总电阻变小,根据欧姆定律可知电流变大,因此电流表示数变大,故A错误,不符合题意;
B、由图乙可知当燃气浓度达到0.6g/m3时,R2=30Ω,根据欧姆定律可以求得电流表触发报警器报警时的电流:,B错误,不符合题意;
C、根据题意可知电路报警电流一定,电源电压不变,根据欧姆定律可知电路中总电阻不变,根据图乙可知,浓度更低,气敏电阻R2阻值变大,滑动变阻器R1应该调小,因此可将滑动变阻器金属滑片向左移动,故C错误,不符合题意;
D、根据题意可知电路报警电流一定,用久了的电源,电压降低,根据欧姆定律可知此时电路中总电阻变小,滑动变阻器R1不变,因此气敏电阻R2阻值变小,根据图乙可知,会导致报警器在更高的浓度下报警,故D正确,符合题意。故选D。
4.(2026•湖北武汉·期末)小七同学设计了如图甲所示的扬尘检测仪的电路图,其电源电压保持不变,R是光敏电阻,R0为定值电阻。测扬尘浓度时,仪器自带的激光器照射在R上,环境中的扬尘会遮挡部分激光,从而使光敏电阻阻值发生改变,显示仪示数随扬尘浓度变化的关系图像如图乙所示,显示仪达到某一示数时会报警。图中的显示仪是 表改装的,光敏电阻R的阻值随着光照强度的增大而 (选填“增大”、“减小”或“不变”),若需要在更低的扬尘浓度时报警,则应适当 (选填“增大”或“减小”)R0的阻值。
【答案】电压;减小;减小。
【解析】根据电路图甲可知,R与R0串联,显示仪与R并联。
图甲中显示仪并联在光敏电阻R的两端,电压表使用时需要并联在被测电路两端,因此显示仪是电压表改装的;
由乙图可知,扬尘浓度越大,遮挡激光越多,光照强度越小;由图乙可知,扬尘浓度越大,显示仪示数越大。电路中R与R0串联,显示仪测R两端电压,由串联分压原理可知,显示仪示数越大说明R的阻值越大,因此可推出:光照强度越小,阻值越大,即光敏电阻的阻值随光照强度增大而减小。
更低的扬尘浓度意味着光照强度更强,此时R的阻值更小。若要在此时让电压表示数达到报警值,根据串联分压规律,需要减小R0的阻值。
5.(2026•四川广元·期末)“天和”学习小组在实验室探究一个热敏电阻阻值随温度变化的关系,设计了如图甲所示的电路图,电源两端电压恒为12V,R0是定值电阻,R是热敏电阻,电流表的量程是0~0.6A,电压表的量程是0~15V。
(1)同学们按电路图连接实物后,闭合开关,发现电压表示数接近电源电压,电流表无示数,则故障可能是热敏电阻R处发生 (选填“短路”或“断路”)。
(2)排除故障后,闭合开关S,他们测量了该热敏电阻不同温度下的电阻值,并绘制成如图乙所示的图象。由图象可知,热敏电阻的阻值R随温度t增大而 。(选填“增大”“不变”或“减小”)
(3)某次测量中,电压表示数如图丙所示,电流表示数为0.2A,则此时热敏电阻R的温度为 ℃。
(4)探究过程中,热敏电阻的温度变化范围为0~100℃,则电压表示数的变化范围为 。
【答案】(1)断路;(2)减小;(3)20;(4)11V﹣6V。
【解析(1)闭合开关,电流表无示数,说明电路是断路,而电压表示数接近电源电压,电压表到电源是通路,则故障可能是热敏电阻R处发生断路。
(2)由图象可知,热敏电阻的阻值R随温度t增大而减小;
(3)某次测量中,电压表示数如图丙所示,电压表用的是0﹣15V量程,读数为10V;电流表示数为0.2A,根据欧姆定律知,热敏电阻R50Ω,根据图像知,温度为20℃。
(4)根据电源电压为12V,R0的电压为U0=U电源﹣U=12V﹣10V=2V;则R0的电阻为R010Ω,热敏电阻的温度变化范围为0~100℃,热敏电阻的阻值是110Ω﹣10Ω;
当R=110Ω时,I0.1A,电压表示数U=IR=0.1A×110Ω=11V;
当R'=10Ω时,I'0.6A,电压表示数U=IR=0.6A×10Ω=6V;
则电压表示数的变化范围11V﹣6V。
综合攻坚·知能拔高
1.(2026•广西南宁·期末)关于超导材料,下列说法正确的是( )
A.是绝缘体材料 B.是半导体材料
C.常温常压下电阻为零 D.用来输电可减少电能损耗
【答案】D
【解析】ABC、超导材料是在一定温度下电阻为零的材料,而半导体材料的导电性能介于导体和半导体之间,他们没有联系,故ABC错误;
D、用超导体做输电导线,可以减少由电能到内能的损耗,提高传输效率,故D正确。故选:D。
2.(2026•广东深圳·期中)科技改变生活,创新引领未来!如图所示的智能手表可以显示时间、体温、心率等信息,方便监测身体状态。下列关于该智能手表说法正确的是( )
A.橡胶表带是绝缘体,绝缘体在任何条件下都不导电
B.铁的导电性能比铜强,铁更适合做手表内部的导线
C.手表屏幕使用的发光二极管主要是半导体材料制成的
D.手表里的芯片采用超导粉末冶金技术,超导材料制成的元件电阻很大
【答案】C
【解析】A、橡胶表带是绝缘体,在一定的条件下,绝缘体可以变成导体,故A错误;
B、铜的导电性能比铁强,铜更适合做手表内部的导线,故B错误;
C、手表屏幕使用的发光二极管主要是半导体材料制成的,故C正确;
D、手表里的芯片采用超导粉末冶金技术,超导材料制成的元件电阻为零,故D错误。故选:C。
3.(2026•四川乐山·中考真题)超导现象是指某些材料在温度降低到某个临界值时,电阻突然消失的现象;半导体材料的导电性能介于导体和绝缘体之间。关于超导体和半导体,下列说法中正确的是( )
A.超导体通电后会产生大量热量
B.超导技术可以用于磁悬浮列车
C.温度、光照等外界因素对半导体的导电性没有任何影响
D.利用半导体材料制成的LED灯,比相同亮度的白炽灯更耗能
【答案】B
【解析】A、超导体电阻为零,由焦耳定律Q=I2Rt可知,电流通过超导体时不会产生热量,故A错误;
B、超导体电阻为零,可承载大电流而不产生热损耗,能制成强电磁铁用于磁悬浮列车,故B正确;
C、半导体材料的导电性能受温度、光照、杂质等外界因素影响较大,故C错误;
D、LED灯是由半导体材料制成的,发光效率高,相同亮度下比白炽灯更省电,而非更耗能,故D错误。
故选:B。
4.(2026•四川广元·中考真题)研究表明,不同材料导电性能不同,应用的场景也不相同。下列情景中所选材料合理的是( )
A.电烤火炉的发热丝用超导材料更好
B.手机芯片主要是半导体材料
C.高压输电线应选用电阻大的导体材料
D.保险丝用绝缘体材料
【答案】B
【解析】A.电烤火炉的发热丝利用的是电流的热效应,其发热原理为Q=I2Rt。在电流和时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量越多,而超导材料在临界温度以下电阻为零,电流通过时不会产生任何热量,完全无法起到发热作用。因此,发热丝应选用电阻率大的合金材料(如镍铬合金),而非超导材料,故A错误。
B.手机芯片的核心是集成电路(微芯片),由数以亿计的晶体管构成,而晶体管正是用半导体材料(主要是硅)制成的。半导体的独特之处在于其导电性介于导体和绝缘体之间,并且可以通过掺杂、温度、光照等方式精确控制其导电能力,故B正确。
C.高压输电的核心目标是减少远距离输电过程中的电能损耗。输电线上的功率损失公式:P损=I2R线可见,输电线电阻越大,损耗越大。因此,高压输电线应选用电阻率小的导体材料(如铝或铜),以最大限度降低能量损失,故C错误。
D.保险丝的工作原理是:当电路中电流过大时,保险丝因自身电阻产生热量而熔断,从而切断电路、保护电器设备。如果用绝缘体材料,电流根本无法通过,电路始终处于断路状态,保险丝就失去了意义。因此,保险丝应选用电阻率较大、熔点较低的导体材料(如铅锡合金),确保在过流时能及时熔断,故D错误。故选:B。
5.(2025•广西南宁·期末)如图所示,在探究“影响电阻大小的因素”实验时,分别接入粗细相同的两根镍铬合金丝,下列说法错误的是( )
A.该实验也可用合适的小灯泡代替电流表判断电流强弱
B.该探究实验用到了控制变量法
C.接入长的合金丝时,电流表示数较小
D.导体的电阻越大,表明其对电流的阻碍作用越小
【答案】D
【解析】A、在探究“影响电阻大小的因素”实验时,若电路电流变化较大时,如果接入灯泡,灯泡的亮度变化较大,易观察,所以可通过观察灯泡亮度来反映导体对电流阻碍作用的大小,故A正确;
B、实验中采用的是控制变量法,故B正确;
C、接入长的合金丝时,其它条件不变,电阻变大,电流表示数较小,故C正确;
D、导体的电阻越大,表明其对电流的阻碍作用越大,故D错误。故选:D。
6.(2026•广东深圳龙岗区·期中)学习了电学知识后,小明在家中主动帮爸爸将两个断了的导线连接起来,经过思考,小明决定将导线紧密缠绕多圈,小明目的是( )
A.只是让导线连接得更稳固
B.增大接线部分的长度,从而减小接线处的电阻
C.减小接线与主线的接触面积,从而减小接线处的电阻
D.增大接线处导体的横截面积,从而减小接线处的电阻
【答案】D
【解析】在连接导线时,需要将导线紧密缠绕多圈,主要是为了通过增大接线处导体的横截面积,从而减小电阻,故D符合题意,ABC不符合题意。故选:D。
7.(2026•四川成都·期末)小聪设计了利用滑动变阻器改变灯泡亮度的电路图,如图所示。在E、F间接入滑动变阻器,闭合开关,当滑片P向左滑动时,灯泡变暗。下列四种接入方式,符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】(1)要求滑动变阻器的滑片P向左移动时灯泡变暗,滑动变阻器的滑片向左移时电阻变大,故滑动变阻器右下接线柱连入电路中。故选:B。
8.(2026•天津·中考真题)如图所示,从玻璃管内的盐水柱两端引出A、B两根导线,并将其接入电路。若进行以下四种操作:①将两端活塞向内推;②将两端活塞向外拉;③活塞不动,向管内注入相同浓度的盐水;④活塞不动,适量减少管内盐水。其中能使接入电路的盐水柱电阻变小的是( )
A.①和③ B.②和③ C.①和④ D.②和④
【答案】A
【解析】①活塞向内推,盐水柱的长度变短,横截面积变大,使电阻变小,故①符合要求。
②活塞向外拉,盐水柱的长度变长,横截面积变小,使电阻变大,故②不符合要求。
③活塞不动,盐水柱的长度不变,但注入盐水后横截面积变大,电阻变小,故③符合要求。
④活塞不动,盐水柱的长度不变,但减少盐水后横截面积变小,电阻变大,故④不符合要求。
故选:A。
9.(2026•湖南长沙·期末)如图甲是利用电位器调节亮度的台灯。电位器的内部结构如图乙所示,a、b、c是三个接线柱,当旋钮带着滑片顺时针旋转时,灯逐渐变亮,则电位器的连接是( )
A.选择a、b接线柱且与灯泡串联 B.选择b、c接线柱且与灯泡串联
C.选择a、c接线柱且与灯泡并联 D.选择b、c接线柱且与灯泡并联
【答案】B
【解析】灯泡亮度变亮时,说明电路中的电流变大,由I可知,电源的电压一定时,电路的总电阻应变小,电位器接入电路中的电阻应变小,由图可知,应将b和c接线柱串联接入电路后,顺时针旋转旋钮时,电阻丝连入电路中的长度变短,其阻值变小,故B正确,ACD错误。
故选:B。
10.(2026•山东东营·期末)小明在放学回家的路上想起了之前学习过的如下电路图,下列说法错误的是( )
A.研究“电流与电压的关系”可以用小灯泡代替定值电阻进行实验
B.研究“电流与电阻的关系”时,电路中R由5Ω换为10Ω,需把图中滑动变阻器滑片P向右移动
C.“伏安法”测定值电阻,多次实验的目的是求平均值,减小误差
D.在以上选项的三个实验中,滑动变阻器都有保护电路的作用
【答案】A
【解析】A、在研究电流与电压关系时,应控制电阻阻值不变,因此本实验选用的是定值电阻,而小灯泡的电阻会受温度的变化而变化,所以本实验不能用小灯泡,故A错误;
B、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,要增大滑动变阻器两端的电压,由分压原理,要增大滑动变阻器电阻阻值,因此应把滑动变阻器滑片向右滑动,故B正确;
C、“伏安法”测定值电阻,可以多次实验,求平均值,减小误差,故C正确;
D、在题述的三个实验中,连接好电路后,闭合开关前,通常都要求将滑动变阻器的滑片P调到其阻值最大处;这样做的目的是使电路中的初始电流最小,从而保护电流表、电源等电路元件不因电流过大而损坏;因此,滑动变阻器在这些实验中都具有保护电路的作用,故D正确;故选:A。
11.(2026•陕西西安·期末)如图所示是一种温度测试仪的电路。电源电压恒定,其中R0为定值电阻,R为热敏电阻,现有甲、乙两种热敏电阻可供选择,甲电阻的阻值随温度的升高而增大,乙电阻的阻值随温度的升高而减小,输出信号的仪表可选用电压表或电流表,闭合开关S,当所测物体的温度升高时,要求仪表的示数增大。下列做法可行的是( )
A.选用甲热敏电阻,将电流表接在ad之间
B.选用甲热敏电阻,用导线连接ad,将电压表接在bc之间
C.选用乙热敏电阻,用导线连接ad,将电流表接在ab 之间
D.选用乙热敏电阻,用导线连接ad,将电压表接在bc之间
【答案】D
【解析】A.选用甲热敏电阻,将电流表接在ad之间,电流表串联在电路中;当温度升高时,甲热敏电阻的阻值随温度升高而增大,则电路总电阻增大。根据欧姆定律,可知电流表示数减小,故A不符合题意;
B.选用甲热敏电阻,用导线连接ad,将电压表接在bc之间,电压表测量定值电阻R0两端的电压;温度升高时,甲热敏电阻的阻值随温度升高而增大,将导致电路中电流减小。根据U=IR,可知电路中电流减小,R0阻值不变,所以R0两端的电压减小,故B不符合题意;
C.选用乙热敏电阻,用导线连接ad,将电流表接在ab之间,将热敏电阻R短路。电路中的电流只由定值电阻R0决定,电流大小基本不随温度变化,故C不符合题意;
D.选用乙热敏电阻,用导线连接ad,将电压表接在bc之间,测量定值电阻R0两端的电压。当温度升高时,乙热敏电阻的阻值随温度升高而减小,电路总电阻减小。根据欧姆定律,电源电压不变,总电阻减小,所以电路中的电流增大。根据U=IR,可知电路中电流增大,R0阻值不变,所以R0两端的电压增大,故D符合题意。故选:D。
12.(2026•湖北武汉江岸区·期中)如图所示是某同学设计的一种测量水池内水位的装置,其中滑动变阻相的滑片跟滑杆连接,滑杆可以绕固定轴O转动,滑杆的一端固定着一个浮标。浮标随水面上下浮动时,带动滑杆转动,通过水位表(由电表改装而成)的示数变化即可反映水面的高度变化。关于此装置,下列说法正确的是( )
A.若水位表由电流表改装而成,水位上涨时,通过R0的电流变小
B.若水位表由电流表改装而成,水位下降时,R0两端的电压变大
C.若水位表由电压表改装而成,水位上涨时,通过R0的电流不变
D.若水位表由电压表改装而成,水位下降时,R0两端的电压变小
【答案】C
【解析】A、根据电流表相当于导线,R0与滑片以下部分电阻串联,水位上涨时,滑片下移,滑动变阻器的电阻减小,根据欧姆定律知,电路中的电流变大,故A错误;
B、水位表由电流表改装而成,水位下降时,滑片上移,滑动变阻器的电阻增大,分得的电压增大,故R0两端的电压变小,故B错误;
CD、根据电压表相当于断路,R0与滑动变阻器的最大电阻串联,滑片一定时,电阻不变,根据欧姆定律知,电流不变,而电压表测量滑片以上的电压,水位下降时,测量部分的电阻减小,根据U=IR知,电压表的示数减小,故R0两端的电压不变,故C正确,D错误。故选:C。
13.(2026•重庆沙坪坝区·月考)如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,使其从最右端向左滑动到a点时,小灯泡电流达到最大值:滑片移动过程中电流表与两个电压表示数的关系如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.电源电压为9V B.滑动变阻器的最大阻值为18Ω
C.A为滑动变阻器的电流随电压变化的曲线 D.滑动变阻器的阻值不可能大于灯泡的电阻
【答案】D
【解析】AC、由甲图可知,闭合开关S,灯泡和变阻器串联,电压表V测量灯泡两端电压,电压表V2测量变阻器两端电压,电流表测量电路电流。滑片从最右端向左滑动时,滑动变阻器接入电阻减小,总电阻减小,电流增大;灯泡电压随电流增大而增大,滑动变阻器电压随电流增大而减小。因此乙图中,上升线A是灯泡的I﹣U图像,下降线B是滑动变阻器的I﹣U图像。
根据串联电路的特点知,电流最大时,电源电压U=U滑+UL=3V+9V=12V,故AC错误;
B、滑片在最右端时,滑动变阻器阻值最大,电流最小Imin=0.4A。乙图中I=0.4A是两条线的交点,说明此时两电压表示数相等,即U滑′=UL′,结合U=U滑′+UL′=12V,故每个的电压为6V;
则滑动变阻器最大阻值R15Ω,故B错误;
D、当变阻器的电阻最大时,其电压等于灯泡的电压,根据串联电压之比等于电阻之比,则电阻最大时等于灯泡的电阻,因而滑动变阻器的阻值不可能大于灯泡的电阻,故D正确。故选:D。
14.(2026•东莞市校级一模)如图甲为工程师正在检测小渝家燃气是否有泄漏,该燃气泄漏检测装置的内部简化电路如图乙所示,R1为气敏电阻,其阻值会随着燃气浓度的增大而减小,电源电压和滑动变阻器R2的阻值均不变,检测到燃气泄漏时下列说法正确的是( )
A.电压表和电流表示数的比值不变
B.电压表示数变大,电流表示数变小
C.电压表示数变小,电流表示数变小
D.电压表示数不变,电流表示数变大
【答案】A
【解析】:由图乙可知,气敏电阻R1与滑动变阻器R2串联,电流表测电路电流,电压表测R2两端电压。根据题意,燃气泄漏时,燃气浓度增大,R1阻值减小,则电路中的总阻值减小,根据可知,电路中的电流变大,即电流表示数变大;滑动变阻器R2的阻值不变,根据U=IR可知,R2两端电压变大,即电压表示数变大;根据R知电压表和电流表示数的比值等于滑动变阻器R2的阻值,即电压表和电流表示数的比值不变。故选:A。
15.(2026•陕西西安·期末)在如图甲所示的电路中,电源电压保持不变。R1为定值电阻。闭合开关S,将滑动变阻器R2的滑片P从最左端滑到最右端,两电压表示数随电流表示数变化的完整图像如图乙所示,滑片P在最左端时电流和R2的阻值( )
A.0.2A,10Ω B.0.2A,30Ω C.0.4A,30Ω D.0.4A,10Ω
【答案】B
【解析】由甲图可知,定值电阻R1和滑动变阻器R2串联,电流表测电路中的电流,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测变阻器R2两端的电压;
由乙图可知当电路中的电流为0.4A时,两电压表的示数都为4V,因串联电路的总电压等于各部分电压之和,所以电源电压:U=U1+U2=4V+4V=8V;
根据公式U=IR可知,当电路中电流增大时,定值电阻两端的电压增大,由串联电路的电压特点可知,变阻器两端的电压减小,所以,图乙中斜向上的图线是电压表V1随电流表示数变化的图象,另一条图线为电压表V2随电流表示数变化的图象;
当滑片P在最左端时,变阻器连入电路的电阻最大时,电路中电流最小,由串联分压规律可知此时变阻器两端的电压最大,
由图乙可知,变阻器两端的电压最大为6V,则此时定值电阻两端的电压:U1小=U﹣U2大=8V﹣6V=2V,
电流:I小0.2A,则滑动变阻器R2的最大值:R2大30Ω,故选:B。
16.(2026•河北唐山·期末)如图甲所示,电阻箱的示数是 Ω;图乙为广泛使用的旋转式变阻器的结构图,它通过改变接入电路的 (选填“长度”“粗细”或“材料”)来改变电阻,从而改变电路中的电流。A、B、C为它的三个接线柱,P为旋钮触片。若将它放入电路,顺时针旋转旋钮能使灯泡的光变亮,则应将 接线柱(选填“A、B”、“B、C”或“A、C”)接入电路。
【答案】98;长度;A、B。
【解析】电阻箱的读数方法:用“▲”所对的数字乘以下面的倍数,再相加。如图所示的电阻箱电阻阻值为:R=1000Ω×0+100Ω×0+10Ω×9+1Ω×8=98Ω;
其他条件不变时,电阻的阻值和电阻的长度有关,故旋转式变阻器是通过改变有效长度改变电阻的。
顺时针旋转旋片时,灯泡变亮,原因是电流变大,电源电压不变,根据欧姆定律可知,电路中电阻变小,即变阻器接入电路的电阻变小,则由图可知应将A、B接线柱接入电路与灯泡串联。
17.(2026•湖北武汉·期末)如图甲所示是一种家用天然气泄漏检测仪,其内部简化电路如图乙所示。电源电压为4.5V,定值电阻R的阻值是100Ω,R0是气敏电阻,其阻值随天然气浓度的增大而增大。当报警器两端的电压达到3V时报警,此时R0的阻值是 Ω,R与R0的电功率之比为 ;若发生天然气泄漏,报警器两端的电压会 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】200;1:2;增大。
【解析】由图乙可知,R0与R串联,报警器测量R0两端电压。报警时定值电阻R两端电压UR=U﹣U0=4.5V﹣3V=1.5V,串联电路电流处处相等,电路电流
因此R0的阻值;
根据P=UI可知,电流不变时,电功率与电压成正比,故R与R0的电功率之比为1.5V:3V=1:2天然气泄漏时,天然气浓度增大,由题意可知R0阻值增大,电路总电阻增大,根据欧姆定律,电路电流减小;定值电阻R阻值不变,R两端电压UR=IR减小,电源电压不变,因此R0两端电压U0=U﹣UR增大,即报警器两端电压增大。
18.(2026•山东济宁·月考)如图甲是一种跳绳自动计数器的简化电路。电源电压为12V,R1是光敏电阻,当绳子挡住射向R1的红外线时,其阻值会变大,自动计数器会计数一次,信号处理系统记录AB间的电压,AB间的电压随时间变化的图象如图乙所示,则AB两端电压为 V时,计数器会计数一次,绳子挡住了射向R1的红外线时,R1的阻值会变为原来的 倍。
【答案】2;5。
【解析】由甲图电路知,R1与R2串联,AB间电压为R2两端电压;
当射向R1的红外线被挡时,R1阻值变大,电路的总电阻变大,根据欧姆定律可知,电路的电流变小,R2的阻值不变,由U=IR可知,R2两端的电压会减小,
由图象知,此时U2=UAB=2V,即AB间电压为2V计数一次;
由题知,当射向R1的红外线被挡时,R1阻值变大,R1分得电压增大,R2分得电压减小,
由串联电路的分压原理有:即;解得:R1=5R2;
当射向R1的红外线没有被挡时,R1阻值变小,R1分得电压减小,R2分得电压增大,由图象知,此时,U2'=UAB'=6V,由串联电路的分压原理有:即;
解得:R1'=R2;因此R1=5R1',即绳子挡住了射向R1的红外线时,R1的阻值会变为原来的5倍。
19.(2026•天津滨海新区·期中)在探究影响导体电阻大小的因素时,小明同学作出了如下猜想:
①导体的电阻与导体的长度有关;
②导体的电阻与导体的横截面积有关;
③导体的电阻与导体的材料有关;实验室提供了4根电阻丝,规格、材料如表所示:
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
1.0
(1)为了验证上述猜想,他设计了如图所示的实验电路。连接电路时开关应 ,在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察 来比较导体电阻的大小,这里运用了 法;
(2)为了验证上述猜想②,应该选用编号为 的两根电阻丝分别接入电路进行实验;
(3)分别将A和B两电阻丝接入电路中M、N两点间,发现A接入时电流表示数较大,由此可得出的结论为: ;
(4)为了探究电阻大小与导体材料的关系,导体D的长度应为 m。
【答案】(1)断开;电流表示数或灯泡亮度;转换;
(2)A、C;
(3)当材料和横截面积相同时,导体长度越大,电阻越大;
(4)0.5。
【解析】(1)为了保护电路,连接电路时开关应断开;
在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察电流表示数和小灯泡的亮度变化来比较导体电阻的大小,用到了转换法;
(2)要验证猜想②:导体的电阻可能与导体横截面积有关,应控制导体材料与长度相同而横截面积不同,由表中数据可知,应选编号为A、C的两根电阻丝进行实验;
(3)由表中数据可知,A、B两电阻丝的横截面积、材料相同,B的长度长,将A和B两电阻丝接入电路中M、N两点间,B接入电路时电流表示数较小,可知B的电阻较大,由此可知:当材料和横截面积相同时,导体长度越大,电阻越大;
(4)要探究电阻大小与导体材料的关系时,需保证电阻丝的长度、横截面积相同,材料不同,故选导线C、D,并且导体D的长度为0.5m。
20.(2026•四川广元·期末)“天和”学习小组在实验室探究一个热敏电阻阻值随温度变化的关系,设计了如图甲所示的电路图,电源两端电压恒为12V,R0是定值电阻,R是热敏电阻,电流表的量程是0~0.6A,电压表的量程是0~15V。
(1)同学们按电路图连接实物后,闭合开关,发现电压表示数接近电源电压,电流表无示数,则故障可能是热敏电阻R处发生 (选填“短路”或“断路”)。
(2)排除故障后,闭合开关S,他们测量了该热敏电阻不同温度下的电阻值,并绘制成如图乙所示的图象。由图象可知,热敏电阻的阻值R随温度t增大而 。(选填“增大”“不变”或“减小”)
(3)某次测量中,电压表示数如图丙所示,电流表示数为0.2A,则此时热敏电阻R的温度为 ℃。
(4)探究过程中,热敏电阻的温度变化范围为0~100℃,则电压表示数的变化范围为 。
【答案】(1)断路;(2)减小;(3)20;(4)11V﹣6V。
【解析】(1)闭合开关,电流表无示数,说明电路是断路,而电压表示数接近电源电压,电压表到电源是通路,则故障可能是热敏电阻R处发生断路。
(2)由图象可知,热敏电阻的阻值R随温度t增大而减小;
(3)某次测量中,电压表示数如图丙所示,电压表用的是0﹣15V量程,读数为10V;电流表示数为0.2A,根据欧姆定律知,热敏电阻R50Ω,根据图像知,温度为20℃。
(4)根据电源电压为12V,R0的电压为U0=U电源﹣U=12V﹣10V=2V;
则R0的电阻为R010Ω,
探究过程中,热敏电阻的温度变化范围为0~100℃,热敏电阻的阻值是110Ω﹣10Ω;
当R=110Ω时,I0.1A,
电压表示数U=IR=0.1A×110Ω=11V;
当R'=10Ω时,I'0.6A,
电压表示数U=IR=0.6A×10Ω=6V;
则电压表示数的变化范围11V﹣6V。
21.(2026•甘肃兰州·期末)物理兴趣小组想要设计一个模拟调光灯的电路。
(1)利用滑动变阻器设计了如图甲所示的电路,该电路是通过改变连入电路电阻丝的 来改变灯泡亮度的;
(2)利用电位器设计了如图乙所示的电路,增加电阻R0的作用是 。为了实现电位器顺时针转动时灯泡变亮,应该将A、B端与接线柱 (选填“1和2”“2和3”或“1和3”)相连;
(3)利用光敏电阻R和发光二极管设计了如图丙所示的智能调光电路,光敏电阻的阻值R随光照强度E的变化图像如图丁所示,可知随着光照强度的增强,R的阻值 (选填“增大”“减小”或“不变”)。光线变弱时,二极管的亮度会 (选填“变亮”“变暗”或“不变”);
(4)常见的LED灯,由发光二极管组成,是一种将电能主要转化为光能的发光器件。与白炽灯相比,LED灯的优点是 (写出一点即可)。
【答案】(1)长度;
(2)保护电路;1和2;
(3)减小;变暗;
(4)电光转化效率更高。
【解析】(1)影响电阻大小的因素有:导体的材料、长度和横截面积。滑动变阻器是通过改变连入电路电阻丝的长度来改变电阻大小,进而改变电路中的电流,从而改变灯泡亮度。
(2)当电位器接入电路的电阻为零时,如果没有电阻R0的作用,由于电路中的电流过大可能烧毁灯泡,所以增加电阻R0是为了保护电路。
电位器顺时针转动时灯泡变亮,说明电位器接入电阻变小,故应该A、B端与接线柱1和2相连。
(3)由图丁可知,随着光照强度的增强,R的阻值减小。
当光线变弱时,R的阻值增大,根据欧姆定律可知,当电压不变时,电路中的电流变小,所以二极管的亮度会变暗。
(4)LED灯与白炽灯相比,电光转化效率更高,所以更节能,节能灯还有寿命长等优点。
22.(2026•四川攀枝花·中考真题)小明做“探究电压一定时电流与电阻的关系”实验,所用实验器材有:电源(4.5V)、电流表、电压表、电阻箱、滑动变阻器、开关及导线若干。
(1)按图甲所示电路连接实验器材。
(2)将滑动变阻器的滑片移至a端,调节电阻箱的阻值如图乙所示,该阻值为 Ω。闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为设定的控制电压时,电流表示数如图丙所示,则此时的电流为 A。再把电阻箱的阻值调到10Ω,此时应向 端移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数仍为设定的控制电压。
(3)继续调节电阻箱的阻值R,并移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为设定的控制电压。测得的部分实验数据如下:
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
…
R/Ω
10
12.5
15
20
30
50
…
I/A
0.30
0.24
0.20
0.15
0.10
0.06
…
分析上表数据,可以初步得到的实验结论为:电压一定时,电流与电阻 。
(4)本实验中,预设的控制电压为 V;滑动变阻器的主要作用为 。
【答案】(2)6.0;0.50;a;
(3)成反比;
(4)3;控制电阻箱两端的电压一定。
【解析】(2)根据电阻箱是示数是标记对应的示数与倍数乘积之和,电阻箱的阻值如图乙为6.0Ω;
电流表的量程是0﹣0.6A,分度值0.02A;示数为0.50A;
再把电阻箱的阻值调到10Ω,电阻值变大,根据串联电压之比等于电阻之比,电压是不变的,故定值电阻变大,变阻器的电阻要变大,向a调节滑片;
(3)根据上表数据,U=IR=0.3A×10Ω=0.2A×15Ω=0.1A×30Ω=﹣﹣﹣﹣﹣=3V电流和电阻的乘积始终等于3V,可以初步得到的实验结论为:电压一定时,电流与电阻成反比。
(4)根据U=IR=0.30A×10Ω=3V,故控制不变的电压是3V;此时需要调节变阻器控制电压不变,故变阻器的作用是控制电阻箱两端的电压一定。
23.(2026•四川宿迁·中考真题)在“探究电流与电压、电阻的关系”的实验中,小组同学设计了如图所示的电路,电源电压恒为6V,电流表使用0~0.6A量程,电压表使用0~3V量程,滑动变阻器标有“40Ω,1A”字样,阻值为2Ω、3Ω、5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个。
(1)电路中缺少一条导线,请用笔画线代替导线将电路补充完整。闭合开关前,应将滑动变阻器金属滑片移至 (选填“A”或“B”)端。
(2)探究电流与电阻关系时,先接入20Ω的电阻,闭合开关,电压表示数为 V。更换定值电阻时,保持电压表示数不变,能接入电路阻值最小的定值电阻是 Ω,先接入最大的定值电阻的优点是 (写出一条即可)。
(3)在探究电流与电压的关系时,接入10Ω的电阻,移动金属滑片,将电压表和电流表的示数记录在表一中。分析数据,得到初步的结论是 。
表一
实验序号
1
2
3
电压表示数U/V
1.0
2.0
3.0
电流表示数I/A
0.10
0.20
0.30
表二
实验序号
4
5
6
电压表示数U/V
2.6
2.0
1.4
电流表示数I/A
0.34
0.40
0.46
(4)完成第3次实验后,只改变了电压表的连接位置,再闭合开关,移动金属滑片,将测量数据记录在表二中。分析数据,可判断电压表是连接在 两端,得出的结论与初步结论 (选填“相同”或“不同”)。
【答案】(1);A; (2)2;5;保护电路;
(3)电阻一定时,电流与电压成正比;
(4)滑动变阻器;相同
【解析】(1)探究电流与电压、电阻关系的实验中,电路应为:电源、开关、定值电阻、电流表、滑动变阻器串联,电压表并联在定值电阻两端。电压表的负接线柱与滑动变阻器的上端任一接线柱相连,实物连接如上。
滑片位置:滑动变阻器接B端,滑片移至A端时,接入电阻最大(40Ω),起保护作用。
(2)电压表示数计算:电源6V,滑动变阻器最大40Ω,定值电阻20Ω,串联分压:UR6V=2V;探究电流与电阻关系时,保持电压表示数为2V不变,电流表量程为0~0.6A,则最大电流为0.6A,最小电阻为:Rmin3.33Ω,根据题中所给定值电阻的阻值可知,能接入电路阻值最小的定值电阻为5Ω。
先接入最大的定值电阻优点:初始电阻大,电流小,保护电路;或滑动变阻器调节范围大,易控制电压。
(3)表一数据:根据表格中的数据可知,当电阻一定时,电压增加到原来的几倍,电流也增加到原来几倍,即电压与电流的比是一个定值,所以可得结论:当电阻一定时,通过导体的电流与电压成正比。
(4)表二分析:电源6V,定值电阻10Ω,电流增大时,定值电阻电压增大,滑动变阻器电压减小。表二电压随电流增大而减小,说明电压表测滑动变阻器两端电压。滑动变阻器电压与电流关系:U滑=6−10I,电流与定值电阻电压仍成正比,结论相同(电阻一定时,电流与电压成正比)。
24.(2026•四川内江·中考真题)如图甲所示是用伏安法测量未知电阻Rx阻值的实物电路。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。(要求:滑片P向B端移动时电流表的示数变大)
(2)图甲中,连线时开关应该 (选填“断开”或“闭合”);为了安全,在连接好电路后闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于 (选填“A端”“B端”或“AB正中间”);闭合开关,将滑片P移动到某位置时,电压表的示数为2.4V,电流表示数如图乙所示,则未知电阻Rx= Ω。
(3)某实验小组没有电压表,于是同学们设计了用如图丙所示的电路来完成实验。
①实验步骤如下:
闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端,记录电流表示数为I1;
将滑动变阻器的滑片P移到b端,记录电流表示数为I2。
则,待测电阻阻值的表达式Rx= 。(用已知量和测得的物理量表示;已知滑动变阻器的最大阻值为R0)
②已知电源电压为12V,滑动变阻器规格为“5Ω,1A”,电流表量程为0~0.6A。某同学查阅相关资料发现,当电流表的指针指在满刻度的区域时,测量结果较为准确。若从此角度分析,丙图中待测电阻Rx的阻值应在 Ω(选填字母代号)范围时,测量结果更为准确。
A.20≤Rx≤35 B.25≤Rx≤35 C.25≤Rx≤40 D.20≤Rx≤40
【答案】(1);
(2)断开;A端;8;
(3)R0;B。
【解析】(1)滑片P向B端移动时电流表的示数变大,说明电阻变小,故下方选择B接线柱,如上图所示:
(2)连接电路时,为了保护电路,开关必须断开;闭合开关前,需将滑动变阻器的滑片滑到阻值最大的位置,即将滑片P需位于A端;
图中电流表是小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,电阻Rx8Ω;
(3)将滑动变阻器的滑片P移到a端,记录电流表示数为I1;此时只有Rx接入电路,根据欧姆定律知,电源电压U=I1Rx;
将滑动变阻器的滑片P移到b端,记录电流表示数为I2;此时变阻器与 Rx串联接入电路,根据欧姆定律知,电源电压U=I2(R0+Rx);则待测电阻阻值的表达式RxR0;
当电流表的指针指在满刻度的区域时,最小电流为0.3A,根据欧姆定律知,电源电压U=I2(R0+Rx),即12V=0.3A×(5Ω+Rx);解得Rx=35Ω;最大电流为0.48A,根据欧姆定律知,电源电压U=I1Rx;即12V=0.48A×R'x;解得R'x=25Ω;故范围是25Ω≤Rx≤35Ω,故选:B。
25.(2026•四川内江·中考真题)如图所示,某创新小组设计了一个测量中学生身高的测量仪。定值电阻R1=10Ω,电源电压恒为18V,均匀电阻丝R2上标有“100Ω,1A”字样,其每1cm长度的电阻丝阻值为1Ω,电压表的量程为0~15V(其示数反映身高),电流表的量程为0~3A。求:
(1)当电流表的示数为0.8A时,电压表的示数;
(2)若电阻丝R2最下端a离地面的高度为h=120cm,在保证各元件安全的前提下,为了让该测量仪刚能测量出200cm的身高,在其它条件不变的情况下,定值电阻R1的阻值需更换为多少?
【答案】 (1)当电流表的示数为0.8A时,电压表的示数为10V;
(2)在其它条件不变的情况下,定值电阻R1的阻值需更换为16Ω。
【解析】(1)由图可知,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,电压表测R2两端的电压;
当电流表的示数为0.8A时,定值电阻R1两端的电压为:U1=IR1=0.8A×10Ω=8V;
滑动变阻器R1两端的电压为:U2=U﹣U1=18V﹣8V=10V,则电压表示数为10V;
(2)当测量200cm的身高时,R2接入电路的电阻丝长度为:L=200cm﹣120cm=80cm;
每1cm长度的电阻丝阻值为1Ω,则R2接入电路的阻值为:R2大=80cm×1Ω/cm=80Ω;
为了让该测量仪刚能测出此身高,此时电压表示数应达到满偏最大值15V,则此时电路中的电流为:
I′0.1875A;
此时定值电阻R1两端的电压为:U1′=U﹣U2大=18V﹣15V=3V;
定值电阻R1的阻值为:R1′16Ω;
因此定值电阻R1的阻值需更换为16Ω。
答: (1)当电流表的示数为0.8A时,电压表的示数为10V;
(2)在其它条件不变的情况下,定值电阻R1的阻值需更换为16Ω。
/
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
第十二章 欧姆定律
常考题型·精准突破
考点一 不同物质的导电性能
◆题型1 常见的导体与绝缘体
1.A 2.A 3.C 4.A 5.C
◆题型2 半导体的特点
1.B 2.A 3.A 4.绝缘体;半导体
考点二 导体电阻大小的影响因素
◆题型1 电阻大小与导线长度、横截面积、材料之间的关系
1.D 2.A 3.D 4.B
5.横截面积;减小;不变
◆题型2 探究影响电阻大小的因素
1.C 2.B 3.B
4.(1)断开;(2)B、C;(3)横截面积;(4)控制变量法;(5)5:3;300
考点三 变阻器
◆题型1 滑动变阻器的使用
1.A 2.D 3.C 4.C
◆题型2 变阻器及其应用
1.B 2.A 3.D 4.长度 变大
5.(1)导体;做功;(2)E、O
考点四 欧姆定律
◆题型1 探究电流与电阻的关系
1.C 2.B
3.(1)断开;(2)B;(3)②①③;(4)定值电阻短路
4.(1);(2)1.8;
(3)电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
5.(1);(2)定值电阻R断路;(3)0.4A;反;(4)②I额;③。
(4)①②根据等效替代法测电阻原理,保持Ra不变,用Rb替代灯泡使电路电流相同,故电流表示数仍为I额;③根据欧姆定律、电源电压不变列两组方程,联立消去电源电压,可推导灯泡正常发光电阻表达式。
◆题型2 探究电流与电压的关系
1.D 2.B
3.(1)调零;(2)(3)1.2;(4)。
4.(1);(2)左;断路;(3)1.2;;(4)电流;(5)20。
◆题型3 欧姆定律的简单计算
1.B 2.B
3.0.6;1:3
4.【解析】(1)由电路图知,只闭合开关S时,只有电阻R2接入电路,根据I知电阻R2的电阻为:
R2220Ω;
(2)同时闭合开关S和S1时,两电阻并联,通过电阻R1的电流为:I12A,
由并联电路电流的规律知干路中的电流为:I=I1+I2=2A+1A=3A。
5.【解析】(1)由图可知,电阻R2和变阻器R1并联,通过电阻R2的电流:;
(2)滑动变阻器滑片P在最右端时,变阻器连入电路的电阻最大,通过变阻器的电流:
,
由并联电路的特点可知通过电阻R2的电流不变,为0.4A,电流表A的示数:I=I1+I2=0.15A+0.4A=0.55A;
(3)电流表均接0~0.6A的量程,变阻器连入电路的电阻减小时,电路的总电阻减小,由欧姆定律可知通过干路中的电流增大,电流表A的最大示数是0.6A,由并联电路的特点可知通过电阻R2的电流不变,为0.4A,通过变阻器的电流:I1′=I′﹣I2=0.6A﹣0.4A=0.2A,
变阻器连入电路的最小电阻:,
滑动变阻器R1的阻值最大为80Ω,此电路中滑动变阻器阻值的取值范围是60~80Ω。
◆题型4 欧姆定律的图像问题
1.B 2.D 3.C 4.D 5.D
◆题型5 欧姆定律动态问题
1.B 2.A 3.D 4.B 5.AD
◆题型5 欧姆定律的应用
1.C 2.D 3.C 4.C 5.加满油;电流表
考点五 测导体的电阻
◆题型1 用电流表和电压表测电阻
1.D 2.C
3.(1);(2)①右;③不需要;0.1;(3)40;电源
4.(1);(2)B;定值电阻短路;(3)0.32;5;(4)R的平均值/Ω
5.(1);(2)B;(3)定值电阻断路(开路);(4)0.30。(5)不赞同;理由如下:由欧姆定律可知,第⑥次实验的电阻为R69.33Ω,与其他差距较大,属于错误数据,应舍去,不能用1﹣6组数据求得答案。
◆题型2 特殊法测电阻
1.【答案】。
2.(1)R;(2)B;保护电路;(3)Rx断路;(4)10;20;(5)。
3.(1)R;(2)将电流表调零;(3)减小误差;(4)8;(5)I2Rx+I2R;。
4.(1)右;保护电路;(2)1.8;9;(3)A;(4)闭合开关S,断开S1; 。
考点六 设计恒温电热杯
◆题型1 设计恒温电热杯
1.C 2.B 3.D
4.电压;减小;减小
5.(1)断路;(2)减小;(3)20;(4)11V﹣6V。
综合攻坚·知能拔高
1.D
2.C
3.B
4.B
5.D
6.D
7.B
8.A
9.B
10.A
11.D
12.C
13.D
14.A
15.B
16.98;长度;A、B
17.200;1:2;增大
18.2;5。
19.(1)断开;电流表示数或灯泡亮度;转换;
(2)A、C;
(3)当材料和横截面积相同时,导体长度越大,电阻越大;
(4)0.5。
20.(1)断路;(2)减小;(3)20;(4)11V﹣6V。
21.(1)长度;(2)保护电路;1和2;(3)减小;变暗;(4)电光转化效率更高
22.(2)6.0;0.50;a;(3)成反比;(4)3;控制电阻箱两端的电压一定
23.(1);A; (2)2;5;保护电路;
(3)电阻一定时,电流与电压成正比;
(4)滑动变阻器;相同
24.(1);
(2)断开;A端;8;
(3)R0;B。
25.【解析】(1)由图可知,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,电压表测R2两端的电压;
当电流表的示数为0.8A时,定值电阻R1两端的电压为:U1=IR1=0.8A×10Ω=8V;
滑动变阻器R1两端的电压为:U2=U﹣U1=18V﹣8V=10V,则电压表示数为10V;
(2)当测量200cm的身高时,R2接入电路的电阻丝长度为:L=200cm﹣120cm=80cm;
每1cm长度的电阻丝阻值为1Ω,则R2接入电路的阻值为:R2大=80cm×1Ω/cm=80Ω;
为了让该测量仪刚能测出此身高,此时电压表示数应达到满偏最大值15V,则此时电路中的电流为:
I′0.1875A;
此时定值电阻R1两端的电压为:U1′=U﹣U2大=18V﹣15V=3V;
定值电阻R1的阻值为:R1′16Ω;
因此定值电阻R1的阻值需更换为16Ω。
答: (1)当电流表的示数为0.8A时,电压表的示数为10V;
(2)在其它条件不变的情况下,定值电阻R1的阻值需更换为16Ω。
/
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
第十二章 欧姆定律
常考题型·精准突破
考点一 不同物质的导电性能
题型1 常见的导体与绝缘体 (高频)
题型2 半导体的特点(重)
考点二 导体电阻大小的影响因素
题型1 电阻大小与导线长度、横截面积、材料之间的关系(重)
题型2 探究影响电阻大小的因素(高频)
考点三 变阻器
题型1 滑动变阻器的使用(重)
题型2 变阻器及其应用(高频)
考点四 欧姆定律
题型1 探究电流与电阻的关系(高频)
题型2 探究电流与电压的关系(重)
题型3 欧姆定律的简单计算(高频)
题型4 欧姆定律的图像问题(重)
题型5 欧姆定律动态问题(重)
题型6 欧姆定律的应用(重)
考点五 测导体的电阻
题型1 用电流表和电压表测电阻(重)
题型2 特殊法测电阻(重)
考点六 设计恒温电热杯
题型1 设计恒温电热杯(重)
综合攻坚·知能拔高
常考题型·精准突破
考点一 不同物质的导电性能
◆题型1 常见的导体与绝缘体
1.(2026•广西·中考真题)避雷针能将闪电电流导入大地,下列材料适合制作避雷针的是( )
A.铁 B.橡胶 C.陶瓷 D.玻璃
2.(2026•河南商丘·期末)文具盒里的下列物品接入图中的电路,能使小灯泡发光的是( )
A.铅笔芯 B.便签纸 C.橡皮 D.塑料尺
3.(2026•湖南长沙·月考)在深圳国际会展中心举办的大型科技和材料展览会中展示了多种新型材料,比如柔性电子皮肤可贴附人体表面感知压力、温度信号,下列材料通常情况下属于导体的是( )
A.柔性氮化硅绝缘薄膜 B.橡胶封装保护层
C.银纳米线织物 D.聚乳酸塑料基底
4.(2026•湖北孝感·期中)通常情况下,下列物体中属于绝缘体的是( )
A.塑料尺子 B.金属文具盒
C.铅笔芯 D.铁丝
5.(2026•河北石家庄·月考)下列物品在通常状况下都是导体的是( )
A.钢尺、酱油、水
B.金属、汽油、铅笔芯
C.铅笔芯、大地、人体
D.水果刀、橡胶棒、食盐水溶液
◆题型2 半导体的特点
1.(2026•广东珠海·期末)我国北斗导航卫星芯片的主要材料是( )
A.绝缘体 B.半导体 C.导体 D.超导体
2.(2026•福建福州·期末)2023年1月31日,中国第一条量子芯片生产线通过央视新闻客户端首次向公众亮相。量子计算机被看做是未来技术的制高点,这足以证明我国拥有的弯道超车实力。芯片是指含有集成电路的硅片,制造芯片的主要材料是( )
A.半导体材料 B.超导体材料
C.绝缘材料 D.磁性材料
3.(2026•陕西渭南·期末)夜幕低垂,大唐不夜城灯火辉煌,如图所示是步行街两旁柳树上装饰的LED诗词灯饰,引来游人纷纷吟诵拍摄。LED灯的核心材料是( )
A.半导体 B.超导体 C.导体材料 D.绝缘材料
4.(2026•黑龙江齐齐哈尔·中考真题)随着科技的发展,智能产品逐渐融入我们的生活。如图所示的智能手表可以显示时间、体温、心率等信息,方便监测身体状态。该手表的橡胶表带是 ,手表内集成电路中的二极管主要是由 材料制成的(两空均选填“导体”“半导体”或“绝缘体”)。
考点二 导体电阻大小的影响因素
◆题型1 电阻大小与导线长度、横截面积、材料之间的关系
1.(2026•福建福州·月考)在如图所示的电路中,用点燃的蜡烛对镍铬合金丝加热。发现小灯泡缓慢变暗。分析可知,镍铬合金丝的阻值变大,而导致其阻值变化的主要因素是( )
A.质量 B.长短 C.粗细 D.温度
2.(2026•湖南长沙·期末)用同种材料制成的粗细均匀的某段金属丝,忽略温度的影响,对其电阻变化的说法正确的是( )
A.将金属丝对折后接入电路,其阻值变小
B.将金属丝均匀拉长后接入电路,其阻值变小
C.将金属丝截取一半长度后接入电路,其阻值变大
D.当金属丝两端的电压增加时,其阻值变大
3.(2026•广东深圳·期末)铅笔芯的型号主要根据石墨和黏土的比例来划分,如“B”型号笔芯,“B”前的数字越大,则石墨含量越高。下列四种铅笔芯,它们长度相同,图中标注了各自的直径和型号。现将这些铅笔芯分别连入如图所示的电路中,灯泡最亮时,连入电路中的铅笔芯是( )
A. B. C. D.
4.(2026•湖南常德·期末)有A、B、C三根完全相同的导线,将A导线剪去一半,电阻变为R1;将B导线均匀的拉伸到原来长度的两倍,电阻变为R2;将C导线从中间对折,电阻变为R3。下列大小关系正确的是( )
A.R1>R2>R3 B.R2>R1>R3 C.R2>R3>R1 D.R3>R1>R2
5.(2026•广东广州·期中)高压输电线往往做成如图所示的四线并联的装置,这是通过增大导体的 从而 (选填“增大”或“减小”)导体的电阻。维修线路时有时需要断电,此时导体的电阻将 (选填“不变”或“变为零”)。
◆题型2 探究影响电阻大小的因素
1.(2026•陕西西安·期中)如图所示为探究“影响导体电阻大小的因素”的电路,电阻丝的长度、材料、横截面积情况如图所示(Sa=Sb=Sc<Sd)。下列说法正确的是( )
A.实验中最好添加一个小灯泡,因为通过小灯泡亮度变化来反映电阻大小更准确
B.实验过程中,通过电流表示数反映电阻大小的方法是控制变量法
C.选择电阻丝b和d可以探究电阻大小和横截面积的关系
D.探究导体的电阻大小与长度的关系时可以选a和c进行实验对比
2.(2026•广东深圳·月考)要探究“影响导体电阻大小的因素”,小明同学作出了如下猜想:①导体的电阻与导体的长度有关;②导体的电阻与导体的横截面积有关;③导体的电阻与导体材料有关。根据猜想设计了如图所示的实验装置。(其中“S”表示导体的横截面积)下列说法正确的是( )
A.实验中灯泡越亮,说明接入电路的导体电阻越大
B.要探究猜想③,应分别把A、B两根电阻线接入电路
C.分别把C、D两根电阻线接入电路,可以探究猜想①
D.为了使现象更明显,可以将电路中小灯泡去掉
3.(2026•湖北武汉·期末)某同学利用如图所示的装置探究影响导体电阻大小的因素,实验中四根金属丝的规格如表所示。下列说法正确的是( )
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
①
锰铜丝
1.0
0.2
②
镍铬合金丝
0.5
0.2
③
镍铬合金丝
1.0
0.2
④
镍铬合金丝
1.0
0.6
A.实验过程中,灯泡越亮,说明接入电路中金属丝的电阻越大
B.选择金属丝①和③可以探究电阻的大小是否跟导体的材料有关
C.选择金属丝②和④可以探究电阻的大小是否跟导体的长度有关
D.选择金属丝①和④可以探究电阻的大小是否跟导体的横截面积有关
4.(2026•四川达州·中考真题)小安同学猜想影响导体电阻大小的因素可能与导体的材料、长度和横截面积有关。为了验证以上猜想,设计了如图甲所示电路。(图中:金属丝长度为l,直径为d)
(1)连接电路时开关应处于 状态;
(2)为了验证导体的电阻大小与材料是否有关,可选用 两根电阻丝进行实验;
(3)小安同学先后将A、B两根电阻丝接入图甲电路a、b间,目的是为了验证导体电阻与 的关系;
(4)该实验运用了科学实验方法: (选填“控制变量法”或“类比法”);
(5)在研究导体的电阻与长度关系过程中,电流表突然损坏且没有电流表可替换,于是小安同学设计了图乙所示电路,其中R0为定值电阻。小安先将电阻丝C接入c、d间,读出电压表V1、V2示数分别为2V和0.4V,再换用电阻丝D接入c、d间,电压表V1、V2示数分别为1.8V和0.6V,则电阻丝C、D的电阻之比为 。小安另选取多组材料、横截面积相同,长度不同的电阻丝重复实验,均得到电阻丝的电阻之比等于电阻丝长度之比,表明当导体的材料、横截面积一定时,导体的电阻与导体的长度成正比。则电阻丝D的长度lD= mm。
考点三 变阻器
◆题型1 滑动变阻器的使用
1.(2026•福建泉州·期末)如图所示的滑动变阻器,使用时移动滑片P,改变的是滑动变阻器接入电路中电阻丝的( )
A.长度 B.温度 C.材料 D.横截面积
2.(2026•四川攀枝花·中考真题)下列示意图中,滑动变阻器连接正确且当滑片P向右滑动时,连入电路的电阻变大的是( )
A. B.
C. D.
3.(2026•四川成都·中考真题)小聪设计了如图所示的电路,在G、H间接入滑动变阻器,闭合开关S,滑片P向右移动时,电流表示数变大。以下四种接入方式中,符合要求的是( )
A. B.
C. D.
4.(2026•四川资阳·期末)有几位同学拿来一个滑动变阻器,看到铭牌上标有“20Ω 1A”的字样,关于这个滑动变阻器的说法中,正确的是( )
①铭牌的含义是:连入电路中的最小值是20Ω,允许通过的最小电流是1A
②铭牌的含义是:连入电路中的最大值是20Ω,允许通过的最大电流是1A
③当滑片P向右移动时滑动变阻器的阻值变大,应该把A、C两个接线柱接入电路
④当滑片P向右移动时滑动变阻器的阻值变大,应该把B、C两个接线柱接入电路
A.②④ B.①③ C.②③ D.①④
◆题型2 变阻器及其应用
1.(2026•天津滨海新区·期末)电位器实质是一种变阻器,图是电位器的结构和连入电路的示意图,A、B、C是接线柱。当滑片向A端旋转时,连入电路的电阻( )
A.变大 B.变小 C.不变 D.先变大后变小
2.(2026•湖北潜江·期末)图甲是家用风扇的调速开关,图乙是调速开关的电位器结构图,a、b、c是它的三个接线柱,如果要使滑片P顺时针转动时风扇转速加快,下列连接方法正确的是( )
A.将接线柱a与b接入电路 B.将接线柱b与c接入电路
C.将接线柱a与c接入电路 D.以上连接方法都可以
3.(2026•广西南宁·期末)如图,甲为调光台灯,乙为该调光台灯用到的电位器的结构图,A、B、C为电位器的三个接线柱,转动滑片可调节灯泡亮度。下列分析正确的是( )
A.电位器应该与调光台灯的灯泡并联
B.若只将A、C接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡变暗
C.若只将A、B接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡变亮
D.若只将B、C接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡变亮
4.(2026•江苏常州·期末)旋转式变阻器(如图所示)与滑动变阻器相比,外形不同,但原理都是通过改变接入电路导体的 (选填“长度”、“材料”或“横截面积”)来改变其接电路的电阻。若图中旋转式变阻器的A、B两接线柱连入电路,当转轴顺时针旋转时,它连入电路的电阻将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
5.(2026•广东广州·期末)为减少碳排放,我国大力推行电动汽车。汽车上的很多元件都涉及了很多物理知识,请回答:
(1)如图汽车变阻器上旋钮滑片的材料应选用 (选填“导体”或“绝缘体”);汽车下坡时不能长时间踩刹车,否则最终刹车片会由于温度过高变软失去制动作用,这种改变物体内能的方式属于 ;
(2)如图中的E、O、F为变阻器的三个接线柱,驾驶员踩下“油门”时,电路中变阻器阻值减小,电流变大而加快电动机的转速,则电路中M、N应分别与旋钮变阻器的 接线柱相连(选填“E、O”或“E、F”或“F、O”)。
考点四 欧姆定律
◆题型1 探究电流与电阻的关系
1.(2026•四川达州·中考真题)某实验小组用图甲所示电路探究“电流跟电阻的关系”,保持电阻R两端电压不变,得到电流随电阻变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至最左端
B.实验过程中,向左移动滑动变阻器的滑片,电流表示数变大,电压表示数变小
C.分析图乙可得:保持导体两端的电压不变时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比
D.若电流表和电压表的示数突然变为零,故障原因一定是定值电阻R发生短路
2.(2026•山东烟台·期末)如图甲是“探究电流与电阻关系”的实验电路图,电源电压为4V恒定不变,定值电阻有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω,通过实验绘制出了如图乙所示的图象,则下列说法中正确的是( )
A.该实验过程中,R两端电压不断减小
B.R从5Ω换成10Ω后,应将滑片P向右移
C.本实验滑动变阻器的规格可以是“10Ω,1A”
D.实验结论:在电压一定时,导体的电阻与电流成反比
3.(2026•湖南长沙·中考真题)在“探究电压一定时电流与电阻的关系”实验中,电路如图甲所示。
(1)连接电路时,开关要 。
(2)连接滑动变阻器时,已将右上接线柱接入电路,如图乙所示,为了让滑片向右移动时接入电路的电阻变大,应将图乙中滑动变阻器的 点接入电路。
(3)小星用5Ω的电阻做完实验后,需要更换10Ω的电阻再次实验。为保持定值电阻两端电压不变,他断开开关,更换电阻后,接下来的实验步骤中,规范合理的排序应是 。
①闭合开关 ②将滑片移至最右端 ③向左移动滑片
(4)再换用更大的电阻进行实验时,闭合开关,发现电压表示数为零,电流表示数不为零,则电路故障可能是 。(写出一种即可)
4.(2026•山东济南·中考真题)小明在进行“探究电流与电阻关系”的实验时,所用实验器材如下:定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、30Ω各一个)、滑动变阻器、电流表、电压表、开关、学生电源(电压已调为12V)和导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲的实物电路正确连接。
(2)实验步骤:
将5Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片直到电压表示数为9.0V,此时电流表指针位置如图乙所示,电流表的示数为 A。
断开开关,更换不同的定值电阻,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片直到电压表示数为9.0V,记录电流表的示数,实验数据如表所示。
实验序号
1
2
3
4
R/Ω
5
10
15
30
I/A
0.90
0.60
0.30
(3)根据以上实验操作和数据,可以得出的实验结论是 。
5.(2026•黑龙江绥化·中考真题)在“探究电压一定时电流与电阻的关系”实验中,实验小组的同学选用器材如下:电压恒为9V的电源,阻值分别为15Ω、20Ω、30Ω、40Ω的定值电阻,标有“30Ω,1A”字样的滑动变阻器。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲的电路连接完整。(要求:导线不能交叉)
(2)闭合开关后,发现电压表指针有明显偏转,电流表指针无偏转,可能的电路故障是 。
(3)排除电路故障后,先接入15Ω的电阻,调节滑动变阻器滑片P至某一位置时,观察到电流表指针位置如图乙所示,电流表的示数为 A,然后记录数据。更换其余电阻继续实验,根据记录的数据作出图像如图丙。分析图像可得出:导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成
比。
(4)该实验小组的同学实验后又设计了如图丁所示的电路,测小灯泡L正常发光时的电阻。已知:电源电压不变,小灯泡的额定电流为I额,滑动变阻器Ra的最大阻值为R1,滑动变阻器Rb的最大阻值为R2。实验方案如下:
①只闭合开关S和S2,移动Ra的滑片,使电流表示数为I额;
②只闭合开关S和S1,保持①中Ra的滑片位置不动,移动Rb的滑片,使电流表的示数为 ;
③只闭合开关S和S1,保持②中Rb的滑片位置不动,将Ra的滑片移到最左端,电流表的示数为I1;再将Ra的滑片移到最右端,电流表的示数为I2,则小灯泡正常发光时电阻的表达式为RL= 。(用I1、I2、R1表示)
◆题型2 探究电流与电压的关系
1.(2026•浙江杭州·期末)如图所示,为探究电流与电压关系的电路图。实验中,小明所选电源电压恒为3V,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,小明移动滑动变阻器的滑片进行多次实验,并将实验数据记录如表。则下列说法中正确的是( )
数据序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.3
0.6
0.9
1.2
1.5
1.8
电流I/A
0.08
0.15
0.23
0.40
0.38
0.45
A.将R1换成小灯泡,也可以进行实验
B.实验说明电阻一定时,导体两端电压与通过导体的电流成正比
C.表格中第3组数据是错误的
D.实验中,所选滑动变阻器的最大阻值可能为50Ω
2.(2026•湖北武昌江岸区·期末)某同学利用如下的电路图,探究电流与电压关系。已知电源电压为3V,滑动变阻器上标有“30Ω,1A”字样。闭合开关,调节滑动变阻器,实验中得到的实验数据如表所示,下列说法正确的是( )
序号
1
2
3
4
5
6
U/V
0.3
0.6
0.9
1.2
1.5
1.8
I/A
0.08
0.15
0.23
0.40
0.38
0.45
①只有序号“4”的实验数据不是他实验中实际测得的
②序号“2”实验时滑动变阻器接入电路电阻与定值电阻的阻值之比为4:1
③序号“6”滑动变阻器消耗的功率为0.54W
④该实验得出的结论是:通过导体的电流跟导体两端的电压与成正比
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
3.(2026•陕西·中考真题)以下是小明探究电流与电压关系的部分实验环节。
(1)小明连接电路前,观察到电流表指针位置如图﹣1所示,他接下来应对该电流表进行 。
(2)完成步骤(1)后,请用笔画线代替导线将图﹣2所示的电路补充完整。
(3)检查电路无误后,闭合开关,移动滑片,记录电压表和电流表示数如下表。第3次实验时电压表示数如图﹣3所示,读数为 V。
实验次序
1
2
3
4
5
电压U/V
0.7
1.0
1.5
2.0
电流I/A
0.14
0.20
0.24
0.30
0.40
(4)请将表中数据补充完整后,根据表中数据,在图﹣4的坐标系中画出I﹣U图像。
4.(2026•重庆·中考真题)小渝和同学们用图1甲所示电路探究“电流与电压的关系”,定值电阻R1有10Ω、20Ω、40Ω、50Ω可选,滑动变阻器R2的规格为“20Ω 1A”。
(1)选用的电源电压为3V,请用笔画线代替导线将图1甲所示电路连接完整。
(2)正确连接电路后,将R2的滑片P移到 端,通过试触发现电流表无示数、电压表有示数且接近电源电压,可能是电阻R1处发生了 故障导致的。
(3)排除故障后闭合开关S,第1次实验观察到电压表示数如图1乙所示为 V。移动滑片P多次实验,将实验数据记录在表中,请根据实验数据在图2中描点并画出电阻R1的I﹣U图像。结合图像可以得到电流与电压的关系。
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
1.4
1.8
2.2
2.6
电流I/A
0.12
0.14
0.09
0.22
0.26
(4)进一步定量分析发现电压与 的比值和所选电阻R1标定的阻值相同。
(5)另一名同学发现本组的电源电压有六挡可调、每挡间隔2V。他将电源电压调到某一值,正确连接电路检查无误后,刚闭合开关就观察到电流表的示数为0.1A,然后移动滑片P到R2最大阻值的一半左右,观察到电压表的示数为2.6V,可以推断出他选择的定值电阻为 Ω。
◆题型3 欧姆定律的简单计算
1.(2026•江苏苏州·中考真题)如图,在探究电流与电压的关系时,电源电压为6V,定值电阻R阻值为5Ω,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,滑动变阻器铭牌为“50Ω,0.5A”。闭合开关,为了保证电路中所有器材的安全,滑动变阻器接入电路的阻值至少为( )
A.5Ω B.7Ω C.10Ω D.12Ω
2.(2026•河北石家庄·月考)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S1、S2,电压表示数为6V,电流表示数为0.6A,断开S2后,电压表示数变为2V,则R2的电阻和电源电压分别是( )
A.10Ω 9V B.20Ω 6V C.20Ω 9V D.10Ω 6V
3.(2026•广东深圳·期末)如图为灯泡L和定值电阻R的I﹣U图象,若将L和R并联在电源电压为3V的电路中,干路电流为 A;若将其串联在电源电压为4V的电路中,L和R的阻值之比为 。
4.(2026•吉林·中考真题)如图是某款加热器的电路图,电源电压恒为220V,电热丝的电阻不随温度变化而变化,电热丝的电阻R1为110Ω。只闭合开关S时,通过电阻为R2的电热丝的电流是1A。求:
(1)电热丝的电阻R2;
(2)同时闭合开关S和S1时,干路中的电流。
5.(2026•广东深圳·月考)如图所示的电路中,电源电压12V且保持不变,滑动变阻器R1的阻值最大为80Ω,R2的阻值为30Ω,电流表均接0~0.6A的量程,闭合开关,求:
(1)通过电阻R2的电流;
(2)滑动变阻器滑片P在最右端时电流表A的示数;
(3)此电路中滑动变阻器阻值的取值范围。
◆题型4 欧姆定律的图像问题
1.(2026•湖南长沙·期末)小明在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图象,根据图象,下列说法错误的是( )
A.R甲=5Ω
B.导体甲的电阻大于导体乙的电阻
C.当在导体甲的两端上加2V的电压时,通过导体甲的电流为0.4A
D.将甲、乙两导体并联后接到电压为3V的电源上时,干路中的电流为0.9A
2.(2026•湖北武汉汉阳区·期中)连接在电路中的甲、乙两导体,通过它们的电流与其两端电压的关系如图所示,由图信息可知( )
A.甲导体的电阻随温度升高而增大
B.当乙导体两端电压为0V时,其电阻为0Ω
C.乙导体为定值电阻
D.若将导体甲和乙并联在电源电压为2V的电路中,则干路中的电流为0.6A
3.(2026•安徽合肥·期末)如图所示是灯泡L与电阻R的电流与电压关系图象,下列说法错误的是( )
A.电阻R的电阻是10Ω
B.灯泡L的阻值随电压的增大而增大
C.若L与R并联接在电源上通过干路的电流是0.6A,则此时电源电压为2V
D.若L与R串联在5V的电源上使用时,则电路中的电流为0.4A
4.(2026•四川凉山州·中考真题)如图甲所示的电路中,灯泡L的电阻不随温度的变化而变化,R为滑动变阻器,电源电压保持不变。闭合开关S,滑片P从b端移动到a端,电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图乙所示,下列选项正确的是( )
A.灯泡L的阻值为20Ω
B.滑片向左滑动过程中,电压表示数变大
C.电源电压为6V
D.滑动变阻器R的最大阻值为30Ω
5.(2026•安徽·中考真题)图甲所示为实验电路。闭合开关S,将滑片P从滑动变阻器R1的最右端N向最左端M移动,并记录下滑片P在不同位置时的电流表A、电压表V1和V2的示数,根据所记录的多组实验数据分别描绘出R1、R2的U﹣I图像如图乙所示。已知电源电压恒定,则( )
A.电源电压为5V
B.定值电阻R2为10Ω
C.图乙中①是R1的U﹣I图像
D.电流表A的示数为0.4A时,电压表V1的示数为1V
◆题型5 欧姆定律动态问题
1.(2026•河北唐山·期中)如图是一种测定油箱内油量的装置。其中R是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,滑杆可以绕固定轴O转动,另一端固定着一个浮子。油箱中的油量减少时,油面下降,浮子随液面落下,带动滑杆使滑动变阻器滑片向上移动,从而改变了电路中电流表的示数。因此,电流表上一定的示数便对应着油面的一定高度,把电流表刻度盘改为相应的测量体积数,就可以直接读出油箱中的油量。下列说法正确的是( )
A.油箱内油面上升时,电阻R0两端电压减小
B.电流表示数增大时,说明油箱内油面上升
C.电流表示数增大时,说明油箱内油面下降
D.油量的零刻线对应电流表零刻线的位置
2.(2026•广东广州·中考真题)某同学在育苗棚中按图a连接电路,R0是定值电阻,电阻R1在不同温度下的阻值随湿度变化的曲线如图b。闭合开关,棚内环境( )
A.温度不变、湿度增加时,电流表示数变大
B.温度不变、湿度增加时,电流表示数变小
C.湿度不变、温度升高时,电流表示数不变
D.湿度不变、温度升高时,电流表示数变小
3.(2026•安徽安庆·期末)如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1为滑动变阻器,R2和R3为定值电阻。闭合开关S,在保证电路元件安全的前提下,将滑动变阻器的滑片P由b端移至a端,电压表V1、电压表V2、电流表A示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔI。则( )
A.电流表A的示数变小
B.电压表V2的示数变大
C.ΔU1与ΔI的比值等于R2的阻值
D.ΔU2与ΔI的比值等于R3的阻值
4.(2026•湖北襄阳·期中)如图所示,电源电压不变,先闭合开关S1,再闭合开关S2。关于闭合S2后,电压表和电流表示数变化,下列说法正确的是( )
A.电压表示数变大,电流表示数不变 B.电压表示数变大,电流表示数变大
C.电压表示数不变,电流表示数变大 D.电压表示数变小,电流表无示数
5.(2026•四川·中考真题)(多选)图示电路中,电源电压恒定,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,忽略温度对灯泡L阻值的影响。闭合开关S,滑片P向右移动时,下列分析正确的是( )
A.电流表A的示数增大 B.电压表V2的示数增大
C.电压表V1与电流表A的示数的比值减小 D.电压表V2与电流表A的示数的比值减小
◆题型6 欧姆定律的应用
1.(2026•湖北武汉·中考真题)如图是某实验小组设计的天然气泄漏报警器的简化电路图,电源电压为6V,定值电阻的电阻R0为100Ω,天然气气敏电阻的电阻R随空气中天然气浓度增大而增大,当电压表示数超过4V时报警器报警。闭合开关S,下列说法正确的是( )
A.天然气浓度增大,电压表示数减小
B.天然气浓度增大,电路中的电流增大
C.当电压表示数为4V时,电阻R为200Ω
D.当电阻R为100Ω时,电路中的电流为0.04A
2.(2026•福建福州·期末)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R2的滑片P固定在一起,A、B间有可收缩的导线,R1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.风力减小时,电阻R2连入电路的阻值变大,电压表的示数变小
B.风力增大时,电阻R2连入电路的阻值变小,电流表示数将变小
C.风力增大时,电流表示数将变大,电压表的示数将变大
D.风力减小时,电流表示数将变小,电压表的示数将变大
3.(2026•山东烟台·中考真题)如图甲所示是压力秤的简易电路,已知电源电压为18V,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~15V,定值电阻R0的阻值为20Ω,电阻R为压敏电阻,其阻值变化与所受压力大小的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.当压力F为100N时,电流表的示数为0.25A
B.随着压力F的增大,电压表与电流表的示数之比变大
C.此压力秤能测量的最大压力值为600N
D.若将电压表改装成压力显示器,则表盘上的刻度对应的压力值是均匀的
4.(2026•四川德阳·中考真题)如图是一水位监测装置电路,电源电压保持不变,R0是定值电阻,R滑是竖直放置的滑动变阻器。水位变化时,浮子可带动金属杆及滑片AP上下移动,实现水位监测。当闭合开关,水位升高时,下列关于该装置工作过程的分析,正确的是( )
A.滑动变阻器接入电路的阻值变大 B.电路中的电流表示数变小
C.电路中的电压表示数变大 D.滑动变阻器两端的电压变大
5.(2026•河南郑州·期末)如图所示,这是一种显示汽车油箱油量的装置图,其中滑杆P相当于滑动变阻器R的滑片,定值电阻R′在电路中的作用是 (加满油/用完油)浮标时起到作用。图中油量表实质上是一个 (选填“电流表”或“电压表”或“电能表”)改装的。
考点五 测导体的电阻
◆题型1 用电流表和电压表测电阻
1.(2026•山东济南·期末)如图是小唐同学进行“伏安法测电阻”的实验电路图。关于该实验下列说法正确的是( )
A.滑动变阻器的作用是多次改变电源电压
B.多次测量取平均值是为了寻找普遍规律
C.测小灯泡电阻也需要多次测量求平均值
D.该电路图还能探究“电流与电压的关系”
2.(2026•湖北武汉·期末)某同学利用如图所示的电路测量定值电阻的阻值,实验数据如表格所示。下列说法错误的是( )
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
电阻平均值R/Ω
1
1.0
0.20
5.0
5.1
2
2.0
0.40
5.0
3
3.0
0.58
5.2
A.该实验的原理是R
B.闭合开关前,滑动变阻器的滑片要移到最右端
C.闭合开关前,电流表指针指在零刻度线左侧,原因是电流表的正负接线柱接反了
D.本实验多次测量的目的是求平均值减小误差
3.(2026•江苏镇江·中考真题)某兴趣小组进行“测量光敏电阻Rx的阻值”实验。
(1)请按如图1所示的电路将图2中的实物电路连接完整。
(2)实验步骤如下。
①闭合开关S前,滑动变阻器R0的滑片应滑到最 端。
②用光源照射光敏电阻Rx,断开开关S1,闭合开关S、S2,调节滑动变阻器R0的滑片,记录电流表的示数为0.1A,断开S、S2。
③ (选填“需要”或“不需要”)移动滑动变阻器的滑片,闭合开关S、S1,调节电阻箱R1的阻值,使电流表的示数为 A,记录电阻箱R1的阻值为40Ω,断开S、S1。
(3)该情况下光敏电阻的阻值Rx= Ω。整理实验仪器时,应先拆除 两端的导线。
4.(2026•河南·中考真题)某小组用图甲中的器材测量定值电阻的电阻,所用电源电压为3V。
(1)请用笔画线表示导线,将图甲中的电路连接完整。
(2)正确连接好电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于 (填“A”或“B”)端。闭合开关后,移动滑片P,电流表示数发生变化,而电压表无示数,造成该故障的原因可能是 (写出一种即可)。
(3)排除故障后进行实验,当电压表示数如图乙所示时,电流表示数如图丙所示,则通过定值电阻的电流为 A,本次测得定值电阻的电阻为 Ω。
(4)为减小误差,要多次测量,设计表格如下,请将表中横线处的内容填写完整。
实验序号
1
2
3
4
5
……
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
5.(2026•江苏扬州·中考真题)用电流表和电压表测量阻值未知的定值电阻实验。
(1)请在图1中用笔画线完成电路连接。
(2)闭合开关S前,应将滑动变阻器滑片P移至 端。
(3)闭合开关S后,发现电压表指针几乎满偏,原因可能是 。(写出一条即可)
(4)排除电路故障后,移动滑片P,测得多组数据,当电压表示数为2.8V时,电流表示数如图2,为 A。
(5)记录的实验数据如表格,小组成员以六组数据的平均值作为未知电阻阻值,你是否赞同这个做法?理由是 。
实验序号
①
②
③
④
⑤
⑥
电压U/V
0.8
1.2
1.6
2.0
2.4
2.8
电流I/A
0.10
0.15
0.20
0.24
0.29
﹣﹣
电阻R/Ω
8.0
8.0
8.0
8.3
8.3
﹣﹣
◆题型2 特殊法测电阻
1.(2026•四川南充·期末)小明同学想只用电压表和阻值已知的定值电阻R,测量未知电阻Rx的阻值,设计了如图丙所示的电路,电源电压保持不变。实验步骤如下:
①闭合S、断开S1,读出电压表示数为U1
②闭合S、S1,读出电压表示数为U2
可得Rx= (用测量值U1、U2及R来表示)。
2.(2026•江苏苏州·期中)如图所示,小明同学在“测未知电阻Rx”的实验中。
(1)该实验的原理是 ;
(2)闭合开关前,图乙中滑动变阻器的滑片P应位于 (填“A”或“B”)端,此时滑动变阻器的作用是: ;
(3)闭合开关后,发现电流表指针几乎不动,电压表示数约为电源电压,故障的原因是 (填“Rx短路”或“Rx断路”);
(4)排除故障后,小明通过实验得到数据如表所示,如图丙所示为第1次实验的电流表示数,则所测电阻Rx的值是 Ω,此实验中滑动变阻器的最大阻值至少是 Ω。
实验序号
1
2
3
电阻R/Ω
电压U/V
1.0
1.5
2.0
电流I/A
0.15
0.20
(5)若在实验中,电压表不能使用,滑动变阻器最大阻值为R0,当滑片置于最左端时,电流表示数为I1,滑片P置于最右端时,电流表示数为I2,则未知电阻的表达式:Rx= (用I1、I2、R0表示)。
3.(2026•广东深圳南山区·期末)小红用伏安法测电阻,实验电路如图甲所示。
(1)该实验的原理是 ;
(2)闭合开关前,小红发现电流表指针在零刻度线的左侧,接下来的操作是 ;
(3)实验过程中,改变滑片位置并进行多次测量,这样做的目的是为了 ;
(4)小红在某次测量中,电压表与电流表的读数如图乙所示,则待测电阻的阻值为 Ω;
(5)实验中,如果电压表突然损坏,已知滑动变阻器的最大阻值为R,电源电压保持不变,但电源电压未知,实验电路图设计如图丙所示,请根据实验过程写出U、Rx表达式。
①先将滑片移至最右端,测出此时的电流I1,则电源电压U=I1Rx;
②再将滑片移至最左端,测出此时的电流I2,则电源电压U= (用I2、Rx、R表示);
③待测电阻的阻值Rx= (用I1、I2、R表示)。
4.(2026•湖南长沙·月考)在做“用电流表和电压表测量电阻”的实验中,小容同学设计了如图甲所示的实验电路测量未知电阻Rx的阻值。
(1)在开关闭合之前,滑动变阻器的滑片P应滑至最 端(选填“左”或“右”),这样做的目的是 。
(2)某次测量时电压表示数如图乙所示,则电压表示数为 V,此时电流表示数为0.2A,则本次测得的待测电阻Rx= Ω。
(3)小容认为这个结果不可靠,应该移动滑动变阻器的滑片改变定值电阻两端的电压,再多测量出几组数据。多次测量的目的是 (选填序号)。
A.求平均值减小误差 B.寻找普遍规律
(4)若实验中不慎将电压表损坏,小容添加一个已知阻值为R0的定值电阻,设计了如图丙所示的电路,同样测出了未知电阻Rx的阻值,请将实验步骤补充完整。
①闭合开关S、S1,读出电流表的示数为I1;
② ,读出电流表的示数为I2;
③请写出未知电阻Rx阻值表达式:Rx= (用I1、I2和R0表示)。
考点六 设计恒温电热杯
◆题型1 设计恒温电热杯
1.(2026•四川遂宁·中考真题)学校兴趣小组设计了植物光照强度检测装置,电路如图甲所示。电源电压恒定不变,R0为电阻箱,R为光敏电阻,其阻值随光照强度的变化如图乙所示。当电压表的示数为U0时触动报警,启动遮阳装置,此时光照强度为E0。关于检测装置说法正确的是( )
A.R的阻值随光照强度的增大而增大
B.当R0阻值不变时,光照强度越强电压表的示数越大
C.增大R0的阻值,报警时光照强度小于E0
D.检测时电压表示数突然变为0,故障是R断路
2.(2026•山东烟台·期末)光照强度会影响花卉生长。图甲为光照强度过大时触发报警的电路,电源电压不变,R0为阻值可调的电阻箱,R为光敏电阻,其阻值随光照强度变化关系如图乙。当电流表示数大于某一值I0时触发报警,I0时的光照强度为警戒光照强度。闭合开关S,下列说法正确的是( )
A.R的阻值随光照强度增大而增大
B.增大R0阻值可增大警戒光照强度
C.R0一定时,光照强度越大,通过R0的电流越大
D.R0一定时,光照强度越大,电流表示数越小
3.(2026•江苏宿迁·中考真题)燃气的使用已造福千家万户,为了家庭使用燃气的安全,同学们设计了如图甲所示的燃气泄漏报警电路。电源电压恒为12V,R2为气敏电阻,阻值随燃气浓度变化的图像如图乙所示。将滑动变阻器R1调为10Ω,当燃气浓度达到或超过0.6g/m3时,电流表触发报警器报警。下列分析正确的是( )
A.当燃气浓度增大时,电流表示数减小
B.当电路中电流达到0.4A时开始报警
C.若需要在更低浓度下报警,可将滑动变阻器金属滑片向右移动
D.用久了的电源,电压降低,会导致报警器在更高的浓度下报警
4.(2026•湖北武汉·期末)小七同学设计了如图甲所示的扬尘检测仪的电路图,其电源电压保持不变,R是光敏电阻,R0为定值电阻。测扬尘浓度时,仪器自带的激光器照射在R上,环境中的扬尘会遮挡部分激光,从而使光敏电阻阻值发生改变,显示仪示数随扬尘浓度变化的关系图像如图乙所示,显示仪达到某一示数时会报警。图中的显示仪是 表改装的,光敏电阻R的阻值随着光照强度的增大而 (选填“增大”、“减小”或“不变”),若需要在更低的扬尘浓度时报警,则应适当 (选填“增大”或“减小”)R0的阻值。
5.(2026•四川广元·期末)“天和”学习小组在实验室探究一个热敏电阻阻值随温度变化的关系,设计了如图甲所示的电路图,电源两端电压恒为12V,R0是定值电阻,R是热敏电阻,电流表的量程是0~0.6A,电压表的量程是0~15V。
(1)同学们按电路图连接实物后,闭合开关,发现电压表示数接近电源电压,电流表无示数,则故障可能是热敏电阻R处发生 (选填“短路”或“断路”)。
(2)排除故障后,闭合开关S,他们测量了该热敏电阻不同温度下的电阻值,并绘制成如图乙所示的图象。由图象可知,热敏电阻的阻值R随温度t增大而 。(选填“增大”“不变”或“减小”)
(3)某次测量中,电压表示数如图丙所示,电流表示数为0.2A,则此时热敏电阻R的温度为 ℃。
(4)探究过程中,热敏电阻的温度变化范围为0~100℃,则电压表示数的变化范围为 。
综合攻坚·知能拔高
1.(2026•广西南宁·期末)关于超导材料,下列说法正确的是( )
A.是绝缘体材料 B.是半导体材料
C.常温常压下电阻为零 D.用来输电可减少电能损耗
2.(2026•广东深圳·期中)科技改变生活,创新引领未来!如图所示的智能手表可以显示时间、体温、心率等信息,方便监测身体状态。下列关于该智能手表说法正确的是( )
A.橡胶表带是绝缘体,绝缘体在任何条件下都不导电
B.铁的导电性能比铜强,铁更适合做手表内部的导线
C.手表屏幕使用的发光二极管主要是半导体材料制成的
D.手表里的芯片采用超导粉末冶金技术,超导材料制成的元件电阻很大
3.(2026•四川乐山·中考真题)超导现象是指某些材料在温度降低到某个临界值时,电阻突然消失的现象;半导体材料的导电性能介于导体和绝缘体之间。关于超导体和半导体,下列说法中正确的是( )
A.超导体通电后会产生大量热量
B.超导技术可以用于磁悬浮列车
C.温度、光照等外界因素对半导体的导电性没有任何影响
D.利用半导体材料制成的LED灯,比相同亮度的白炽灯更耗能
4.(2026•四川广元·中考真题)研究表明,不同材料导电性能不同,应用的场景也不相同。下列情景中所选材料合理的是( )
A.电烤火炉的发热丝用超导材料更好
B.手机芯片主要是半导体材料
C.高压输电线应选用电阻大的导体材料
D.保险丝用绝缘体材料
5.(2025•广西南宁·期末)如图所示,在探究“影响电阻大小的因素”实验时,分别接入粗细相同的两根镍铬合金丝,下列说法错误的是( )
A.该实验也可用合适的小灯泡代替电流表判断电流强弱
B.该探究实验用到了控制变量法
C.接入长的合金丝时,电流表示数较小
D.导体的电阻越大,表明其对电流的阻碍作用越小
6.(2026•广东深圳龙岗区·期中)学习了电学知识后,小明在家中主动帮爸爸将两个断了的导线连接起来,经过思考,小明决定将导线紧密缠绕多圈,小明目的是( )
A.只是让导线连接得更稳固
B.增大接线部分的长度,从而减小接线处的电阻
C.减小接线与主线的接触面积,从而减小接线处的电阻
D.增大接线处导体的横截面积,从而减小接线处的电阻
7.(2026•四川成都·期末)小聪设计了利用滑动变阻器改变灯泡亮度的电路图,如图所示。在E、F间接入滑动变阻器,闭合开关,当滑片P向左滑动时,灯泡变暗。下列四种接入方式,符合要求的是( )
A. B.
C. D.
8.(2026•天津·中考真题)如图所示,从玻璃管内的盐水柱两端引出A、B两根导线,并将其接入电路。若进行以下四种操作:①将两端活塞向内推;②将两端活塞向外拉;③活塞不动,向管内注入相同浓度的盐水;④活塞不动,适量减少管内盐水。其中能使接入电路的盐水柱电阻变小的是( )
A.①和③ B.②和③ C.①和④ D.②和④
9.(2026•湖南长沙·期末)如图甲是利用电位器调节亮度的台灯。电位器的内部结构如图乙所示,a、b、c是三个接线柱,当旋钮带着滑片顺时针旋转时,灯逐渐变亮,则电位器的连接是( )
A.选择a、b接线柱且与灯泡串联 B.选择b、c接线柱且与灯泡串联
C.选择a、c接线柱且与灯泡并联 D.选择b、c接线柱且与灯泡并联
10.(2026•山东东营·期末)小明在放学回家的路上想起了之前学习过的如下电路图,下列说法错误的是( )
A.研究“电流与电压的关系”可以用小灯泡代替定值电阻进行实验
B.研究“电流与电阻的关系”时,电路中R由5Ω换为10Ω,需把图中滑动变阻器滑片P向右移动
C.“伏安法”测定值电阻,多次实验的目的是求平均值,减小误差
D.在以上选项的三个实验中,滑动变阻器都有保护电路的作用
11.(2026•陕西西安·期末)如图所示是一种温度测试仪的电路。电源电压恒定,其中R0为定值电阻,R为热敏电阻,现有甲、乙两种热敏电阻可供选择,甲电阻的阻值随温度的升高而增大,乙电阻的阻值随温度的升高而减小,输出信号的仪表可选用电压表或电流表,闭合开关S,当所测物体的温度升高时,要求仪表的示数增大。下列做法可行的是( )
A.选用甲热敏电阻,将电流表接在ad之间
B.选用甲热敏电阻,用导线连接ad,将电压表接在bc之间
C.选用乙热敏电阻,用导线连接ad,将电流表接在ab 之间
D.选用乙热敏电阻,用导线连接ad,将电压表接在bc之间
12.(2026•湖北武汉江岸区·期中)如图所示是某同学设计的一种测量水池内水位的装置,其中滑动变阻相的滑片跟滑杆连接,滑杆可以绕固定轴O转动,滑杆的一端固定着一个浮标。浮标随水面上下浮动时,带动滑杆转动,通过水位表(由电表改装而成)的示数变化即可反映水面的高度变化。关于此装置,下列说法正确的是( )
A.若水位表由电流表改装而成,水位上涨时,通过R0的电流变小
B.若水位表由电流表改装而成,水位下降时,R0两端的电压变大
C.若水位表由电压表改装而成,水位上涨时,通过R0的电流不变
D.若水位表由电压表改装而成,水位下降时,R0两端的电压变小
13.(2026•重庆沙坪坝区·月考)如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,使其从最右端向左滑动到a点时,小灯泡电流达到最大值:滑片移动过程中电流表与两个电压表示数的关系如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.电源电压为9V
B.滑动变阻器的最大阻值为18Ω
C.A为滑动变阻器的电流随电压变化的曲线
D.滑动变阻器的阻值不可能大于灯泡的电阻
14.(2026•东莞市校级一模)如图甲为工程师正在检测小渝家燃气是否有泄漏,该燃气泄漏检测装置的内部简化电路如图乙所示,R1为气敏电阻,其阻值会随着燃气浓度的增大而减小,电源电压和滑动变阻器R2的阻值均不变,检测到燃气泄漏时下列说法正确的是( )
A.电压表和电流表示数的比值不变
B.电压表示数变大,电流表示数变小
C.电压表示数变小,电流表示数变小
D.电压表示数不变,电流表示数变大
15.(2026•陕西西安·期末)在如图甲所示的电路中,电源电压保持不变。R1为定值电阻。闭合开关S,将滑动变阻器R2的滑片P从最左端滑到最右端,两电压表示数随电流表示数变化的完整图像如图乙所示,滑片P在最左端时电流和R2的阻值( )
A.0.2A,10Ω B.0.2A,30Ω C.0.4A,30Ω D.0.4A,10Ω
16.(2026•河北唐山·期末)如图甲所示,电阻箱的示数是 Ω;图乙为广泛使用的旋转式变阻器的结构图,它通过改变接入电路的 (选填“长度”“粗细”或“材料”)来改变电阻,从而改变电路中的电流。A、B、C为它的三个接线柱,P为旋钮触片。若将它放入电路,顺时针旋转旋钮能使灯泡的光变亮,则应将 接线柱(选填“A、B”、“B、C”或“A、C”)接入电路。
17.(2026•湖北武汉·期末)如图甲所示是一种家用天然气泄漏检测仪,其内部简化电路如图乙所示。电源电压为4.5V,定值电阻R的阻值是100Ω,R0是气敏电阻,其阻值随天然气浓度的增大而增大。当报警器两端的电压达到3V时报警,此时R0的阻值是 Ω,R与R0的电功率之比为 ;若发生天然气泄漏,报警器两端的电压会 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
18.(2026•山东济宁·月考)如图甲是一种跳绳自动计数器的简化电路。电源电压为12V,R1是光敏电阻,当绳子挡住射向R1的红外线时,其阻值会变大,自动计数器会计数一次,信号处理系统记录AB间的电压,AB间的电压随时间变化的图象如图乙所示,则AB两端电压为 V时,计数器会计数一次,绳子挡住了射向R1的红外线时,R1的阻值会变为原来的 倍。
19.(2026•天津滨海新区·期中)在探究影响导体电阻大小的因素时,小明同学作出了如下猜想:
①导体的电阻与导体的长度有关;
②导体的电阻与导体的横截面积有关;
③导体的电阻与导体的材料有关;实验室提供了4根电阻丝,规格、材料如表所示:
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
1.0
(1)为了验证上述猜想,他设计了如图所示的实验电路。连接电路时开关应 ,在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察 来比较导体电阻的大小,这里运用了 法;
(2)为了验证上述猜想②,应该选用编号为 的两根电阻丝分别接入电路进行实验;
(3)分别将A和B两电阻丝接入电路中M、N两点间,发现A接入时电流表示数较大,由此可得出的结论为: ;
(4)为了探究电阻大小与导体材料的关系,导体D的长度应为 m。
20.(2026•四川广元·期末)“天和”学习小组在实验室探究一个热敏电阻阻值随温度变化的关系,设计了如图甲所示的电路图,电源两端电压恒为12V,R0是定值电阻,R是热敏电阻,电流表的量程是0~0.6A,电压表的量程是0~15V。
(1)同学们按电路图连接实物后,闭合开关,发现电压表示数接近电源电压,电流表无示数,则故障可能是热敏电阻R处发生 (选填“短路”或“断路”)。
(2)排除故障后,闭合开关S,他们测量了该热敏电阻不同温度下的电阻值,并绘制成如图乙所示的图象。由图象可知,热敏电阻的阻值R随温度t增大而 。(选填“增大”“不变”或“减小”)
(3)某次测量中,电压表示数如图丙所示,电流表示数为0.2A,则此时热敏电阻R的温度为 ℃。
(4)探究过程中,热敏电阻的温度变化范围为0~100℃,则电压表示数的变化范围为 。
21.(2026•甘肃兰州·期末)物理兴趣小组想要设计一个模拟调光灯的电路。
(1)利用滑动变阻器设计了如图甲所示的电路,该电路是通过改变连入电路电阻丝的 来改变灯泡亮度的;
(2)利用电位器设计了如图乙所示的电路,增加电阻R0的作用是 。为了实现电位器顺时针转动时灯泡变亮,应该将A、B端与接线柱 (选填“1和2”“2和3”或“1和3”)相连;
(3)利用光敏电阻R和发光二极管设计了如图丙所示的智能调光电路,光敏电阻的阻值R随光照强度E的变化图像如图丁所示,可知随着光照强度的增强,R的阻值 (选填“增大”“减小”或“不变”)。光线变弱时,二极管的亮度会 (选填“变亮”“变暗”或“不变”);
(4)常见的LED灯,由发光二极管组成,是一种将电能主要转化为光能的发光器件。与白炽灯相比,LED灯的优点是 (写出一点即可)。
22.(2026•四川攀枝花·中考真题)小明做“探究电压一定时电流与电阻的关系”实验,所用实验器材有:电源(4.5V)、电流表、电压表、电阻箱、滑动变阻器、开关及导线若干。
(1)按图甲所示电路连接实验器材。
(2)将滑动变阻器的滑片移至a端,调节电阻箱的阻值如图乙所示,该阻值为 Ω。闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为设定的控制电压时,电流表示数如图丙所示,则此时的电流为 A。再把电阻箱的阻值调到10Ω,此时应向 端移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数仍为设定的控制电压。
(3)继续调节电阻箱的阻值R,并移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为设定的控制电压。测得的部分实验数据如下:
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
…
R/Ω
10
12.5
15
20
30
50
…
I/A
0.30
0.24
0.20
0.15
0.10
0.06
…
分析上表数据,可以初步得到的实验结论为:电压一定时,电流与电阻 。
(4)本实验中,预设的控制电压为 V;滑动变阻器的主要作用为 。
23.(2026•四川宿迁·中考真题)在“探究电流与电压、电阻的关系”的实验中,小组同学设计了如图所示的电路,电源电压恒为6V,电流表使用0~0.6A量程,电压表使用0~3V量程,滑动变阻器标有“40Ω,1A”字样,阻值为2Ω、3Ω、5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个。
(1)电路中缺少一条导线,请用笔画线代替导线将电路补充完整。闭合开关前,应将滑动变阻器金属滑片移至 (选填“A”或“B”)端。
(2)探究电流与电阻关系时,先接入20Ω的电阻,闭合开关,电压表示数为 V。更换定值电阻时,保持电压表示数不变,能接入电路阻值最小的定值电阻是 Ω,先接入最大的定值电阻的优点是 (写出一条即可)。
(3)在探究电流与电压的关系时,接入10Ω的电阻,移动金属滑片,将电压表和电流表的示数记录在表一中。分析数据,得到初步的结论是 。
表一
实验序号
1
2
3
电压表示数U/V
1.0
2.0
3.0
电流表示数I/A
0.10
0.20
0.30
表二
实验序号
4
5
6
电压表示数U/V
2.6
2.0
1.4
电流表示数I/A
0.34
0.40
0.46
(4)完成第3次实验后,只改变了电压表的连接位置,再闭合开关,移动金属滑片,将测量数据记录在表二中。分析数据,可判断电压表是连接在 两端,得出的结论与初步结论 (选填“相同”或“不同”)。
24.(2026•四川内江·中考真题)如图甲所示是用伏安法测量未知电阻Rx阻值的实物电路。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。(要求:滑片P向B端移动时电流表的示数变大)
(2)图甲中,连线时开关应该 (选填“断开”或“闭合”);为了安全,在连接好电路后闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于 (选填“A端”“B端”或“AB正中间”);闭合开关,将滑片P移动到某位置时,电压表的示数为2.4V,电流表示数如图乙所示,则未知电阻Rx= Ω。
(3)某实验小组没有电压表,于是同学们设计了用如图丙所示的电路来完成实验。
①实验步骤如下:
闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端,记录电流表示数为I1;
将滑动变阻器的滑片P移到b端,记录电流表示数为I2。
则,待测电阻阻值的表达式Rx= 。(用已知量和测得的物理量表示;已知滑动变阻器的最大阻值为R0)
②已知电源电压为12V,滑动变阻器规格为“5Ω,1A”,电流表量程为0~0.6A。某同学查阅相关资料发现,当电流表的指针指在满刻度的区域时,测量结果较为准确。若从此角度分析,丙图中待测电阻Rx的阻值应在 Ω(选填字母代号)范围时,测量结果更为准确。
A.20≤Rx≤35 B.25≤Rx≤35 C.25≤Rx≤40 D.20≤Rx≤40
25.(2026•四川内江·中考真题)如图所示,某创新小组设计了一个测量中学生身高的测量仪。定值电阻R1=10Ω,电源电压恒为18V,均匀电阻丝R2上标有“100Ω,1A”字样,其每1cm长度的电阻丝阻值为1Ω,电压表的量程为0~15V(其示数反映身高),电流表的量程为0~3A。求:
(1)当电流表的示数为0.8A时,电压表的示数;
(2)若电阻丝R2最下端a离地面的高度为h=120cm,在保证各元件安全的前提下,为了让该测量仪刚能测量出200cm的身高,在其它条件不变的情况下,定值电阻R1的阻值需更换为多少?
/
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$