2025年中考物理考点精讲精练第十四讲 欧姆定律(有答案)

2025年中考物理考点精讲精练
第十四讲 欧姆定律
考点1 电流与电压、电阻的关系
1.电流与电压的关系:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。2.电流与电阻的关系:在电压一定的情况下,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【例题1】(2024年四川乐山中考题)物理学习小组在“探究电流与电压的关系”时,设计了如图甲所示的电路。其中电源电压为3V,定值电阻R1约为4Ω,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V.该小组同学完成了以下实验步骤:
(1)正确连接好电路,闭合开关S前,需将滑片P移动至 (选填“a”或“b”)端;
(2)闭合开关S后,发现无论怎样移动滑片P,电流表、电压表均无示数。在检查电源和导线均正常的前提下,你认为引起上述现象的原因可能是 ;(写出一种即可)
U/V 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5
I/A 0.08 0.15 0.23 0.38
(3)排除故障后,小组同学正常进行操作,在表格中记录多组电流表、电压表的示数。当电压表示数为1.2V时,电流表如图乙所示为 A;
(4)根据表格数据,在图丙中画出I-U关系图像;
(5)分析所绘制的图像得出结论: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 ;
(6)该小组同学认为还需更换不同阻值的定值电阻重复上述操作,你认为他们这么做的目的是 。
【解析】(1)“探究电流与电压的关系”,连接实验电路时,开关要处于断开状态。闭合开关前,需将变阻器的滑片P移到接入电路电阻最大的位置,这样做的目的是使开关闭合电路接通时电路中的电流最小,起到保护电路的作用;
(2)在图示电路中,闭合开关S后,无论怎样移动变阻器滑片P,电流表无示数,说明电路是断路,而电压表也无示数,说明和电压表并联的定值电阻R1以外的电路出现断路,在检查电源和导线均连接正常的前提下,可能是滑动变阻器断路,也可能是电流表或开关断路;
(3)由图乙知,电流表使用的是0~0.6A量程,示数为0.3A;
(4)根据表格中记录的实验数据,把每次测量的电压和电流值作为点的坐标,在坐标系中描点连线,即可画出I-U关系图像;
(5)分析所根据实验数据绘制的I-U图像是一条过原点的斜向上直线,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正比。
(6)该小组同学认为还需更换不同阻值的定值电阻重复上述操作,他们这么做的目的是排除偶然性,得出普遍规律。
【答案】(1)b (2)滑动变阻器断路 (3)0.3 (4) (5)正比 (6)使实验避免偶然性,从多种情况中寻找普遍规律
1.(2023年天津中考题)定值电阻R的U﹣I关系图象如图所示,当该电阻两端电压为3V时,通过它的电流为【 】
A.1A B.2A
C.3A D.4A
2.(2020年山东临沂中考题)当某导体两端的电压为6V时,通过它的电流为0.4A,当该导体两端电压为3V时,通过它的电流为    A;当该导体两端电压为0V时,它的电阻为  Ω.
3.(2024年湖南中考题)在“探究电流与电压的关系”实验中,保持定值电阻R不变,小明设计了如图甲所示的电路图并进行实验。
序号 1 2 3 4 5
电压U/V 1.2 1.6 1.8 2.0 2.4
电流I/A 0.12 0.16 0.18 0.20 0.24
(1)连接电路前,电流表有示数,应该对电流表进行 ;
(2)连接电路时,开关S应处于 状态;
(3)连接完电路,实验前应将滑动变阻器的滑片P移至 端;
(4)某次实验中,电流表指针偏转如图乙所示,示数为 A;
(5)实验测出五组数据记录在表格中,为了找到电阻一定时,电流与电压的关系,应该怎样处理数据? (列举一种方法即可)。
序号 电压表V1的示数U1/V 电流表A的示数I/A
1 1.0 0.1
2 2.0 0.2
3 3.0 0.3
4.(2024年贵州黔东南中考模拟预测题)小明探究“通过导体的电流与电压的关系”时,电路如图所示。
(1)由图可知,电压表与定值电阻R的连接方式是 联。根据滑片位置判断,此时_______(选填“可以”或“不可以”)直接闭合开关进行实验;
(2)闭合开关S,小明发现电流表无示数,电压表指针有明显偏转,则故障原因可能是 ;
(3)排除故障后,闭合开关调节滑动变阻器,并记录电流表与电压表的示数,得到几组实验数据,如表格所示。分析表中实验数据可得结论:当电阻一定时,电流与电压成 ,理由: ;
(4)小沐同学建议小明再用其他规格的定值电阻重复上述实验。请对此建议的科学性进行评估: 。
【考点1针对训练题答案】1.A 2. 0.2 15 3.(1)调零 (2)断开 (3)B (4)0.1 (4)根据表格中记录的每次测量的电压和电流值作为点的坐标,在坐标系中描点连线,画出I-U关系图像,若I-U图像是一条过原点的斜向上直线,可得出电流和电压的关系是:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成正比(或分析每次测量的电压和电流的比值,若各次电压和电流的比值都相等,可得出电流和电压的关系是:在电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比)。 4.(1)并 可以 (2)电阻R断路 (3)正比 由实验数据可以看出:电压成倍增大,电流也成倍增大,电压和电流的比值不变, 由此可以得出:在电阻一定时,通过导体的电流与两端电压成正比 (4)更科学,通过多组实验,得出普遍性的结论,避免了实验的偶然性
【例题2】(2025年江苏无锡中考一模题)探究“电流与电阻关系”的实验中,有电源(电压6V)、电流表、电压表、滑动变阻器、电阻箱R、开关及导线若干。
(1)如图甲,其中有一根导线连接错误,请你在图中用“×”标出这根导线,并只改接一根导线使电路成为正确的电路(要求:导线不交叉)。闭合开关前,滑动变阻器滑片移至 _______(选题“A”或“B”)端。
(2)将实验数据记录在下表中(不代表操作顺序),其中当R=20Ω 时,电流表示数如图乙所示,则此时的电流值为 A;
R/Ω 50 40 30 20 10
I/A 0.08 0.10 0.12 0.40
(3)分析表中数据发现,有一组数据有明显的错误,原因是有一次调节电阻箱后没有移动滑动变阻器滑片所致,则该次实验是在阻值为 Ω的电阻完成后进行的;
(4)修正数据后,根据所测得数据可得到结论:在电压一定时,电流与电阻成 比;
(5)若依次选用10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω的定值电阻替代电阻箱,其余连接均不变,已知滑动变阻器的规格为“40Ω,1A”,若定值电阻两端的电压保持2V不变,当用25Ω的电阻进行实验时,发现电压表的示数始终不能调到2V.解决的办法有:一是可以将其中一个定值电阻串联接入电路,使得用25Ω和30Ω的电阻都可以完成实验,则选择的定值电阻最小是 Ω;二是可以调整定值电阻两端的电压,则为了完成所有实验,定值电阻两端的电压不得低于 V.(保留一位小数)
【解析】(1)电路中电压表串联在电路中,电流表与电阻箱并联连接是错误。正确接法是将电压表与电阻箱并联,电流表串联在电路中。为保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至接入电路阻值最大处,即移到B端。
(2)实验电路中电流表使用的是0~0.6A的量程,分度值为0.02A,由图乙知,电流表的示数为0.2A;
(3)按照实验要求,调节电阻阻值后要调节滑动变阻器,使得电阻箱两端的电压与之前保持相同,根据表中实验数据及欧姆定律可知,每一组对应的电流与电阻的乘积是定值4V,当接入电路的电阻阻值为30Ω时,电流为0.12A,电流与电阻的乘积为3.6V,与其他几次实验中电流与电阻的乘积不同,故这组数据有明显的错误;,在这次实验中,电路的总电阻R总=U/I=6V/0.12A=50Ω,滑动变阻器接入电路的电阻值R滑=R总﹣R定=50Ω﹣30Ω=20Ω,由题知,造成错误的原因是有一次调节电阻箱后没有移动滑动变阻器的滑片所致。
上一次实验时,定值电阻两端电压为4V,滑动变阻器两端电压U滑=U﹣U定=6V﹣4V=2V,
电路中电流I=U滑/R滑=2V/20Ω=0.1A,定值电阻的阻值R=U定/I=4V/0.1A=40Ω.所以该次实验是在阻值为40Ω的定值电阻完成后进行的。
(4)修正数据后,分析表中数据发现,电压一定时,随着电阻减小,通过电阻的电流增大,且电流与对应的电阻的乘积是一个定值,即电压一定时,电流与电阻成反比;
(5)实验电路中,定值电阻和滑动变阻器串联,电流相等,电压和电阻的比值相等,电压之比等于电阻之比,即UR:U滑=R:R滑,UR=2V,U滑=U﹣UR=6V﹣2V=4V,R滑=R×U滑/UR=R×4V/2V=2R,R=25Ω时,R滑=2×25Ω=50Ω;R=30Ω时,R滑=2×30Ω=60Ω;滑动变阻器的最大电阻为40Ω,R=25Ω时,串联接入定值电阻的最小阻值R′=50Ω﹣40Ω=10Ω;R=30Ω时,串联接入定值电阻的最小阻值R′=60Ω﹣40Ω=20Ω;故使得用25Ω 和30Ω 的电阻都可以完成实验,则选择的定值电阻阻值为20Ω.
实验中,保持定值电阻两端的电压为2V不变时,不能满足实验操作,所以需要将定值电阻两端的电压调整。将定值电阻两端的电压调整为UV时,更换定值电阻的过程,滑动变阻器两端的电压保持为U﹣UV.当使用最大电阻为30Ω的定值电阻且变阻器接入电路的阻值也为最大值时,定值电阻两端的电压为能调整的最低电压。根据UV:U滑=UV:(U﹣UV)=UV:(6V﹣UV)=R:R滑=30Ω:40Ω,由此得定值电阻两端最小电压UV≈2.6V.
【答案】(1)(2)0.2 (3)40 (4)反 (5)20 2.6
1.(2024年江苏宿迁中考题)在“探究并联电路电流特点”的活动中,部分电路如图所示,R1=10Ω,R2=20Ω,电流表有“0~0.6A”和“0~3A”两个量程,测量了电阻R1的电流为0.3A.为完成实验探究,做法正确的是【 】
A.使用“0~3A”量程,只测量R2的电流
B.使用“0~0.6A”量程,只测量R2的电流
C.使用“0~3A”量程,分别测量R2支路和干路的电流
D.使用“0~0.6A”量程,分别测量R2支路和干路的电流
2.(2024年黑龙江哈尔滨中考题)小明想探究“电流与电阻的关系”,某次测量时电流表的示数如图甲所示,此时电流为 A;经过测量多组数据后绘制出I-R图像如图乙所示,由图像得到的结论是 。
3.(2024年吉林中考题)小明同学在“探究电流与电阻的关系”实验中,连接了如图甲所示的电路,其中电源电压恒定不变,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”,选用的三个定值电阻阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω.
(1)在连接电路的过程中,开关应处于________状态;
(2)分别将5Ω、10Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,两次实验均使电压表示数为1.2V,记下每次对应的电流表示数;
(3)断开开关,将滑片移到滑动变阻器的阻值最大处,接入20Ω的定值电阻进行第三次实验,闭合开关,电压表示数如图乙所示,小明分析之后发现无法将电压表示数调至1.2V,但可以求出电源电压为_________V;
(4)为了使电压表示数仍为1.2V,顺利完成第三次实验,如果只更换滑动变阻器,应选取最大阻值不小于_________Ω的滑动变阻器;
(5)更换合适的滑动变阻器后继续实验,根据实验数据绘制图像如图丙所示,分析图像可得: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.(2024年宁夏中考题)某同学利用如图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”,电源电压恒为3V;
(1)请用笔画线代替导线,将图甲电路补充完整;
(2)闭合开关后,观察到电流表有示数,电压表无示数;则故障可能是 ;
(3)排除故障后,继续实验,测量并记录实验数据,根据实验数据画出电流与电阻关系的图像如图乙所示(实验中各电路元件完好);分析图像可知实验中控制定值电阻两端电压为 V不变,并发现 Ω的定值电阻实验数据是错误的;去除错误数据,分析剩余数据得出的结论是:当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 ;
(4)利用以上实验器材,还可以完成的电学实验是 。(写出一个即可)
【考点1针对训练题答案】 1. D 2. .0.3 电压不变,导体中的电流与导体的电阻成反比 3.(1) 断开 (3) 3 (4) 30 (5) 反
4. (1) (2)电阻R短路 (3)2 15 反比 (4)探究电流与电压的关系
考点2 欧姆定律
1.欧姆定律:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。用公式表示为,由欧姆定律可知,导体中的电流跟导体两端电压和导体的电阻有关,由导体两端的电压和导体的电阻共同决定。
2.欧姆定律的变形公式:(1)U=IR;(2)R=U/I.
由U=IR可知,导体两端电压等于导体中的电流和导体电阻的乘积。不能理解为导体两端电压由导体中的电流和导体的电阻共同决定,电源给导体提供电压,电压使导体中形成电流,不是因为导体中有电流,才使得导体两端产生电压。
由R=U/I可知,导体的电阻等于导体两端电压和导体中电流的比值,但导体的电阻跟导体两端电压和导体中的电流无关。导体的电阻跟导体本身的材料、长度和横截面积有关,还跟导体的温度有关。
【例题3】(2023年绥化中考题)由I=变形可得R=,以下理解正确的是【 】
A.导体的电阻跟它两端的电压成正比
B.导体的电阻跟通过它的电流成反比
C.当导体两端的电压为0时,导体的电阻为0
D.导体的电阻是导体本身的一种性质,跟导体两端的电压和通过导体的电流无关
【解析】导体的电阻是导体本身阻碍电流的性质,导体电阻大小等于它两端电压与通过的电流的比值,与它两端的电压和通过它的电流无关,电阻不随着电压和电流的改变而改变。
【答案】 D
1.(2024年河南平顶山中考一模题)如图甲所示电路中,已知定值电阻R1=20 Ω.开关闭合后,两个完全相同的电流表A1、A2指针均指在同一位置,如图乙所示,则此时通过R1的电流为______A,R2的阻值为______Ω;若R1断路,电流表A1示数为_____A.
第1题图 第2题图
2.(2024年郑州外国语学校中考四模题)如图所示电路,甲、乙为两只完全相同的电表,当只闭合开关S1时,甲、乙两表示数之比为2∶3,则两表应均为_______ (选填“电流”或“电压”)表,两电阻大小之比R1∶R2为_________.
3.(2023年四川内江中考题)有一只小灯泡上标有“3.6V 0.3A”字样,灯泡正常发光时的电流是 _________A.如果我们只有电压为6V的电源,要使小灯泡正常发光,需要串联一个__________Ω的电阻。
4. (2024年江苏宿迁中考模拟题)如图是通过灯泡L、定值电阻R的电流跟其两端电压的关系图象,由图可得定值电阻R的阻值为_____Ω;如果把灯泡和定值电阻并联接在电压为4 V的电路两端,干路中的电流为_____ A.如果把灯泡和定值电阻串联接在某电源两端,此时电路中的电流为0.4A,则该电源电压为______V.
【考点2针对训练题答案】1. 1.2 80 0.3 2. 电流 2:1 3. 0.3 8 4. 10 1.2 5
考点3 欧姆定律在串、并联电路中的应用
1.串联电路的电阻规律:串联电路的总电阻(等效电阻)等于各串联导体的电阻之和。R1、R2串联的总电阻R=R1+R2.导体串联,相当于增大了导体的长度,串联导体的等效电阻比任何一段导体的电阻都要大。
2.串联电路中电压分配规律:R1、R2串联,电流相等I1=I2,由欧姆定律可得,,变形得,串联电路中,导体两端的电压之比等于导体的电阻之比。
3.并联电路的电阻规律:并联电路的总电阻(等效电阻)的倒数等于各并联导体电阻的倒数之和。R1、R2并联,总电阻的倒数.导体并联,相当于增大了导体的横截面积,并联导体的等效电阻比任何一段导体的电阻都要小。
4.并联电路中电流分配规律:R1、R2并联,电压相等U1=U2,由欧姆定律可得,I1R1=I2R2,有变形得,并联电路中,导体中的电流之比等于导体电阻的反比。
【例题4】(2024年四川凉山州中考题)如图所示的电路中R1:R2=1:2,当开关S闭合,甲、乙两表均为电压表时,两电压表示数之比为________;当开关S断开,甲、乙两表均为电流表时,两电流表示数之比为________.
【解析】图示电路中,开关S闭合,甲、乙两表均为电压表时,R1和R2串联,甲表测量串联电路两端的总电压U,乙表测量R2两端电压U2.R1:R2=1:2,根据串联电路中的电压分配规律得,R1和R2两端电压之比等于电阻之比,即U1:U2=R1:R2=1:2.则串联电路两端的总电压和R2两端电压之比U:U2=3:2,甲、乙两电压表示数之比为U:U2=3:2.
开关S断开,甲、乙两表均为电流表时,R1和R2并联,甲表测量R2中的电流I2,,乙表测量并联电路干路电流I.R1:R2=1:2,根据并联电路中的电流分配规律得,通过R1和R2的电流之比等于R1、R2电阻的反比,即I1:I2=R2:R1=2:1.则R2中的电流和并联电路干路电流之比I2:I=1:3,甲、乙两电流表示数之比为I2:I=1:3.
【答案】3:2 1:3
1.(2024年贵阳中考二模题)如图所示,开关S闭合,当甲、乙两表为电压表时,两表示数之比U甲:U乙=4:1;当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,两表示数之比I甲:I乙= 。
第1题图 第2题图
2.(2024年黑龙江齐齐哈尔中考一模题)如图所示,电源电压恒定。当开关S1、S2闭合,甲、乙两表均为电压表时,两表示数之比为U甲∶U乙=5∶1;当开关S1闭合、S2断开,甲、乙两表均为电流表时,两表的示数之比为【 】
A. 5∶4 B. 1∶5 C. 4∶5 D. 4∶1
3.(2023年四川凉山中考题)如图所示,甲图是灯泡L和定值电阻R的I﹣U图像,将L和R先后以乙、丙图两种方式连在同一电源上,若乙图中U1:U2=a,丙图中I1:I2=b,则下列选项中不正确的是【 】
A.a>1
B.b<1
C.a>b
D.ab=1
4. (2024年江西中考题)如图所示,三个电阻R1、R2、R3的阻值均相同,开关S1断开、开关S2掷到1,电流表A1与电流表A2的示数之比为 ;当开关S1闭合、开关S2掷到2时,电流表A1与电流表A2的示数之比为 。
【考点3针对训练题答案】1. 3︰4 2. C 3. D 4. 1∶1 2∶1
【例题5】(2025年河北邯郸十一中中考一模题)如图所示电路中,R0是定值电阻,R1是阻值随光照强度增大而减小的光敏电阻。闭合开关S,逐渐增大光敏电阻的光照强度,关于两个电表示数的说法中【 】
A.电压表和电流表的示数都增大
B.电压表和电流表示数的比值增大
C.电流表示数减小,电压表示数增大
D.电流表示数增大,电压表示数减小
【解析】图示电路中,定值电阻R0和光敏电阻R1串联,电流表测量电路中的电流I,电压表和光敏电阻R1并联,测量R1两端电压U1.光照强度增大时,光敏电阻的阻值减小,电路的总电阻R=R0+R1减小,电源电压U不变,电路中的电流增大,电流表示数增大;定值电阻R0两端电压U0=IR0增大,光敏电阻R1两端电压U1=U-U0减小,电压表示数减小。
【答案】D
1.(2024年四川广元中考题)小文设计并连接了如图的电路,电源两端电压和小灯泡的电阻都不变。闭合开关S,保证电路安全的前提下,滑动变阻器的滑片从右向左滑动的过程中【 】
A.滑动变阻器接入电路的电阻变大,灯泡变暗
B.电流表示数变大,电压表示数变小
C.电压表示数与电流表示数的比值变小
D.可以将滑动变阻器滑片滑到最左端
2.(2024年广东广州中考题)如图是地磅工作原理示意图,秤台连在竖直弹簧上,电路与恒压电源连接。未称量时,滑动变阻器R的滑片P在最上端,称量时,滑片P向下滑动。闭合开关S,车辆总质量越大时【 】
A.电压表的示数越大 B.电压表的示数越小
C.电流表的示数越大 D.电流表的示数越小
3.(2024年黑龙江龙东中考题)天然气是一种清洁能源,方便居民使用的同时,存在着泄漏的安全隐患。物理兴趣小组在老师的指导下设计了天然气泄漏检测电路,如图,电源电压恒定不变,R0为定值电阻,R为气敏电阻。R阻值随天然气浓度的增大而减小,则天然气【 】
A. 浓度增大,电流表示数变小
B. 浓度增大,电压表示数变小
C. 浓度减小,电流表示数变大
D. 浓度减小,电压表示数变小
4.(2024年山东菏泽中考题)如图所示,电源电压恒定。下列说法正确的是【 】
A.只闭合S1,电阻R与灯泡L并联
B.只闭合S1,电压表测量电阻R两端电压
C.先闭合S1,再闭合S2,灯泡L亮度变大
D.先闭合S1,再闭合S2,电流表示数变大
【考点3针对训练题答案】1. C 2. A 3. D 4. C
【例题6】(2024年广西中考题)公路部门往往通过地磅检测汽车载重情况。图甲是跨学科学习团队设计的可视化地磅的电路原理图,主要由踏板(重力不计)、压力传感器R、显示承重的仪表(实质为电流表,量程0~0.6A)等组成,R的阻值与所受压力F大小关系如图乙所示。电源电压为12V,定值电阻R0的阻值为5Ω.求:
(1)当R的阻值为35Ω时,电路的电流;
(2)当通过电路的电流为0.4A时,地磅的测量值;
(3)为了增加地磅的最大测量值,请你写出一种可行的方案,并列出关系式进行说明。
【解析】此题是力电综合应用题,解题关键是从R-F图像找到压敏电阻的阻值和对应所受的压力。
【答案】图示电路中压力传感器R和定值电阻R0串联,电流表测量电路中的电流。
(1)R=35Ω时,电路的总电阻 R总=R+R0=35Ω+5Ω=40Ω
电路的电流 I=U/R总=12V/40Ω=0.3A
(2)当通过电路的电流为I'=0.4A时,电路的总电阻R总'
由串联电路中电阻的规律得,压力传感器的阻值R′=R总'-R0=30Ω-5Ω=25Ω
由图乙可知压力传感器所受压力F=1×104N,地磅的测量值
(3)电路中的最大电流为I大=0.6A,电路的最小总电阻为R总最小
为了增加地磅的最大测量值,即增大压力传感器所受压力,需要减小压力传感器R的电阻值。电源电压一定时,电路的最小总电阻R总最小一定,则需要增大R0的阻值,R0的阻值应增大为 R0=R总最小-R=20Ω-R ;R0一定时,电路的总电阻减小,则需要减小电源电压,电源电压应减小为U=I大R总=I大(R+R0)=0.6A×(R+5Ω)
(2024年北京中考题)图甲为自动气象站中的测温装置,它的测温电路可简化为图乙,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。电阻R的阻值随温度的变化规律如图丙所示,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.每升高1℃,R的阻值增大1.65Ω B.通过R的电流为20mA
C.环境温度为20℃时,电压表的示数为216mV
D.若要增大该测温装置的灵敏度,可换一个电流值更小的恒流源
2.(2024年山东临沂中考题)闭合如图甲所示电路的开关,将滑动变阻器的滑片由最右端移到最左端的过程中,电压表与电流表的示数变化的图象如图乙所示。则定值电阻R0的阻值为 Ω,电源电压为 V.
3.(2024年江苏镇江中考题)图1是小华设计的天然气浓度测试仪,电源电压U恒为4V,R为定值电阻,电压表量程为0~3V,将电压表作为气体浓度的显示装置。气敏电阻Rx阻值与气体浓度的关系如图2所示。当气体浓度增加时,Rx的阻值将 ,电压表的示数会 。要求将电压表示数为1.5V处标为气体浓度0.5%,电阻R的阻值应为 Ω.若长时间使用后,电源电压降低,则测量结果 (选填“大于”、“小于”或“等于”)实际的气体浓度。
4.(2024年江苏宿迁中考题)新房装修时,工人经常用普通量角器测量一些角度,不方便读数。小明根据所学的知识设计了电子量角器,电路如图所示,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,O为半圆弧电阻MN的圆心,金属滑片OP为半径,与半圆弧接触良好,接入电路的电阻RMP与指针旋转角度θ成正比,电源电压恒为6V,R0为电阻箱。将滑片OP旋转至M处,调节R0的阻值,使电路中电流为0.6A,
(1)求电阻箱接入电路的阻值;
(2)调节θ为900时,电流表示数为0.3A,求此时电压表示数;
(3)为能满足测量0~1800的要求,重新调节电阻箱R0,求满足要求的R0的最小阻值。
【考点3针对训练题答案】1. C 2. 3 1.5 3. 减小 增大 12 小于
4.(1)图示电路中,将滑片OP旋转至M处,只有R0接入电路,调节R0的阻值,电路中电流为0.6A,由欧姆定律可得,电阻箱接入电路的阻值为
(2)调节θ为900时,圆弧电阻的二分之一电阻值R中连入电路中与电阻箱串联,电压表测量变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流,电流表示数为0.3A,
由欧姆定律可得,电阻箱两端的电压为 U2=I2R0=0.3A×10Ω=3V
由串联电路中电压的规律,此时电压表示数UV =U-U2=6V -3V=3V
(3)由欧姆定律可得,θ为900时,圆弧电阻接入电路的电阻为
调节θ为1800时,圆弧电阻的最大电阻为R滑max=2R中=2×10Ω=20Ω
电压表使用的量程是0~3V,圆弧电阻两端电压最大等于3V时,此时电阻箱两端的电压最小,电阻箱接入电路的电阻值最小(此时电路中的电流为 )
根据串联电路中的电压规律得,电阻箱两端的电压为U箱=U-UV=6V-3V=3V
根据欧姆定律得,电阻箱接入电路的最小电阻值R0最小=U箱/I全=3V/0.15A=20Ω
满足要求的R0的最小阻值R0最小=20Ω.
考点4 电阻的测量
根据R=U/I,可以通过电压和电流的测量计算出电阻,这种间接测量电阻的方法叫做伏安法。
【例题7】(2025年石家庄桥西区中考一模题)小明为了测量定值电阻R的阻值,设计了如图甲所示的电路.
(1)请用笔画线代替导线,将图乙中未完成的电路补充完整(要求:滑动变阻器的滑片P向右移动时电流表示数变大)。连接电路时,开关应处于_______状态;
(2)连接好电路,闭合开关S,发现电流表和电压表都有较大的示数,且无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,电流表和电压表的示数都不变,造成这一现象的原因可能是_______;
A.电阻R断路 B.电阻R短路 C.滑动变阻器短路
(3)在图乙中,排除故障后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,进行多次测量,记录实验数据如下表:
①第4次实验时,电流表示数如图丙所示,其读数为_____A;
②老师指出第1组数据记录错误,经小组讨论后找到了导致错误的原因,原因是_____。测完第3组数据后,应将滑动变阻器的滑片P向______(选填“左”或“右”)调节可得到第4组数据;
(4)在实验创新环节,小明利用电源(电压未知但恒定不变)、阻值为R0的定值电阻、电压表等器材,设计了如图丁所示的电路也测出了R的阻值,请完成下列实验步骤:
①闭合开关S1,断开S2,读出电压表的示数U1;
②闭合开关S1和S2,读出电压表的示数U2;
则待测电阻的阻值R=__________.(用U1、U2和R0表示)
【解析】(1)实验过程中,滑动变阻器的滑片P向右移动时电流表示数变大,说明滑片P 向右移动时滑动变阻器接入电路的电阻变小,由于电源为两节干电池组成的电池组,电源电压为3V,所以电压表应选择0~3 V量程,故应将电压表标“3”的接线柱与定值电路的左接线柱相连;连接电路时,开关应处于断开状态;
(2)闭合开关,发现电流表和电压表都有较大的示数,说明电路为通路;无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,电流表和电压表的示数都不变,说明滑动变阻器没有改变电路中的电阻,滑动变阻器发生短路;
(3)①由图丙可知,电流表使用的是0~0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.24A;②由得,由第1组实验数据求出定值电阻的阻值, 而由2、3、4、5组实验数据求出定值电阻的阻值为10Ω,故第1组实验数据错误的原因是电流表示数读错了,使用0~0.6A量程却按0~3A量程读取示数;要使定值电阻两端的电压增大,就要使滑动变阻器两端电压减小,由串联电路中的电压分配规律可知,应减小滑动变阻器接入电路中的电阻,即将滑片向右移动;
(4)分析图丁的电路可知:只闭合S1时,电路为断路,电压表测量电源电压,示数为U1;再闭合开关S2,R0与R串联,电压表测量R0两端的电压U2,根据串联电路中电压的规律可得R两端的电压UR=U1-U2,由欧姆定律可得,待测电阻R的阻值
【答案】 (1) 断开 (2)C (3)①0.24 ②电流表读数时看错量程(或接的小量程,按大量程读数了) 右 (4)
1.(2024年山东泰安中考题)某同学利用有关器材测量定值电阻Rx的阻值。可选用的器材有电源(电压恒为6V)、三个滑动变阻器(规格分别为a:“5Ω2A”、b:“30Ω2A”和c:“50Ω1A”)、电流表(有0~0.6A,0~3A两个量程)、电压表(有0~3V,0~15V两个量程)、开关、导线等。该同学根据甲电路图,进行了正确的实验操作,当滑动变阻器滑片P处于中间位置附近时,电表示数如乙图所示。请你根据以上信息回答问题:
(1)实验中选择的滑动变阻器是 (选填“a”、“b”或“c”);
(2)乙图中电压表的示数为 V,电流表的示数为 A,本次测量的Rx阻值为 Ω (精确到0.1Ω);
(3)请根据甲电路图,正确选择电表量程,用笔画线代替导线,完成图丙所示实物图的连接;
(4)该同学进行了实验创新,利用阻值为R0的定值电阻和电压表等器材,测量Rx的阻值。设计了如丁图所示的电路,经检查无误后进行实验。请将实验过程补充完整:
①闭合开关S1、S3,断开开关S2,读出电压表的示数,记为U1;
②保持S1处于闭合状态,断开开关S3,闭合开关S2,使电压表测 (选填“R0”或“Rx”)两端电压,记为U2;
③用已知物理量和测量量的符号表示出Rx的电阻,Rx= .
2.(2024年四川内江中考题)在“测量定值电阻阻值”的实验中,提供的实验器材有:
A.两节新干电池;B.电压表(量程0~3V,0~15V);C.电流表(量程0~0.6A,0~3A);
D.滑动变阻器R(20Ω,1A);E.待测电阻Rx(阻值约为几欧);F.开关一个,导线若干。
(1)图甲是实验中设计的电路图,请在图中圆圈内正确填写表示电表的字母符号;
(2)连接电路前,发现电流表指针位置如图乙所示,此时需要进行的操作是 。连接电路时,开关应该 (选填“断开”或“闭合”);
实验次数 电压U/V 电流I/A 电阻Rx/Ω
1 1.6 0.20 8.0
2 2.0 0.24 8.3
3 0.30
(3)根据图甲的电路图,请用笔画线代替导线,把图丙中的实物图连接成完整电路(有两条导线未连接),要求开关闭合时电流表示数最小,测量时电表示数尽可能精确;
(4)测得的部分数据已记录在表格中,表格中第一行的最后空格栏内应填写的内容是 。在第3次测量时,电压表的示数如图丁所示,根据这三次测得的数据,Rx阻值的平均值为 Ω.
3.(2024年黑龙江齐齐哈尔中考题) 在“伏安法测电阻”实验中,老师准备了阻值未知的定值电阻R、电压表、电流表、两节新干电池、开关、导线若干、滑动变阻器(铭牌上标有“20Ω 1A”)等器材。所有器材均完好。
(1)小夏按照实验操作要求,在检查实验器材时,发现电流表指针的位置如图1所示,出现这一现象的原因是:______________________________。
(2)解决问题后,小夏设计并连接了如图2所示的部分电路,请用笔画线代替导线将图2的电路连接完整(要求:导线不可交叉)。
(3)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调至最______(选填“左”或“右”)端。此时,滑动变阻器的作用是:__________________。
(4)检查电路连接无误,闭合开关。在实验的过程中,电压表示数突然接近最大值,电流表示数几乎为0.若电路中只有一处故障,则发生的故障可能是定值电阻R____________。
(5)排除故障后,小夏继续进行实验,当电压表示数为1.2V时,读出如图3所示的电流表示数,并计算定值电阻的阻值______.小夏认为实验已经完成,小民则认为仅这样就得出定值电阻的阻值不够可靠,原因是:____________________________________。
4.(2025年盐城亭湖区中考模拟题)如图甲是某实验小组测量定值电阻R阻值的实物电路图。
(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P向右移动时,电流表示数变大;
(2)连接好电路,闭合开关S,发现电流表的指针向零刻度线的左边偏转,故障原因是: ;
(3)排除故障后,闭合开关S,移动变阻器的滑片P至某一位置,此时电压表示数为2V,电流表示数如图乙,则定值电阻R为 Ω;
(4)小组同学通过查阅资料了解到有一种可以直接测量电阻的仪表——欧姆表,它可以由电流计改装得到,其电路图如图丙所示。电源电压U恒为3V,R为滑动变阻器,定值电阻R0为10Ω,灵敏电流计G的量程为0~30mA.现把电流计表盘的刻度重新标注为电阻值,将待测电阻接在A、B两端,便可直接读出所测电阻的阻值。完成下列实验步骤:
①把A、B两端直接连接在一起,移动滑动变阻器的滑片P,使电流计的指针偏转到最大刻度处,此时滑动变阻器连入电路的阻值R1为 Ω,电流计表盘的最大刻度处标注的示数为 Ω;②保持滑动变阻器滑片P位置不变,把某定值电阻接在A、B两端,电流计指针刚好处于中间刻度线处,则接入的定值电阻阻值为 Ω;③把另一待测的电阻Rx接在A、B两端,电流计示数为Ix,表盘指针对应的示数应标注为Rx,则Rx= (用U、Ix、R0、R1表示)
【考点4针对训练题答案】
1.(1)c (2)1.9 0.16 11.9 (3)(4)R0
2.(1) (2)调零 断开 (3) (4)Rx阻值的平均值 8.1
3.(1)电流表指针未调到零刻度线处 (2) (3)右 保护电路 (4) 断路 (5) 10 没有进行多次测量取平均值,减小误差
4.(1)(2)电流表正负接线柱接反 (3)10 (4)①90 0 ②100 ③
【例题8】(2024年青海中考题)为测量小灯泡正常发光时的电阻,“飞天”兴趣小组利用图甲所示的实验器材进行了如下实验(小灯泡额定电压为2.5V):
(1)用笔画线代替导线将图甲的实验电路连接完整;
实验次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω
1 1.0 0.20 5.00
2 1.5 0.24 6.25
3 2.0 0.26 7.70
4 2.5
5 3.0 0.30 10.00
(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片应滑到 (选填“A”或“B”)端;闭合开关后发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,电路中出现的故障可能是小灯泡 (选填“短路”或“断路”);
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片,测量得出了如下数据:当电压表示数为2.5V时,电流示数如图乙所示,示数是 A,此时小灯泡的电阻值为 Ω(结果保留两位小数);
(4)根据实验数据绘制了如图丙所示小灯泡的I-U图像,结合数据和图像分析小灯泡的电阻值发生变化的原因: 。
【解析】(1)用“伏安法”测量小灯泡正常发光时的电阻,电压表要和小灯泡并联,电流表与小灯泡串联。根据经验,小灯泡正常发光时的电流约为0.3A,所以电流表选用0~0.6A量程。
(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片应滑到接入电路阻值最大处,即图示中变阻器的B端,这样做的目的是为了保护电路。 闭合开关,小灯泡不亮,电流表无示数,说明可能是电路断路,电压表有示数,则说明电压表两接线柱与电源正负极相连通,则可能是小灯泡断路。
(3) 电压表示数为2.5V时,由图乙可知电流表示数是0.28A,此时小灯泡的电阻值为
(4)图丙中根据实验数据作出的小灯泡的I-U图像不是过原点的直线,说明小灯泡的电阻是变化的,原因是小灯泡两端电压增大,小灯泡中的电流随着增大,灯丝温度升高,小灯泡的电阻增大。
【答案】(1) (3)B 断路 (3)0.28 8.93 (4)灯泡的电阻随温度升高而增大
1.(2024年山东潍坊中考题)为测定一只标有“2.5V”字样的小灯泡正常工作时的电阻,某同学准备了下列器材:待测小灯泡、干电池3节、滑动变阻器、电流表、电压表、开关、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将图甲中的电路补充完整;
(2)闭合开关后,滑片P位于某一位置时,电压表示数如图乙所示,为了让小灯泡正常发光,应将滑动变阻器的滑片P向 (填“左”或“右”)移动;
(3)滑片P调整到适当位置,电压表示数为2.5V,此时电流表示数如图丙所示,则该小灯泡正常工作时的电阻为 Ω,此时滑动变阻器接入电路的电阻为 Ω;
(4)小华认为不用电流表也能测出小灯泡正常工作时的电阻,他又找来一个电阻箱和一个单刀双掷开关,设计了如图丁所示的电路,两虚线框中一处接入电阻箱,另一处接入滑动变阻器,然后进行了下列操作:
①闭合开关S,将单刀双掷开关掷于位置1,调整b处电阻,使电压表示数为2.5V;②将单刀双掷开关掷于位置2,保持b处电阻不变,调整a处电阻,使电压表示数为 V,此时电阻箱的示数即为小灯泡正常工作时的电阻。电阻箱应接在丁图中的 (填“a”或“b”)位置。
2.(2024年湖北中考题)某小组想测量标有“2.5V 0.3A”的小灯泡在不同工作状态下的电阻,设计了如图甲所示实验电路,电源电压不变。
(1)请用笔画线表示导线将图甲中实物电路连接完整。
(2)移动滑动变阻器的滑片至最 端后闭合开关,使电路中的电流在开始测量时最小。向另一端移动滑片,观察到小灯泡在电压达到0.42V时开始发光,此时电流表示数如图乙,读数为 A.
(3)根据实验数据绘制U-I图像如图丙,小灯泡未发光时电阻可能为 。
A.0Ω B.3.1Ω C.3.5Ω D.8.3Ω
(4)随着电流增大,滑动变阻器两端的电压 ,小灯泡的电阻 ,整个电路中的电阻 。(均选填“增大”、“减小”或“不变”)
3.(2024年甘肃临夏中考题)科技兴趣小组测量额定电压为2.5V的灯泡L正常发光时的电阻,实验装置如图甲所示。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示的实物图连接完整;
实验次数 电压表示数/V 电流表示数/A 灯泡亮度
1 1 0.2 较暗
2 2.5 正常发光
3 2.8 0.32 强烈发光
4 6 0 不发光
(2)正确连接电路后,滑动变阻器的滑片从一端移到另一端的过程中(实验过程中曾改变电压表的量程),测得了如表所示的实验数据,根据第 次数据可知,电路出现故障,故障原因是 ,由此也可知电源电压是 V;
(3)实验中滑动变阻器的作用: 、 。小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则灯泡L正常发光时的电阻约为 (结果保留一位小数);
(4)兴趣小组的其中一位同学对灯泡的电阻提出了不同看法,他认为应将5所测电阻取平均值以减小实验误差,你同意该同学的看法吗? ;说说自己的理由: ;
(5)实验装置中有“20Ω 1.5A”“50Ω 2.0A ”两种规格的滑动变阻器,此实验中选用的滑动变阻器规格应为 。
4.(2024年河南驻马店中考二模题)在测量额定电压为2.5V小灯泡的电阻实验中:
(1)请用笔画线代替导线,将图甲的电路连接完整;
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移至______(选填“A”或“B”)端;
(3)正确连接电路后,闭合开关,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡都不发光,且电压表、电流表均无示数。根据上述现象可判断出电路的故障可能是:______;
(4)排除故障后,调节滑动变阻器滑片使电压表示数为2.5V时,小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,为______A,则小灯泡正常发光时的电阻约是______Ω;
(5)测量发现,小灯泡两端电压增大,小灯泡的电阻也增大了,其本质原因是:______;
(6)爱探究的小芳只用两个电流表,添加一个阻值为10Ω的定值电阻R0,利用图丙所示的电路,也测出了该小灯泡正常发光时的电阻,其中关键的操作步骤是:
①调节滑动变阻器的滑片,使电流表A1的示数为______A;②读出电流表A2的示数为I2,则小灯泡正常工作时的电阻R=______(用已知量和测量量表示)。
【考点4针对训练题答案】
1. (1) (2)左 (3)6.25 5 (4)2.5 a
2.(1) (2) 左 0.12 (3) B (4)减小 增大 减小
3.(1) (2)4 灯泡L断路 6 (2)限制电流,保护电路 改变灯泡两端的电压 8.3 (4)不同意 小灯泡的电阻随灯丝温度变化,求平均值没有意义 (5)“50Ω 2.0A ”
4. (1) (2)A (3)滑动变阻器断路 (4) 0.5 5 (5)灯丝的电阻随温度的升高而增大 (6)①0.25 ②

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