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2022浙江省中考科学一轮复习模块三物质科学（物理部分）
第29讲 欧姆定律及电路计算 作业
1、由欧姆定律可以导出公式R=U/I，此式可以说明（ ）
A．当电压增大2倍时，电阻R增大2倍
B．当电流强度增大2倍时，电阻R减小2倍
C．电阻是导体本身的性质，当电压为零时，电阻阻值不变
D．当电压为零时，电阻R也为零
[解析]公式R＝U/I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，与它两端的电压和通过的电流无关，当电压为0时，电阻大小不变，所以ABD选项不正确，C选项正确。
[答案]C。
2、如图电路中，电源电压不变，闭合开关S，电路正常工作一段时间后，电阻R突然断路，则（ ）
A．电流表示数变小 B．电压表示数变为零
C．电灯亮度不变 D．电灯两端电压增大
[解析]由电路图可知，定值电阻R与灯泡L串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。闭合开关S，电路正常工作一段时间后，电阻R突然断路后，电路断路，电路中几乎无电流，所以，电流表的示数变小，灯泡两端的电压变小，电灯的实际功率几乎为零，其亮度变暗，故A正确、CD错误；此时电压表串联在电路中测电源两端的电压，其示数接近电源的电压，故B错误。
[答案]A
3、如图所示是某电子秤内部简化电路。R0是定值电阻，Rx是压敏电阻，阻值随压力增大而减小，电源电压保持不变。闭合开关，当Rx上压力增大时，随之减小的是（ ）
A．通过Rx的电流 B．通过 R0的电流 C．Rx两端的电压 D．R0两端的电压
[解析]由电路图可知，压敏电阻Rx与定值电阻R0串联；因压力传感器的电阻值随所受压力的增大而减小，所以，在压力传感器受到的压力增大的过程中，Rx的阻值减小，电路中的总电阻减小，由I=U/R可知，电路中的电流增大，即通过Rx的电流和通过 R0的电流都增大，故AB错误；由U＝IR可知，R0两端的电压增大，故D错误；因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，Rx两端的电压减小，故C正确。
[答案]C
4、如图所示，电源电压保持不变，滑动变阻器滑片P向右移动时（ ）
A．电流表的示数变大，电压表的示数变大 B．电流表的示数变小，电压表的示数变小
C．电流表的示数变大，电压表的示数变小 D．电流表的示数变小，电压表的示数变大
[解析]由电路图可知，电压表测变阻器电压，两电阻串联；当滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路中的总电阻变大；根据I=U/R可知，电路中的电流变小，即电流表的示数变小；
根据U＝IR可知，定值电阻两端的电压变小；根据串联电路总电压等于各分电压之和可知，滑动变阻器两端的电压变大，即电压表的示数变大。
[答案]D
5、如图电路，电源电压恒定，R1＝12Ω，R2＝6Ω，R3是定值电阻。闭合开关S1，单刀双掷开关S2接a时电流表的示数为0.6A，接b时电流表的示数可能为（ ）
A．0.3 A B．0.6 A C．0.9 A D．1.2 A
[解析]由电路图可知，闭合开关S1，单刀双掷开关S2接a时，R1与R3串联，电流表测电路中的电流，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，由I=U/R可得，电源的电压：U＝Ia（R1+R3）＝0.6A×（12Ω+R3），当闭合开关S1，单刀双掷开关S2接接b时，R2与R3串联，电流表测电路中的电流，则电流表的示数：Ib0.6A，当R3＝0时，Ib＝0.6A1.2A，当R3→∞时，Ib＝0.6A，由R3是定值电阻可知，0.6A＜Ib＜1.2A，结合选项可知C符合。
[答案]C
6、如图所示，能正确表示通过某定值电阻的电流与它两端电压之间关系的图像是( )
[解析]电阻大小与导体的长度、材料和横截面积有关，金属还与温度有关，与电流大小、电压大小无关。而不变时，通过它的电流与它两端的电压成正比。
[答案]B
7、如图所示，闭合开关S后，灯泡L1和L2都发光，两电表均有示数。由于某个灯泡发生故障，两灯泡都熄灭，电流表示数为零，电压表示数比原来还大。以下对电路和电路故障的分析正确的是( )
A．灯泡L1和L2发光时，两灯并联 B．电压表测的是灯泡L1的电压
C．灯泡熄灭是由于灯泡L2开路 D．灯泡熄灭是由于灯泡L2短路
[解析]由图可知，两灯是串联的，电压表测灯L2的电压；两灯的电流相等；某个灯泡发生故障，两灯泡都熄灭，电流表示数为零，说明没有电流或几乎没有电流通过两灯；电压表示数比原来还大，说明主电路正常有电流，从而可知电路中电阻太大导致几乎没有电流。所以是因为与电压表并联的电灯发生了开路。A．灯泡L1和L2发光时，两灯并联，错误；B．电压表测的是灯泡L1的电压，错误；C．灯泡熄灭是由于灯泡L2开路，正确；D．灯泡熄灭是由于灯泡L2短路，错误。
[答案]C
8、如图所示，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压保持不变。闭合开关S，滑动变阻器滑片P从中点向右移动过程中，下列说法正确的是( )
A．电压表示数变大，电流表A1变小
B．电压表示数不变，电流表A2示数变大
C．电压表示数与电流表A2示数的比值变大
D．电流表A2、A1示数之差与电压表示数的乘积变小
[解析]由图可知，R1与R2并联，A1测R2电流，A2测总电流；滑片P向右移动时，R2所在电路的电阻大、电流变小，电压不变；R1所在支路的电压、电流和电阻均不变。
[答案]C
9、如图所示，闭合开关，将滑动变阻器的滑片向上滑动时，观察到的现象是（ ）
A．灯泡变暗，电压表示数变大 B．灯泡变亮，电压表示数不变
C．电路消耗的总功率变小，电压表示数不变 D．电路消耗的总功率变大，电压表示数变大
[解析]这个电路为串联电路，滑动变阻器的滑片向上滑动，其阻值增大，电路总阻值R总＝R滑+R灯，R总阻值也增大，根据欧姆定律I=U/R可以知道I减小，据公式P＝UI以及U＝IR可得P灯＝I2R灯，若I减小则灯泡实际功率P灯减小，灯泡变暗据此可以排除答案B，该电路中电压表测的是总电压，即电源电压，所以示数不变，据此可以排除A和D。
[答案]C
10、新型PTC发热材料可以自动调节电路的电功率，在生活中广泛应用，图甲是PTC调试工作电路，R0是保护电阻，阻值恒定；R1是PTC电阻，阻值随温度变化的图象如图乙所示。闭合开关S，当温度从20℃升高到120℃的过程中（ ）
A．电流表示数先变小后变大 B．电压表示数先变大后变小
C．电流表与电压表示数的比值先变小后变大 D．保护电阻消耗的功率先变大后变小
[解析]A、甲图中，两电阻串联，电压表测R1的电压，电流表测电路的电流，由图乙知，当温度从20℃升高到120℃的过程中，R1的阻值先变小后变大，则根据电阻串联的规律，总电阻先变小后变大，由欧姆定律可知，电路中的电流先变大后变小，即电流表示数先变大后变小，故A错误；B、电路中的电流先变大后变小，根据U＝IR可知，定值电阻R0的电压先变大后变小，由串联电路电压的规律可知，R1的电压先变小后变大，即电压表示数先变小后变大，故B错误；C、根据欧姆定律可知，电压表与电流表的比值等于PTC电阻R1的阻值，所以电压表与电流表的比值先变小后变大，而电流表与电压表的比值先变大后变小，故C错误；D、因电路中的电流先变大后变小，所以根据P＝I2R0可知，保护电阻R0消耗的功率先变大后变小，故D正确。
[答案]D
11、如图甲电路，分别把定值电阻R1、R2（R1＞R2）接入A、B之间后进行实验，并根据电流表和电压表示数画出A、B之间电阻的P﹣U图象，如图乙。如果把R1和R2并联后接入A、B之间进行实验，同理，可以在图乙中画出它的P﹣U图象③。则图象①所对应的电阻和图象③所在的区域分别是（ ）
A．R1和Ⅰ B．R1和Ⅲ C．R2和Ⅰ D．R2和Ⅲ
[解析]根据乙图中①②图象可知，当两电阻分别接入电路后两端电压相同时，①中的功率大于②中的功率，即P1＞P2，又因为功率P=U2/R，以及R1＞R2，当两电阻分别接入电路后两端电压相同时，电阻较小的R2功率大于电阻R1的功率，所以图象①对应的电阻是R2；如果把R1和R2并联后接入A、B之间进行实验，首先根据并联电路中总电阻的求解：，可得并联之后A、B间的电阻要小于R1，同时也小于R2，同理，根据功率P=U2/R可知，在A、B间电压相同时，两电阻并联后电阻最小，那么此时的功率应该最大，则图象应该在①的上方，所以图象③所在的区域应在Ⅰ区域。
[答案]C
12、小华设计了如图所示的输液提示器，在护士站能够观察到药液量的变化。当袋中药液量减少时( )
A．电压表示数减小，灯泡亮度变暗 B．电压表示数减小，灯泡亮度变亮
C．电压表示数增大，灯泡亮度变暗 D．电压表示数增大，灯泡亮度变亮
[解析]由图可知，滑动变阻器与灯串联，电压表测变阻器电压，当药液袋中装入液体时，P上滑，R下半部分被短路，上半部分变小，电压表示数会减小；电流变大，灯变亮。当药液增加时，情况恰好相反。
[答案]B
13、如图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关K，电路正常工作。过了一会儿，两个电表的示数都变大，则电路中出现的故障是（ ）
A．电阻R开路 B．电阻R短路 C．灯L开路 D．灯L短路
[解析]A、如果电阻R断路，电流表示数变为零。故A不符合题意；B、如果电阻R短路，电压表测量电源电压，示数变大；电路总电阻减小，电路电流增大，电流表示数增大。故B符合题意；C、如果灯L发生了断路，电流表示数变为零。故C不符合题意；D、如果灯L发生了短路，电压表示数变为零。故D不符合题意。
[答案]B
14、如图所示电阻R1的阻值为20Ω，电源电压不变。当S1、S2开、S3闭合时，电流表的示数为0.45A；S1断开，S2、S3闭合时，电流表示数为0.75A，下列说法正确的是（ ）
A．电源电压是15V B．S2、S3断开S1闭合时，电流表的示数是0.3A
C．R2的阻值是30Ω D．S1、S2闭合S3断开时，电流表的示数是0.18A
[解析]A．当S1、S2断开，S3闭合时，电路为R1的简单电路，电流表测通过R1的电流，由I=U/R可得，电源电压为U＝I1R1＝0.45A×20Ω＝9V，故A错误；C．当S1断开，S2、S3闭合时，两电阻并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以此时通过R1的电流仍为0.45A不变，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过电阻R2的电流为I2＝I﹣I1＝0.75A﹣0.45A＝0.3A，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以电阻R2的阻值R2=U/I=9V/0.2A=30Ω，故C正确；B．当S2、S3断开，S1闭合时，两电阻串联，电流表测电路中的电流，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以电路中电流表的示数I′=U/(R1+R2)=9V/(20Ω+30Ω)=0.18A，故B错误；D．当S1、S2闭合S3断开时，电路为R2的简单电路，电流表测通过R2的电流，则电流表的示数I″=U/R=9V/30Ω=0.3A，故D错误。
[答案]C
16、两个电阻甲和乙，规格分别为“6V 0.3A”和“4V 0.4A”，将它们串联接入3V的电路中，则甲、乙两电阻两端的电压之比为______；将它们并联接入同样的电路中，通过甲、乙两电阻的电流之比为_______。
[解析] 甲和乙，规格分别为“6V 0.3A”和“4V 0.4A”则由欧姆定律可知其电阻分别为20Ω、10Ω；当它们串联时，电压与电阻成正比，为2:1；当它们并联时，电压都为3V，电流与电阻成反比，为1：2.
[答案]2：1; 1：2
16、电阻R1与R2的I—U图像如图所示。当R2上的电压为1.5V时，R2的阻值是______Ω；若将它们并联连接到电压为2.5V的电源上，则干路的电流是_____A。
[解析]查表可知，R2电压1.5V时，电流0.15A，则根据欧姆定律变形式R=U/I=1.5V/0.15A＝10Ω；R1为定值电阻R=U/I=2V/0.4A=5Ω；当它们并联时，电压为2.5V，查表可知此时R2电流为0.2A，而R1的电流I1=U1/R1=2.5V/5Ω=0.5A，故总电流I＝0.5A+0.2A＝0.7A。
[答案]10；0.7
17、如图所示的电路中，电阻R0为6Ω，电源电压不变。把“6V 3W”的小灯泡接在AB间，CD间接电流表，闭合开关S，小灯泡正常发光，则电源电压为______V，电流表的示数为________A。如果把这个小灯泡接在CD间，AB间接电压表，闭合开关S，若灯丝电阻与正常发光时相同，则电压表的示数为______V。
[解析]小灯泡正常发光，则电源电压等于灯额定电压6V，通过该灯的电流I=P/U=3W/6V=0.5A，而R0的电流I0=U0/R0=6V/6Ω=1A，所以CD间的电流表示数为0.5A+1A＝1.5A； 如果把这个小灯泡接在CD间，AB间接电压表，闭合开关S，若灯丝电阻与正常发光时相同，该灯R=U2/P=(6V)2/3W=12Ω不变，电阻与灯串联，R总＝6Ω+12Ω＝18Ω，电源电压还是6,则U0＝[6Ω/（6+12Ω）]×6V=2V。
[答案]6； 1.5； 2
18、如图甲所示的电路中，电源电压为9V保持不变，G为灵敏电流计，其内电阻为Rg保持不变；R为热敏电阻，其阻值与温度的关系如图乙所示。闭合开关，当热敏电阻所在的环境温度等于20℃时，电流计的示数是2mA。则当电流计的示数是9mA时，热敏电阻的阻值是_____Ω，它所在的环境温度是_____℃。
[解析] 由图乙知，20℃时热敏电阻的阻值R＝4000Ω，由串联电路特点及欧姆定律得：U＝I1(R＋Rg)，即：9V＝0.002A×(4000Ω＋Rg)，解得：Rg＝500Ω；当电流I2＝9mA＝0.009A时，由串联电路特点及欧姆定律得：U＝I2(R′＋Rg)，即：9V＝0.009A×(R′＋500Ω)，解得：R′＝500Ω。由图乙知，此时热敏电阻的温度t＝140℃。
[答案]500； 140
19、某款水位自动测控仪的测量原理如图甲所示，电源电压U恒为15V，定值电阻R0＝10Ω，R1为一竖直固定光滑金属棒，总长40cm，阻值为20Ω，其接入电路的阻值与对应棒长成正比。弹簧上端固定，滑片P固定在弹簧下端且与R1接触良好，滑片及弹簧的阻值、重力均不计。圆柱体M通过无伸缩的轻绳挂在弹簧下端，重80N，高60cm，底面积为100cm2。当水位处于最高位置A时，M刚好浸没在水中，此时滑片P恰好在R1最上端；当水位降至最低位置B时，M的下表面刚好离开水面。已知弹簧所受拉力F与其伸长量ΔL的关系如图乙所示。闭合开关S，试问：
(1)当水位下降时，金属棒接入电路的长度_____，电压表示数_______(两空均填“增大”或“减小”)。
(2)当水位处于位置A时，电压表的示数为______。
(3)水位由位置A降至B这一过程，弹簧的长度增加了多少？电压表的示数变化了多少？(已知ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg)
[解析] 当水位下降至B时，弹簧所受拉力为物体重力80N，对应弹簧伸长量为40cm，当水位处于A时，F浮＝ρgV＝1×103kg/m3×10N/kg×6×10－3m3＝60N，则此时弹簧所受拉力为20N，对应伸长量为10cm，则弹簧长度变化量为30cm。由于金属棒长40cm，电阻20Ω，则长度变化30cm后，接入阻值为5Ω，此时电阻之比为2∶1，由串联分压可得金属棒电压为5V，初始为10V，故变化量为5V。
[答案]（1）减小； 减小（2） 10V （3）5V
21清风明月(共27张PPT)
2022浙江省中考科学一轮复习
模 块 三
物质科学（物理部分）
第29讲 欧姆定律及电路计算
〇知识框架
2022浙江省中考科学一轮复习之模块三物质科学（物理部分）
欧姆定律
内容
I=U/R
同时同段
电流与电阻关系
电流与电压关系
电路特点
应 用
伏安法测电阻
原理
基本操作
多次测量
计算I、U、R
判断电表示数变化
并联电路
串联电路
电流关系
电压关系
电阻关系
电流关系
电压关系
电阻关系
一、欧姆定律
1、研究电流与电压、电阻的关系：
①保持 不变，改变电压，研究电流随电压的变化关系。
结论：电阻一定的情况下，导体中的电流与该导体两端的电压成 ；
②保持 不变，改变电阻，研究电流随电阻的变化关系。
结论：电压一定的情况下，导体中的 与该导体的 成反比。
电阻
正比
电流
电阻
〇回归教材
2、欧姆定律的内容和数学表达式：
（1）内容：通过导体中的电流，跟这段导体两端的电压成________，跟这段导体的电阻成_______。
（2）表达式：_____________
注意：电阻是导体的一种特性，不会因为电压、电流的改变而改变，因此电阻不与电压成正比，不与电流成反比。
正比
反比
I＝U/R
3、使用欧姆定律的注意事项：
A、注意“同体性、同时性和统一性”：
（1）_______：即同一段导体或同一电路上的I、U、R。
（2）_______：即同一时间，也就是电路在同一状态下的I、U、R。
（3）_______：即单位要统一，I、U、R的国际单位分别为安、伏和欧。B、注意“适用范围”：
欧姆定律适用于从电源正极到负极之间的整个电路或其中某一部分电路，并且是纯电阻电路。
同体性
同时性
统一性
C、注意“I=U/R”与“R=U/I”的区别：
欧姆定律表达式I=U/R表示：导体中的电流与导体两端的电压和导体中的电阻有关。当电阻R一定时，导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比；当导体两端电压U一定时，导体中的电流I与导体的电阻R成反比。
欧姆定律表达式变形公式R=U/I表示：某段导体的电阻数值上等于这段导体两端电压与其通过的电流的比值，这个比值R是导体的本身属性，不能理解为R与U成正比，与I成反比，这也是物理与数学的不同之处。
二、伏安法测电阻
1、原理：____________。
2、电路图：
3、减小误差的方法：多次测量取__________。
R＝U/I
平均值
4、实验步骤：
（1）连接实物电路。连接线路时先 开关，滑动变阻器“ ”连接，并将其滑片移到 处；连接电流表和电压表时应注意电流“ ”进“ ”出及选择合适的量程；
（2）检查电路无误后， 开关，三次改变滑动变阻器的阻值，分别读出电流表和电压表的示数并记录。
（3）算出三次Rx的值 ，求出 ；
（4）整理器材。
注意事项：
A、滑动变阻器起到的作用： 和 ；
B、实验中测三组数据的目的： 。
断开
一上一下
最大阻值
闭合
平均值
保护电路
改变电路中的电流和电压
多次测量求平均值，以减小误差
三、串、并联电路的特点：
四、根据串、并联电路的特点和欧姆定律的公式可进行有关计算。
1、解题的方法：
(1)根据题意画出电路图，看清电路的组成(串联还是并联)；
(2)明确题目给出的已知条件与未知条件，并在电路图上标明；
(3)针对电路特点依据欧姆定律进行分析；
(4)列式解答。
2、滑动变阻器滑片移动时，电表的示数变化范围问题：
解决此类问题的关键是把变化问题变成不变问题，把问题简单化。根据开关的断开与闭合情况或滑动变阻器滑片的移动情况，画出等效电路图，然后应用欧姆定律，结合串、并联电路的特点进行有关计算。
3、如何判断电压表、电流表的示数变化
（1）明确电路的连接方式和各元件的作用
例如：开关在电路中并不仅仅是起控制电路通断的作用，有时开关的断开和闭合会引起短路，或改变整个电路的连接方式，进而引起电路中电表示数发生变化。
（2）认清滑动变阻器的连入阻值。
例如：如果在与变阻器的滑片P相连的导线上接有电压表，则此变阻器的连入阻值就是它的最大阻值，并不随滑片P的滑动而改变。
（3）弄清电路图中电表测量的物理量在分析电路前，必须通过观察弄清各电表分别测量哪部分电路的电流或电压。
例如：若发现电压表接在电源两极上，则该电压表的示数是不变的。
（4）分析电路的总电阻怎样变化和总电流的变化情况。
（5）最后综合得出电路中电表示数的变化情况。
〇典例剖析
例1、如图所示是某导体中的电流I跟它两端电压U的关系图像，该导体的阻值为( )
A．40Ω B．30Ω
C．20Ω D．10Ω
D
解析：
由图像可知，通过导体的电流I跟它两端的电压U成正比，则导体为定值电阻。当导体两端的电压U＝4V时，通过的电流I＝0.4A，由I＝U/R可得，导体的电阻：R＝U/I＝4V/0.4A＝10Ω。
所以本题答案：D。
例2、甲、乙两地相距30km，在甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线，已知输电线的电阻与其长度成正比。现输电线在某处发生了短路，为确定短路位置，甲地检修员先用如图所示的测量仪接入AB时，电流表的示数为0.2A，乙地检修员后用相同的测量仪接入CD时，电流表的示数为0.3A。则短路位置离甲地( )
A．18km B．15km
C．12km D．10km
A
解析：
由题知，甲、乙两地相距30km，输电线的电阻与其长度成正比，设每千米输电线的电阻为R0，短路位置离甲地的距离为s，则短路位置离乙地的距离为30km－s，AB间的总电阻(两条输电线的总长度为2s)：RAB＝2sR0，同理可得，CD间的总电阻：RCD＝2(30km－s)R0。用如图所示的测量仪进行检测时，电源电压不变，所以由欧姆定律得：U＝IABRAB，U＝ICDRCD，因电源电压不变，所以可得IABRAB＝ICDRCD，代入数据有：0.2A×2sR0＝0.3A×2(30km－s)R0，解得：s＝18km。
所以本题答案：A。
例3、某电子玩具表面有a、b两个插孔，若把电压表正确接上插孔，示数为3V；若把电流表正确接上插孔，示数为0.3A。下列正确反映玩具内部连接情况的电路图是( )
D
解析：
A.当电流表接入a、b中时，两电阻并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以干路电流表的示数I＝U/R＋U/R＝3V/10Ω＋ 3V/10Ω ＝0.6A，故A不符合题意；B.当电压表接入a、b中时，两电阻串联，电压表测上面电阻两端的电压，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以电路中的电流I＝U/(R+R)＝U/2R，则电压表的示数U′＝IR＝U/2R×R＝U/2＝3V/2＝1.5V，故B不符合题意； C.当电流表接入a、b中时，两电阻串联，电流表测电路中的电流，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，电路中电流表的示数I＝U/R＝3V/(10Ω+10Ω)＝0.15A，故C不符合题意；D.当电压表接入a、b中时，电压表测电源两端的电压，其示数为3V；当电流表接入a、b中时，两电阻并联，电流表测上面支路的电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以电流表的示数I＝U/R＝3V/10Ω＝0.3A，故D符合题意。
所以本题答案：D。
例4、如图，在探究“电流与电阻关系”时，电源电压恒为3V，实验准备了阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的电阻，当将10Ω的电阻接入R所在位置时，调节滑动变阻器，使电压表的示数为2V，再分别用5Ω、20Ω的电阻替换10Ω的电阻进行实验。下列说法正确的是( )
A．用5Ω电阻替换，滑片P应向右端移动，电流表示数变大
B．用5Ω电阻替换，滑片P应向左端移动，电流表示数变小
C．用20Ω电阻替换，滑片P应向左端移动，电流表示数变大
D．用20Ω电阻替换，滑片P应向右端移动，电流表示数变小
D
解析：
由图知，定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测定值电阻两端的电压，电流表测电路中的电流。当将10Ω的电阻接入R所在位置时，调节滑动变阻器，使电压表的示数为2V。AB、用5Ω电阻替换，即R的阻值减小，根据串联电路的分压规律可知，其两端的电压减小，为了控制它两端电压不变(即电压表示数不变)，应减小变阻器两端的电压来增大R两端的电压，根据串联电路分压规律可知，需要减小滑动变阻器的电阻，即滑片P应向左端移动。由于总电阻减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，即电流表示数变大，故AB错误；CD、用20Ω电阻替换，即R的阻值变大，根据串联电路的分压规律可知，其两端的电压变大，为了控制它两端电压不变，应增大变阻器两端的电压来减小R两端的电压，根据串联电路分压规律可知，需要增大滑动变阻器的电阻，即滑片P应向右端移动，由于总电阻增大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，即电流表示数变小，故C错误，D正确。
所以本题答案：D。
例5、如图所示是一种常见的身高体重测量仪，其中质量的测量是利用传感器输出电压与作用在其上的压力成正比的原理。质量为M0的测重台置于压力传感器上，当测重台没有站人时，输出电压为U0。当某同学站上测重台时，输出电压为U，则该同学的质量为( )
A．U0 B．U0
C．(U－U0) D．(U－U0)
C
解析：
因物体对水平面的压力和自身的重力相等，所以质量为M0的测重台置于压力传感器上时，传感器受到的压力F0＝M0g，没站人时传感器输出电压为U0，当某同学站上后输出电压为U。设该同学的质量为m，则传感器受到的压力F＝(M0＋m)g，因传感器输出电压与作用在其上的压力成正比，所以U0/F0 ＝U/F，即U0/M0g＝U/(M0+m)g，解得：
m＝(U－U0)。
所以本题答案：C。
例6、小明对“篮球在空气中是否受到浮力”进行探究，由此进行一系列的思考与实验，并最终设计出可直接测量空气密度的简易“空气密度仪”。
(1)如图甲，将一个带阀门的篮球放在天平的托盘上，阀门连接未充气的气球，且处于关闭状态。加砝码使天平平衡。打开阀门，气球变大，天平指针向右偏转。指针向右偏转的原因是 。
随着气球体积变大，排开空气体积变大，根据阿基米德原理，受到空气浮力也变大，篮球对左盘的压力减小
(2)为测量篮球受到的浮力大小，小明设计了如图乙所示的电路。电路中电源电压U为6伏，定值电阻R0的阻值为10欧，R是力敏电阻，其阻值与所受压力FB的关系如图丙所示。当左盘中篮球未给气球充气时，电流表示数为0.2安；当篮球给气球充气到体积为篮球的2倍时(篮球体积不变)，电流表示数为0.15安。力敏电阻R所受压力FB与篮球对左侧托盘的压力FA的关系如图丁所示。请计算篮球所受的浮力。
(3)图乙中篮球和气球内的气体总质量保持不变，并控制气球体积为篮球的2倍，在电压表指针所指的刻度盘上标上对应的空气密度值，就制成了一台测量当地空气密度的“空气密度仪”。现用此装置测量大于1.29千克/米3的空气密度，指针大致指示在何处？请在图戊的刻度盘中用箭头标出，并写出你的判断依据。
解析:
（1）由题意和图可知，随着气球体积变大，排开空气体积变大，根据阿基米德原理，受到空气浮力也变大，篮球对左盘的压力减小；
(2)由欧姆定律I1＝U/R总得：R总＝U/I1＝6伏/0.2安＝30欧，则R1＝R总－R0＝30欧－10欧＝20欧，由图丙得FB1＝309牛。根据图丁可知FB是FA的50倍，故FB1＝309牛对应的FA1＝6.18牛；I2＝U/R′总得：R′总＝U/I2＝6伏/0.15安＝40欧，则R2＝R′总－R0＝40欧－10欧＝30欧，由图丙得FB2＝300牛，由图丁可知FA2＝6.00牛。根据阿基米德原理及对篮球和气球整体受力分析：
A盘前后两次受到的压力差等于篮球所受浮力的2倍，即：FA1－FA2＝2F浮，F浮＝(FA1－FA2)/2＝(6.18牛－6.00牛)/2＝0.09牛
(3)指针如图；与密度为1.29千克/米3的空气相比，装置在密度大于1.29千克/米3的空气中，受到浮力较大，则篮球对盘的压力较小，力敏电阻所受压力也较小，电阻较大，电路中的电流较小，则电压表示数较小。
所以本题答案：
（1）随着气球体积变大，排开空气体积变大，根据阿基米德原理，受到空气浮力也变大，篮球对左盘的压力减小 （2）0.09N；（3）见上图。
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2022浙江省中考科学一轮复习之模块三 物质科学（物理部分）
第29讲 欧姆定律及电路计算（课堂讲解）
〇知识框架
〇回归教材
一、欧姆定律
1、研究电流与电压、电阻的关系：
①保持 不变，改变电压，研究电流随电压的变化关系。
结论：电阻一定的情况下，导体中的电流与该导体两端的电压成 ；
②保持 不变，改变电阻，研究电流随电阻的变化关系。
结论：电压一定的情况下，导体中的 与该导体的 成反比。
2、欧姆定律的内容和数学表达式：
（1）内容：通过导体中的电流，跟这段导体两端的电压成_____，跟这段导体的电阻成_______。
（2）表达式：_____________ ;
注意：电阻是导体的一种特性，不会因为电压、电流的改变而改变，因此电阻不与电压成正比，不与电流成反比。
3、使用欧姆定律的注意事项：
A、注意“同体性、同时性和统一性”：
（1）_______：即同一段导体或同一电路上的I、U、R。
（2）_______：即同一时间，也就是电路在同一状态下的I、U、R。
（3）_______：即单位要统一，I、U、R的国际单位分别为安、伏和欧。
B、注意“适用范围”：
欧姆定律适用于从电源正极到负极之间的整个电路或其中某一部分电路，并且是纯电阻电路。
C、注意“I=U/R”与“R=U/I”的区别：
欧姆定律表达式I=U/R表示：导体中的电流与导体两端的电压和导体中的电阻有关。当电阻R一定时，导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比；当导体两端电压U一定时，导体中的电流I与导体的电阻R成反比。
欧姆定律表达式变形公式R=U/I表示：某段导体的电阻数值上等于这段导体两端电压与其通过的电流的比值，这个比值R是导体的本身属性，不能理解为R与U成正比，与I成反比，这也是物理与数学的不同之处。
二、伏安法测电阻
1、原理：____________。
2、电路图：
3、减小误差的方法：多次测量取__________。
4、实验步骤：
（1）连接实物电路。连接线路时先 开关，滑动变阻器“ ”连接，并将其滑片移到 处；连接电流表和电压表时应注意电流“ ”进“ ”出及选择合适的量程；
（2）检查电路无误后， 开关，三次改变滑动变阻器的阻值，分别读出电流表和电压表的示数并记录。
（3）算出三次Rx的值 ，求出 ；
（4）整理器材。
注意事项：
A、滑动变阻器起到的作用： 和 ；
B、实验中测三组数据的目的： 。
三、串、并联电路的特点：
四、根据串、并联电路的特点和欧姆定律的公式可进行有关计算。
1、解题的方法：
(1)根据题意画出电路图，看清电路的组成(串联还是并联)；
(2)明确题目给出的已知条件与未知条件，并在电路图上标明；
(3)针对电路特点依据欧姆定律进行分析；
(4)列式解答。
2、滑动变阻器滑片移动时，电表的示数变化范围问题：
解决此类问题的关键是把变化问题变成不变问题，把问题简单化。根据开关的断开与闭合情况或滑动变阻器滑片的移动情况，画出等效电路图，然后应用欧姆定律，结合串、并联电路的特点进行有关计算。
3、如何判断电压表、电流表的示数变化
（1）明确电路的连接方式和各元件的作用
例如：开关在电路中并不仅仅是起控制电路通断的作用，有时开关的断开和闭合会引起短路，或改变整个电路的连接方式，进而引起电路中电表示数发生变化。
（2）认清滑动变阻器的连入阻值。
例如：如果在与变阻器的滑片P相连的导线上接有电压表，则此变阻器的连入阻值就是它的最大阻值，并不随滑片P的滑动而改变。
（3）弄清电路图中电表测量的物理量在分析电路前，必须通过观察弄清各电表分别测量哪部分电路的电流或电压。
例如：若发现电压表接在电源两极上，则该电压表的示数是不变的。
（4）分析电路的总电阻怎样变化和总电流的变化情况。
（5）最后综合得出电路中电表示数的变化情况。
〇典例剖析
例1、如图所示是某导体中的电流I跟它两端电压U的关系图像，该导体的阻值为( )
A．40Ω B．30Ω C．20Ω D．10Ω
（例1图） （例2图）
例2、甲、乙两地相距30km，在甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线，已知输电线的电阻与其长度成正比。现输电线在某处发生了短路，为确定短路位置，甲地检修员先用如图所示的测量仪接入AB时，电流表的示数为0.2A，乙地检修员后用相同的测量仪接入CD时，电流表的示数为0.3A。则短路位置离甲地( )
A．18km B．15km C．12km D．10km
例3、某电子玩具表面有a、b两个插孔，若把电压表正确接上插孔，示数为3V；若把电流表正确接上插孔，示数为0.3A。下列正确反映玩具内部连接情况的电路图是( )
例4、如图，在探究“电流与电阻关系”时，电源电压恒为3V，实验准备了阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的电阻，当将10Ω的电阻接入R所在位置时，调节滑动变阻器，使电压表的示数为2V，再分别用5Ω、20Ω的电阻替换10Ω的电阻进行实验。下列说法正确的是( )
A．用5Ω电阻替换，滑片P应向右端移动，电流表示数变大
B．用5Ω电阻替换，滑片P应向左端移动，电流表示数变小
C．用20Ω电阻替换，滑片P应向左端移动，电流表示数变大
D．用20Ω电阻替换，滑片P应向右端移动，电流表示数变小
（例4图） （例5图）
例5、如图所示是一种常见的身高体重测量仪，其中质量的测量是利用传感器输出电压与作用在其上的压力成正比的原理。质量为M0的测重台置于压力传感器上，当测重台没有站人时，输出电压为U0。当某同学站上测重台时，输出电压为U，则该同学的质量为( )
A．U0 B．U0 C．(U－U0) D．(U－U0)
例6、小明对“篮球在空气中是否受到浮力”进行探究，由此进行一系列的思考与实验，并最终设计出可直接测量空气密度的简易“空气密度仪”。
(1)如图甲，将一个带阀门的篮球放在天平的托盘上，阀门连接未充气的气球，且处于关闭状态。加砝码使天平平衡。打开阀门，气球变大，天平指针向右偏转。指针向右偏转的原因是 。
(2)为测量篮球受到的浮力大小，小明设计了如图乙所示的电路。电路中电源电压U为6伏，定值电阻R0的阻值为10欧，R是力敏电阻，其阻值与所受压力FB的关系如图丙所示。当左盘中篮球未给气球充气时，电流表示数为0.2安；当篮球给气球充气到体积为篮球的2倍时(篮球体积不变)，电流表示数为0.15安。力敏电阻R所受压力FB与篮球对左侧托盘的压力FA的关系如图丁所示。请计算篮球所受的浮力。
(3)图乙中篮球和气球内的气体总质量保持不变，并控制气球体积为篮球的2倍，在电压表指针所指的刻度盘上标上对应的空气密度值，就制成了一台测量当地空气密度的“空气密度仪”。现用此装置测量大于1.29千克/米3的空气密度，指针大致指示在何处？请在图戊的刻度盘中用箭头标出，并写出你的判断依据。
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2022浙江省中考科学一轮复习模块三物质科学（物理部分）
第29讲 欧姆定律及电路计算 作业
1、由欧姆定律可以导出公式R=U/I，此式可以说明（ ）
A．当电压增大2倍时，电阻R增大2倍
B．当电流强度增大2倍时，电阻R减小2倍
C．电阻是导体本身的性质，当电压为零时，电阻阻值不变
D．当电压为零时，电阻R也为零
2、如图电路中，电源电压不变，闭合开关S，电路正常工作一段时间后，电阻R突然断路，则（ ）
A．电流表示数变小 B．电压表示数变为零
C．电灯亮度不变 D．电灯两端电压增大
（第2题图） （第3题图） （第4题图） （第5题图）
3、如图所示是某电子秤内部简化电路。R0是定值电阻，Rx是压敏电阻，阻值随压力增大而减小，电源电压保持不变。闭合开关，当Rx上压力增大时，随之减小的是（ ）
A．通过Rx的电流 B．通过 R0的电流 C．Rx两端的电压 D．R0两端的电压
4、如图所示，电源电压保持不变，滑动变阻器滑片P向右移动时（ ）
A．电流表的示数变大，电压表的示数变大 B．电流表的示数变小，电压表的示数变小
C．电流表的示数变大，电压表的示数变小 D．电流表的示数变小，电压表的示数变大
5、如图电路，电源电压恒定，R1＝12Ω，R2＝6Ω，R3是定值电阻。闭合开关S1，单刀双掷开关S2接a时电流表的示数为0.6A，接b时电流表的示数可能为（ ）
A．0.3 A B．0.6 A C．0.9 A D．1.2 A
6、如图所示，能正确表示通过某定值电阻的电流与它两端电压之间关系的图像是( )
7、如图所示，闭合开关S后，灯泡L1和L2都发光，两电表均有示数。由于某个灯泡发生故障，两灯泡都熄灭，电流表示数为零，电压表示数比原来还大。以下对电路和电路故障的分析正确的是( )
A．灯泡L1和L2发光时，两灯并联 B．电压表测的是灯泡L1的电压
C．灯泡熄灭是由于灯泡L2开路 D．灯泡熄灭是由于灯泡L2短路
（第7题图） （第8题图） （第9题图）
8、如图所示，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压保持不变。闭合开关S，滑动变阻器滑片P从中点向右移动过程中，下列说法正确的是( )
A．电压表示数变大，电流表A1变小
B．电压表示数不变，电流表A2示数变大
C．电压表示数与电流表A2示数的比值变大
D．电流表A2、A1示数之差与电压表示数的乘积变小
9、如图所示，闭合开关，将滑动变阻器的滑片向上滑动时，观察到的现象是（ ）
A．灯泡变暗，电压表示数变大 B．灯泡变亮，电压表示数不变
C．电路消耗的总功率变小，电压表示数不变 D．电路消耗的总功率变大，电压表示数变大
10、新型PTC发热材料可以自动调节电路的电功率，在生活中广泛应用，图甲是PTC调试工作电路，R0是保护电阻，阻值恒定；R1是PTC电阻，阻值随温度变化的图象如图乙所示。闭合开关S，当温度从20℃升高到120℃的过程中（ ）
A．电流表示数先变小后变大 B．电压表示数先变大后变小
C．电流表与电压表示数的比值先变小后变大 D．保护电阻消耗的功率先变大后变小
（第10题图） （第11题图）
11、如图甲电路，分别把定值电阻R1、R2（R1＞R2）接入A、B之间后进行实验，并根据电流表和电压表示数画出A、B之间电阻的P﹣U图象，如图乙。如果把R1和R2并联后接入A、B之间进行实验，同理，可以在图乙中画出它的P﹣U图象③。则图象①所对应的电阻和图象③所在的区域分别是（ ）
A．R1和Ⅰ B．R1和Ⅲ C．R2和Ⅰ D．R2和Ⅲ
12、小华设计了如图所示的输液提示器，在护士站能够观察到药液量的变化。当袋中药液量减少时( )
A．电压表示数减小，灯泡亮度变暗 B．电压表示数减小，灯泡亮度变亮
C．电压表示数增大，灯泡亮度变暗 D．电压表示数增大，灯泡亮度变亮
（第12题图） （第13题图） （第14题图）
13、如图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关K，电路正常工作。过了一会儿，两个电表的示数都变大，则电路中出现的故障是（ ）
A．电阻R开路 B．电阻R短路 C．灯L开路 D．灯L短路
14、如图所示电阻R1的阻值为20Ω，电源电压不变。当S1、S2开、S3闭合时，电流表的示数为0.45A；S1断开，S2、S3闭合时，电流表示数为0.75A，下列说法正确的是（ ）
A．电源电压是15V B．S2、S3断开S1闭合时，电流表的示数是0.3A
C．R2的阻值是30Ω D．S1、S2闭合S3断开时，电流表的示数是0.18A
15、两个电阻甲和乙，规格分别为“6V 0.3A”和“4V 0.4A”，将它们串联接入3V的电路中，则甲、乙两电阻两端的电压之比为______；将它们并联接入同样的电路中，通过甲、乙两电阻的电流之比为_______。
16、电阻R1与R2的I—U图像如图所示。当R2上的电压为1.5V时，R2的阻值是______Ω；若将它们并联连接到电压为2.5V的电源上，则干路的电流是_____A。
（第16题图） （第17题图） （第18题图）
17、如图所示的电路中，电阻R0为6Ω，电源电压不变。把“6V 3W”的小灯泡接在AB间，CD间接电流表，闭合开关S，小灯泡正常发光，则电源电压为______V，电流表的示数为________A。如果把这个小灯泡接在CD间，AB间接电压表，闭合开关S，若灯丝电阻与正常发光时相同，则电压表的示数为______V。
18、如图甲所示的电路中，电源电压为9V保持不变，G为灵敏电流计，其内电阻为Rg保持不变；R为热敏电阻，其阻值与温度的关系如图乙所示。闭合开关，当热敏电阻所在的环境温度等于20℃时，电流计的示数是2mA。则当电流计的示数是9mA时，热敏电阻的阻值是_____Ω，它所在的环境温度是_____℃。
19、某款水位自动测控仪的测量原理如图甲所示，电源电压U恒为15V，定值电阻R0＝10Ω，R1为一竖直固定光滑金属棒，总长40cm，阻值为20Ω，其接入电路的阻值与对应棒长成正比。弹簧上端固定，滑片P固定在弹簧下端且与R1接触良好，滑片及弹簧的阻值、重力均不计。圆柱体M通过无伸缩的轻绳挂在弹簧下端，重80N，高60cm，底面积为100cm2。当水位处于最高位置A时，M刚好浸没在水中，此时滑片P恰好在R1最上端；当水位降至最低位置B时，M的下表面刚好离开水面。已知弹簧所受拉力F与其伸长量ΔL的关系如图乙所示。闭合开关S，试问：
(1)当水位下降时，金属棒接入电路的长度_____，电压表示数_______(两空均填“增大”或“减小”)。
(2)当水位处于位置A时，电压表的示数为______。
(3)水位由位置A降至B这一过程，弹簧的长度增加了多少？电压表的示数变化了多少？(已知ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg)
21清风明月
