2024中考物理三轮冲刺压轴题专项突破-欧姆定律（有解析）

2024中考物理三轮冲刺压轴题专项突破-欧姆定律
一、讲方法
．电流、电压和电阻的关系
物理量 串联(等流分压成正比) 并联(等压分流成反比)
电流
电压
电阻 ；个相同电阻串联：串联电路电阻值越串越大； 串联总电阻比每一个参与串联的电阻阻值都大 ；个相同电阻并联：并联电路电阻值越并越小； 两个电阻并联：，并联总电阻比每一个参与并联的电阻阻值都小
比例关系 ； ；
．思路讲解 中考时欧姆定律的题型很多，包括比例题、图表题、实验题、电表变化题、求解范围值题、求解最值题、与生活实际结合题，等等，一般我们会采用以下的解题思路： 第一步：分析题，然后找出相对应的电路状态，并画出等效电路图； 第二步：根据题目中提供的条件列出等式方程； 第三步：将相应的物理量带入等式方程求解． 在列等式方程过程中，我们要注意两方面：电路的同时性同一时刻或同一状态的情况下、同体性同一个研究对象；电路中的不变量一般电路中总电压和定值电阻是不变的。
二、学思路
铺垫
如图所示，电源两端电压保持不变，电阻的阻值为，电阻的阻值为． 当开关闭合时，电压表示数为．求：
( 1 )电流表的示数．
( 2 )电源两端的电压．
【答案】 (1)
(2)
【解析】 (1)开关闭合时，两电阻串联，电压表测量的是电阻两端的电压，
电路中的电流，即电流表示数为．
故答案为：．
(2)根据欧姆定律可得，
两端的电压，
则电源电压．
故答案为：．
①分析电路串并联、已知物理量 ②两端电压为③④
铺垫
如图甲是某电子秤的原理示意图，为定值电阻，托盘下方的电阻为压敏电阻，其电阻大小与托盘内所放物体质量大小的关系图如图乙所示．已知电源电压为保持不变．

( 1 )当托盘为空时，电阻？
( 2 )若托盘为空时，电流表示数为，求定值电阻的阻值．
( 3 )若放入某物体后，电流表示数为，求该物体的质量大小．
【答案】 (1)
(2)定值电阻的阻值为
(3)该物体的质量为
【解析】 (1)当托盘为空时，物体质量为，根据图象可知的电阻为．
故答案为：．
(2)若托盘为空时，电流表示数为，
由可得，电路的总电阻：，
根据串联电路的特点可得，的阻值：．
故答案为：定值电阻的阻值为．
(3)若放入某物体后，电流表示数为，
则此时电路的总电阻：，
则的电阻：，
由图象可知，此时物体质量为．
故答案为：该物体的质量为．
①分析电路原理 ②电阻可变 ③由图可知不同情况下的电阻值 ④，由图可知电阻 ⑤⑥⑦由此时求
压轴题
某种电子秤的构造及工作原理电路如图所示，其中为定值电阻，为压敏电阻，的阻值与所受压力之间满足关系式（关系式中压力的单位是，电阻的单位是），电子秤称量由量程为的电压表改装而成．已知：定值电阻的阻值为，空载时的阻值为，电源电压保持不变．（）问：
( 1 )空载时电压表的示数为多少？
( 2 )电子秤的最大称量值为多少千克？
( 3 )若要使电子秤的最大称量值变为，在不改变电源电压和电压表量程下，的阻值应变为多少？
【答案】 (1)
(2)
(3)
【解析】 (1)由图可知：电阻与串联，电压表测量电阻两端的电压，电子秤空载时的阻值为，
则总电阻；
此时电路中的电流：，
所以，．
故答案为：．
(2)由于电压表量程为，当两端的电压为时电子秤的称量值最大，
电路中的电流为，
由是可知此时电路的总电阻为：，
根据串联电路的总电阻等于各电阻之和可知：
压力传感器的阻值为，
则此时的压力为，
电子秤的最大称量为：．
故答案为：．
(3)当电子秤的量程变为时，则压力，
由可知压敏电阻，
此时根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可知：
压敏电阻两端的电压，
电路中的电流为，
由得：．
故答案为：．
三、提能力
1 .如图所示电路中，电源电压保持不变，当变阻器滑片向右移动时，电表示数变大的是( )
A. B.
C. D.
【答案】 D
【解析】 A．该电路为并联电路，电流表测量的电流，滑动变阻器在另一条支路中，滑动变阻器滑片移动时对另一条支路无影响，电流表示数不变，故A错误；
B．该电路为并联电路，电流表测量干路中的电流，滑动变阻器滑片向右移动，电阻变大，由欧姆定律可以知道通过变阻器的电流减小，通过另一条支路电流不变，故干路中的电流变小，故B错误；
C．该电路为串联电路，电压表测量的电压，滑动变阻器滑片向右移动，电阻变大，电流减小，根据可以知道，电压表示数变小，故C错误；
D．该电路为串联电路，电压表测量滑动变阻器的电压，滑动变阻器滑片向右移动，电阻变大，电流减小，根据可以知道,的电压变小，根据串联电路的电压规律可以知道，滑动变阻器两端电压变大，所以D选项是正确的．
故选D．
2 .如图是自动测量油箱的油量装置图．其中是定值电阻，是弧形变阻器，它的金属滑片是金属杠杆的一端，下列判断正确的是（ ）
A.油量表是电压表改装而成的 B.和是并联的
C.油位越高，通过的电流越大 D.油位越低，两端的电压越小
【答案】 C
【解析】 A．图中油量表串联在电路中，是由电流表改装而成的，故A错误；
B．由电路图可知，和依次串联，电流只有一条路径，则两电阻是串联的，故B错误；
C．油位越高，浮标上移，滑片下移，接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，由知，电路中的电流变大，即通过的电流越大，故C正确；
D．油位越低，浮标下移，滑片上移，接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，由知，电路中的电流变小，由可知，两端的电压变小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以两端的电压越大，故D错误．
故选C．
3 .在如图所示电路中，当闭合开关后，两个电压表指针偏转角度相同，则电阻和两端的电压之比为（ ）
A. B. C. D.
【答案】 C
【解析】 由电路图可知，两电阻串联，电压表测电源两端的电压，测两端的电压．
因串联电路的总电压等于各分电压之和，且两个电压表指针偏转角度相同，
所以，电压表的示数是电压表示数的倍，即，
则电阻和两端的电压之比：
．
故选C．
4 .如图所示的电路中，电源电压保持不变，．闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到最右端时，电流表的示数为；移动滑片到最左端时，电流表的示数为．则电源电压和滑动变阻器的最大阻值分别为（ ）
A. B. C. D.
【答案】 A
【解析】 由电路图可知，与串联，电流表测电路中的电流，当滑片位于端时，电路为的简单电路，由可得，电源的电压：，故BD不符合题意；
当滑片位于端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的总电阻：，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，的最大阻值：，故A符合题意、C不符合题意．
故选A．
5 .探究“通过电阻的电流与电阻的大小关系”时，我们一般需要先预设一个电压值，实验中保持电阻两端电压为预设值不变，现采用如图所示电路进行探究，器材：学生电源（），滑动变阻器（，）、电流表、电压表、开关、三个定值电阻（、、）及导线若干，以下说法正确的是（ ）
A.要获得组实验数据，电压预设值范围可以为
B.要获得组实验数据，电压预设值范围可以为
C.电压预设值越大，在获得组实验数据过程中，滑动变阻器阻值调节范围越小
D.实验电压预设值为，要获得组实验数据，要更换最大阻值为的滑动变阻器
【答案】 C
【解析】由图知，与变阻器串联，电压表测两端电压，电流表测电路中电流，
当定值电阻最大，当电压预设值最小为时，电路中电流最小：，
由串联电路特点和欧姆定律可得，此时变阻器接入电路中的电阻最大：
，所以此预设电压值不正确，即A错误；
当定值电阻最大R=20Ω，当电压预设值最小为1V时，电路中电流最小：，
由串联电路特点和欧姆定律可得，此时变阻器接入电路中的电阻最大：
，所以此预设电压值不正确，即B错误；
电压预设值越大，电路中电流越大，变阻器两端电压越小，由欧姆定律可知，变阻器连入阻值越小，滑动变阻器阻值调节范围越小．故C正确；
实验电压预设值为时，当时，变阻器需连入阻值最大，
此时电路中电流，
此时变阻器连入电路的阻值：，故D错误．
故选C．
6 . 小林用一个电流表和一个阻值为的电阻来测某未知电阻的阻值，设计了如图所示的电路，在只闭合的情况下，电流表的示数为；再同时闭合、时，电流表的示数为，电源电压不变，求．

( 1 ) 电源电压．
( 2 ) 电阻的阻值．

【答案】 (1)
(2)
【解析】 (1) 只闭合时，电流表测通过的电流；同时闭合、时，电流表测干路电流．，并联电路，支路电压等于电源电压，电源电压为：．
故答案为：电源电压为．
(2)同时闭合、时，与并联，电流表测干路电流， 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和， 所以，通过的电流：， 因并联电路中各支路两端的电压相等， 所以，的阻值：．
故答案为：电阻的阻值为．
7 .在图（a）所示的电路中，电源电压为伏，电阻的阻值为欧，滑动变阻器标有“”字样．闭合电键后，电流表的示数如图（b）所示．

( 1 )求通过电阻的电流．
( 2 )求此时滑动变阻器连入电路的阻值．
( 3 )在不损坏电路元件的情况下，求电流表示数的最大变化量．
【答案】 (1)
(2)
(3)
【解析】 (1)并联电路，．
故答案为：．
(2)，所以．
故答案为：．
(3)因为滑动变阻器“”，所以，
当时，有最小电流，所以．
故答案为：．
8 .如图甲所示的电路中，电源电压为保持不变，定值电阻，滑动变阻器上标有“”字样．闭合开关，电流表的示数为，所用电表如图乙所示．求：

( 1 )电压表的示数．
( 2 )此时连入电路的电阻值．
( 3 )在保证电路中各元件不损坏的情况下，连入电路的取值范围．
【答案】 (1)
(2)
(3)
【解析】 (1)根据欧姆定律的变形公式求出电压表的示数；
由得，定值电阻两端的电压：．
故答案为：．
(2)先根据串联电路电压规律求出滑动变阻器两端的电压，再根据欧姆定律的变形公式求出此时连入电路的电阻值；
根据串联电路电压规律可知，滑动变阻器两端的电压：
，
由得，此时连入电路的电阻值：
．
故答案为：．
(3)根据（1）（2）可判断电表选择的量程，结合滑动变阻器允许通过的最大电流，得出电路中的最大电流和滑动变阻器两端的最大电压，
最后利用串联电路电压规律和欧姆定律求出滑动变阻器连入电路的最小阻值和最大阻值，从而得出的取值范围．
由（1）（2）可知，电流表选择的量程为，电压表、选择的量程均为，由于滑动变阻器允许通过的最大电流为，所以在保证电路中各元件不损坏的情况下，电路中的最大电流，此时滑动变阻器连入电路的电阻最小，由得，此时定值电阻两端的电压：
，
根据串联电路电压规律可知，此时滑动变阻器两端的电压：
，
由得，此时滑动变阻器连入电路的最小阻值：
．
随着滑动变阻器连入电路的电阻增大，电路中的电流减小，
定值电阻两端的电压减小，滑动变阻器两端的电压增大，
当滑动变阻器两端的电压时，此时滑动变阻器连入电路的电阻最大，
根据串联电路电压规律可知，此时定值电阻两端的电压：
，
电路中的最小电流：
，
由得，此时滑动变阻器连入电路的最大阻值：
，
综上所述，连入电路的取值范围：．
故答案为：．
9 .随着社会的发展和科技的进步，电路元件在各行得到广泛的应用，其中热敏电阻就是其中之一，热敏电阻的阻值会随温度的改变而改变．如图甲是用热敏电阻测量环境温度的电路，电路中电流表的量程为，滑动变阻器的铭牌上标有“”字样．为热敏电阻，其阻值随环境温度变化关系如图乙所示，电源电压保持不变．请完成下列小题：
　
( 1 )将此电路放入温度为的环境中，闭合开关，调节滑片，使滑动变阻器接入电路的电阻，此时电流表的读数为，求电源电压．
( 2 )若环境温度为时，要保证整个电路元件的安全，求滑动变阻器接入电路中的最小阻值．
( 3 )此电路能测量的最高环境温度为多少？
【答案】 (1)
(2)
(3)
【解析】 (1)由图示电路图可知，滑动变阻器与热敏电阻串联，电流表测电路电流，由图乙所示图象可知，温度为时，热敏电阻阻值为，电源电压：
．
故答案为：．
(2)由图乙所示图象可知，温度为时，热敏电阻阻值为，电路最大电流为；
电路最小电阻：．
根据串联电路总电阻等于各电阻之和可知：
滑动变阻器的最小阻值：．
故答案为：．
(3)热敏电阻阻值越小，环境温度最高，电路电流最大为时，．
根据串联电路总电阻等于各电阻之和可知：
．
由图乙可知其工作的最高环境温度．
故答案为：．
10 .如图所示是某同学利用所学物理知识设计的电子秤的示意图，托盘、弹簧上端和金属滑片固定在一起，定值电阻，是一根长为的均匀电阻丝，电阻，电源电压，电流表量程为，（弹簧的电阻不计，与间摩擦不计）求：
( 1 )在托盘中无物体时，使金属滑片处于最上端，闭合开关后，电流表的读数．
( 2 )当在水平面使用，托盘中放入一物体时，金属滑片处于间某一位置，开关闭合后，电流表指针指在处时，实际接入电路的电阻．
( 3 ) 若该弹簧被压缩的长度与所受压力的关系如下表所示，上一问中放入托盘的物体的质量（取）．
【答案】 (1)
(2)
(3)
【解析】 (1)当处于最上端时，，和串联，方法一：，；
方法二：由串联电路的电压关系和欧姆定律可得知
，
则有．
故答案为：．
(2)方法一：托盘中放入一物体时，，
两端的电压：，
两端的电压，；
方法二：，
．
故答案为：．
(3)因为是一根长为的均匀电阻丝，最大阻值为，所以当时，滑片所处位置接入电路的电阻丝长度为，弹簧被压缩的长度；
查表可知：时，弹簧所受压力；
根据力的作用是相互的，弹簧对物体的支持力；
依二力平衡条件有；
根据可得：．
故答案为：．
11 . 我国规定的饮酒驾车和醉酒驾车标准如右表．如图甲是对驾驶员进行现场检测的呼气式酒精检测仪，用于检测驾驶人员呼气酒精浓度．呼气中的酒精浓度与血液中的酒精浓度关系为：血液酒精浓度呼气酒精浓度．
类型 标准（血液中的酒精浓度）
非饮酒驾车
饮酒驾车
醉酒驾车
酒精测试仪由酒精气体传感器（相当于随呼气酒精浓度变化的变阻器），与一个定值电阻及一个电压表组成，图乙是它的原理图，电源电压，定值电阻，传感器的电阻值与呼气酒精浓度的关系如图丙所示．测试时，按下开关等仪器正常后，被测者口含紧吹气管吹气，测试仪显示结果．
( 1 )某驾驶员接受测试，电压表示数是．该驾驶员测试结果是什么类型？
( 2 )如果被测者测试时，口没有含紧吹管吹气，请根据流体压强与流速的关系，分析对测试结果的影响．
【答案】 (1)非饮酒驾车．
(2)被测者测试时，口没有含紧吹管吹气，被测者呼出的气体流动，压强减小，这就把周围的空气一起带进仪器内，相对于吧呼气中的酒精浓度稀释了，检测到的酒精浓度比被测者实际的呼气酒精浓度要低．
【解析】 (1)设电源电压为，电压表示数为，某驾驶员接受测试时，吹气时酒精气体传感器的阻值为．
可得：，代入数据，解得．
由图乙可知，时，酒精气体浓度．
所以该驾驶员测试结果是非饮酒驾车．
故答案为：非饮酒驾车．
(2)故答案为：被测者测试时，口没有含紧吹管吹气，被测者呼出的气体流动，压强减小，这就把周围的空气一起带进仪器内，相对于吧呼气中的酒精浓度稀释了，检测到的酒精浓度比被测者实际的呼气酒精浓度要低．