专题17.2 欧姆定律(七大考点)2024-2025学年人教版物理九年级全册考点易错题优练(含答案)

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名称 专题17.2 欧姆定律(七大考点)2024-2025学年人教版物理九年级全册考点易错题优练(含答案)
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科目 物理
更新时间 2024-10-22 14:42:09

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2024-2025学年人教版物理九年级全一册考点分类专题易错题汇编培优练
专题17.2 欧姆定律(七大考点)
考点1 欧姆定律的表达式与U、I、R的决定关系 1
考点2 欧姆定律的I-U图像和I-R图像 2
考点3 根据欧姆定律计算导体的电阻、电流及电压 3
考点4 串联电路的电阻与电压的比值关系及计算 4
考点5 并联电路的电阻与电压的比值关系及计算 5
考点6 含有光敏、热敏、压敏、气敏半导体的电路 6
考点7 应用欧姆定律进行电路故障分析 8
考点1 欧姆定律的表达式与U、I、R的决定关系
【典例分析】(23-24九年级上·陕西榆林·阶段练习)德国物理学家通过实验研究出一段导体中电流、电压和电阻的定量关系,为了纪念他在物理学方面的成就,人们将他的名字 命名为电学物理量 (选填“电压”“电流”或“电阻”)的单位。
【变式1-1】(2024·山东济南·模拟预测)有一位著名物理学家,他不仅发现了电阻中电流与电压的正比关系,还证明了导体的电阻与其长度成正比、与其横截面积和传导系数成反比。这位物理学家是( )
A.焦耳 B.安培 C.伏特 D.欧姆
【变式1-2】(23-24九年级上·江苏宿迁·阶段练习)两个电阻串联在电路中,已知。通过两个电阻的电流的大小关系是 (选填“>”“=”或“<”),加在两个电阻两端的电压的大小关系是 (选填“>”“=”或“<”)若R1、R2并联,通过两个电阻的电流的大小关系是 (选填“>”“=”或“<”)。
【变式1-3】(2024·北京平谷·二模)下列说法正确的是(  )
A.电压越大,电流越大
B.电荷的定向移动形成电流
C.导体电阻大小是由电压和电流决定的
D.电子的定向移动方向就是电流方向
考点2 欧姆定律的I-U图像和I-R图像
【典例分析】(23-24九年级下·安徽合肥·阶段练习)如图所示是额定电压为2.5V的灯泡L和定值电阻R的I-U图像,现将这两个元件并联在电路中,当灯泡正常发光时,通过干路的电流为 A。
【变式2-1】(22-23九年级上·上海青浦·期中)小明同学用增加串联干电池节数的方法,分别研究流过A、B两个导体的电流与它们两端电压的关系,他把实验数据在如图所示的坐标系中画成U-I图,则(  )
A.导体A的电阻小于导体B的电阻
B.对于同一导体来说,通过它的电流与其两端电压成正比
C.电压相同时,电阻越大,电流越大
D.电流相同时,电阻越大,电压越小
【变式2-2】(2024·河南驻马店·模拟预测)如图是关于电阻A、B的I-U图象.由图可知,电阻值较大的是电阻 (填“A”或“B”)。若将A、B两电阻并联后接在电压为2V的电源两端,则并联电路干路中的电流是 A,如果要画出并联总电阻的I-U图象,他应该在 (选填:“A的上方”、“B的下方”、“A、B之间”)
【变式2-3】(2024·湖北襄阳·三模)如图所示是电阻甲和乙的图像,下列说法正确的是(  )
A.电阻乙为定值电阻
B.当电阻甲两端电压为时,
C.如图所示,当开关闭合,电源电压为时,电路总电流为
D.如图所示,当开关闭合,电路电流为时,电路总电阻是
考点3 根据欧姆定律计算导体的电阻、电流及电压
【典例分析】(24-25九年级上·全国·假期作业)如图所示,当细铁丝绕制的线圈不加热时,电流表示数为0.3A。当缓慢加热一段时间,可看到电流表示数将(  )
A.大于0.3A B.仍等于0.3A
C.小于0.3A D.不能确定
【变式3-1】(2023·广东清远·一模)如图所示,电源电压为6V,R1=12Ω,电压表V量程为0~15V,电流表A量程为0~3A、A1量程为0~0.6A,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,电流表A的示数 ,电压表示数与电流表A1示数的比值 (前两空均填“变大”“不变”或“变小”)。为确保电表安全,R2连入电路的阻值最小为 Ω。
【变式3-2】(24-25九年级上·全国·假期作业)一个定值电阻,阻值为200Ω,接在电压为12V的电源上,则通过它的电流为 mA。若要通过它的电流为0.15A,则需要在电阻两端加上 V的电压。当此电阻两端电压为0时,它的阻值为 Ω,通过它的电流为 A。
【变式3-3】(2024·山东临沂·三模)在如图所示电路中,R1是定值电阻,滑动变阻器R2的最大阻值为100Ω。控制滑动变阻器滑片的移动范围,让电流表示数的变化范围为0.3~0.6A,电压表示数的变化范围为6~15V,则( )
A.电源电压25V B.定值电阻R1的阻值为30Ω
C.R2连入电路的最小阻值为50Ω D.R2连入电路的最大电阻为100Ω
考点4 串联电路的电阻与电压的比值关系及计算
【典例分析】(23-24九年级上·山东菏泽·期中)如图所示,电源电压U保持不变,在甲、乙两处分别接入电压表,闭合开关S,测得U甲∶U乙=1∶3;断开开关,拆去电压表,并在甲、乙两处分别接入电流表,则此时I甲∶I乙是(  )
A.1∶3 B.3∶1 C.1∶1 D.4∶3
【变式4-1】(2024·安徽滁州·二模)如图所示,电源电压恒为3V。闭合开关S,电压表的示数为0.5V,则灯泡与的电阻之比为 。
【变式4-2】(23-24九年级上·福建漳州·期末)如图所示,电源电压保持不变,若在甲、乙两处分别接入电流表,只闭合开关S1时,测得I甲∶I乙=4∶3;若拆去电流表,并在甲、乙两处分别接入电压表,同时闭合开关S1、S2,则此时U甲∶U乙是(  )
A.1∶1 B.4∶3 C.3∶4 D.16∶9
考点5 并联电路的电阻与电压的比值关系及计算
【典例分析】(21-22九年级上·山东菏泽·期中)如图所示,电源电压保持不变,开关S从断开到闭合,先后两次电流表A的示数分别为0.2A、0.3A。若将电阻R1、R2串联在电路中,则R1、R2两端的电压之比为(  )
A.2∶1 B.1∶2 C.2∶3 D.3∶2
【变式5-1】(2024·四川南充·中考真题)如图所示电路,若甲、乙两表为图中电流表,闭合开关,断开开关,两表指针位置相同,则 ;若甲、乙两表为图中电压表,闭合开关、,则两表示数之比是 (电表每次测量均未超过量程)。
【变式5-2】(23-24九年级上·云南曲靖·期中)如图所示,当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两表读数之比U甲∶U乙=4∶1,则下列说法正确的是(  )
A.R1∶R2=1∶4
B.R1∶R2=1∶3
C.当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,R1与R2两端的电压之比U1∶U2=1∶1
D.当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,两电表的示数之比I甲∶I乙=4∶3
考点6 含有光敏、热敏、压敏、气敏半导体的电路
【典例分析】(2024·广东惠州·二模)如图所示是一款家用烟雾报警器及其简化原理图,烟雾报警器有一个外部光线无法进入的烟室,其中有激光发射器和带有光敏电阻R的电路,电路中电源电压不变,R0为定值电阻,光敏电阻R的阻值与光照强度的关系如表所示。当电路中电流小于或等于300mA时,烟雾报警器报警。
光照强度E/cd 1 2 3 4 5 6
光敏电阻R/Ω 80 50 30 24 20 18
(1)当进入烟室的烟雾浓度增大时,射向光敏电阻的光照强度 ,光敏电阻阻值 (均选填“变大”“变小”或“不变”);
(2)在一次测试中,当把光照强度调为5cd时,测试电压表示数为8V;当把光照强度降为3cd时,测试电压表示数为9V,则电阻R0的阻值是 Ω,电源电压是 V;
(3)由于长时间工作,导致电源电压降低了1.5V,烟雾报警器在烟雾浓度较小时误报警。在不更换此电源的情况下,要使报警器在原烟雾浓度范围内正常报警,可以通过 (选填“增大”或“减小”)R0的阻值来实现,调整后R0的阻值为 Ω。
【变式6-1】(24-25九年级上·全国·假期作业)检查是否饮酒设备的电路如下图甲,R为酒精气体传感器,其阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图乙,R0为定值电阻,电源电压不变。当检测到酒精气体浓度增大时,电流表示数 ,电压表示数 。
【变式6-2】(23-24九年级下·宁夏固原·阶段练习)风力发电站的选址需要风力稳定强劲,为了测定风力,某同学设计了一款“风力计”,其原理如图所示。挡风板是一个特制的力敏电阻,其阻值随风力的增大而减小,已知电源电压保持不变,电压表并联在定值电阻两端,下列说法正确的是( )
A.风力增大时,电流表、电压表示数均增大
B.风力增大时,电流表、电压表示数均减小
C.风力减小时,电压表与电流表示数之比减小
D.风力减小时,电路的总功率增大
选择理由: 。
【变式6-3】(2024·河南周口·三模)在创客比赛中,亮亮设计了一个暖箱温度显示器,如图甲所示,其原理是利用电压表的示数表示暖箱内的温度,已知电源电压恒定为4V,电压表的量程为0~3V,R0阻值为150Ω,R 是热敏电阻,其阻值与温度的关系如图乙所示。当温度升高时,R 的阻值 (选填“变大”“变小”或“不变”),当暖箱内温度为20°C时,电压表的示数为 V,为了保证电路安全,暖箱内可以测量的最高温度为 ℃。
考点7 应用欧姆定律进行电路故障分析
【典例分析】(2024·安徽合肥·一模)如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,电路正常工作,可是过了一会儿,电流表的示数变大,电压表示数变小。则下列对该电路故障分析正确的是( )
A.电阻R断路 B.电阻R被短路
C.灯泡L可能断路 D.灯泡L可能短路
【变式7-1】(2024·江西·二模)如图所示电路,开关S闭合后,当滑片P向右端滑动时,电压表的示数与电流表示数的比值是 (选填“变大”“变小”或“不变”)。滑片P在适当位置不移动,一段时间后,两电表示数都变大,则故障可能是 。
【变式7-2】(2024·山东泰安·一模)在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,电路正常工作。一段时间后,灯泡L突然熄灭,电路中只有一个电表示数变小。电阻R或灯泡L仅有一个出现了故障,其它元件均完好。下列说法中正确的是(  )
①可能灯泡L断路 ②可能灯泡L短路 ③可能电阻R断路 ④可能电阻R短路
A.只有①②正确 B.只有③④正确
C.只有①③正确 D.只有①②③正确
【变式7-3】(2024·上海松江·一模)在如图所示电路中,电源电压为保持不变,电阻和的阻值均为,已知电路中只有一处故障,且只发生在电阻或上。
①若闭合开关S前后,电流表示数发生变化,说明电路中出现了 故障(选填“断路”或“短路”)。
②若闭合开关S前后,电压表示数发生变化,请写出闭合开关S后,电流表和电压表示数及对应故障。2024-2025学年人教版物理九年级全一册考点分类专题易错题汇编培优练
专题17.2 欧姆定律(七大考点)
考点1 欧姆定律的表达式与U、I、R的决定关系 1
考点2 欧姆定律的I-U图像和I-R图像 2
考点3 根据欧姆定律计算导体的电阻、电流及电压 5
考点4 串联电路的电阻与电压的比值关系及计算 8
考点5 并联电路的电阻与电压的比值关系及计算 10
考点6 含有光敏、热敏、压敏、气敏半导体的电路 12
考点7 应用欧姆定律进行电路故障分析 16
考点1 欧姆定律的表达式与U、I、R的决定关系
【典例分析】(23-24九年级上·陕西榆林·阶段练习)德国物理学家通过实验研究出一段导体中电流、电压和电阻的定量关系,为了纪念他在物理学方面的成就,人们将他的名字 命名为电学物理量 (选填“电压”“电流”或“电阻”)的单位。
答案: 欧姆 电阻
规范解答:[1][2]德国物理学家通过实验研究出一段导体中电流、电压和电阻的定量关系,即通过一段导体的电流,与这段导体两端的电压为成正比,与这段导体的电阻成反比,这就是欧姆定律,为了纪念他在物理学方面的成就,人们将他的名字欧姆命名为电学物理量电阻的单位。
【变式1-1】(2024·山东济南·模拟预测)有一位著名物理学家,他不仅发现了电阻中电流与电压的正比关系,还证明了导体的电阻与其长度成正比、与其横截面积和传导系数成反比。这位物理学家是( )
A.焦耳 B.安培 C.伏特 D.欧姆
答案:D
规范解答:乔治·西蒙·欧姆不仅发现了电阻中电流与电压的正比关系, 即著名的欧姆定律, 还证明了导体的电阻与其长度成正比, 与其横截面积和传导系数成反比。 此外, 欧姆还指出在稳定电流的情况下, 电荷不仅在导体的表面上, 而且在导体的整个截面上运动。 电阻的国际单位制“欧姆”就是以他的名字命名的,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
【变式1-2】(23-24九年级上·江苏宿迁·阶段练习)两个电阻串联在电路中,已知。通过两个电阻的电流的大小关系是 (选填“>”“=”或“<”),加在两个电阻两端的电压的大小关系是 (选填“>”“=”或“<”)若R1、R2并联,通过两个电阻的电流的大小关系是 (选填“>”“=”或“<”)。
答案: = > <
规范解答:[1]串联电路中电流处处相等,故两个电阻中的电流是相等的。
[2]串联电路中电流处处相等,根据可知,因为,所以。
[3]并联电路中,支路两端电压相等,根据可知,因为,所以。
【变式1-3】(2024·北京平谷·二模)下列说法正确的是(  )
A.电压越大,电流越大
B.电荷的定向移动形成电流
C.导体电阻大小是由电压和电流决定的
D.电子的定向移动方向就是电流方向
答案:B
规范解答:A.当电阻一定时,电压越大,通过导体的电流越大,故A错误;
BD.电流是电荷的定向移动形成的,规定正电荷定向移动的方向是电流的方向,自由电子是负电荷,负电荷定向移动的方向与电流的方向相反,故B正确,D错误;
C.电阻是导体本身的一种性质,导体的电阻跟导体的材料、长度、横截面积、温度有关,跟电压和电流无关,故C错误。
故选B。
考点2 欧姆定律的I-U图像和I-R图像
【典例分析】(23-24九年级下·安徽合肥·阶段练习)如图所示是额定电压为2.5V的灯泡L和定值电阻R的I-U图像,现将这两个元件并联在电路中,当灯泡正常发光时,通过干路的电流为 A。
答案:0.375
规范解答:两个元件并联在电路中,当灯泡正常发光时,灯两端的实际电压等于其额定电压为2.5V,根据并联电路的电压规律可知,此时定值电阻R两端的电压也为2.5V。由图可知,当定值电阻R两端电压为4V时通过R的电流为0.2A,则R两端的电压为2.5V时通过R的电流为
由图可知灯正常发光时通过灯的电流为0.25A,根据并联电路的电流规律可知,电路中的总电流为
【变式2-1】(22-23九年级上·上海青浦·期中)小明同学用增加串联干电池节数的方法,分别研究流过A、B两个导体的电流与它们两端电压的关系,他把实验数据在如图所示的坐标系中画成U-I图,则(  )
A.导体A的电阻小于导体B的电阻
B.对于同一导体来说,通过它的电流与其两端电压成正比
C.电压相同时,电阻越大,电流越大
D.电流相同时,电阻越大,电压越小
答案:B
规范解答:A.由图像可知,在电流相同时,A两端电压大于B,所以A的阻值大于B,故A不符合题意;
B.U-I图像是一条倾斜直线,说明同一电阻的电流与电压成正比,故B符合题意;
CD.由图像知电压相同时,电阻越大,电流越小;电流相同时,电阻越大,电压越大,故CD不符合题意。
故选B。
【变式2-2】(2024·河南驻马店·模拟预测)如图是关于电阻A、B的I-U图象.由图可知,电阻值较大的是电阻 (填“A”或“B”)。若将A、B两电阻并联后接在电压为2V的电源两端,则并联电路干路中的电流是 A,如果要画出并联总电阻的I-U图象,他应该在 (选填:“A的上方”、“B的下方”、“A、B之间”)
答案: B 0.6 A的上方
规范解答:[1]由图知,电阻A、B的I-U图象都是过原点的倾斜直线,说明电阻A、B都是定值电阻,由图可知:当U=3V时,IA=0.6A,IB=0.3A,由可得,电阻A、B的阻值分别为
因此,RA<RB,即B的电阻值较大。
[2]将A、B两电阻并联后接在电压为2V的电源两端,由并联电路的电压特点可知两电阻两端的电压均为2V,由I-U图象可知,当电压为2V时,IA′=0.4A,IB′=0.2A,由并联电路的电流特点可得干路电流为
I=IA′+IB′=0.4A+0.2A=0.6A
[3]由并联电路的电阻特点可知总电阻为
R并<RA<RB
所以相同电压下,总电流比通过任何一个电阻的电流都大,则总电阻I-U图象应该在A的上方。
【变式2-3】(2024·湖北襄阳·三模)如图所示是电阻甲和乙的图像,下列说法正确的是(  )
A.电阻乙为定值电阻
B.当电阻甲两端电压为时,
C.如图所示,当开关闭合,电源电压为时,电路总电流为
D.如图所示,当开关闭合,电路电流为时,电路总电阻是
答案:D
规范解答:A.由图像可知,甲对应的电流与电压成正比,根据欧姆定律可知甲电阻的阻值不变,为定值电阻;而乙对应的电流与电压不成正比,说明电阻乙的阻值是变化的,故A错误;
B.由图像可知,当甲两端电压为时,通过的电流为,甲的阻值为
故B错误;
C.如图所示,和并联;当电源电压为时,因并联电路中各支路两端的电压相等,两电阻两端的电压均为,由图像可知,通过两电阻的电流分别为
则电路中的总电流
故C错误;
D.如图所示,和串联;当开关闭合,电路电流为时,因串联电路中各处的电流相等,所以,通过两电阻的电流均为,由图像可知,两电阻两端的电压分别为
则电源电压
电路中的总电阻
故D正确。
故选。
考点3 根据欧姆定律计算导体的电阻、电流及电压
【典例分析】(24-25九年级上·全国·假期作业)如图所示,当细铁丝绕制的线圈不加热时,电流表示数为0.3A。当缓慢加热一段时间,可看到电流表示数将(  )
A.大于0.3A B.仍等于0.3A
C.小于0.3A D.不能确定
答案:C
规范解答:因为温度越高,细铁丝的电阻越大,所以电路中的总电阻就越大,根据可知,电路中的电流会变小,即电流表的示数变小,小于0.3A。
故选C。
【变式3-1】(2023·广东清远·一模)如图所示,电源电压为6V,R1=12Ω,电压表V量程为0~15V,电流表A量程为0~3A、A1量程为0~0.6A,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,电流表A的示数 ,电压表示数与电流表A1示数的比值 (前两空均填“变大”“不变”或“变小”)。为确保电表安全,R2连入电路的阻值最小为 Ω。
答案: 变大 不变 2.4
规范解答:[1]闭合开关S后,将滑动变阻器滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据欧姆定律可知,通过滑动变阻器的电流变大;根据并联电路的电流关系可知,干路中的电流变大,即电流表A的示数变大。
[2]阻值一定,所以电压表示数与电流表示数的比值保持不变。
[3]由于并联电路中各支路独立工作、互不影响,则移动滑片时,通过的电流不变,即
当电流表A的示数为3A时,滑动变阻器接入电路的电阻最小,此时通过变阻器的电流
由欧姆定律得滑动变阻器接入电路电阻的最小值
【变式3-2】(24-25九年级上·全国·假期作业)一个定值电阻,阻值为200Ω,接在电压为12V的电源上,则通过它的电流为 mA。若要通过它的电流为0.15A,则需要在电阻两端加上 V的电压。当此电阻两端电压为0时,它的阻值为 Ω,通过它的电流为 A。
答案: 60 30 200 0
规范解答:[1]根据欧姆定律可得,当200Ω的定值电阻接在电压为12V的电源时,通过的电流
[2]当通过它的电流为0.15 A时,由可知,电阻两端电压
[3][4]电阻两端电压为0时,通过电阻的电流为0,电阻阻值由电阻本身性质决定,与电压、电流无关,电阻两端不加电压时电阻阻值仍为200 Ω。
【变式3-3】(2024·山东临沂·三模)在如图所示电路中,R1是定值电阻,滑动变阻器R2的最大阻值为100Ω。控制滑动变阻器滑片的移动范围,让电流表示数的变化范围为0.3~0.6A,电压表示数的变化范围为6~15V,则( )
A.电源电压25V B.定值电阻R1的阻值为30Ω
C.R2连入电路的最小阻值为50Ω D.R2连入电路的最大电阻为100Ω
答案:B
规范解答:AB.如图,滑动变阻器与电阻串联,当电压表示数最大时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,电路中的电流最小为0.3A,此时电源电压
当电压表示数最小时,滑动变阻器接入电路的电阻最小,电路中电流最大为0.6A,此时电源电压
联立以上两式解得

故A不符合题意,B符合题意;
C.当电压表示数最小时,滑动变阻器接入电路的电阻最小,R2连入电路的最小阻值为
故C不符合题意;
D.当电压表示数最大时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,R2连入电路的最大阻值为
故D不符合题意。
故选B。
考点4 串联电路的电阻与电压的比值关系及计算
【典例分析】(23-24九年级上·山东菏泽·期中)如图所示,电源电压U保持不变,在甲、乙两处分别接入电压表,闭合开关S,测得U甲∶U乙=1∶3;断开开关,拆去电压表,并在甲、乙两处分别接入电流表,则此时I甲∶I乙是(  )
A.1∶3 B.3∶1 C.1∶1 D.4∶3
答案:A
规范解答:由图可知,当甲、乙都是电压表时,闭合开关,电路为串联电路,甲电压表测R1两端电压,乙电压表测R2两端电压,根据串联电路分压规律可得
当甲、乙都是电流表时,断开开关,电路为并联电路,甲电流表测通过R2的电流,乙电流表测通过R1的电流,根据并联电路分流规律可得
故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
【变式4-1】(2024·安徽滁州·二模)如图所示,电源电压恒为3V。闭合开关S,电压表的示数为0.5V,则灯泡与的电阻之比为 。
答案:1∶5
规范解答:闭合开关S,灯泡与串联,电压表测两端的电压,根据串联电路电压规律,可知两端电压为
串联电路电压与电阻成正比,故两灯电阻之比
【变式4-2】(23-24九年级上·福建漳州·期末)如图所示,电源电压保持不变,若在甲、乙两处分别接入电流表,只闭合开关S1时,测得I甲∶I乙=4∶3;若拆去电流表,并在甲、乙两处分别接入电压表,同时闭合开关S1、S2,则此时U甲∶U乙是(  )
A.1∶1 B.4∶3 C.3∶4 D.16∶9
答案:B
规范解答:若在甲、乙两处分别接入电流表,只闭合开关S1时,、并联,乙测电流,甲测电流,测得
I甲∶I乙=4∶3
则、电流之比为,并联电压相等,根据,电流与电阻成反比,所以、电阻之比为;若拆去电流表,并在甲、乙两处分别接入电压表,同时闭合开关S1、S2,则、串联,甲测电压,乙测电压,串联电流相等,根据,电压与电阻成正比,则、电压之比为,即
U甲∶U乙=4∶3
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
考点5 并联电路的电阻与电压的比值关系及计算
【典例分析】(21-22九年级上·山东菏泽·期中)如图所示,电源电压保持不变,开关S从断开到闭合,先后两次电流表A的示数分别为0.2A、0.3A。若将电阻R1、R2串联在电路中,则R1、R2两端的电压之比为(  )
A.2∶1 B.1∶2 C.2∶3 D.3∶2
答案:B
规范解答:当开关S断开时,只有电阻R1 接入电路,此时电流表A的示数为I1 =0.2A,这是通过电阻R1的电流。当开关S闭合时,电阻R1 和R2 并联接入电路。由于并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以此时电流表A的示数
I=I1+I2 =0.3A通过电阻R2 的电流
I2=I I1=0.3A 0.2A=0.1A并联电路各支路电压相等,等于电源电压,两电阻阻值之比
将电阻R1、R2串联。在串联电路中,电流处处相等,则电阻R1 、R2 两端的电压之比
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【变式5-1】(2024·四川南充·中考真题)如图所示电路,若甲、乙两表为图中电流表,闭合开关,断开开关,两表指针位置相同,则 ;若甲、乙两表为图中电压表,闭合开关、,则两表示数之比是 (电表每次测量均未超过量程)。
答案:
规范解答:[1]若甲、乙两表为图中电流表,闭合开关,断开开关,R1和R2并联,甲测量通过R1的电流,乙测量干路电流,两表指针位置相同,则乙的示数大于甲的示数,故
根据并联分流知识可知
根据可知,在电压相同时,电流和电阻成反比,故
[2]若甲、乙两表为图中电压表,闭合开关、,R1和R2串联,甲测量电源电压,乙测量R1两端的电压,根据可知,在电流相同时,电阻两端的电压和电阻的阻值成正比,即
【变式5-2】(23-24九年级上·云南曲靖·期中)如图所示,当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两表读数之比U甲∶U乙=4∶1,则下列说法正确的是(  )
A.R1∶R2=1∶4
B.R1∶R2=1∶3
C.当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,R1与R2两端的电压之比U1∶U2=1∶1
D.当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,两电表的示数之比I甲∶I乙=4∶3
答案:C
规范解答:AB.当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,电阻R1、R2串联,甲测电源电压,乙测电阻R2两端电压,根据串联电路分压规律可得

故A错误,B错误;
C.当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,电阻R1、R2并联,R1与R2两端的电压之比U1∶U2=1∶1,故C正确;
D.当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,电阻R1、R2并联,甲测通过R2的电流,乙测干路电流,则有

故D错误。
故选C。
考点6 含有光敏、热敏、压敏、气敏半导体的电路
【典例分析】(2024·广东惠州·二模)如图所示是一款家用烟雾报警器及其简化原理图,烟雾报警器有一个外部光线无法进入的烟室,其中有激光发射器和带有光敏电阻R的电路,电路中电源电压不变,R0为定值电阻,光敏电阻R的阻值与光照强度的关系如表所示。当电路中电流小于或等于300mA时,烟雾报警器报警。
光照强度E/cd 1 2 3 4 5 6
光敏电阻R/Ω 80 50 30 24 20 18
(1)当进入烟室的烟雾浓度增大时,射向光敏电阻的光照强度 ,光敏电阻阻值 (均选填“变大”“变小”或“不变”);
(2)在一次测试中,当把光照强度调为5cd时,测试电压表示数为8V;当把光照强度降为3cd时,测试电压表示数为9V,则电阻R0的阻值是 Ω,电源电压是 V;
(3)由于长时间工作,导致电源电压降低了1.5V,烟雾报警器在烟雾浓度较小时误报警。在不更换此电源的情况下,要使报警器在原烟雾浓度范围内正常报警,可以通过 (选填“增大”或“减小”)R0的阻值来实现,调整后R0的阻值为 Ω。
答案: 变小 变大 10 12 减小 5
规范解答:(1)[1][2]当烟雾浓度增大时,光敏电阻R受到的光照变小,由表可知,光敏电阻阻值变大。
(2)[3][4]由表格读出光照强度为5cd和3cd时的光敏电阻R的阻值分别为20Ω、30Ω,图示电路是R与R0的串联电路,电压表测量光敏电阻R两端的电压;则根据串联电路的特点和欧姆定律可得,电源电压分别为
解①②可得

(3)[5]图示电路是R与R0的串联电路,电源电压降低,而报警时,电路中的电流I不变,根据
可知,可以采取的方法是减小R0阻值。
[6]电路中电流小于或等于
300mA=0.3A
时,烟雾报警器报警,所以,报警时定值电阻两端的电压
此时R两端的电压
光敏电阻R的阻值为
通过上面计算可知,正常报警时光敏电阻的阻值
当电源电压降了为1.5V时,电源电压为
正常报警时电路需满足

解得
【变式6-1】(24-25九年级上·全国·假期作业)检查是否饮酒设备的电路如下图甲,R为酒精气体传感器,其阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图乙,R0为定值电阻,电源电压不变。当检测到酒精气体浓度增大时,电流表示数 ,电压表示数 。
答案: 变大 变大
规范解答:[1][2]在甲图中,R0与R串联,电压表测R0两端电压,电流表测电路电流,由乙图可知,当酒精浓度增大时酒精气体传感器电阻变小,所以总电阻减小,电流增大,因此电流表示数变大,根据U=IR可知定值电阻R0两端电压增大,因此电压表示数变大。
【变式6-2】(23-24九年级下·宁夏固原·阶段练习)风力发电站的选址需要风力稳定强劲,为了测定风力,某同学设计了一款“风力计”,其原理如图所示。挡风板是一个特制的力敏电阻,其阻值随风力的增大而减小,已知电源电压保持不变,电压表并联在定值电阻两端,下列说法正确的是( )
A.风力增大时,电流表、电压表示数均增大
B.风力增大时,电流表、电压表示数均减小
C.风力减小时,电压表与电流表示数之比减小
D.风力减小时,电路的总功率增大
选择理由: 。
答案: A 见解析
规范解答:[1][2]AB.风力增大时,力敏电阻的阻值随风力的增大而减小,总电阻变小,电源电压不变,电路中的电流变大,电压表测量定值电阻两端的电压,根据可知,电阻不变,电流变大,电压表的示数变大,故A正确,B错误;
C.风力减小,力敏电阻的阻值变大,总电阻变大,电源电压不变,通过电路中的电流变小,电压表与电流表示数之比为定值电阻的阻值,定值电阻的阻值不变,故C错误;
D.风力减小时,通过电路中的电流变小,根据可知,电源电压不变,故电路的总功率变小,故D错误。
故综上所述,正确的是A。
【变式6-3】(2024·河南周口·三模)在创客比赛中,亮亮设计了一个暖箱温度显示器,如图甲所示,其原理是利用电压表的示数表示暖箱内的温度,已知电源电压恒定为4V,电压表的量程为0~3V,R0阻值为150Ω,R 是热敏电阻,其阻值与温度的关系如图乙所示。当温度升高时,R 的阻值 (选填“变大”“变小”或“不变”),当暖箱内温度为20°C时,电压表的示数为 V,为了保证电路安全,暖箱内可以测量的最高温度为 ℃。
答案: 变小 1.5 100
规范解答:[1]由图像可知,温度越高,R1的阻值越小。
[2]如图,定值电阻和热敏电阻串联,电压表测定值电阻两端电压。由图乙可知,t=20℃时,R1=250Ω,根据欧姆定律可得,电路中的电流为
R0两端的电压为
U0=IR0=0.01A×150Ω=1.5V
所以,电压表示数为1.5V。
[3]为了保证电路安全,电压表示数最大为3V,此时电路中的电流为
R1接入的电阻为
由图像可知,最高温度为100℃。
考点7 应用欧姆定律进行电路故障分析
【典例分析】(2024·安徽合肥·一模)如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,电路正常工作,可是过了一会儿,电流表的示数变大,电压表示数变小。则下列对该电路故障分析正确的是( )
A.电阻R断路 B.电阻R被短路
C.灯泡L可能断路 D.灯泡L可能短路
答案:B
规范解答:由电路图知,灯泡与电阻R串联,电压表测量R两端的电压,电流表测量电路中的电流; 电流表的示数变大,说明电路中总电阻减小,存在短路故障,电压表的示数变小,说明与电压表并联的电阻R短路;若断路,电流表没有示数;若灯L短路了,则灯泡两端电压为0,电阻R的电压增大,电压表的示数变大,故ACD错误,B正确。
故选B。
【变式7-1】(2024·江西·二模)如图所示电路,开关S闭合后,当滑片P向右端滑动时,电压表的示数与电流表示数的比值是 (选填“变大”“变小”或“不变”)。滑片P在适当位置不移动,一段时间后,两电表示数都变大,则故障可能是 。
答案: 不变 R2短路
规范解答:[1]由图所示电路知道,小灯泡R1和R2的连接方式为串联,电压表测量R1两端的电压,电压表的示数与电流表示数的比值等于电阻R1的阻值,R1的阻值是不变的,所以比值不变。
[2]一段时间后,如果R1短路,电压表也被短路,示数变小,故不可能是R1短路;如果R2短路,电路电阻减小,电流增大,电流表示数增大;电压表测量电源电压示数增大,故R2短路有可能;如果R1或R2断路,整个电路断路,电流表示数减小为0,故不可能是电阻断路。
【变式7-2】(2024·山东泰安·一模)在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,电路正常工作。一段时间后,灯泡L突然熄灭,电路中只有一个电表示数变小。电阻R或灯泡L仅有一个出现了故障,其它元件均完好。下列说法中正确的是(  )
①可能灯泡L断路 ②可能灯泡L短路 ③可能电阻R断路 ④可能电阻R短路
A.只有①②正确 B.只有③④正确
C.只有①③正确 D.只有①②③正确
答案:A
规范解答:电路正常工作时,R与灯泡L串联,电流表测量电路中的电流,电压表V测L两端的电压。
①若灯泡L断路,电路中无电流,电流表示数变为0,即电流表示数变小,电压表测量电源电压,电压表示数变大,故①正确;
②若灯泡L短路,电路中阻值变小,根据可知,电路中电流变大,即电流表示数变大,电压表V示数为0,电压表示数变小,故②正确;
③若电阻R断路,电路中无电流,电流表示数变为0,即电流表示数变小,电压表V与电源两极之间是断开的,没有示数,即电压表示数变小,故③错误;
④若电阻R短路,电路中阻值变小,根据可知,电路中电流变大,即电流表示数变大,电压表测量电源电压,电压表示数变大,故④错误。
综上所述,故A正确,BCD错误。
故选A。
【变式7-3】(2024·上海松江·一模)在如图所示电路中,电源电压为保持不变,电阻和的阻值均为,已知电路中只有一处故障,且只发生在电阻或上。
①若闭合开关S前后,电流表示数发生变化,说明电路中出现了 故障(选填“断路”或“短路”)。
②若闭合开关S前后,电压表示数发生变化,请写出闭合开关S后,电流表和电压表示数及对应故障。
答案: 短路 ,0,短路
规范解答:[1]由图可知,当开关S闭合时,两电阻串联,如果出现断路,则电流表无示数,说明电路中出现的故障的短路。
[2]若断路,无论开关闭合还是断开,电压表均无示数,若短路,开关S断开时,电压表测量电源电压,开关S闭合时,电压表仍然测量电源电压,电压表示数不变,不符合题意,当断路时,电压表和电阻串联在电路中,电压表示数接近电源电压,无论开关断开还是闭合电压表示数不变,所以电路中的故障为短路,闭合开关S后,电压表被短路,所以电压表示数为0,电流表示数为