备战2025年中考物理真题分类(江苏专用)专题14欧姆定律及其应用(原卷版+解析)

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名称 备战2025年中考物理真题分类(江苏专用)专题14欧姆定律及其应用(原卷版+解析)
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资源类型 试卷
版本资源 其它版本
科目 物理
更新时间 2025-04-29 09:57:35

文档简介

主题三 电学
专题14 欧姆定律及其应用
考情概览:理解课标要求,把握命题方向,总结出题角度。
中考新考法:从新情境、新设问、跨学科等方向设置新考法真题。
真题透视:精选真题,归类设置,完整展现中考试题的考查形式。
新题特训:选用最新优质题、创新题,巩固考点复习效果。
考点内容 课标要求 命题预测
探究电流与电压、电阻的关系 探究电流与电压、电阻的关系 这是电学三个重点实验之一,所涉及的知识点较多,综合性强,是中考电学实验中较为重要的实验。考查题型基本上是选择题或实验探究题。命题点有:探究电流与电压、电阻的关系实验的设计、步骤、数据处理、故障判断、分析论证和结论等。
欧姆定律的理解与简单计算 理解欧姆定律 欧姆定律是电学部分的核心内容,初中物理电学的一个难点,其综合性强,包含了电流、电压、电阻的知识及其联系,是中考的命题重点和热点,所占分值也较大。题型主要是选择题和填空题和计算题。主要命题点有:欧姆定律的表达式及变形式的理解、利用欧姆定律计算电流、电压、电阻等。
欧姆定律在串、并联电路中的应用 欧姆定律的综合应用是电学部分的核心,也是最基础的内容,是难点也是中考必考点。主要考查欧姆定律在串、并联电路中应用的计算。常见考题类型是选择题、填空题和计算题。命题点有:欧姆定律在串联电路中的应用、欧姆定律在并联电路中的应用、利用比值关系计算等。
电路的动态分析与计算 电路的动态分析问题,是中考常考热点问题。常见考题类型是选择题、填空题。命题点有:滑动变阻器类动态电路分析和开关控制类动态电路分析等
“伏安法”测电阻 用电流表和电压表测量电阻 伏安法测电阻综合性较强,涉及欧姆定律的应用和电流表、电压表、滑动变阻器的使用。其考题题型多是选择题和实验探究题。命题点有:伏安法测电阻实验的设计、步骤、数据处理、故障判断、分析论证和特殊方法测电阻等。
1.(新情境)(2024·江苏盐城·中考真题)实验小组选择电源(电压恒为4.5V)、开关、电流表、电阻箱(R0)、滑动变阻器等器材,测量铅笔芯的电阻。
次数
1 8 4.0
2 10 4.4
3 20 6.7
4 30 8.9
(1)图甲是他们设计的实验电路图,请对照电路图用笔画线代替导线将实物电路连接完整;
(2)在ab处接入待测铅笔芯,闭合开关,将变阻器的滑片调到适当位置,电流表示数如丙图所示,其值为____________A;
(3)断开开关,取下铅笔芯,将电阻箱接入ab间,此时应保持____________不变。闭合开关,调节电阻箱的阻值,想使电流表的示数仍为,但却发现无论怎样调节电阻箱的阻值,都不能使电流表的示数达到所需值;
(4)由于电阻箱的阻值是不连续的,但可以绘制电流和电阻箱阻值的数据图像,用图像法去解决这个问题。小组同学继续实验,又测出多组数据如表所示。请在丁图中画出电流的倒数随电阻箱阻值变化关系图像。根据图像____________(能/不能)得到铅笔芯精确的电阻值,判断的理由是________________________。
【答案】 ①. ②.0.2 ③.变阻器滑片位置 ④. ⑤.不能 ⑥.见解析
【解析】
(1)[1] 由甲图可知,滑动变阻器应按照“一上一下”原则选择接线柱串联到电路中,作图如下:
(2)[2] 如丙图所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.2A。
(3)[3] 断开开关,取下铅笔芯,将电阻箱接入ab间,此时应保持变阻器滑片位置不变。闭合开关,调节电阻箱的阻值,使电流表的示数仍为,此时电阻箱阻值即等于铅笔芯电阻。
(4)[4] 根据表格数据描点连线,作出电流的倒数随电阻箱阻值变化关系图像如下:
[5][6] 由表格数据和图像可知,电流的倒数与电阻箱阻值不完全成正比,所以不能得到铅笔芯精确的电阻值。
2.(跨学科)(2024·江苏镇江·中考真题)图1是小华设计的天然气浓度测试仪,电源电压U恒为,R为定值电阻,电压表量程为,将电压表作为气体浓度的显示装置。气敏电阻阻值与气体浓度的关系如图2所示。当气体浓度增加时,的阻值将________,电压表的示数会________。要求将电压表示数为处标为气体浓度0.5%,电阻R的阻值应为________。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。
【答案】 ①.减小 ②.增大 ③.12 ④.小于
【解析】
[1]根据图2,当气体浓度增加时,Rx 的阻值将减小。这是因为气敏电阻的阻值会随着其敏感的气体浓度的变化而变化,浓度增加,电阻减小。
[2]由于电路是串联的,根据串联电路的分压特点,电阻越大,分得的电压也越大。因此,当Rx 的阻值减小时,它分得的电压也会减小,而电压表与定值电阻R并联,所以电压表的示数(即定值电阻R两端的电压)会增大。
[3]当电压表示数为1.5V,且此时气体浓度为0.5%时,根据图2,可以知道此时Rx 的阻值为20Ω。由于电源电压为4V,根据串联电路的电压特点,可以得到定值电阻R两端的电压为
此时电路中的电流为
根据欧姆定律,求出电阻R的阻值为
[4]若长时间使用后,电源电压降低,那么整个电路中的电流都会减小。由于电压表与定值电阻R并联,所以电压表的示数(即定值电阻R两端的电压)也会减小。但是,由于气敏电阻Rx 的阻值并没有改变,而电压表的示数却减小了,那么根据我们之前的分析(电压表示数越大,气体浓度越高),电压表就会显示一个比实际气体浓度更低的值。因此,测量结果会小于实际的气体浓度。
3.(新考法)(2024·江苏无锡·中考真题)用如图所示的电路探究通过导体的电流与电阻的关系。器材有:干电池2节(每节1.5V,串联使用),开关、滑动变阻器(20Ω 2A)、电压表、电流表各一个,阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个,导线若干,连接好电路,设定加在电阻两端的电压为1.2V进行探究,发现在获得两组数据后无法再进行实验,为了继续使用前面两组数据,利用现有器材完成探究,下列方案中可行的是(  )
①用1节干电池作为电源
②将设定加在电阻两端的电压调整为2V
③将5Ω的电阻串联在开关和滑动变阻器之间
④将10Ω的电阻串联在开关和滑动变阻器之间
A.只有①② B.只有①④ C.只有③④ D.只有①③④
【答案】B
【解析】
由图得,定值电阻R与变阻器串联,电压表测量定值电阻R的电压,电流表测量电路电流。电源电压由2节干电池组成,定值电阻的电压为1.2V,变阻器的电压为
由串联电路电流特点与欧姆定律得
当变阻器接入电路中电阻最大为20Ω时,定值电阻接入电阻最大为
则15Ω、20Ω的定值电阻无法完成实验。
①若用1节干电池作为电源,则变阻器的电压为
由串联电路电流特点与欧姆定律得
当定值电阻接入电路中电阻最大为20Ω时,变阻器需要接入电路中电阻为
故改用1节干电池作为电源可以完成实验,故①符合题意;
②为了继续使用前面两组数据,实验中要控制定值电阻的电压不变,则不能将设定加在电阻两端的电压调整为2V,故②不符合题意;
③④当定值电阻接入电路中电阻最大为20Ω时,变阻器接入电阻最大为
则应在电路中串联一个电阻,电阻的阻值最小为
故③不符合题意,④符合题意,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
考向一 探究电流与电压、电阻的关系
1.(2024·江苏苏州·中考真题)在图中完成探究电流与电压关系的电路连接,使滑动变阻器接入电路的阻值最大。
【答案】
【解析】
探究电流与电压关系的电路中,电源与定值电阻、电流表、开关以及滑动变阻器是串联关系,为使滑动变阻器接入电路的阻值最大,滑片在最右端,下接线柱应接在左端,故用导线连接滑动变阻器的左下接线柱与电源的负极;电压表测量定值电阻两端的电压,应并联在定值电阻的两端,因为电源有两节干电池,电源电压为3V,故电压表接0~3V的量程,即用导线连接电压表的“3”接线柱与定值电阻的右接线柱,如下图所示:
2.(2024·江苏常州·中考真题)小组同学探究“欧姆定律”.
(一)小明探究“电流与电压的关系”.实验器材为:3节干电池(每节电池的电压恒为1.5V)、开关S、定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、导线。
(1)请在图甲中以笔画线代替导线完成电路连接,要求:电流表、电压表均使用大量程(测量时再选择合适的量程),电压表测量的电压;
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移至 端;
(3)闭合开关S,发现电流表无示数、电压表有示数,则电路故障可能是 ;
A.处发生短路 B.处发生断路 C.处发生短路 D.处发生断路
(4)排除电路故障,移动滑动变阻器的滑片P,测得多组数据.进行实验④时,电压表、电流表的示数如图乙所示,请将数据记录在表格内;
实验序号 ① ② ③ ④
1.0 2.0 3.0
I/A 0.2 0.4 0.6
(5)分析实验数据,可得探究结论: ;
(二)小华利用如图甲所示的电路,附加数个阻值不同的定值电阻,探究“电流与电阻的关系”,测得实验数据如表格所示;
实验序号 ① ② ③ ④
R/Ω 5 10 15 20
I/A 0.6 0.3 0.2 0.15
(6)小华完成实验①后,进行实验②,具体操作为:首先,断开开关S,将定值电阻由5Ω换成10Ω;接着,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P时,眼睛应观察 表直至其示数为 ;
(7)分析实验数据,可得探究结论: 。
【答案】 B B 4.0 0.8 见解析 电压 3V 见解析
【解析】(一)(1)[1]将电流表和电阻串联在电路中,电压表和电阻并联,电流表、电压表均使用大量程,如图所示:
(2)[2]为了保护电路,应将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大处,即B端。
(3)[3]闭合开关S,发现电流表无示数,可能电路中出现断路,电压表有示数,可能与电压表并联的处发生断路,故选B。
(4)[4][5]由图乙可知,电压表的量程是0~15V,分度值是0.5V,电压表的示数是4V,电流表的量程是0~3A,分度值是0.1A,电流表的示数是0.8A。
(5)[6]由表中数据可知,电压增大几倍,对应的电流也增大几倍,可以得到电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(二)(6)[7][8]探究电流与电阻的关系时,要控制电阻的电压不变,由第二个表可知,电阻两端的电压始终保持
UV=IR=0.6A×5Ω=3V
将定值电阻由5Ω换成10Ω,接着,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P时,眼睛应观察电压表的示数直到电压表的示数是3V。
(7)[9]由表中数据可知电流与电阻之积(电压)为一定值,故根据已测数据可得探究结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
3.(2024·江苏淮安·中考真题)小明用阻值为的三个定值电阻探究电流与电阻关系,电源电压为且保持不变。
(1)用笔画线代替导线,将图甲所示电路连接完整(要求滑动变阻器的滑片向右滑动时电流表示数变大);
(2)连接电路时,开关应处于_________状态;
(3)将的定值电阻接入电路,闭合开关,电流表无示数,电压表有示数,电路出现的故障是_________;
(4)根据实验数据描绘电流与电阻的倒数关系图像,如图乙所示。由图像可知,电阻R两端的电压为_________V。得出的结论是:电压一定时,电流与电阻成_________比;
(5)本实验中滑动变阻器的作用是___________________________________________。分析实验数据可知,本实验所选用的滑动变阻器的最大阻值应不小于__________。
【答案】(1) (2)断开 (3)的定值电阻断路
(4)①2 ②反 (5)①保护电路和控制定值电阻的电压不变 ②10
【解析】
【小问1详解】
滑动变阻器上下接线柱各选一个接入电路中,题目要求当滑动变阻器的滑片向右移动时电流表的示数变大,即当滑动变阻器的滑片向右移动时接入电路的电阻变小,接入电路的电阻丝长度变小,所以滑动变阻器右下接线柱接入电路,如下图所示:
【小问2详解】
为保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态。
【小问3详解】
将的定值电阻接入电路,闭合开关,电流表无示数,说明发生断路,电压表有示数,说明电压表的两端与电源相通,则电路出现的故障是的定值电阻断路。
【小问4详解】
[1]由图像可知,当,即时,电流为0.4A,则电阻R两端的电压为
[2]由图像可知,电流与电阻的倒数成正比,则得出的结论是:电压一定时,电流与电阻成反比。
【小问5详解】
[1]本实验中滑动变阻器的作用是保护电路和控制定值电阻的电压不变。
[2]将的电阻接入电路,根据串联分压原理则有
解得,所以本实验所选用的滑动变阻器的最大阻值应不小于。
4.(2024·江苏南通·中考真题)在“探究电流与电阻的关系”实验中,提供的器材有:
电源(电压6V)、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω)、滑动变阻器(0~20Ω)、电流表、电压表、开关及导线若干。
(1)用笔画线代替导线将图甲电路连接完整,要求:滑片P向右移动时,变阻器接入电路的阻值变大;
(2)闭合开关,移动滑片,发现电流表有示数,电压表无示数,故障可能是_______________;
(3)排除故障后,移动滑片P使电压表示数为4V;将5Ω电阻换成10Ω,按规范调整电路,继续操作,使电压表示数仍为4V,此时滑动变阻器接入电路的阻值比上一次_______________;
(4)将测得的数据在图丙中描点连线,发现有一组数据错误,究其原因可能是________________________;
(5)仅用电阻箱(最小倍率是×1)替换滑动变阻器,仍控制定值电阻两端电压为4V,利用上述器材能否完成实验探究,简述你的判断依据:__________________________________________。
【答案】(1) (2)定值电阻短路
(3)大 (4)定值电阻短路,滑动变阻器接入电路的阻值是6Ω
(5)不能完成实验;若控制定值电阻两端电压为4V,则变阻箱两端的电压为2V,根据分压原理可知在串联电路中电压之比等于电阻之比;因为定值电阻两端的电压是电阻箱两端电压的2倍,所以电阻箱接入电路的阻值是定值电阻阻值的一半;当定值电阻为5Ω、15Ω、25Ω时,变阻箱接入电路的阻值为2.5Ω、7.5Ω、12.5Ω,用来替换变阻器的电阻箱最小倍率是×1,所以无法完成实验。
【解析】
【小问1详解】
在“探究电流与电阻的关系”实验中,定值电阻和滑动变阻器串联,电流表串联在电路中测通过定值电阻的电流,电压表测定值电阻两端的电压,所以电压表与定值电阻并联;题目要求变阻器滑片P向右移动时,变阻器接入电路的阻值变大,所以把滑动变阻器左下接线柱接入,如下图所示:
【小问2详解】
闭合开关,移动滑片,发现电流表有示数,说明有电流通过,没有断路的情况;电压表无示数,若不是电压表本身损坏,故障就可能是与电压表并联的定值电阻短路。
【小问3详解】
在“探究电流与电阻的关系”实验中,需要采用控制变量法使定值电阻两端的电压保持不变;若将5Ω电阻换成10Ω,根据串联电路分压规律可知,更换较大的定值电阻后,定值电阻两端的电压会增大,为了使定值电阻两端的电压保持在4V不变,就需要适当增大滑动变阻器两端的电压,方法是适当增大滑动变阻器接入电路的电阻。
【小问4详解】
如图丙所示,错误的一组数据应该是当定值电阻为20Ω时,通过的电流为1A;因为电源电压为6V,电流表示数为1A,所以出现这种情况的原因可能是:定值电阻短路,滑动变阻器接入电路的阻值是6Ω。
【小问5详解】
若控制定值电阻两端电压为4V,则变阻箱两端的电压为2V,根据分压原理可知在串联电路中电压之比等于电阻之比;因为定值电阻两端的电压是电阻箱两端电压的2倍,所以电阻箱接入电路的阻值是定值电阻阻值的一半;当定值电阻为5Ω、15Ω、25Ω时,变阻箱接入电路的阻值为2.5Ω、7.5Ω、12.5Ω,用来替换变阻器的电阻箱最小倍率是×1,所以无法完成实验。
5.(2024·江苏扬州·中考真题)在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验中,电路图如图1所示。
(1)小明在实验前发现还缺少一个实验器材,请将所缺器材的电路元件符号正确连入图1所示的电路中___________。实验时,先将电阻箱的阻值调为5Ω,然后将滑片P调至___________(填“A”或“B”)端,闭合开关,再调节滑片P至某一位置,电流表示数如图2所示,读数为___________A。断开开关,将电阻箱的阻值调为10Ω,再闭合开关,___________(填“能”或“不能”)立即记录电流表的示数;
(2)小华在实验过程中保持滑片P位置不变,多次改变电阻箱的阻值R,读出电流表的示数I,将多组数据描点,画出图像,如图3所示。根据小华的实验数据,___________(填“能”或“不能”)得出导体中的电流与电阻成反比的结论;
(3)小明发现利用小华所画图像可以测量未知电阻阻值,在小华的实验电路中,保持滑片P位置不变,将未知电阻元件替换电阻箱接入电路,闭合开关,电流表示数为0.32A,该元件的电阻为___________Ω。若不慎将滑片P向右移动了少许,则电阻测量值___________真实值。(填“大于”、“小于”或“等于”)
【答案】①. ②.B ③.0.48 ④.不能 ⑤.不能 ⑥.9 ⑦.大于
【解析】
(1)[1]探究通过导体的电流与电阻的关系,需要控制定值电阻两端电压不变,所以缺少的器材为电压表,需要把电压表并联在定值电阻两端,如下图:
[2]闭合开关前,滑动变阻器的滑片要放在阻值最大的位置,由图1可知为B端。
[3]由图2可知,电流表选用小量程,分度值为0.02A,则电流表示数为0.48A。
[4]断开开关,将电阻箱的阻值调为10Ω,再闭合开关,根据串联分压的规律,可知定值电阻两端电压发生改变,因为需要控制电阻两端电压不变,所以需要移动滑动变阻器保证定值电阻两端电压不变,故不能立即记录电流表的示数。
(2)[5]小华在实验过程中保持滑片P位置不变,多次改变电阻箱的阻值R,当电阻箱的阻值发生改变时,根据串联分压规律,可知电阻箱两端的电压也发生改变,所以实验中没有控制定值电阻两端电压相等,故根据小华的实验数据,不能得出导体中的电流与电阻成反比的结论。
[6]由图3可知,当电路中电流为0.32A时,对应的电阻的阻值为9Ω。
[7]若不慎将滑片P向右移动了少许,滑动变阻器接入电阻阻值变大,电路总电阻变大,根据可知电路中电流变小,由图3可知,电路中电流越小,对应的电阻值越大,所以测量值大于真实值。
6.(2024·江苏镇江·中考真题)小明用图1电路探究“电压一定时,电流与电阻的关系”。
(1)用笔画线代替导线将图1中的电压表正确接入电路;
(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于最________(选填“左”或“右”)端;
(3)闭合开关,小明发现无论怎样调节滑动变阻器,电流表指针不偏转,电压表指针有明显偏转且保持不变。已知导线及各接线柱连接完好,则电路中________出现了________故障。故障排除后,移动滑片,使电压表示数为,记录电流表示数。多次更换定值电阻重复实验,得到电流I与定值电阻R的倒数关系如图2中图线甲所示,从而得出结论;
(4)实验结束后,小明应先断开开关,再拆除________两端的导线。在整理器材时,他突然发现电压表指针位置如图3所示。
①小明遗漏的实验操作是________;
②小华通过正确实验操作也进行了上述实验,小明发现他与小华实验结论一致。遗漏的实验操作并未影响结论,你认为其原因是________;
③小明按正确操作重新进行实验,你认为他得到的电流I与定值电阻R的倒数关系应为图2中的图线________(选填“甲”、“乙”或“丙”)。
【答案】(1) (2)右 (3) ①.定值电阻 ②.断路
(4) ①.电源 ②.电压表调零(校零) ③.实验时定值电阻两端电压仍保持为定值 ④.乙
【解析】
【小问1详解】
在探究“电压一定时,电流与电阻的关系”的实验中,电压表应并联在定值电阻两端,以测量定值电阻两端的电压。根据图1中的电路图,我们可以确定电压表的正负接线柱,并将其正确接入电路。将电压表的“+”接线柱与定值电阻的右端相连,如图所示:
【小问2详解】
开关闭合前,为了保护电路,滑动变阻器的滑片应置于最大阻值处。根据图1中的滑动变阻器接法,可以确定滑片应置于最右端,此时滑动变阻器接入电路的阻值最大。
【小问3详解】
[1][2]闭合开关后,小明发现电流表指针不偏转,说明电路中存在断路故障。而电压表指针有明显偏转且保持不变,说明电压表与电源两极是连通的,且电压表并联的部分(即定值电阻)发生了断路。因此,可以判断电路中定值电阻出现了断路故障。
【小问4详解】
[1]实验结束后,为了安全起见,小明应先断开开关,再拆除电源两端的导线,以避免在拆除过程中发生触电或短路等危险情况。
[2]在整理器材时,小明发现电压表指针位置如图3所示,即电压表指针没有指向零刻度线。这说明小明在实验前遗漏了将电压表指针调零实验操作。
[3]尽管小明遗漏了将电压表指针调零的实验操作,但他与小华的实验结论仍然一致。这是因为小明和小华在实验中都是控制定值电阻两端的电压保持不变,然后探究电流与电阻的关系。因此,遗漏的实验操作并未影响结论。
[4]小明原来的操作中,电压表示数为2V时,实际电压应小于2V,按正确操作重新进行实验时,他会控制定值电阻两端的电压为2V不变,即定值电阻两端电压电压变大。根据欧姆定律 ,我们可以推导出电流I与定值电阻R的倒数 的关系为。由于U是定值,因此电流I与定值电阻R的倒数 成正比,这种关系在图2中应表现为一条过原点的直线,但与图甲相比,在电阻一定时,电压变大,电流变大,所以应为图线乙。
7.(2024·江苏连云港)小明在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验时,他用图甲所示的电路进行实验,实验中电阻R两端的电压始终保持2V不变,电路中仪表均完好无损。
(1)连接电路前,小明发现电压表指针如图乙所示,他应先 。
(2)连接好电路后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,电压表有示数,电流表无示数,则电路故障的原因可能是 。
(3)排除故障后,小明将不同阻值的电阻接入电路进行实验,某次实验时电流表的示数如图丙所示,此时电阻R的阻值为 Ω。
(4)在实验过程中,当把电阻R由20Ω更换为10Ω时,滑动变阻器接入电路中的电阻应 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 将电压表指针调至零位 电阻R断路 20 变小
【解析】(1)[1]连接电路前,小明发现电压表指针如图乙所示,此时电压表的指针没有调零,所以他应先将电压表指针调至零位。
(2)[2]由图甲得,电阻R与滑动变阻器串联,电压表测量电阻R的电压,电流表测量电路电流,连接好电路后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,电压表有示数,电流表无示数,说明电路电路,且电压表与电源相连接,故故障是与电压表并联的电阻R断路。
(3)[3]由图乙得,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.1A,由欧姆定律得,此时电阻的阻值为
(4)[4]串联电路中,电阻越小,分到的电压越小。在实验过程中,当把电阻由由20Ω更换为10Ω时,电阻的电压变小,应使滑动变阻器接入电路中的电阻变小,减小滑动变阻器分到的电压,使电阻的电压增大为2V。
解题技巧 (1)研究方法:控制变量法。即在研究电流与电压的关系时,应控制电阻一定,改变导体两端的电压;在研究电流与电阻的关系时,应控制导体两端的电压一定,改变电阻。 (2)滑动变阻器的作用: ①在探究电流与电雁的关系时,一是保护电路,二是通过调节滑动变阻器的滑片来改变电阻两端的电压; ②在探究电流与电阻的关系时,一是保护电路,二是通过调节滑动变阻器的滑片来保证电阻两端的电压不变。
考向二 欧姆定律的理解与简单计算
8.(2024·江苏宿迁·中考真题)在“探究并联电路电流特点”的活动中,部分电路如图所示,,,电流表有“”和“”两个量程,测量了电阻的电流为。为完成实验探究,做法正确的是(  )
A.使用“”量程,只测量的电流
B.使用“”量程,只测量的电流
C.使用“”量程,分别测量支路和干路的电流
D.使用“”量程,分别测量支路和干路的电流
【答案】D
【解析】R1、R2并联,电压相等,由欧姆定律得,R1、R2电压为
R2电流为
干路电流为
则使用“”量程,分别测量支路和干路的电流,故ABC错误,D正确。
故选D。
9.(2024·江苏扬州·中考真题)如图所示,电源电压恒为6V,敏感元件T的电阻随电流的增大而减小。电压表示数为2V时,电流表示数为0.2A,当电压表示数为2.4V时,电流表示数可能是(  )
A.小于0.18A B.等于0.18A
C.大于0.18A,小于0.2A D.大于0.2A,小于0.24A
【答案】A
【解析】
由电路图可知,敏感元件T与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中电流。电压表示数为2V时,电流表示数为0.2A,由欧姆定律可知
当电压表示数为2.4V时,由串联电路电压特点可知,敏感元件T两端的电压
若敏感元件T的电阻不随温度的变化而变化,则
由于当电压表示数为2.4V时,电路中电流减小了,因此T的阻值增大,由可知,此时的电流小于0.18A。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
10.(2024·江苏扬州·中考真题)家中应急手电筒的电路图如图所示,电源电压为3V,闭合开关,通过灯泡的电流为0.6A,忽略灯泡电阻的变化。求:
(1)灯泡电阻R;
(2)电路工作1min消耗的电能W;
【答案】(1);(2)
【解析】
解:(1)灯泡电阻为
(2)电路工作1min消耗的电能为
答:(1)灯泡电阻R为;
(2)电路工作1min消耗的电能为。
11.(2024·江苏淮安·中考真题)某款恒温箱的简化电路如图甲所示,控制电路中电源电压为且保持不变,电磁铁线圈电阻为,R为热敏电阻(置于恒温箱内),其阻值随温度变化的关系如图乙所示;工作电路中的加热器(图中未画出)正常工作时的电阻为。求:
(1)加热器应接在图甲中______(填“ab”或“cd”)之间,控制电路中电磁铁上端为______极;
(2)加热器正常工作产生的热量是多少?
(3)控制电路的电流减小到,衔铁会被释放。则当调节时,恒温箱内设定的最低温度为多少摄氏度?
(4)若使恒温箱内设定的最低温度提高一些,可将的滑片向______滑动一点。
【答案】(1) ①.ab ②.N (2) (3)50℃ (4)右
【解析】
【小问1详解】
[1]控制电路中,热敏电阻R和变阻器、电磁铁线圈串联。当温度升高时,热敏电阻R阻值变小,根据可知电流变大,则电磁铁磁性增强,衔铁被吸下,ab间用电器脱离电路。所以加热器应接在图甲中ab之间。
[2]电流从电磁铁下端流入,根据安培定则可知控制电路中电磁铁的上端为N极。
【小问2详解】
加热器正常工作产生的热量为
【小问3详解】
电流减小到时,控制电路总电阻为
则当调节时,热敏电阻阻值为
由乙图可知,此时温度为50℃,则恒温箱内设定的最低温度为50℃。
【小问4详解】
衔铁被释放时的电流不变,根据可知总电阻不变,若使恒温箱内设定的最低温度提高一些,则对应的热敏电阻阻值变小,所以变阻器阻值应调大,可将的滑片向右滑动一点。
解题技巧 (1)是由欧姆定律公式变形得到的,它表示某段导体的电阻在数值上等于这段导体两端的电压与通过它的电流的比值。由于导体电阻是导体本身的一种性质,不随其两端的电压和通过它的电流的变化而变化,所以,“R与U成正比,R与I成反比”是不成立的 (2)公式中的U、I、R必须是同一导体或同一段电路对应的物理量,不同导体间的电流、电压、电阻不存在公式中的关系.
考向三 欧姆定律在串、并联电路中的应用
12.(2024·江苏常州·中考真题)海水盐浓度越大,其导电性越好,固定间距金属片A、B之间海水的电阻越小。下列电路中,电源电压恒定,为定值电阻,闭合开关S,海水盐浓度越大,电表示数越大的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】AB.由题意可知,金属片A、B之间海水与定值电阻R0串联,海水盐浓度越大,固定间距金属片A、B之间海水的电阻越小,根据串联电电路电压分配关系可知得,R0两端的电压越大,金属片A、B两端的电压越小,故A符合题意,B不符合题意;
C.由图可知,电压表测电源电压,由于电源电压恒定,电压表不变,故C不符合题意;
D.由图可知,金属片A、B之间海水与R0并联,电流表测R0的电流,由于电源电压恒定,由可知,定值电阻R0的电流不变,故D不符合题意。
故选A。
13.(2024·江苏南通·中考真题)图甲是灯泡L的图像,灯泡的额定电压为2.5V。将灯泡L接入图乙电路,已知电阻的阻值为,电流表量程为,电源电压可调。在电路安全工作的前提下,下列判断正确的是(提示:可在图甲中作出电阻的图像)(   )
A.两条支路中的电流不可能相同 B.灯泡实际功率总比电阻功率大
C.电路总功率最大可达到1.5W D.电源可调的最大电压为1.8V
【答案】D
【解析】
该题中,电流表在干路,最大干路电流为0.6A,由甲图可知,若灯泡正常发光,灯泡电流为0.26A,定值电阻的电流则为
此时干路电流为
0.26A+0.5A=0.76A
0.76A大于0.6A,说明该电路最大电压不为2.5V。由甲图可知,电压为1.8V时,灯泡电流为0.24A,定值电阻电流为
此时干路电流为
0.24A+0.36A=0.6A
则该电路最大电压为1.8V。
A.由甲图可知,最左边一个点算出其灯泡电阻为
由甲图可知,电压为1.8V时,灯泡电流为0.24A,此时灯泡电阻为
灯泡电阻变化范围为1.67Ω~7.5Ω之间,当灯泡电阻与R0相等时,电流相等,灯泡电阻可以达到5Ω,故两支路电流可能相等,故A错误;
B.并联电路中,灯泡与定值电阻两端电压相等,根据公式可知,电阻越大,实际功率越小,灯泡最大电阻为7.5Ω,大于R0,此时灯泡实际功率小于电阻功率,故B错误;
C.电流最大为0.6A,电压为1.8V,此时电功率最大,为
故最大功率为1.08W,达不到1.5W,故C错误;
D.由甲图可知,电压为1.8V时,灯泡电流为0.24A,定值电阻的电流为
此时干路电流为0.24A+0.36A=0.6A,则该电路最大电压为1.8V。故D正确。
故选D。
14.(2024·江苏宿迁·中考真题)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,电压表的量程为,为半圆弧电阻的圆心,金属滑片为半径,与半圆弧接触良好,接入电路的电阻与指针旋转角度成正比,电源电压恒为,为电阻箱。将滑片旋转至处,调节的阻值,使电路中电流为0.6A。
(1)求电阻箱接入电路的阻值;
(2)调节为时,电流表示数为0.3A,求此时电压表示数;
(3)为能满足测量的要求,重新调节电阻箱,求满足要求的的最小阻值。
【答案】(1)10Ω (2)3V (3)20Ω
【解析】
【小问1详解】
将滑片旋转至处,调节的阻值,电路为的简单电路,电路中电流为0.6A,由欧姆定律可知电阻箱接入电路的阻值为
【小问2详解】
调节为时,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,电压表测变阻器的电压,电流表测电路的电流,电流表示数为0.3A,由欧姆定律可知电阻箱的电压为
U2=I2R0=0.3A×10Ω=3V
由串联电路电压的规律,此时电压表示数
UV =U-U2=6V -3V=3V
【小问3详解】
由欧姆定律可知
调节为时圆弧电阻的最大电阻为
R滑max=2R中=2×10Ω=20Ω
根据已知条件可知,电压表的量程为,即变阻器的最大电压为3V,此时电阻箱的电压最小,电阻箱的阻值最小(此时电路中的电流为
根据串联电阻电压的规律电阻箱的电压为
U箱=6V-3V=3V
根据分压原理有

满足要求的的最小阻值
15.(2024·江苏南通·中考真题)如图,电源电压恒定,灯泡规格为“”,滑动变阻器最大阻值为为定值电阻。闭合开关S,将接1,移动滑片使灯泡正常发光,电路总功率为;将接2,滑片移至a端,电流表示数为0.8A,电路总功率为,滑片移至b端,电流表示数为0.2A。求:
(1)灯泡正常发光时的电阻;
(2)与的比值;
(3)电源电压。
【答案】(1)12Ω (2)5∶8 (3)8V
【解析】
【小问1详解】由知道,灯泡正常发光时的电阻为
【小问2详解】
由知道,小灯泡的额定电流为
闭合开关S,将S1接1,灯泡L与滑动变阻器R1串联,当小灯泡正常发光时,电路总功率为
将S1接2,滑片移至a端,电路中只有定值电阻R2接入电路,电流表示数为0.8A,电路总功率为
则P1与P2的比值为
【小问3详解】
将S1接2,滑片移至a端时

将S1接2,滑片移至b端时

由①②得
U=8V
解题技巧 (1)串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。即;并联电路总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和。即。 (2)根据欧姆定律和串联电路的特点,可以推导出,这说明:串联电路中,电压的分配与电阻成正比;根据欧姆定律和并联电路的电压特点,可推导出,这说明:并联电路中电流的分配与电阻成反比。
考向四 “伏安法”测电阻
16.(2024·江苏苏州·中考真题)用如图所示电路测电阻的阻值。
实验步骤如下:
(1)将电压表接在B、C两点间,闭合开关,将滑动变阻器滑片移到b端、电阻箱R调为某一阻值,使电压表和电流表示数为合适的值;
(2)断开开关,将电压表右端由C点改接到D点;
(3)闭合开关,反复调节___________________________使两表的示数与步骤(1)中相同,此时电阻箱的阻值为;
(4)待测电阻的阻值_________;
(5)若操作无误,反复调节始终无法实现两表的示数与步骤(1)中相同,原因可能有:_____________________、___________________________。
【答案】 ①.电阻箱和滑动变阻器 ②. ③.或的阻值太小 ④.滑动变阻器最大阻值小于或滑动变阻器最大阻值不够大
【解析】(3)[1]闭合开关,反复调节电阻箱和滑动变阻器滑片,使两表的示数与步骤(1)中相同,此时电阻箱的阻值为R2 。
(4)[2]由题意可知,步骤(1)与步骤(3)中,电路电流与R与Rx两端总电压相等,由欧姆定律可知
解得
Rx=R1-R2
(5)[3][4]若操作无误,反复调节始终无法实现两表的示数与步骤(1)中相同,滑动变阻器最大阻值太小,滑动变阻器分压太小或小于Rx,使电阻R和Rx两端的电压过大造成的。故原因可能有:滑动变阻器最大阻值小于Rx或滑动变阻器最大阻值不够大。
17.(2024·江苏无锡·中考真题)小红测量长度为1m的镍铬丝、铜丝的电阻,器材有:电源、开关、滑动变阻器、电流表、电压表、电阻箱(0~9999.9Ω),长度为40cm的导线若干。
(1)①用如图甲所示的电路测量镍铬丝的电阻,请用笔画线代替导线,将电路连接完整;
②闭合开关前,将滑动变阻器的滑片P置于_________(选填“A”或“B”)端;
③正确连接电路后,闭合开关,移动滑片P,读出电压表的示数U和电流表的示数I,记录在表格中。当电压表示数为2V时,电流表示数如图乙所示为_________A,则镍铬丝的电阻为_________Ω,分析数据可得:当导体的电阻一定时,_______________________________________________________________。
实验序号 U/V I/A
① 1 0.2
② 1.5 0.3
③ 2
④ 2.5 0.5
(2)小红用连接完整的图甲电路测量铜丝电阻时,发现电压表示数始终很小,于是按照图丙的电路图重新连接电路,R为铜丝,为电阻箱,电源电压不变,闭合开关,调节电阻箱接入电路的阻值,当阻值为0.9Ω时,电压表示数为1V;当阻值为0.2Ω时,电压表示数为2V。则铜丝电阻为______Ω,电源电压为______V。
【答案】 ①. ②.B ③.0.4 ④.5 ⑤.见解析 ⑥.0.5 ⑦.2.8
【解析】(1)①[1]电源由两节干电池组成,电源电压是3V,电压表选择0~3V的量程,电压表和镍铬丝并联,如图所示:
②[2]为了保护电路,闭合开关前,将滑动变阻器的滑片P置于阻值最大处,即B端。
③[3][4]由图乙可知,电流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,电流表的示数是0.4A,镍铬丝的电阻为
[5]由表中数据可知,电压增大几倍,对应的电流也增大几倍,可以得到当导体的电阻一定时,电流和电压成正比。
(2)[6]当阻值为0.9Ω时,电压表示数为1V,由欧姆定律得到

当阻值为0.2Ω时,电压表示数为2V,由欧姆定律得到

由①和②得到
R=0.5Ω,U=2.8V
解题技巧 (1)实验原理:根据欧姆定律公的变形式,测得待测电阻两端的电压和通过它的电流,就可以求出它的电阻值; (2)测量未知定值电阻,可以改变导体两端的电压,多次测量电流,求出电阻的平均值,以减小误差; (3)测灯泡电阻时不能求平均值,因为在不同电压下灯泡的温度不同,其电阻是不同的,求平均值没有意义; (4)特殊方法测电阻Rx的方法: ①“伏阻法”:缺少电压表,只有电流表和已知阻值的定值电阻(或已知最大阻值的滑动变阻器)。基本思路:利用电流表和已知定值电阻串联(相当于电压表)进行间接测量,间接求出导体两端的电压Ux;再利用,求出的值。 ②“安阻法”:缺少电流表,只有电压表和已知阻值的定值电阻(或已知最大阻值的滑动变阻器)。基本思路:利用电压表和已知定值电阻并联(相当于电流表)进行间接测量,间接求出导体中的电流Ix;再利用,求出的值。 ③“等效替代法”:只有电压表或电流表中的一只电表,和能读出接入电阻值的电阻箱。可以利用等效替代的方法,测出未知电阻Rx的值。
考向五 电路故障分析
19.(2024·江苏盐城·中考真题)在探究串联电路电压的特点时,闭合开关,灯泡都不发光,电压表无示数。以下可能的是(  )
A.短路 B.断路 C.短路 D.断路
【答案】B
【解析】A.由图知,两灯串联,电压表测量的是L2两端电压,闭合开关,灯泡都不发光,说明电路发生了断路故障;电压表无示数,说明电压表不能连接电源两极,说明是L1发生了断路故障,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B
20.(2024·江苏南通·中考真题)在“探究电流与电阻的关系”实验中,提供的器材有:
电源(电压6V)、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω)、滑动变阻器(0~20Ω)、电流表、电压表、开关及导线若干。
(2)闭合开关,移动滑片,发现电流表有示数,电压表无示数,故障可能是_______________;
【答案】 (2)定值电阻短路
【小问2详解】闭合开关,移动滑片,发现电流表有示数,说明有电流通过,没有断路的情况;电压表无示数,若不是电压表本身损坏,故障就可能是与电压表并联的定值电阻短路。
21.(2024·江苏苏州·中考真题)探究串联电路中电流的特点
(1)猜想:由于用电器耗电,电流流过用电器会减小;
(2)按图甲接好电路,闭合开关后发现灯不亮,为了找出原因,将电压表接在A、B两点间,闭合开关发现电压表有示数,说明有可能存在_________故障;
(3)排除故障后,用电流表测出A点电流,如图乙所示,则_________A,再测出B点电流,得到A、B两点电流相等。更换不同规格的灯泡,重复上述实验,都得到相同结论.由此判断猜想是_________的;
(4)为进一步得出两个灯串联时电流的规律,小明按图丙连接电路,测量A、B、C三点的电流,得出;小华认为不需要再测量,在(3)结论的基础上,通过推理也可以得出相同结论,请写出小华的推理过程:_________。
【答案】 ①.L1 断路 ②.0.3 ③.错误 ④.因为,,所以
【解析】电压表有示数说明电压表与电源是连通的,灯不亮说明电路断路,即电压表并联的部分断路,即L1 断路。
22.(2024·江苏宿迁·中考真题)在“测量小灯泡额定功率”的实验中,小灯泡额定电压为2.5V,电源电压为4.5V,滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样。
(1)如图甲所示电路,有一根导线连接错误,请在错误的导线上打“”,用笔画线代替导线将电路连接正确;
(2)连接电路时,开关应___________,试触时发现,电压表无示数,电流表有示数,小灯泡发光,则电压表发生了___________故障;
【答案】 ①见解析 ②断开 ③断路
【解析】(1)[1]实验中,灯泡与变阻器串联,电压表测量灯泡的电压,电流表测量电路电流。
(2)[2]连接电路时,为了保护电路,开关应断开。
[3]试触时发现,电压表无示数,电流表有示数,小灯泡发光,则与灯泡并联的电压表发生了断路故障。
解题技巧 (3)电路故障分析方法 ①电流表无示数,故障原因可能是电流表被短路,或从电流表两接线柱到电源两极间的电路中某处断路。 ②电压表无示数,故障原因可能是电压表被短路,或电压表两接线柱到电源两极间的电路中某处断路。 ③电流表无示数但电压表有示数且接近电源电压,可以肯定电压表两接线柱到电源两极间的电路为通路,故障原因是与电压表并联部分的电路断路,或电压表串联在电路中了。
考向六 动态电路的分析与计算
23.(2024·江苏连云港·中考真题)如图所示,电源电压不变,闭合开关S后,当滑动变阻器的滑片P向右移动过程中(  )
A.电流表示数变小,灯变暗 B.电流表示数变大,灯变亮
C.电压表示数不变,灯亮度不变 D.电压表示数变小,灯亮度变亮
【答案】A
【解析】由图可知滑动变阻器与灯泡串联,电压表测量灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流;将滑动变阻器的滑片P向右移动过程中,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,根据知,电源电压不变,电路中的总电阻变大,电路中的电流变小,即电流表的示数变小;串联电路电流处处相等,通过小灯泡的电流也减小,故又根据可知,灯泡两端的电压变小,电压表的示数变小,而且灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,故灯泡的实际功率变小,灯泡变暗。
故选A。
24.(2024·江苏淮安·中考真题)如图甲所示,电源电压保持不变,为定值电阻,滑动变阻器的最大阻值为。电压表量程为,电流表量程为。在保证电路各元件安全的前提下,电压表的示数随滑动变阻器阻值变化的关系图像如图乙所示。下列说法中正确的是( )
A.电源电压为 B.定值电阻阻值为
C.电路的最小功率为 D.电流表示数变化范围为
【答案】D
【解析】AB.分析电路可知,、串联,电压表测电压,电流表测电路电流。由乙图可知,当时,电压表示数为3V,根据串联分压原理则有

当时,电压表示数为2V,根据串联分压原理则有

联立①②解得,电源电压。故AB错误;
CD.电路中电流最小为
则电路的最小功率为
电压表量程为,则当电压表示数最大为3V时,电流最大为
所以电流表示数变化范围为,故C错误,D正确。
故选D。
25.(2024·江苏常州·中考真题)如图所示的电路中,电源电压恒定,小灯泡L标有“6V 3.6W”字样(忽略温度变化对灯丝电阻的影响),滑动变阻器标有“200Ω 1.25A”字样,定值电阻阻值为20Ω,电流表的量程为0~3A,电压表的量程为0~15V,求:
(1)小灯泡的额定电流;
(2)小灯泡的电阻;
(3)只闭合开关S、,小灯泡恰好正常发光,求电源电压;
(4)只闭合开关S、,在保证电路元件安全的前提下,求滑动变阻器接入电路的电阻范围。
【答案】(1)0.6A;(2)10Ω;(3)18V;(4)20Ω 50Ω
【解析】解:(1)根据电功率的公式,可以得到小灯泡的额定电流为
(2)小灯泡的电阻
(3)当只闭合开关S、S1 时,小灯泡L与定值电阻R0 串联。由于小灯泡恰好正常发光,所以此时电路中的电流等于小灯泡的额定电流,此时定值电阻R0两端的电压为
根据串联电路的电压特点,电源电压等于各用电器两端电压之和,即电源电压为
(4)当只闭合开关S、S2 时,滑动变阻器Rx 与小灯泡串联。由于电流表的量程为0 3A,电压表的量程为0~15V,滑动变阻器允许通过的最大电流为1.25A,小灯泡的电流不能超过0.6A。所以电路中的最大电流为0.6A,此时小灯泡的电压为6V,滑动变阻器接入电路的电阻最小,则滑动变阻器两端的电压为
滑动变阻器接入电路的电阻
又因为电压表的量程为0 15V,所以滑动变阻器两端的最大电压不能超过15V。此时电路中的电流最小,根据欧姆定律和串联电路的电压特点,此时小灯泡两端的电压为
此时电路中的电流为
所以滑动变阻器接入电路的电阻最大为
答:(1)小灯泡的额定电流为0.6A;
(2)小灯泡的电阻是10Ω;
(3)电源电压是18V;
(4)滑动变阻器接入电路的电阻范围是20Ω 50Ω。
解题技巧 此类问题解题之前要弄清的问题是: ①看懂电路图,弄清各电表测量哪些用电器的哪些物理量; ②弄清改变电阻的方法,利用滑动变阻器改变电阻还是利用开关改变电阻; 解题方法有两种: 方法①:按这样的顺序分析:局部电阻如何变化→总电阻如何变化→由于电源电压不变,导致电路中电流如何变化→依据U=IR,分析不变的电阻两端的电压如何变化→依据U变化的电阻=U总﹣U不变的电阻,分析变化的电阻两端的电压如何变化。 方法②:串联电路中U1R1=U2R2,即电压与电阻成正比,由此可知串联电路中按电阻的比例分配电压,电阻所占比例分数越大,分得的电压比例就越大。
1.(2024·黑龙江龙东·中考真题)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,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
【答案】D
【解析】
由图可知,两电阻串联,电压表测量定值电阻两端的电压,电流表测电路中的电流;
AB.天然气浓度增大时,R阻值减小,电路中的总电阻变小,由可知,电路中的电流增大,即电流表示数变大,由可知,两端的电压变大,即电压表示数变大,故AB不符合题意;
CD.天然气浓度减小时,R阻值增大,电路中的总电阻变大,由可知,电路中的电流变小,即电流表示数变小,由可知,两端的电压变小,即电压表示数变小,故C不符合题意,D符合题意。
故选D。
2.(2024·四川广元·中考真题)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
【答案】C
【解析】A.如图所示,滑动变阻器和灯泡并联,滑动变阻器的滑片从右向左滑动的过程中,滑动变阻器的电阻在减小,滑动变阻器所在支路的电流变大,因为并联,小灯泡的电流、电压都不变,灯泡亮度不变,故A错误;
B.滑动变阻器和灯泡并联,电压表测电源电压,则电压表示数始终不变,滑动变阻器的电阻在减小,滑动变阻器所在支路的电流变大,则总电流变大,故B错误;
C.电压表示数始终不变,总电流变大,电流表示数变大,电压表示数与电流表示数的比值变小,故C正确;
D.将滑动变阻器滑片滑到最左端,会造成电路短路,所以不能将滑动变阻器滑片滑到最左端,故D错误。
故选C。
3.(2024·黑龙江牡丹江)如图所示,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向左移动时,电表示数的变化情况是(  )
A.电流表示数变大,电压表示数变大 B.电流表示数不变,电压表示数不变
C.电流表示数变大,电压表示数不变 D.电流表示数变小,电压表示数变大
【答案】C
【解析】由图可知,电路为并联电路,电流表测干路电流,电压表测电源电压。滑动变阻器的滑片P向左移动过程中,滑动变阻器接入电路的电阻减小,根据可知,通过滑动变阻器电流变大,则干路电流增大,即电流表示数变大;由于电压表测电源电压,故电压表示数不变。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
4.(2024·黑龙江绥化·中考真题)如图所示电路中,是定值电阻,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,正确的是( )
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
【答案】D
【解析】
ACD.分析电路可知,、串联,电压表测电压,电流表测电路电流。闭合开关S,逐渐增大光敏电阻的光照强度,则阻值变小,则总电阻变小,根据可知电流表示数增大,根据可知电压增大,根据串联分压规律,则电压表示数减小,故AC错误,D正确;
B.根据,电压表和电流表示数的比值即为阻值,所以电压表和电流表示数的比值减小,故B错误。
故选D。
5.(2024·山东菏泽·中考真题)如图所示,电源电压恒定。下列说法正确的是(  )
A.只闭合,电阻R与灯泡L并联
B.只闭合,电压表测量电阻R两端电压
C.先闭合,再闭合,灯泡L亮度变大
D.先闭合,再闭合,电流表示数变大
【答案】C
【解析】AB.只闭合,电路依次经过电阻R与灯泡L回到负极,电阻R与灯泡L串联,电压表并联在电源两端,测电源电压,故AB错误;
CD.先闭合,电阻R与灯泡L串联,电流表测电路电流,有示数,再闭合,电阻R与电流表被短路,则电流表无示数,所以电流表示数变小,总电阻变小,根据,电路中电流变大,则灯泡L亮度变大,故C正确,D错误。
故选C。
6.(2024·内蒙古赤峰·中考真题)如图电路中,电源电压为6V恒定不变,R为热敏电阻,其阻值随温度变化关系如下表所示。定值电阻阻值为,闭合开关后,下列说法正确的是(  )
温度 0 5 10 15 20 25 30
电阻R/Ω 600 550 500 450 420 390 360
A.温度升高时,电流表示数变小
B.温度升高时,电压表示数变小
C.温度降低时,电压表示数与电流表示数的比值不变
D.当温度为30℃时,电路总功率为0.18W
【答案】C
【解析】
AB.温度升高,由表数据可知,电阻R变小,电流变大,定值电阻的电压变大,故AB错误;
C.电压表是测量定值电阻电压,电流表测量定值电阻电流,根据欧姆定律,两表示数的比值等于定值电阻的阻值,所以比值不变,故C正确;
D.当温度为30℃时,电阻,故电路总功率
故D错误。
故选C。
7.(2024·湖北武汉·中考真题)如图所示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,杠杆的右端是滑动变阻器的滑片,杠杆左端固定着一个浮子,油箱内油量变化时,滑片就在电阻片R两端之间滑动。下列说法错误的是( )
A.定值电阻和滑动变阻器是串联的
B.油量减少时,滑动变阻器接入电路的电阻变大
C.油量增加时,电流表示数变大
D.油箱中没有油时,电流表示数为零
【答案】D
【解析】
A.如图所示,定值电阻与变阻器串联,电流表测量电路中电流,故A正确,不符合题意;
B.当油箱中的油量减少时,浮子向下运动,滑杆会向上运动,变阻器接入电路中电阻增大,故B正确,不符合题意;
C.当油箱中的油量增加时,浮子向上运动,滑杆会向下运动,变阻器接入电路中电阻变小,由欧姆定律得,电路中电流变大,故C正确,不符合题意;
D.油箱中没有油时,滑片在最上端,滑动变阻器连入电路的阻值最大,此时R0与R串联,电路中电阻最大,电流最小,但不为0,电流表有示数,故D错误,符合题意。
故选D。
8.(2024·山东滨州·中考真题)如图所示电路,闭合开关,滑动变阻器滑片从最上端向中点移动过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表V的示数变小
B.电流表与电流表的示数相等
C.电流表的示数变大
D.电压表V与电流表示数的比值变大
【答案】C
【解析】
ABC.由图得,闭合开关S,R、R0并联,电流表A2测量R0电流,电流表A1测量干路电流,所以电流表A1的示数大于电流表A2的示数,电压表测量电源电压,则R0、R电压等于电源电压。滑动变阻器滑片P从最上端向中点移动过程中,R接入电路中电阻变小,电路总电阻变小,电源电压不变,则电压表示数不变,由欧姆定律得,R电流变大,电路总电流变大,则电流表A1示数变大,A2示数不变,故AB错误,C正确;
D.由于电压表V的示数不变,电流表示数变大,则电压表V的示数与电流表示数的比值变小,故D错误。
故选C。
9.(2024·广东广州·中考真题)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
【答案】A
【解析】
由题图可知,两电阻串联,电流表测的是电路电流,电压表测的是变阻器滑片P上部分的两端电压。闭合开关S,车辆总质量越大时,滑片P向下滑动,变阻器连入电路的电阻不变,电路的总电阻不变,根据欧姆定律,电路电流不变,因此电流表示数不变;跟电压表并联的那部分电阻变大,根据欧姆定律,跟电压表并联的那部分电阻的两端电压变大,电压表示数变大,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
10.(2024·山东临沂·中考真题)如图所示电路的电源电压为9V,电流表使用0~0.6A量程,电压表使用0~3V量程,阻值为10Ω的定值电阻允许通过的最大电流为0.5A。为保证电路中各元件安全工作,滑动变阻器的最大阻值应大于(  )
A.20Ω B.10Ω C.8Ω D.5Ω
【答案】A
【解析】如图所示,电路中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;阻值为10Ω的定值电阻允许通过的最大电流为0.5A,此时定值电阻两端的电压为
超过电压表的量程,可能会损坏电压表;为保证电路中各元件安全工作,所以当电压表示数为3V时,电路中的电流最大,滑动变阻器的阻值最小,此时电路的电流为
滑动变阻器的两端电压为
滑动变阻器阻值为
滑动变阻器的最大阻值应大于20Ω。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
11.(2024·四川内江·中考真题)在如图所示的电路中,电源电压恒为12V,定值电阻R1的阻值为5Ω,滑动变阻器R2标有“50Ω 2A”的字样,电流表的量程为0~3A。闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从最右端(R2=50Ω)移动到连入电路中的电阻值为20Ω处,电流表的示数从I1变为I2,则I2与I1之差为(  )
A.2.40A B.2.64A C.0.36A D.4.40A
【答案】C
【解析】根据电路图可知,电阻R1和R2并联,电流表测干路的电流,R1和R2两端的电压等于电源电压,又电源电压恒为12V,由欧姆定律可得,R1所在支路的电流不变,滑动变阻器的滑片P从最右端到连入电路中的电阻值为20Ω处的过程中,只有R2所在的支路的电流有变化,滑动变阻器的滑片P在最右端时,通过R2的电流为
滑动变阻器连入电路中的电阻值为20Ω处时,通过R2的电流为
由于电流表的示数从I1变为I2,则I2与I1之差为
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
12.(2024·山东临沂·中考真题)如图所示电路的电源电压为9V,电流表使用0~0.6A量程,电压表使用0~3V量程,阻值为10Ω的定值电阻允许通过的最大电流为0.5A。为保证电路中各元件安全工作,滑动变阻器的最大阻值应大于(  )
A.20Ω B.10Ω C.8Ω D.5Ω
【答案】A
【解析】如图所示,电路中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;阻值为10Ω的定值电阻允许通过的最大电流为0.5A,此时定值电阻两端的电压为
超过电压表的量程,可能会损坏电压表;为保证电路中各元件安全工作,所以当电压表示数为3V时,电路中的电流最大,滑动变阻器的阻值最小,此时电路的电流为
滑动变阻器的两端电压为
滑动变阻器阻值为
滑动变阻器的最大阻值应大于20Ω。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
13.(2024·四川遂宁·中考真题)噪声污染是当代社会四大污染之一,若青少年长期处于噪声环境中会影响身心健康。为了监测噪声的强弱,同学们找来定值电阻、声敏电阻R(阻值会随声音强弱发生变化)、电流表、学生电源等器材,设计了可用电流表的示数来反映噪声强弱的装置,其中R的阻值随声音强弱变化的关系如甲图所示,该装置电路如乙图所示。在某次测试中,当噪声80dB时,电流表示数为0.4A;当噪声50dB时,电流表示数为0.2A。下列选项正确的是( )
A.电路中的电流随声音强度增大而减小 B.阻值是15Ω
C.电源电压10V D.当电流表示数0.3A,噪声强度为60dB
【答案】D
【解析】A.分析电路可知,和串联,电流表测电路电流。声音强度增大时,阻值变小,则总电阻变小,根据可知电路中的电流变大,故A错误;
BC.当噪声80dB时,电流表示数为0.4A,此时阻值为,则电源电压为

当噪声50dB时,电流表示数为0.2A,此时阻值为,则电源电压为

联立①②,解得,电源电压,故BC错误;
D.当电流表示数0.3A,总电阻为
则此时阻值为
由甲图可知,此时噪声强度为60dB,故D正确。
故选D。
14.(2024·新疆·中考真题)如图所示的电路,电源电压保持不变,滑动变阻器和小灯泡两个元件中,一个接在A、B两点之间,另一个接在C、D两点之间。闭合开关S,电流表的示数为0.20A,用电压表测得A、B两点间的电压为1.8V,C、D两点间的电压为1.2V;移动滑动变阻器的滑片,使电流表的示数变大,A、B两点间的电压变为1.5V,已知小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大,则此时滑动变阻器接入电路的电阻值可能为(  )
A.5Ω B.6Ω C.7Ω D.8Ω
【答案】C
【解析】滑动变阻器和小灯泡两个元件串联,通过两用电器的电流相等都等于0.2A,电源电压
移动滑动变阻器的滑片,使电流表的示数变大,可知滑动变阻器阻值变小,滑动变阻器两端电压变小,由此可知滑动变阻器接在AB,灯泡拉在CD且电路中电流一定大于0.2A,此时滑动变阻器的电压为1.5V,由此可知滑动变阻器阻值一定小于
没调节滑片时灯的电压为1.2V,灯的电阻为
又由题意可知滑动变阻器调节后,灯两端也为1.5V,且灯的电阻随温度升高而增大,所以电路中的电流一定小于
滑动变阻器接入电路的电阻一定大于
即滑动变阻器接入电路中的电阻范围应是。综上,ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
15.(2024·黑龙江龙东·中考真题)如图为灯泡L和定值电阻R的I-U图像,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】 ①.0.9 ②.1:3
【解析】
[1]将L和R并联在电源电压为6V的电路中,由并联电路中各支路电压等于电源电压可知,L和R两端电压都为6V,并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,由图可得
[2]将其串联在电源电压为4V的电路中,由串联电路中各用电器电压之和等于电源电压,串联电路中处处电流相等,由图可得,L电压为1V,电流为0.2A,R电压为3V,电流为0.2A,则L与R的阻值之比
16.(2024·广东·中考真题)如图所示,闭合开关,导线夹M在铅笔芯上向右移动,电流表的示数变___________。若要测量铅笔芯的电阻,需补充的仪表是___________。实验时铅笔芯发烫的现象,属于电流的___________效应。
【答案】 ①.小 ②.电压表 ③.热
【解析】
[1]闭合开关,导线夹M在铅笔芯上向右移动时,铅笔芯接入电路的长度变长,电阻变大,由欧姆定律可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小。
[2]若要测量铅笔芯的电阻,需补充的仪表是电压表,用电压表测出铅笔芯两端的电压,用电流表测出通过铅笔芯的电流,由求出电阻。
[3]在实验中,当电流通过铅笔芯时,由于铅笔芯的电阻作用,电能转化为内能,使铅笔芯的温度升高,从而出现了发烫的现象。这就是电流的热效应在铅笔芯上的体现。
17.(2024·安徽)在“测小灯泡的电阻”实验中,小红同学根据测出的数据画出了小灯泡的I-U图像如图所示。则由图可知,当小灯泡两端的电压升高时,其阻值 (选填“增大”“不变”或“减小”)。
【答案】增大
【解析】当小灯泡两端的电压为U时,通过灯丝的电流为I,则此时灯丝的电阻为;由于坐标原点与图象上某点连线的斜率倒数等于电阻,由图象可知,图象中连线的斜率越来越小,则斜率倒数越来越大,即电阻越来越大,因此小灯泡电阻随着电压的增大而增大。
17.(2024·山东滨州·中考真题)如图所示,电源电压为3V,闭合开关后,电流表的示数为0.6A,电流表的示数为0.2A,则通过灯泡的电流为 A,灯泡的阻值为 Ω。
【答案】 0.4 15
【解析】[1][2]分析电路可知,、并联,电流表测干路电流,电流表测电流。根据并联电流规律可知通过灯泡的电流为
并联电路中各支路电压均等于电源电压,则灯泡的阻值为
18.(2024·江西·中考真题)如图所示,三个电阻的阻值均相同,开关断开、开关掷到1,电流表与电流表的示数之比为 ;当开关闭合、开关掷到2时,电流表与电流表的示数之比为 。
【答案】 1∶1 2∶1
【解析】[1]由图可知,当开关断开、开关掷到1,R2和R3串联,A1和A2测量串联电路电流,在串联电路中,电流处处相等,故与电流表的示数之比为1∶1。
[2]当开关闭合、开关掷到2时,R1与R3并联,A2测量通过R3的电流,A1测量干路电流。的阻值相同,故R1和R3所在的支路电流相等,根据并联电路电流规律可知,干路电流等于各支路电流之和,则干路电流与R3在的支路电流之比为2∶1,故电流表与电流表的示数之比为2∶1。
19.(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】
【解析】[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
20.(2024·重庆·中考真题·A卷)如图甲所示,电源电压不变,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,定值电阻大于5Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω;1A”,小灯泡L的电流随其两端电压变化的图像如图乙所示。若闭合开关S、接1,在电路安全的情况下,变阻器允许接入电路的最大阻值为15Ω,则电源电压为 V;若闭合开关S、接2,在电路安全的情况下,电路中允许通过的最大电流是最小电流的1.5倍,则电阻的阻值为 Ω。
【答案】 4.5 40
【解析】[1]当闭合开关S、接1,灯泡和变阻器串联,电压表测量变阻器两端电压,根据串联分压知识可知,变阻器阻值越大,分压越多,电压表量程为0~3V,则变阻器最大分压为3V,故变阻器两端电压为3V,通过变阻器的电流大小为
由图乙可知,当通过灯泡的电流为0.2A时,其两端的电压为1.5V。则电源电压为
[2]若闭合开关S、接2,定值电阻和变阻器串联,电压表测量变阻器两端电压,电流表测量串联电路的电流。当变阻器阻值最大时,电源电压可表示为

当变阻器阻值最小,即阻值为0时,电路中电流最大,电路中允许通过的最大电流是最小电流的1.5倍,则电源电压可表示为

联立①②式可得,,,故R1的阻值为40Ω。
21.(2024·山东临沂·中考真题)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。则定值电阻的阻值为 Ω,电源电压为 V.
【答案】 3 1.5
【解析】[1][2]由图知,两电阻串联,电压表 测量滑动变阻器R两端的电压,电流表测量电路的电流;滑动变阻器的滑片由最右端移到最左端的过程中,滑动变阻器连入电路的阻值从最大变为0,从而使电路中的总电阻变小,电路中的电流变大,根据串联分压可知,R两端的电压变小直至0。由图像可知:当电路中的电流为0.1A时,电压表的示数为1.2V,电源电压为
…….①
当电路中的电流为0.5A时,电压表的示数为0,电源电压为
…….②
联结①②,解得
22.(2024·新疆·中考真题)体脂率是指人体内脂肪的质量占人体总质量的百分比。体脂秤通过测量人体的电阻并结合人体的身高、体重、年龄等因素,经综合分析得出人的体脂率。
(1)人运动时,存储在脂肪中的能量的一部分转化为人体的 (选填“内能”或“化学能”),导致人体温度升高。肌肉密度比脂肪密度大,肌肉比脂肪更容易导电。若人的体脂率下降,体重不变,则人体的密度 (选填“增大”或“减小”),人体的电阻 (选填“增大”或“减小”)。
(2)若小强的父亲在医院测体脂率时,加在两手之间的电压为5V,通过的电流为2.5mA,则小强的父亲两手之间的电阻为 Ω。小强的父亲两手之间的电阻 (选填“可能”或“不可能”)大于两脚之间的电阻。小强的父亲经锻炼后质量从80kg降为78kg,体脂率从25%降为20%,若肌肉的密度为,则小强的父亲增加的肌肉的体积为 (结果保留整数)。
【答案】 内能 增大 减小 2000 可能 2
【解析】(1)[1]人运动时,消耗脂肪中的能量,转化为人体的内能,导致人体内能增大,温度升高。
[2][3]人的体重不变,若体脂率下降,肌肉占比变大,且肌肉密度比脂肪密度大,人体的密度会变大;由于肌肉比脂肪更容易导电,人体的电阻会减小。
(2)[4][5]根据欧姆定律可得,小强的父亲两手之间的电阻为
由于肌肉比脂肪更容易导电,人体腿部肌肉一般比手臂肌肉多,所以小强的父亲两手之间的电阻可能大于两脚之间的电阻。
[6]增加的肌肉质量
则小强的父亲增加的肌肉的体积为
23.(2024·湖南·中考真题)超载存在安全隐患,交通部门常用“地磅”检测货车是否超载。图甲是小枫设计的模拟地磅原理的简化电路图,电源电压恒为3V,定值电阻R0规格可选,电压表(选0~3V量程),力敏电阻R的阻值随所受压力F变化关系如图乙所示。力敏电阻R上方紧密连接一轻质绝缘平板,检测时将货车模型静置于其上。(g取10N/kg)
(1)若货车模型总质量为1.5kg,则其所受重力为 N;
(2)如果用图甲所示电路检测,当定值电阻R0一定时,静置在绝缘平板上的货车模型总质量越大,电压表示数越 ;
(3)小枫将电压表改接到定值电阻R0两端后,如图丙所示,且将电压表2V刻度线处设置为货车模型总质量最大值,超过此刻度线代表超载。如果设定检测的货车模型总质量不超过2kg,则R0阻值应为 Ω。
【答案】 15 小 1000
【解析】解:(1)[1]货车模型总质量为1.5kg,则其所受重力为
G=mg=1.5kg×10N/kg=15N
(2)[2]由图甲可知,R0与R串联,电压表与力敏电阻R并联,货车模型总质量越大,重力越大,则对绝缘平板的压力越大,由图乙可知,力敏电阻R的阻值越小,则电路的总电阻越小,根据欧姆定律可知,电路的电流越大,则R0两端的电压越大,根据串联分压可知,力敏电阻R两端的电压越小,所以电压表的示数越小。
(3)[3]由图丙可知,R0与R串联,电压表与R0并联,当货车模型总质量为2kg时,则其所受重力为
G1=m1g=2kg×10N/kg=20N
由图乙可知,此时力敏电阻R的电阻为500Ω,由题意知,将电压表2V刻度线处设置为货车模型总质量最大值,根据串联分压可得

答:(1)若货车模型总质量为1.5kg,则其所受重力为15N;
(2)如果用图甲所示电路检测,当定值电阻R0一定时,静置在绝缘平板上的货车模型总质量越大,电压表示数越小;
(3)则R0阻值应为1000Ω。
24.(2024·安徽·中考真题)图甲为小英同学设计的“探究电流与电压的关系”电路图,电源两端电压为3V,滑动变阻器的规格为“50Ω 1.5A”。
(1)请按照图甲,将图乙中的实物电路连接完整;
(2)正确连接电路后,将滑动变阻器的滑片P移至电阻值最大处,闭合开关,移动滑片P,小英发现电流表和电压表均无示数。为了排查电路故障,她断开开关,然后按图丙所示的电路图,只将与电压表“+”接线柱相连导线的另一端拆下,并正确连接到滑动变阻器的接线柱上。重复前面的操作,发现电压表有示数且保持不变,电流表始终无示数。若电路中只有一处故障,则故障可能是 。
(3)排除故障后进行实验,得到的实验数据如下表所示。
数据序号 1 2 3 4 5 6
电压U/V 0.30 0.60 0.90 1.20 1.50 1.80
电流I/A 0.08 0.15 0.23 0.30 0.38 0.45
分析表中的数据,可以初步得出结论,在电阻一定的情况下, 。
(4)本实验中,定值电阻R的阻值为 Ω(保留一位小数)。
【答案】 见解析 电流表断路(或与电流表相连的某根导线断了) 通过导体的电流与导体两端的电压成正比 3.90
【解析】(1)[1]由电路图可知,滑动变阻器的右下接线柱与电流表串联,由于电源电压较低,电流表选择小量程,实物电路连接如下:
(2)[2]由电路图甲可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测量定值电阻两端的电压,电流表测量电路中的电流。由于电流表无示数,说明电路中某处断开,电压表无示数说明电压表不能与电路两极连通;由电路图丙可知,电压表测量定值电阻和电流表两端的电压,此时电压表有示数,说明电压表能与电源两极连通,则故障可能是电流表断路或与电流表相连的某根导线断了。
(3)[3]由表中数据可知,在误差允许的范围内,电流与电压的比值不变,即: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。
(4)[4]根据可得,六次测量时,定值电阻的阻值分别为:R1=3.75Ω、R2=4Ω、R3≈3.91Ω、R4=4Ω、R5≈3.95Ω、R6=4Ω,则定值电阻R的阻值为
25.(2024·河南·中考真题)小华用如图所示的电路探究电流与电压、电阻的关系。电源电压恒为4.5V,滑动变阻器最大阻值为20Ω。
(1)她先用阻值为10Ω的定值电阻探究电流与电压的关系。
①图1是根据设计的电路图连接的实物电路,请在虚线框中画出该电路图。
②闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最右端,否则,闭合开关时 (填“电流表”或“电压表”)指针的偏转可能超出所用量程。
③闭合开关,移动滑片,记录了如下数据。第5次的电压表和电流表的示数如图2、3所示,请将示数填入表中。
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 1.6 2.0 2.2 2.4 a.________
电流I/A 0.16 0.20 0.22 0.24 b.________
④请在图4中描出表中各组数据对应的点,并根据描出的点画出图像。
⑤分析表中数据或图像的特点,可得出:电阻一定时,电流与电压成正比。得出此结论的理由是 。
(2)接下来,她用原电路探究电压一定时,电流与电阻的关系。先调节滑片,使电压表示数为2V,记录电流表示数;然后断开开关,将10Ω电阻依次换成5Ω、15Ω电阻,闭合开关,移动滑片,使电压表示数仍为2V,记录电流表示数。当换成20Ω电阻后,发现电压表示数始终不能为2V,为了完成实验,下列方案可行的是 (填字母代号)。
A.换用电压为6V的电源
B.把电压表改接为0~15V量程
C.在开关与滑动变阻器之间串联一个10Ω的电阻
【答案】 电压表 2.8 0.28 I U图像为一条过原点的直线 C
【解析】(1)根据实物电路连接电路图
[2]电源电压恒为4.5V,定值电阻10Ω,电流最大值
故不可能是电流表超量程,电压表测定值电阻两端电压,当滑动变阻器阻值为零时,等于电源电压4.5V,故当滑动变阻器阻值太小是电压表会超量程。
[3]电压表量程,分度值0.1V,读数由图可知2.8V。
[4]电流表量程,分度值0.02A,读数由图可知0.28A。
[5]依据表格数据进行标点,再连接各点
[6] 由I U图像为一条过原点的直线可知电阻一定时,电流与电压成正比。
(2)A.根据串联电路的分压原理可知,将定值电阻由15Ω改接成20Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大,为了保持定值电阻两端电压不变,应将电源电压调小,故A不符合题意;
B.此实验需始终保持定值电阻两端电压为2V,无需更换电压表量程,更换电压表量程没有任何效果,故B不符合题意;
C.定值电阻两端的电压始终保持Uv=2V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压
变阻器分得的电压为电压表示数的
倍,根据分压原理,当接入20Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
因此应换用最大阻值更大的滑动变阻器,故C符合题意。
故选C。
26.(2024·广东深圳·中考真题)思考乐佳乐同学在探究电流与电阻实验中:
(1)思考乐佳乐同学连接电路如图所示,他检查电路时,发现存在错误。请把接错的那一根导线找出来并打上“×”,再画线把它改到正确的位置上______;
(2)纠正错误后,保持定值电阻两端电压为2V不变,得到实验数据如下表所示。其中有一组数据是错误的,思考乐佳乐同学发现错误数据的序号是_________;
数据序号 1 2 3 4 5 6
电阻R/Ω 30 25 20 15 10 5
电流 I/A 0.07 0.08 0.10 0.70 0.20 0.40
(3)整理表中数据可得结论:导体两端电压一定时,导体中的电流与导体电阻成反比,请写出成反比的依据是什么?_________
(4)思考乐佳乐同学在做第五次实验时,调节滑动变阻器使电压表示数为2V,用时8s完成电流表读数,这8s内,定值电阻R消耗的电能是_________J。
【答案】 ①. ②.4 ③.见解析 ④.3.2
【解析】
(1)[1]图中电压表串联在电路中,电流表和电阻并联,是错误的,应该将电压表和电阻并联,电流表串联在电路中,如图所示:
(2)[2]由表中数据可知,第4次数据电压表的示数为
0.7A×15Ω=10.5V
其它各数据电压表的示数为
UV=0.08A×25Ω=2V
所以第4次数据错误。
(3)[3]由表中数据可知,电流和电阻的乘积不变,为2V,所以导体两端电压一定时,导体中的电流与导体电阻成反比。
(4)[4]定值电阻R消耗的电能
W=UIt=2V×0.2A×8s=3.2J
27.(2024·陕西·中考真题·A卷)小明和小华在探究电流与电阻的关系时,实验电路如图-1所示。
试验次数 R/Ω I/A
1 5 0.4
2 10 0.2
3 15 0.12
4 20 0.1
(1)请用笔画线代替导线将图-1所示电路补充完整;____
(2)正确连接电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于最________(选填“左”或“右”)端。闭合开关,观察到电压表有示数,电流表无示数。已知导线、电表均完好且接触良好,则原因可能是定值电阻R________;
(3)排除故障后,小明换用不同的电阻,控制电压表示数不变进行实验,将实验数据记录在表中,并作出图像,如图-2。小华认为小明所绘图像不合理,其理由是________;
(4)小明和小华发现,由图像不能确定电流与电阻定量关系,于是他们进一步分析数据特点,作出了图像,如图-3,分析其特点,可得出:当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成________比;
(5)小明和小华对实验进行了反思:若再换用两个定值电阻,增加两组数据,使数据点分布合理,有利于绘出的图像更好的反映电流与电阻的关系,你建议选用________(选填“、”或“、”)的定值电阻;
(6)小明和小华找到一卷规格为的镍铬合金丝(无绝缘表层),截取了长度为0.4m、0.7m、1.2m、1.8m的四段,对应阻值为、、、。分别将它们绕成螺旋状后,两端缠绕在接线柱上固定,制成了四个简易定值电阻,如图-4所示。在老师的帮助下,他们对制作的电阻进行了测量检验,发现测量值均偏小,且有的偏小值较大,原因可能是________。
【答案】 ①. ②.右 ③.断路 ④.定值电阻两端的电压没有保持不变 ⑤.反比 ⑥.、 ⑦.缠绕后相当于增大了定值电阻的横截面积,导致其电阻变小
【解析】
(1)[1]探究电流与电阻的关系时,需要电阻两端的电压不变,则电压表并联在定值电阻两端,如下图所示
(2)[2]为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处于最大阻值处,即滑动变阻器的滑片P应置于最右端。
[3]闭合开关,观察到电压表有示数,说明电压表与电源连通,电流表无示数,说明没有电流流过电流表,已知导线、电表均完好且接触良好,则原因可能是定值电阻R短路。
(3)[4]由图像可知,探究电流与电阻的关系时,需要电阻两端的电压不变,根据表格中的数据可知,定值电阻两端的电压没有保持不变,则得到的图像不合理。
(4)[5]根据图像可知,可得出:当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(5)[6]当电阻为“、”时,电路的电流变化不大,当电阻为“、”时,电路的电流变化较大,使数据点分布合理,有利于绘出的图像更好的反映电流与电阻的关系。
(6)[7]将它们绕成螺旋状后,两端缠绕在接线柱上固定,所以发现测量值均偏小,且有的偏小值较大,可是因为缠绕后相当于增大了定值电阻的横截面积,导致其电阻变小。
28.(2024·湖北武汉·中考真题)某同学利用图甲所示的电路探究电流与电压的关系。实验中电源电压保持3V不变,定值电阻的阻值为4Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω 0.5A”。
(1)该同学接错了一根导线,请你在这根导线上打“×”,并补画出正确的那根导线;( )
(2)正确改接电路后,该同学立即进行实验,闭合开关后,电流表的示数如图乙所示,此时通过定值电阻的电流是______A。这位同学实验操作的不足之处是______;
(3)该同学完成了预先设计好的表格中的4次实验,将得到的实验数据填入表格。
电压U/V 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 18 2.1 2.4
电流I/A
0.15 0.23 0.30 0.38
分析表中已测出的数据,可以初步得到实验结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压______。为了进一步验证这个结论,该同学利用现有器材在不改变电路连接的情况下,表格里余下的4次实验中,他还能完成______次。
【答案】 ①. ②.0.22 ③.闭合开关前,没有将滑片移到滑动变阻器最左端 ④.成正比 ⑤.1
【解析】
(1)[1]图中电流表没有串联在电路中,电流表不能测量电路电流,应将电流表接在串联电路中。如图所示:
(2)[2]由图可知,电流表选择小量程,分度值为0.02A,电流表示数为0.22A。
[3]为了保护电路,在闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处。
(3)[4]根据表中数据可知,在误差允许的范围内,电压和电流的比值为定值,说明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。
(4)[5]因为滑动变阻器的规格为“20Ω 0.5A”,则电流最大电流为0.5A,则定值电阻两端最大电压
则电压为1.8V的实验可以完成,电压为2.1V、2.4V的两组实验无法完成。当定值电阻两端电压为0.3V时,滑动变阻器两端电压为3V-0.3V=2.7V,根据串联电路,电压之比等于电阻之比有
则滑动变阻器阻值
则电压表示数为0.3V的实验也无法进行,则表格里余下的4次实验中,他还能完成1次。
29.(2024·甘肃兰州·中考真题)小林用如图甲所示的电路“探究电流与电阻之间的关系”。实验器材如下:电压恒为4.5V的电源一个,电流表、电压表各一个,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、25Ω、30Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器两个:(10Ω,2A)、(20Ω,1A),开关一个,导线若干。
(1)若小林选择器材、连接电路均正确,闭合开关后发现,无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,两电表均无示数,取下电压表,使其分别接触电路中的a、b两点,c、d两点和d、e两点时,电压表均无示数,由此可判断电路中发生的故障可能是 ;
(2)排除故障后,小林在c、d两点间依次接入5Ω、10Ω、15Ω、25Ω和30Ω的定值电阻,得到表中的五组数据,完成实验并得出实验结论,则他选用的滑动变阻器是 (选填“”或“”);
实验次数 1 2 3 4 5
R/Ω 5 10 15 25 30
I/A 0.60 0.30 0.20 0.12 0.10
(3)实验中,小林将25Ω的定值电阻换成30Ω接入c,d两点间后,直接闭合开关,电压表的示数会 (选填“变大”或“变小”),接下来他应该将滑动变阻器的滑片P向 (选填“左”或“右”)移动,直至电压表的示数为 V;
(4)小林又设计了如图乙所示的电路测量未知电阻的阻值,已知电流表的量程为0~0.6A,电源电压恒为4.5V,他先将A、B两点直接用导线连接,调节滑片P,当电流表的示数为0.6A时,保持滑片P的位置不动,再将未知电阻接入A、B之间,此时发现电流表的指针恰好指在刻到度盘的正中央位置,则的阻值为 Ω。
【答案】 (1)电流表断路 (2) (3)变大 左 3 (4)7.5
【解析】(1)[1]闭合开关后,两电表都没有示数,说明电路中存在断路,取下电压表,使其分别接触电路中的a、b两点,c、d两点和d、e两点时,电压表均无示数,说明a、b两点,c、d两点和d、e两点之间都没有断路,则故障可能为b、c之间的电流表断路。
(2)[2]探究电流与电阻之间的关系时,应控制定值电阻两端的电压不变,定值电阻两端的电压为
则滑动变阻器两端的电压为
当电路中的电流为0.1A时,滑动变阻器连入电路的电阻为
则他选用的滑动变阻器是。
(3)[3][4][5]根据串联分压原理可知,将定值电阻由25Ω改接成30Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大,探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向左端移动,直至电压表的示数为。
(4)[6]将A、B两点直接用导线连接,调节滑片P,当电流表的示数为0.6A时,滑动变阻器的电阻为
保持滑片P的位置不动,再将未知电阻接入A、B之间,此时发现电流表的指针恰好指在刻到度盘的正中央位置,则此时的电流为0.3A,电路中的总电阻为
则的阻值为
30.(2024·四川乐山·中考真题)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:
U/V 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5
I/A 0.08 0.15 0.23 0.38
(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)
(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 。
【答案】 (1)b (2)滑动变阻器断路 (3)0.3 (4) (5)正比 (6)多次实验,找普遍规律
【解析】(1)[1]正确连接好电路,为了保护电路,闭合开关S前,需将滑片P移动到电阻最大位置,即至b端。
(2)[2]闭合开关S后,发现无论怎样移动滑片P,电流表无示数,说明电路是断路,而电压表均无示数,说明电压表并联支路以外的电路出现断路,在检查电源和导线均正常的前提下,可能是滑动变阻器断路。
(3)[3]电流表示数如图乙所示,量程为0-0.6A,分度值为0.02A,读数为0.3A。
(4)[4]根据表格数据,描点连线,如图所示:
(5)[5]分析所绘制的图像是一条过原点的直线,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)[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。
31.(2024·山东滨州·中考真题)某兴趣小组设计了图甲所示电路进行“探究电流与电压的关系”实验
(1)请用笔画线代替导线将图乙电路连接完整,要求滑动变阻器滑片向左移动时电流表示数变大 ;
(2)连接电路时,开关应处于 状态。把某定值电阻接入电路,将滑动变阻器的滑片调至最 (选填“左”或“右”)端。闭合开关,发现电压表无示数主题三 电学
专题14 欧姆定律及其应用
考情概览:理解课标要求,把握命题方向,总结出题角度。
中考新考法:从新情境、新设问、跨学科等方向设置新考法真题。
真题透视:精选真题,归类设置,完整展现中考试题的考查形式。
新题特训:选用最新优质题、创新题,巩固考点复习效果。
考点内容 课标要求 命题预测
探究电流与电压、电阻的关系 探究电流与电压、电阻的关系 这是电学三个重点实验之一,所涉及的知识点较多,综合性强,是中考电学实验中较为重要的实验。考查题型基本上是选择题或实验探究题。命题点有:探究电流与电压、电阻的关系实验的设计、步骤、数据处理、故障判断、分析论证和结论等。
欧姆定律的理解与简单计算 理解欧姆定律 欧姆定律是电学部分的核心内容,初中物理电学的一个难点,其综合性强,包含了电流、电压、电阻的知识及其联系,是中考的命题重点和热点,所占分值也较大。题型主要是选择题和填空题和计算题。主要命题点有:欧姆定律的表达式及变形式的理解、利用欧姆定律计算电流、电压、电阻等。
欧姆定律在串、并联电路中的应用 欧姆定律的综合应用是电学部分的核心,也是最基础的内容,是难点也是中考必考点。主要考查欧姆定律在串、并联电路中应用的计算。常见考题类型是选择题、填空题和计算题。命题点有:欧姆定律在串联电路中的应用、欧姆定律在并联电路中的应用、利用比值关系计算等。
电路的动态分析与计算 电路的动态分析问题,是中考常考热点问题。常见考题类型是选择题、填空题。命题点有:滑动变阻器类动态电路分析和开关控制类动态电路分析等
“伏安法”测电阻 用电流表和电压表测量电阻 伏安法测电阻综合性较强,涉及欧姆定律的应用和电流表、电压表、滑动变阻器的使用。其考题题型多是选择题和实验探究题。命题点有:伏安法测电阻实验的设计、步骤、数据处理、故障判断、分析论证和特殊方法测电阻等。
1.(新情境)(2024·江苏盐城·中考真题)实验小组选择电源(电压恒为4.5V)、开关、电流表、电阻箱(R0)、滑动变阻器等器材,测量铅笔芯的电阻。
次数
1 8 4.0
2 10 4.4
3 20 6.7
4 30 8.9
(1)图甲是他们设计的实验电路图,请对照电路图用笔画线代替导线将实物电路连接完整;
(2)在ab处接入待测铅笔芯,闭合开关,将变阻器的滑片调到适当位置,电流表示数如丙图所示,其值为____________A;
(3)断开开关,取下铅笔芯,将电阻箱接入ab间,此时应保持____________不变。闭合开关,调节电阻箱的阻值,想使电流表的示数仍为,但却发现无论怎样调节电阻箱的阻值,都不能使电流表的示数达到所需值;
(4)由于电阻箱的阻值是不连续的,但可以绘制电流和电阻箱阻值的数据图像,用图像法去解决这个问题。小组同学继续实验,又测出多组数据如表所示。请在丁图中画出电流的倒数随电阻箱阻值变化关系图像。根据图像____________(能/不能)得到铅笔芯精确的电阻值,判断的理由是________________________。
2.(跨学科)(2024·江苏镇江·中考真题)图1是小华设计的天然气浓度测试仪,电源电压U恒为,R为定值电阻,电压表量程为,将电压表作为气体浓度的显示装置。气敏电阻阻值与气体浓度的关系如图2所示。当气体浓度增加时,的阻值将________,电压表的示数会________。要求将电压表示数为处标为气体浓度0.5%,电阻R的阻值应为________。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。
3.(新考法)(2024·江苏无锡·中考真题)用如图所示的电路探究通过导体的电流与电阻的关系。器材有:干电池2节(每节1.5V,串联使用),开关、滑动变阻器(20Ω 2A)、电压表、电流表各一个,阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个,导线若干,连接好电路,设定加在电阻两端的电压为1.2V进行探究,发现在获得两组数据后无法再进行实验,为了继续使用前面两组数据,利用现有器材完成探究,下列方案中可行的是(  )
①用1节干电池作为电源
②将设定加在电阻两端的电压调整为2V
③将5Ω的电阻串联在开关和滑动变阻器之间
④将10Ω的电阻串联在开关和滑动变阻器之间
A.只有①② B.只有①④ C.只有③④ D.只有①③④
考向一 探究电流与电压、电阻的关系
1.(2024·江苏苏州·中考真题)在图中完成探究电流与电压关系的电路连接,使滑动变阻器接入电路的阻值最大。
2.(2024·江苏常州·中考真题)小组同学探究“欧姆定律”.
(一)小明探究“电流与电压的关系”.实验器材为:3节干电池(每节电池的电压恒为1.5V)、开关S、定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、导线。
(1)请在图甲中以笔画线代替导线完成电路连接,要求:电流表、电压表均使用大量程(测量时再选择合适的量程),电压表测量的电压;
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移至 端;
(3)闭合开关S,发现电流表无示数、电压表有示数,则电路故障可能是 ;
A.处发生短路 B.处发生断路 C.处发生短路 D.处发生断路
(4)排除电路故障,移动滑动变阻器的滑片P,测得多组数据.进行实验④时,电压表、电流表的示数如图乙所示,请将数据记录在表格内;
实验序号 ① ② ③ ④
1.0 2.0 3.0
I/A 0.2 0.4 0.6
(5)分析实验数据,可得探究结论: ;
(二)小华利用如图甲所示的电路,附加数个阻值不同的定值电阻,探究“电流与电阻的关系”,测得实验数据如表格所示;
实验序号 ① ② ③ ④
R/Ω 5 10 15 20
I/A 0.6 0.3 0.2 0.15
(6)小华完成实验①后,进行实验②,具体操作为:首先,断开开关S,将定值电阻由5Ω换成10Ω;接着,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P时,眼睛应观察 表直至其示数为 ;
(7)分析实验数据,可得探究结论: 。
3.(2024·江苏淮安·中考真题)小明用阻值为的三个定值电阻探究电流与电阻关系,电源电压为且保持不变。
(1)用笔画线代替导线,将图甲所示电路连接完整(要求滑动变阻器的滑片向右滑动时电流表示数变大);
(2)连接电路时,开关应处于_________状态;
(3)将的定值电阻接入电路,闭合开关,电流表无示数,电压表有示数,电路出现的故障是_________;
(4)根据实验数据描绘电流与电阻的倒数关系图像,如图乙所示。由图像可知,电阻R两端的电压为_________V。得出的结论是:电压一定时,电流与电阻成_________比;
(5)本实验中滑动变阻器的作用是___________________________________________。分析实验数据可知,本实验所选用的滑动变阻器的最大阻值应不小于__________。
4.(2024·江苏南通·中考真题)在“探究电流与电阻的关系”实验中,提供的器材有:
电源(电压6V)、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω)、滑动变阻器(0~20Ω)、电流表、电压表、开关及导线若干。
(1)用笔画线代替导线将图甲电路连接完整,要求:滑片P向右移动时,变阻器接入电路的阻值变大;
(2)闭合开关,移动滑片,发现电流表有示数,电压表无示数,故障可能是_______________;
(3)排除故障后,移动滑片P使电压表示数为4V;将5Ω电阻换成10Ω,按规范调整电路,继续操作,使电压表示数仍为4V,此时滑动变阻器接入电路的阻值比上一次_______________;
(4)将测得的数据在图丙中描点连线,发现有一组数据错误,究其原因可能是________________________;
(5)仅用电阻箱(最小倍率是×1)替换滑动变阻器,仍控制定值电阻两端电压为4V,利用上述器材能否完成实验探究,简述你的判断依据:__________________________________________。
5.(2024·江苏扬州·中考真题)在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验中,电路图如图1所示。
(1)小明在实验前发现还缺少一个实验器材,请将所缺器材的电路元件符号正确连入图1所示的电路中___________。实验时,先将电阻箱的阻值调为5Ω,然后将滑片P调至___________(填“A”或“B”)端,闭合开关,再调节滑片P至某一位置,电流表示数如图2所示,读数为___________A。断开开关,将电阻箱的阻值调为10Ω,再闭合开关,___________(填“能”或“不能”)立即记录电流表的示数;
(2)小华在实验过程中保持滑片P位置不变,多次改变电阻箱的阻值R,读出电流表的示数I,将多组数据描点,画出图像,如图3所示。根据小华的实验数据,___________(填“能”或“不能”)得出导体中的电流与电阻成反比的结论;
(3)小明发现利用小华所画图像可以测量未知电阻阻值,在小华的实验电路中,保持滑片P位置不变,将未知电阻元件替换电阻箱接入电路,闭合开关,电流表示数为0.32A,该元件的电阻为___________Ω。若不慎将滑片P向右移动了少许,则电阻测量值___________真实值。(填“大于”、“小于”或“等于”)
6.(2024·江苏镇江·中考真题)小明用图1电路探究“电压一定时,电流与电阻的关系”。
(1)用笔画线代替导线将图1中的电压表正确接入电路;
(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于最________(选填“左”或“右”)端;
(3)闭合开关,小明发现无论怎样调节滑动变阻器,电流表指针不偏转,电压表指针有明显偏转且保持不变。已知导线及各接线柱连接完好,则电路中________出现了________故障。故障排除后,移动滑片,使电压表示数为,记录电流表示数。多次更换定值电阻重复实验,得到电流I与定值电阻R的倒数关系如图2中图线甲所示,从而得出结论;
(4)实验结束后,小明应先断开开关,再拆除________两端的导线。在整理器材时,他突然发现电压表指针位置如图3所示。
①小明遗漏的实验操作是________;
②小华通过正确实验操作也进行了上述实验,小明发现他与小华实验结论一致。遗漏的实验操作并未影响结论,你认为其原因是________;
③小明按正确操作重新进行实验,你认为他得到的电流I与定值电阻R的倒数关系应为图2中的图线________(选填“甲”、“乙”或“丙”)。
7.(2024·江苏连云港)小明在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验时,他用图甲所示的电路进行实验,实验中电阻R两端的电压始终保持2V不变,电路中仪表均完好无损。
(1)连接电路前,小明发现电压表指针如图乙所示,他应先 。
(2)连接好电路后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,电压表有示数,电流表无示数,则电路故障的原因可能是 。
(3)排除故障后,小明将不同阻值的电阻接入电路进行实验,某次实验时电流表的示数如图丙所示,此时电阻R的阻值为 Ω。
(4)在实验过程中,当把电阻R由20Ω更换为10Ω时,滑动变阻器接入电路中的电阻应 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
解题技巧 (1)研究方法:控制变量法。即在研究电流与电压的关系时,应控制电阻一定,改变导体两端的电压;在研究电流与电阻的关系时,应控制导体两端的电压一定,改变电阻。 (2)滑动变阻器的作用: ①在探究电流与电雁的关系时,一是保护电路,二是通过调节滑动变阻器的滑片来改变电阻两端的电压; ②在探究电流与电阻的关系时,一是保护电路,二是通过调节滑动变阻器的滑片来保证电阻两端的电压不变。
考向二 欧姆定律的理解与简单计算
8.(2024·江苏宿迁·中考真题)在“探究并联电路电流特点”的活动中,部分电路如图所示,,,电流表有“”和“”两个量程,测量了电阻的电流为。为完成实验探究,做法正确的是(  )
A.使用“”量程,只测量的电流
B.使用“”量程,只测量的电流
C.使用“”量程,分别测量支路和干路的电流
D.使用“”量程,分别测量支路和干路的电流
9.(2024·江苏扬州·中考真题)如图所示,电源电压恒为6V,敏感元件T的电阻随电流的增大而减小。电压表示数为2V时,电流表示数为0.2A,当电压表示数为2.4V时,电流表示数可能是(  )
A.小于0.18A B.等于0.18A
C.大于0.18A,小于0.2A D.大于0.2A,小于0.24A
10.(2024·江苏扬州·中考真题)家中应急手电筒的电路图如图所示,电源电压为3V,闭合开关,通过灯泡的电流为0.6A,忽略灯泡电阻的变化。求:
(1)灯泡电阻R;
(2)电路工作1min消耗的电能W;
11.(2024·江苏淮安·中考真题)某款恒温箱的简化电路如图甲所示,控制电路中电源电压为且保持不变,电磁铁线圈电阻为,R为热敏电阻(置于恒温箱内),其阻值随温度变化的关系如图乙所示;工作电路中的加热器(图中未画出)正常工作时的电阻为。求:
(1)加热器应接在图甲中______(填“ab”或“cd”)之间,控制电路中电磁铁上端为______极;
(2)加热器正常工作产生的热量是多少?
(3)控制电路的电流减小到,衔铁会被释放。则当调节时,恒温箱内设定的最低温度为多少摄氏度?
(4)若使恒温箱内设定的最低温度提高一些,可将的滑片向______滑动一点。
解题技巧 (1)是由欧姆定律公式变形得到的,它表示某段导体的电阻在数值上等于这段导体两端的电压与通过它的电流的比值。由于导体电阻是导体本身的一种性质,不随其两端的电压和通过它的电流的变化而变化,所以,“R与U成正比,R与I成反比”是不成立的 (2)公式中的U、I、R必须是同一导体或同一段电路对应的物理量,不同导体间的电流、电压、电阻不存在公式中的关系.
考向三 欧姆定律在串、并联电路中的应用
12.(2024·江苏常州·中考真题)海水盐浓度越大,其导电性越好,固定间距金属片A、B之间海水的电阻越小。下列电路中,电源电压恒定,为定值电阻,闭合开关S,海水盐浓度越大,电表示数越大的是( )
A. B.
C. D.
13.(2024·江苏南通·中考真题)图甲是灯泡L的图像,灯泡的额定电压为2.5V。将灯泡L接入图乙电路,已知电阻的阻值为,电流表量程为,电源电压可调。在电路安全工作的前提下,下列判断正确的是(提示:可在图甲中作出电阻的图像)(   )
A.两条支路中的电流不可能相同 B.灯泡实际功率总比电阻功率大
C.电路总功率最大可达到1.5W D.电源可调的最大电压为1.8V
14.(2024·江苏宿迁·中考真题)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,电压表的量程为,为半圆弧电阻的圆心,金属滑片为半径,与半圆弧接触良好,接入电路的电阻与指针旋转角度成正比,电源电压恒为,为电阻箱。将滑片旋转至处,调节的阻值,使电路中电流为0.6A。
(1)求电阻箱接入电路的阻值;
(2)调节为时,电流表示数为0.3A,求此时电压表示数;
(3)为能满足测量的要求,重新调节电阻箱,求满足要求的的最小阻值。
15.(2024·江苏南通·中考真题)如图,电源电压恒定,灯泡规格为“”,滑动变阻器最大阻值为为定值电阻。闭合开关S,将接1,移动滑片使灯泡正常发光,电路总功率为;将接2,滑片移至a端,电流表示数为0.8A,电路总功率为,滑片移至b端,电流表示数为0.2A。求:
(1)灯泡正常发光时的电阻;
(2)与的比值;
(3)电源电压。
解题技巧 (1)串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。即;并联电路总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和。即。 (2)根据欧姆定律和串联电路的特点,可以推导出,这说明:串联电路中,电压的分配与电阻成正比;根据欧姆定律和并联电路的电压特点,可推导出,这说明:并联电路中电流的分配与电阻成反比。
考向四 “伏安法”测电阻
16.(2024·江苏苏州·中考真题)用如图所示电路测电阻的阻值。
实验步骤如下:
(1)将电压表接在B、C两点间,闭合开关,将滑动变阻器滑片移到b端、电阻箱R调为某一阻值,使电压表和电流表示数为合适的值;
(2)断开开关,将电压表右端由C点改接到D点;
(3)闭合开关,反复调节___________________________使两表的示数与步骤(1)中相同,此时电阻箱的阻值为;
(4)待测电阻的阻值_________;
(5)若操作无误,反复调节始终无法实现两表的示数与步骤(1)中相同,原因可能有:_____________________、___________________________。
17.(2024·江苏无锡·中考真题)小红测量长度为1m的镍铬丝、铜丝的电阻,器材有:电源、开关、滑动变阻器、电流表、电压表、电阻箱(0~9999.9Ω),长度为40cm的导线若干。
(1)①用如图甲所示的电路测量镍铬丝的电阻,请用笔画线代替导线,将电路连接完整;
②闭合开关前,将滑动变阻器的滑片P置于_________(选填“A”或“B”)端;
③正确连接电路后,闭合开关,移动滑片P,读出电压表的示数U和电流表的示数I,记录在表格中。当电压表示数为2V时,电流表示数如图乙所示为_________A,则镍铬丝的电阻为_________Ω,分析数据可得:当导体的电阻一定时,_______________________________________________________________。
实验序号 U/V I/A
① 1 0.2
② 1.5 0.3
③ 2
④ 2.5 0.5
(2)小红用连接完整的图甲电路测量铜丝电阻时,发现电压表示数始终很小,于是按照图丙的电路图重新连接电路,R为铜丝,为电阻箱,电源电压不变,闭合开关,调节电阻箱接入电路的阻值,当阻值为0.9Ω时,电压表示数为1V;当阻值为0.2Ω时,电压表示数为2V。则铜丝电阻为______Ω,电源电压为______V。
解题技巧 (1)实验原理:根据欧姆定律公的变形式,测得待测电阻两端的电压和通过它的电流,就可以求出它的电阻值; (2)测量未知定值电阻,可以改变导体两端的电压,多次测量电流,求出电阻的平均值,以减小误差; (3)测灯泡电阻时不能求平均值,因为在不同电压下灯泡的温度不同,其电阻是不同的,求平均值没有意义; (4)特殊方法测电阻Rx的方法: ①“伏阻法”:缺少电压表,只有电流表和已知阻值的定值电阻(或已知最大阻值的滑动变阻器)。基本思路:利用电流表和已知定值电阻串联(相当于电压表)进行间接测量,间接求出导体两端的电压Ux;再利用,求出的值。 ②“安阻法”:缺少电流表,只有电压表和已知阻值的定值电阻(或已知最大阻值的滑动变阻器)。基本思路:利用电压表和已知定值电阻并联(相当于电流表)进行间接测量,间接求出导体中的电流Ix;再利用,求出的值。 ③“等效替代法”:只有电压表或电流表中的一只电表,和能读出接入电阻值的电阻箱。可以利用等效替代的方法,测出未知电阻Rx的值。
考向五 电路故障分析
19.(2024·江苏盐城·中考真题)在探究串联电路电压的特点时,闭合开关,灯泡都不发光,电压表无示数。以下可能的是(  )
A.短路 B.断路 C.短路 D.断路
20.(2024·江苏南通·中考真题)在“探究电流与电阻的关系”实验中,提供的器材有:
电源(电压6V)、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω)、滑动变阻器(0~20Ω)、电流表、电压表、开关及导线若干。
(2)闭合开关,移动滑片,发现电流表有示数,电压表无示数,故障可能是_______________;
21.(2024·江苏苏州·中考真题)探究串联电路中电流的特点
(1)猜想:由于用电器耗电,电流流过用电器会减小;
(2)按图甲接好电路,闭合开关后发现灯不亮,为了找出原因,将电压表接在A、B两点间,闭合开关发现电压表有示数,说明有可能存在_________故障;
(3)排除故障后,用电流表测出A点电流,如图乙所示,则_________A,再测出B点电流,得到A、B两点电流相等。更换不同规格的灯泡,重复上述实验,都得到相同结论.由此判断猜想是_________的;
(4)为进一步得出两个灯串联时电流的规律,小明按图丙连接电路,测量A、B、C三点的电流,得出;小华认为不需要再测量,在(3)结论的基础上,通过推理也可以得出相同结论,请写出小华的推理过程:_________。
22.(2024·江苏宿迁·中考真题)在“测量小灯泡额定功率”的实验中,小灯泡额定电压为2.5V,电源电压为4.5V,滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样。
(1)如图甲所示电路,有一根导线连接错误,请在错误的导线上打“”,用笔画线代替导线将电路连接正确;
(2)连接电路时,开关应___________,试触时发现,电压表无示数,电流表有示数,小灯泡发光,则电压表发生了___________故障;
解题技巧 (3)电路故障分析方法 ①电流表无示数,故障原因可能是电流表被短路,或从电流表两接线柱到电源两极间的电路中某处断路。 ②电压表无示数,故障原因可能是电压表被短路,或电压表两接线柱到电源两极间的电路中某处断路。 ③电流表无示数但电压表有示数且接近电源电压,可以肯定电压表两接线柱到电源两极间的电路为通路,故障原因是与电压表并联部分的电路断路,或电压表串联在电路中了。
考向六 动态电路的分析与计算
23.(2024·江苏连云港·中考真题)如图所示,电源电压不变,闭合开关S后,当滑动变阻器的滑片P向右移动过程中(  )
A.电流表示数变小,灯变暗 B.电流表示数变大,灯变亮
C.电压表示数不变,灯亮度不变 D.电压表示数变小,灯亮度变亮
24.(2024·江苏淮安·中考真题)如图甲所示,电源电压保持不变,为定值电阻,滑动变阻器的最大阻值为。电压表量程为,电流表量程为。在保证电路各元件安全的前提下,电压表的示数随滑动变阻器阻值变化的关系图像如图乙所示。下列说法中正确的是( )
A.电源电压为 B.定值电阻阻值为
C.电路的最小功率为 D.电流表示数变化范围为
25.(2024·江苏常州·中考真题)如图所示的电路中,电源电压恒定,小灯泡L标有“6V 3.6W”字样(忽略温度变化对灯丝电阻的影响),滑动变阻器标有“200Ω 1.25A”字样,定值电阻阻值为20Ω,电流表的量程为0~3A,电压表的量程为0~15V,求:
(1)小灯泡的额定电流;
(2)小灯泡的电阻;
(3)只闭合开关S、,小灯泡恰好正常发光,求电源电压;
(4)只闭合开关S、,在保证电路元件安全的前提下,求滑动变阻器接入电路的电阻范围。
解题技巧 此类问题解题之前要弄清的问题是: ①看懂电路图,弄清各电表测量哪些用电器的哪些物理量; ②弄清改变电阻的方法,利用滑动变阻器改变电阻还是利用开关改变电阻; 解题方法有两种: 方法①:按这样的顺序分析:局部电阻如何变化→总电阻如何变化→由于电源电压不变,导致电路中电流如何变化→依据U=IR,分析不变的电阻两端的电压如何变化→依据U变化的电阻=U总﹣U不变的电阻,分析变化的电阻两端的电压如何变化。 方法②:串联电路中U1R1=U2R2,即电压与电阻成正比,由此可知串联电路中按电阻的比例分配电压,电阻所占比例分数越大,分得的电压比例就越大。
1.(2024·黑龙江龙东·中考真题)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,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
2.(2024·四川广元·中考真题)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
3.(2024·黑龙江牡丹江)如图所示,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向左移动时,电表示数的变化情况是(  )
A.电流表示数变大,电压表示数变大 B.电流表示数不变,电压表示数不变
C.电流表示数变大,电压表示数不变 D.电流表示数变小,电压表示数变大
4.(2024·黑龙江绥化·中考真题)如图所示电路中,是定值电阻,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,正确的是( )
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
5.(2024·山东菏泽·中考真题)如图所示,电源电压恒定。下列说法正确的是(  )
A.只闭合,电阻R与灯泡L并联
B.只闭合,电压表测量电阻R两端电压
C.先闭合,再闭合,灯泡L亮度变大
D.先闭合,再闭合,电流表示数变大
6.(2024·内蒙古赤峰·中考真题)如图电路中,电源电压为6V恒定不变,R为热敏电阻,其阻值随温度变化关系如下表所示。定值电阻阻值为,闭合开关后,下列说法正确的是(  )
温度 0 5 10 15 20 25 30
电阻R/Ω 600 550 500 450 420 390 360
A.温度升高时,电流表示数变小
B.温度升高时,电压表示数变小
C.温度降低时,电压表示数与电流表示数的比值不变
D.当温度为30℃时,电路总功率为0.18W
7.(2024·湖北武汉·中考真题)如图所示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,杠杆的右端是滑动变阻器的滑片,杠杆左端固定着一个浮子,油箱内油量变化时,滑片就在电阻片R两端之间滑动。下列说法错误的是( )
A.定值电阻和滑动变阻器是串联的
B.油量减少时,滑动变阻器接入电路的电阻变大
C.油量增加时,电流表示数变大
D.油箱中没有油时,电流表示数为零
8.(2024·山东滨州·中考真题)如图所示电路,闭合开关,滑动变阻器滑片从最上端向中点移动过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表V的示数变小
B.电流表与电流表的示数相等
C.电流表的示数变大
D.电压表V与电流表示数的比值变大
9.(2024·广东广州·中考真题)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
10.(2024·山东临沂·中考真题)如图所示电路的电源电压为9V,电流表使用0~0.6A量程,电压表使用0~3V量程,阻值为10Ω的定值电阻允许通过的最大电流为0.5A。为保证电路中各元件安全工作,滑动变阻器的最大阻值应大于(  )
A.20Ω B.10Ω C.8Ω D.5Ω
11.(2024·四川内江·中考真题)在如图所示的电路中,电源电压恒为12V,定值电阻R1的阻值为5Ω,滑动变阻器R2标有“50Ω 2A”的字样,电流表的量程为0~3A。闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从最右端(R2=50Ω)移动到连入电路中的电阻值为20Ω处,电流表的示数从I1变为I2,则I2与I1之差为(  )
A.2.40A B.2.64A C.0.36A D.4.40A
12.(2024·山东临沂·中考真题)如图所示电路的电源电压为9V,电流表使用0~0.6A量程,电压表使用0~3V量程,阻值为10Ω的定值电阻允许通过的最大电流为0.5A。为保证电路中各元件安全工作,滑动变阻器的最大阻值应大于(  )
A.20Ω B.10Ω C.8Ω D.5Ω
13.(2024·四川遂宁·中考真题)噪声污染是当代社会四大污染之一,若青少年长期处于噪声环境中会影响身心健康。为了监测噪声的强弱,同学们找来定值电阻、声敏电阻R(阻值会随声音强弱发生变化)、电流表、学生电源等器材,设计了可用电流表的示数来反映噪声强弱的装置,其中R的阻值随声音强弱变化的关系如甲图所示,该装置电路如乙图所示。在某次测试中,当噪声80dB时,电流表示数为0.4A;当噪声50dB时,电流表示数为0.2A。下列选项正确的是( )
A.电路中的电流随声音强度增大而减小 B.阻值是15Ω
C.电源电压10V D.当电流表示数0.3A,噪声强度为60dB
14.(2024·新疆·中考真题)如图所示的电路,电源电压保持不变,滑动变阻器和小灯泡两个元件中,一个接在A、B两点之间,另一个接在C、D两点之间。闭合开关S,电流表的示数为0.20A,用电压表测得A、B两点间的电压为1.8V,C、D两点间的电压为1.2V;移动滑动变阻器的滑片,使电流表的示数变大,A、B两点间的电压变为1.5V,已知小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大,则此时滑动变阻器接入电路的电阻值可能为(  )
A.5Ω B.6Ω C.7Ω D.8Ω
15.(2024·黑龙江龙东·中考真题)如图为灯泡L和定值电阻R的I-U图像,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_________。
16.(2024·广东·中考真题)如图所示,闭合开关,导线夹M在铅笔芯上向右移动,电流表的示数变___________。若要测量铅笔芯的电阻,需补充的仪表是___________。实验时铅笔芯发烫的现象,属于电流的___________效应。
17.(2024·安徽)在“测小灯泡的电阻”实验中,小红同学根据测出的数据画出了小灯泡的I-U图像如图所示。则由图可知,当小灯泡两端的电压升高时,其阻值 (选填“增大”“不变”或“减小”)。
17.(2024·山东滨州·中考真题)如图所示,电源电压为3V,闭合开关后,电流表的示数为0.6A,电流表的示数为0.2A,则通过灯泡的电流为 A,灯泡的阻值为 Ω。
18.(2024·江西·中考真题)如图所示,三个电阻的阻值均相同,开关断开、开关掷到1,电流表与电流表的示数之比为 ;当开关闭合、开关掷到2时,电流表与电流表的示数之比为 。
19.(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)。
20.(2024·重庆·中考真题·A卷)如图甲所示,电源电压不变,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,定值电阻大于5Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω;1A”,小灯泡L的电流随其两端电压变化的图像如图乙所示。若闭合开关S、接1,在电路安全的情况下,变阻器允许接入电路的最大阻值为15Ω,则电源电压为 V;若闭合开关S、接2,在电路安全的情况下,电路中允许通过的最大电流是最小电流的1.5倍,则电阻的阻值为 Ω。
21.(2024·山东临沂·中考真题)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。则定值电阻的阻值为 Ω,电源电压为 V.
22.(2024·新疆·中考真题)体脂率是指人体内脂肪的质量占人体总质量的百分比。体脂秤通过测量人体的电阻并结合人体的身高、体重、年龄等因素,经综合分析得出人的体脂率。
(1)人运动时,存储在脂肪中的能量的一部分转化为人体的 (选填“内能”或“化学能”),导致人体温度升高。肌肉密度比脂肪密度大,肌肉比脂肪更容易导电。若人的体脂率下降,体重不变,则人体的密度 (选填“增大”或“减小”),人体的电阻 (选填“增大”或“减小”)。
(2)若小强的父亲在医院测体脂率时,加在两手之间的电压为5V,通过的电流为2.5mA,则小强的父亲两手之间的电阻为 Ω。小强的父亲两手之间的电阻 (选填“可能”或“不可能”)大于两脚之间的电阻。小强的父亲经锻炼后质量从80kg降为78kg,体脂率从25%降为20%,若肌肉的密度为,则小强的父亲增加的肌肉的体积为 (结果保留整数)。
23.(2024·湖南·中考真题)超载存在安全隐患,交通部门常用“地磅”检测货车是否超载。图甲是小枫设计的模拟地磅原理的简化电路图,电源电压恒为3V,定值电阻R0规格可选,电压表(选0~3V量程),力敏电阻R的阻值随所受压力F变化关系如图乙所示。力敏电阻R上方紧密连接一轻质绝缘平板,检测时将货车模型静置于其上。(g取10N/kg)
(1)若货车模型总质量为1.5kg,则其所受重力为 N;
(2)如果用图甲所示电路检测,当定值电阻R0一定时,静置在绝缘平板上的货车模型总质量越大,电压表示数越 ;
(3)小枫将电压表改接到定值电阻R0两端后,如图丙所示,且将电压表2V刻度线处设置为货车模型总质量最大值,超过此刻度线代表超载。如果设定检测的货车模型总质量不超过2kg,则R0阻值应为_________Ω。
24.(2024·安徽·中考真题)图甲为小英同学设计的“探究电流与电压的关系”电路图,电源两端电压为3V,滑动变阻器的规格为“50Ω 1.5A”。
(1)请按照图甲,将图乙中的实物电路连接完整;
(2)正确连接电路后,将滑动变阻器的滑片P移至电阻值最大处,闭合开关,移动滑片P,小英发现电流表和电压表均无示数。为了排查电路故障,她断开开关,然后按图丙所示的电路图,只将与电压表“+”接线柱相连导线的另一端拆下,并正确连接到滑动变阻器的接线柱上。重复前面的操作,发现电压表有示数且保持不变,电流表始终无示数。若电路中只有一处故障,则故障可能是 。
(3)排除故障后进行实验,得到的实验数据如下表所示。
数据序号 1 2 3 4 5 6
电压U/V 0.30 0.60 0.90 1.20 1.50 1.80
电流I/A 0.08 0.15 0.23 0.30 0.38 0.45
分析表中的数据,可以初步得出结论,在电阻一定的情况下, 。
(4)本实验中,定值电阻R的阻值为 Ω(保留一位小数)。
25.(2024·河南·中考真题)小华用如图所示的电路探究电流与电压、电阻的关系。电源电压恒为4.5V,滑动变阻器最大阻值为20Ω。
(1)她先用阻值为10Ω的定值电阻探究电流与电压的关系。
①图1是根据设计的电路图连接的实物电路,请在虚线框中画出该电路图。
②闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最右端,否则,闭合开关时 (填“电流表”或“电压表”)指针的偏转可能超出所用量程。
③闭合开关,移动滑片,记录了如下数据。第5次的电压表和电流表的示数如图2、3所示,请将示数填入表中。
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 1.6 2.0 2.2 2.4 a.________
电流I/A 0.16 0.20 0.22 0.24 b.________
④请在图4中描出表中各组数据对应的点,并根据描出的点画出图像。
⑤分析表中数据或图像的特点,可得出:电阻一定时,电流与电压成正比。得出此结论的理由是 。
(2)接下来,她用原电路探究电压一定时,电流与电阻的关系。先调节滑片,使电压表示数为2V,记录电流表示数;然后断开开关,将10Ω电阻依次换成5Ω、15Ω电阻,闭合开关,移动滑片,使电压表示数仍为2V,记录电流表示数。当换成20Ω电阻后,发现电压表示数始终不能为2V,为了完成实验,下列方案可行的是 (填字母代号)。
A.换用电压为6V的电源
B.把电压表改接为0~15V量程
C.在开关与滑动变阻器之间串联一个10Ω的电阻
26.(2024·广东深圳·中考真题)思考乐佳乐同学在探究电流与电阻实验中:
(1)思考乐佳乐同学连接电路如图所示,他检查电路时,发现存在错误。请把接错的那一根导线找出来并打上“×”,再画线把它改到正确的位置上;
(2)纠正错误后,保持定值电阻两端电压为2V不变,得到实验数据如下表所示。其中有一组数据是错误的,思考乐佳乐同学发现错误数据的序号是_________;
数据序号 1 2 3 4 5 6
电阻R/Ω 30 25 20 15 10 5
电流 I/A 0.07 0.08 0.10 0.70 0.20 0.40
(3)整理表中数据可得结论:导体两端电压一定时,导体中的电流与导体电阻成反比,请写出成反比的依据是什么?__________________________________________________________;
(4)思考乐佳乐同学在做第五次实验时,调节滑动变阻器使电压表示数为2V,用时8s完成电流表读数,这8s内,定值电阻R消耗的电能是____________J。
27.(2024·陕西·中考真题·A卷)小明和小华在探究电流与电阻的关系时,实验电路如图-1所示。
试验次数 R/Ω I/A
1 5 0.4
2 10 0.2
3 15 0.12
4 20 0.1
(1)请用笔画线代替导线将图-1所示电路补充完整;
(2)正确连接电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于最________(选填“左”或“右”)端。闭合开关,观察到电压表有示数,电流表无示数。已知导线、电表均完好且接触良好,则原因可能是定值电阻R________;
(3)排除故障后,小明换用不同的电阻,控制电压表示数不变进行实验,将实验数据记录在表中,并作出图像,如图-2。小华认为小明所绘图像不合理,其理由是________;
(4)小明和小华发现,由图像不能确定电流与电阻定量关系,于是他们进一步分析数据特点,作出了图像,如图-3,分析其特点,可得出:当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成________比;
(5)小明和小华对实验进行了反思:若再换用两个定值电阻,增加两组数据,使数据点分布合理,有利于绘出的图像更好的反映电流与电阻的关系,你建议选用________(选填“、”或“、”)的定值电阻;
(6)小明和小华找到一卷规格为的镍铬合金丝(无绝缘表层),截取了长度为0.4m、0.7m、1.2m、1.8m的四段,对应阻值为、、、。分别将它们绕成螺旋状后,两端缠绕在接线柱上固定,制成了四个简易定值电阻,如图-4所示。在老师的帮助下,他们对制作的电阻进行了测量检验,发现测量值均偏小,且有的偏小值较大,原因可能是________。
28.(2024·湖北武汉·中考真题)某同学利用图甲所示的电路探究电流与电压的关系。实验中电源电压保持3V不变,定值电阻的阻值为4Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω 0.5A”。
(1)该同学接错了一根导线,请你在这根导线上打“×”,并补画出正确的那根导线;( )
(2)正确改接电路后,该同学立即进行实验,闭合开关后,电流表的示数如图乙所示,此时通过定值电阻的电流是______A。这位同学实验操作的不足之处是______;
(3)该同学完成了预先设计好的表格中的4次实验,将得到的实验数据填入表格。
电压U/V 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 18 2.1 2.4
电流I/A
0.15 0.23 0.30 0.38
分析表中已测出的数据,可以初步得到实验结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压__________。为了进一步验证这个结论,该同学利用现有器材在不改变电路连接的情况下,表格里余下的4次实验中,他还能完成__________次。
29.(2024·甘肃兰州·中考真题)小林用如图甲所示的电路“探究电流与电阻之间的关系”。实验器材如下:电压恒为4.5V的电源一个,电流表、电压表各一个,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、25Ω、30Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器两个:(10Ω,2A)、(20Ω,1A),开关一个,导线若干。
(1)若小林选择器材、连接电路均正确,闭合开关后发现,无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,两电表均无示数,取下电压表,使其分别接触电路中的a、b两点,c、d两点和d、e两点时,电压表均无示数,由此可判断电路中发生的故障可能是 ;
(2)排除故障后,小林在c、d两点间依次接入5Ω、10Ω、15Ω、25Ω和30Ω的定值电阻,得到表中的五组数据,完成实验并得出实验结论,则他选用的滑动变阻器是 (选填“”或“”);
实验次数 1 2 3 4 5
R/Ω 5 10 15 25 30
I/A 0.60 0.30 0.20 0.12 0.10
(3)实验中,小林将25Ω的定值电阻换成30Ω接入c,d两点间后,直接闭合开关,电压表的示数会 (选填“变大”或“变小”),接下来他应该将滑动变阻器的滑片P向 (选填“左”或“右”)移动,直至电压表的示数为 V;
(4)小林又设计了如图乙所示的电路测量未知电阻的阻值,已知电流表的量程为0~0.6A,电源电压恒为4.5V,他先将A、B两点直接用导线连接,调节滑片P,当电流表的示数为0.6A时,保持滑片P的位置不动,再将未知电阻接入A、B之间,此时发现电流表的指针恰好指在刻到度盘的正中央位置,则的阻值为 Ω。
30.(2024·四川乐山·中考真题)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:
U/V 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5
I/A 0.08 0.15 0.23 0.38
(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)
(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 。
31.(2024·山东滨州·中考真题)某兴趣小组设计了图甲所示电路进行“探究电流与电压的关系”实验
(1)请用笔画线代替导线将图乙电路连接完整,要求滑动变阻器滑片向左移动时电流表示数变大 ;
(2)连接电路时,开关应处于 状态。把某定值电阻接入电路,将滑动变阻器的滑片调至最 (选填“左”或“右”)端。闭合开关,发现电压表无示数,电流表有示数,其原因可能是定值电阻 ;
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑片P,当电压表示数为1.2V时,电流表示数如图丙所示,则此时通过定值电阻的电流为 A。调节滑动变阻器,继续进行实验,并将实验数据记录在下表中;
数据序号 1 2 3 4 5 6
电压U/V 0.6 0.9 1.2 1.8 2.4 3
电流I/A 0.12 0.19 1.8 0.48 0.6
小州同学发现这些数据中有一组是明显错误的,跟其他数据的规律完全不同,可能是读取这组数据时粗心所引起的,分析时需要把它剔除掉。这组数据是第 (填序号)组;
(4)分析数据得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 ;
(5)小滨用电流表和一个已知最大阻值为的滑动变阻器测量未知电阻的阻值,设计了如图丁所示的电路图,电源电压未知且保持不变。实验操作如下:
①将滑动变阻器的滑片P移动到最右端b点,记录此时电流表示数为;
②将滑动变阻器的滑片P移动到最左端a点,记录此时电流表示数为;
③则 (用已知和测出的物理量、、表示)。
32.(2024·湖南·中考真题)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。
(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)。
数据序号 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
33.(2024·云南·中考真题)实验小组探究“电流与电压的关系”。
(1)实验前,他们设计了实验探究的思路:保持电阻不变,探究电流与电压的关系,物理上把这种研究方法叫 法。
(2)根据图甲的电路图连接电路时,开关应 。闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到 端(选填“A”或“B”)。
(3)检查图乙,发现有一根导线接错,请在这根导线上打“×”,并画出正确接法,且导线不交叉。
(4)正确连接电路后,闭合开关,移动滑片,记录第1组电压表和电流表的示数后,为完成后续实验,应逐渐将滑片向 端移动(选填“A”或“B”),数据记录如下表。其中第3次实验时电流表的示数如图丙所示,读数为 A。
次数 1 2 3 4 5
电压U/V 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6
电流I/A 0.08 0.10 0.14 0.16
(5)分析实验数据可得结论:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 。
(6)某同学用小灯泡代替电阻重复上述实验,发现无法得出(5)中的结论,原因是 。
34.(2024·四川广安·中考真题)小华和同学们进行了“探究电流与电阻的关系”实验。实验器材有:三节干电池(每节恒为1.5V)、电流表一只、电压表一只、滑动变阻器两个(分别标有“20Ω 2A”“40Ω 1A”字样)、定值电阻4个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω)、开关一个、导线若干。他们利用这些器材设计了如图甲所示的电路。
(1)小华先将5Ω的电阻接入电路,闭合开关,发现电流表有示数、电压表无示数,出现该故障的原因可能是 ;(写出一种即可)
(2)排除故障后,闭合开关,移动滑片至某一位置,观察并记录两电表示数。接着将5Ω的电阻换成10Ω,闭合开关,为控制定值电阻两端电压不变,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“A”或“B”)端移动;
(3)多次更换定值电阻进行实验,并根据实验数据画出电流随电阻变化的图像,如图乙所示。通过观察发现:在误差范围内,图像上的任意点和坐标轴围成的矩形面积大小都相等,因此可以得出的实验结论是 ;
(4)为了完成整个实验,他们选取的滑动变阻器规格是 。
35.(2024·福建·中考真题)探究电流与电压、电阻的关系,器材有:电源(恒为4V)、电压表(0~3V)、电流表(0~0.6A)、电阻R(、、)、滑动变阻器()、开关、导线若干。
(1)用笔画线代替导线将图甲的实物电路连接完整。闭合开关前,将滑动变阻器滑片P移到最 端,起到 的作用。
(2)闭合开关,电流表示数为零,电压表示数等于电源电压,经检查电表完好,则电路故障可能是 。排除故障,继续实验。
(3)探究电流与电压的关系,实验数据如表,其中第3次实验的电压表示数如图乙所示,为 V。分析数据可得:电阻不变时,电流跟电压成 。实验中所选的电阻阻值为 。
序号 电压U/V 电流I/A
1 1.0 0.20
2 1.5 0.30
3 0.40
(4)探究电流与电阻的关系,将电阻接入电路,记录电流表示数为0.3A;将电阻更换为,移动滑片直至电压表示数为 V,记录电流表示数;再将电阻更换为,发现无法完成实验。从本实验可行性与安全性考虑,应控制电阻两端的电压范围为 。
36.(2024·重庆·中考真题·B卷)小超同学利用图甲所示电路探究电流与电阻的关系,电源电压恒定,有5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器标有“10Ω 1A”;
(1)请用笔画线代替导线将图甲的电路连接完整;
(2)连接电路前发现电压表指针如图乙所示,则需要对电压表 ;连接电路时开关应 ,将滑动变阻器滑片P移至 端;
(3)电路连接完成后,闭合开关,发现电压表有示数,电流表无示数,可能是定值电阻发生了 ;
(4)排除故障后,当接入5Ω的定值电阻,调节滑片P使电压表示数达到所要控制的电压时,电流表指针如图丙所示,其示数为 A;更换为10Ω的电阻继续实验,发现滑动变阻器调到最大阻值时,才能使电压表示数达到,则电源电压为 V;
(5)当更换为20Ω的电阻时,为了顺利完成实验,需要换用最大阻值至少为 Ω的滑动变阻器。
37.(2024·重庆·中考真题·A卷)小吴同学利用图甲中的器材探究导体A、B中电流与两端电压的关系,其中电源电压可调。
(1)连接好如图甲所示电路,试触开关,发现电流表无示数、电压表指针偏转到最大值,原因可能是导体A发生 ;排除故障后,闭合开关进行实验,某次实验时电流表如图乙所示,示数为 A;
(2)多次改变导体A两端的电压,并记录对应的 。换用导体B重复上述实验,根据实验数据绘制图像如图丙所示。分析图像发现,同一导体两端的电压与通过电流的比值是 的,因此将这个比值定义为导体的电阻;
(3)根据电阻定义可知导体B的阻值为 Ω。在工程技术中用不同颜色的环对电阻进行标记,阻值是两位数以内的电阻可以根据前两环的颜色来判断阻值,色环含义及导体A、B的色环如图丁所示,若还需用到一个15Ω的电阻,应选用图戊中电阻 (选填“d”“e”或“f”)。
实验次数 ① ② ③
R/Ω 15 B A
I/A 0.2 0.3 0.4
(4)小欣同学用上述器材研究导体中电流与电阻的关系,保持电源电压不变,为了精确控制导体两端的电压,于是串联接入滑动变阻器进行实验。①电路中接入15Ω的电阻,使电阻两端电压达到某一固定值,测出电流;②将15Ω的电阻替换为B,要使B两端电压达到固定值,变阻器接入的阻值应比前次实验 ;③将电阻B替换为A再次进行实验。三次实验数据如表所示,交流时小欣发现第③次实验数据有误,这是由于接入A后忘记调节变阻器,滑片仍在第②次实验的位置,此时变阻器接入的阻值是_________Ω。
38.(2024·山东临沂·中考真题)用电压表和电流表等器材探究电流与电阻的关系,电源电压为4.5V,所用定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω。
(1)先将30Ω的电阻接入图甲所示电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最 (选填“左”或“右”)端;
(2)图甲所示电路有一条导线连接错误,请在该导线上打“×”,并用笔画一条线代替导线,将电路连接正确;
(3)改正错误后闭合开关,电流表无示数,电压表有示数,可能是定值电阻 路;
(4)排除故障后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为3.0V时,电流表的示数为0.1A。断开开关,将30Ω的电阻换成25Ω的后再闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)移动,直至电压表示数为3.0V,此时,电流表的示数如图乙所示,为 A;
(5)实验数据如下表所示,请在图丙中描绘出的关系图象;
实验次数 1 2 3 4 5 6
电阻R/Ω 30 25 20 15 10 5
电流I/A 0.1 0.15 0.2 0.3 0.6
(6)为顺利完成该实验,所用滑动变阻器的最大阻值应大于 Ω。
39.(2024·江西·中考真题)如图所示,电源两端电压为24V,电阻R为20Ω。
(1)只闭合开关S,求通过电阻R的电流;
(2)同时闭合开关S、,若通过干路的电流为1.6A,求通过电阻的电流和电阻的阻值。
40.(2024·重庆·中考真题·B卷)将阻值为10Ω的电阻与另一电阻接入电源电压恒定的电路,如图所示。闭合开关S,电流表的示数为0.45A,电流表的示数为0.3A。求:
(1)通过的电流;
(2)电源电压。
41.(2024·四川南充·中考真题)科创小组设计利用电流表测量质量的装置如图。现截取适当长度的电阻片(它的阻值随长度的变化图像如图乙)作为滑动变阻器接入电路,如图甲所示。如图甲中,电源电压恒定不变,电流表量程为。当滑片在最下端时,电流表示数为。装置中托盘与圆柱形实心塑料浮筒通过硬质绝缘细杆固定连接,整体漂浮在装有足够深水的柱形薄壁容器中,且只能竖直移动。托盘的质量为;高,底面积为,质量为;容器的底面积为,托盘通过滑杆带动滑片上下移动。托盘中未放物体时,调节水量,使滑片正好位于最上端。托盘中放入物体时,刚好浸没,滑片正好位于最下端(取、、不计滑片、滑杆、细杆的质量,忽略摩擦阻力,工作中水不溢出)。求:
(1)R0的阻值;
(2)物体A的质量;
(3)托盘中未放物体时,电流表的示数。
42.(2024·四川成都·中考真题)小孟在实验室设计了一款测量物体重力的装置,其示意图如图甲,物体放在有弹簧支撑的托盘上,弹簧底部固定,该装置可以通过电表示数转换测出重力大小。图乙是变阻器接入电路中的阻值RP。与被测物体重力G的关系图像。电源电压恒为24V,定值电阻R0为30Ω,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V,变阻器标有“50Ω 1A”。
(1)闭合开关S,当电流表示数I=0.4A时,求物体的重力G。
(2)在保证电路各元件安全的情况下,求RP的变化范围。
43.(2024·广西·中考真题)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。
44.(2024·甘肃兰州·中考真题)小明家所在的小区要修建一个景观池,景观池的造型是一个底面积大小为的长方体水槽,图甲是小明为小区景观池设计的自动补水系统示意图,其中控制电路的电源电压恒为9V,为保护电阻,R是一个固定于景观池底部的压敏电阻,它在水中的有效受力面积为。在最高、最低水位设计深度变化范围内,压敏电阻R的阻值与其所受压力的大小变化关系如图乙所示。当控制电路中的电流时,弹簧将衔铁拉起,工作电路接通,水泵开始为景观池供水;当控制电路中的电流时,电磁铁将衔铁吸合,工作电路断开,水泵停止为景观池供水,(计算时不考虑电磁铁线圈的阻值和压敏电阻的厚度,)求:
(1)保护电阻的阻值?
(2)景观池最低水位设计深度?
(3)景观池每次补水的最大质量?
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