【精品解析】考点冲刺30【欧姆定律的应用】—2025年中考物理考前素描40天终极冲刺宝典

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名称 【精品解析】考点冲刺30【欧姆定律的应用】—2025年中考物理考前素描40天终极冲刺宝典
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资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2025-05-13 14:20:30

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考点冲刺30【欧姆定律的应用】—2025年中考物理考前素描40天终极冲刺宝典
一、选择题
1.(2025九下·湖南模拟)如图所示,直线A、B分别为电阻和电阻的图像,下列说法正确的是(  )
A.由图像可知,当电阻两端的电压为0时,电流为0,此时阻值也为0
B.电阻的阻值小于电阻的阻值
C.将和串联后接入电路,通过它们的电流之比为
D.将和并联后接入电路,干路电流不可能为0.9A
2.(2025九下·深圳开学考)在课外实践活动中,小明设计了一个简易的电子测力计测量拉力,其原理图如图所示。已知电源电压恒定,为定值电阻,R为变阻器,当拉环被拉伸时,显示仪可显示拉力的大小。以下说法正确的是弹簧拉环(  )
A.拉力F越大,两端的电压越大
B.拉力F越小,R接入电路的阻值越小
C.显示仪是由电压表改装而成的
D.当拉力为零时,通过的电流为零
3.(2024九下·苍溪模拟)如图所示的电路中,定值电阻与滑动变阻器的规格均为“20Ω 1A”。闭合开关S,滑片P在b端时,电流表示数为0.6A;当滑片P从b端移到a端的过程中,下列说法正确的是(  )
A.电源电压为20V
B.电压表与电流表示数的比值变小
C.电流表示数的变化量为0.1A
D.当滑片P在ab中点时,电压表示数为4V
4.(2024九下·华蓥模拟)小伟给学校图书馆设计了一个测量空气湿度的电路图,如图甲所示,电源电压恒为6V,定值电阻R0的阻值为10Ω,湿敏电阻R的阻值随空气湿度H的变化关系图乙所示。下列分析正确的是(  )
A.空气湿度越大,湿敏电阻R的阻值越大
B.空气湿度越大,电压表示数越小
C.没有电流表,不能求出R的电阻
D.当电压表示数为2.4V时,空气湿度为60%
5.(2023九下·广州月考)如图所示电路中,定值电阻、的阻值关系是,闭合开关,下列说法正确的是(  )
A.电压表V的示数等于的示数 B.电压表的示数大于的示数
C.电流表A的示数等于的示数 D.电流表的示数大于的示数
6.(2024·龙岗模拟)如图所示是电阻R1、R2的电压—电流关系图像,下列说法正确的是(  )
A.电阻 R1两端电压为4V时,通过R1的电流是0.3A
B.电阻 R1、R2串联,当电流为0.2A时,R1、R2两端总电压为3V
C.电阻 R1、R2并联到2V电压下,干路中的电流是0.3A
D.电阻 R1和R2的阻值之比是1∶2
7.(2024·广元) 如图的电路中,电源两端电压U恒为6V。只闭合开关和,电压表、的示数分别为、,电流表示数为,电路的功率为;只闭合开关、和,电流表示数为,电路的功率为。已知,,。下列关系式正确的是(  )
A. B. C. D.
8.(2024·无锡) 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
9.(2024·清城模拟)如图所示,电源电压保持不变,开关闭合后,若P向右移动,则电压表、电流表示数的变化分别为(  )
A.电压表示数变大、电流表示数变小
B.电压表示数变大、电流表示数变大
C.电压表示数变小、电流表示数变大
D.电压表示数变小、电流表示数变小
10.(2024九下·南海模拟)灯泡L1(“6V 6W”)和L2(“6V 3W”)的电流和两端电压的关系曲线如图甲所示,现将其按图乙所示电路连接,闭合开关,灯泡L2恰好正常发光,下列说法正确的是(  )
A.灯泡 L1的电流为1A B.灯泡 L2的电阻为6Ω
C.电压表示数为 6V D.灯泡L1的功率为1W
二、多选题
11.(2025·长沙模拟)如图所示的电路中,电源两端电压保持不变,为定值电阻。闭合开关,将滑动变阻器的滑片向右移动,下列判断正确的是
A.电流表示数变小
B.电压表的示数变小
C.电压表与电流表示数之比变小
D.电压表与电流表示数之比不变
12.(2024九下·南宁模拟)绿色环保纯电动驱动的汽车越来越普遍,如图是电动汽车“加油门(脚向下踩)”时的原理图,其中是定值电阻,“加油门”时车速仪示数变大,则“加油门”过程中,下列判断正确的是(  )
A.电压表的示数变大
B.电流表的示数变大
C.整个电路的电功率变小
D.电压表的示数与电流表的示数的比值变小
13.(2025·贵州模拟)如图甲所示电路,闭合开关S后,将滑动变阻器R2的滑片P从一端滑到另一端,R1、R2的U-I关系图象如图乙所示,则下列说法正确的是(  )
A.滑动变阻器R2的最大阻值为
B.R1的阻值为
C.U3+U1=U4
D.滑动变阻器R2向右滑动时,电压表V2示数变化量的绝对值与电流表示数变化量的绝对值的比值不变
14.(2024·浦北模拟)小明在医院看到一种输液警报器(如图甲),当管内药液流完时,电铃发声,报警器内部有一可变电阻,当输液管内有液体时,电阻大,无液体时,电阻小,电路如图乙所示,则当闭合开关报警器工作时,分析正确的是(  )
A.输完药液时,电流表示数变大
B.输完药液时,电压表示数变小
C.输完药液时,电铃响的原因是其两端电压变大,电铃正常工作
D.未输完药液时,电铃不响是因为没有电流通过
15.(2024·龙东地区) 如图,甲电路中电源电压保持不变,闭合开关后,将变阻器的滑片由a端向b端移动的过程中,两电压表的示数与电流表的示数变化关系如图乙Ⅰ、Ⅱ所示,则(  )
A.Ⅱ是灯泡的I-U关系图像 B.灯泡最小功率为1W
C.R的最大阻值为25Ω D.电路的最大功率为3.6W
16.(2024·南明模拟)根据额定电压为2.5V小灯泡的I-U图象(如图所示)分析,下列结论正确的是(  )
A.当小灯泡的电压为0V时,其电阻为0
B.当小灯泡的电流为0.15A时,其实际功率约为0.15W
C.通过小灯泡的电流与其两端的电压成正比
D.小灯泡的额定功率为0.625W
三、填空题
17.(2025·汇川模拟)图甲是一款养生壶,它内部简化电路如图乙所示。该养生壶有“加热”和“保温”两个挡位,其额定电压为220V,已知电阻丝的阻值为,该养生壶正常工作时其“加热”和“保温”挡的电功率之比为3:1,则电阻丝的阻值为   。忽略温度对电阻丝阻值的影响
18.(广东揭阳榕城2025年九年级物理科目期中试卷)两个标有“5Ω1A”和“10Ω0.6A”的定值电阻,将它们串联起来使用时等效电阻为   Ω,电源电压最多为   V;若将它们并联时,干路电流最大   A。
19.(2024·河南)图甲为灯泡L的电流与电压关系的图像。将该灯泡接入图乙电路,电阻R阻值为10Ω,闭合开关S,电流表示数为0.2A,则电源电压为   V,干路电流为   A,此时灯泡L的电功率为   W。
20.(2025·鱼峰模拟)抛绣球是壮族人民喜爱的民俗活动之一,小妤设计了一个自动记录绣球过圈数量的计数器,其简化电路如图甲所示。其中是光敏电阻,当绣球挡住了射向的红外线时,的电阻会变小为20Ω,间电压变大,这时自动计数器计数一次。已知是定值电阻,电源电压恒为12V,当绣球穿过球圈时,间的电压随时间变化的图像如图乙所示,则的阻值为   Ω;当没有绣球通过球圈,红外线正常照射时,电路总电流   A。
四、实验探究题
21.(2025九下·台山模拟)题图甲是用“伏安法”测量未知电阻Rx的实物电路图。
(1)请你用笔画线代替导线,将题图甲中的实物电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片往右滑时接入电路中的阻值变小   。
(2)连接好电路后,闭合开关,发现电流表几乎无示数,电压表指针明显偏转,则出现的故障可能是   。
(3)排除故障后,闭合开关,当滑片移动到某位置时,电压表示数为2.4V,电流表示数如题图乙所示,其读数为   A,则未知电阻的阻值Rx=   Ω
(4)若实验中电压表损坏,利用其他的原有器材也能测出未知电阻Rx的阻值,实验电路如题图丙所示(已知滑动变阻器最大阻值为R0,电源电压未知且不变),请将下列相关实验步骤补充完整:
①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端,记录电流表示数Ⅰ1;
②再将滑动变阻器的滑片P移到    端,记录电流表示数I2;
③写出待测电阻的表达式:Rx=    (用已知量和测量量符号表示)。
22.(2025九下·永定模拟)如图是小明测量小灯泡电功率的电路,小灯泡额定电压为2.5V,电阻为10Ω左右。
(1)正确连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,发现小灯泡始终不亮。电流表指针几乎不动,电压表示数接近3V且保持不变。为排除故障,小明检查了开关并拧紧两端接线柱,小芳则将小灯泡与灯座拧紧。若电路中只有一处故障,请判断   排除故障的操作是正确的;
(2)排除故障后重新闭合开关,改变滑片位置,他们根据测量数据画出了通过灯丝电流与其两端电压关系的图像如图乙。根据图像可得小灯泡的额定功率为   W;
(3)研究发现,通过灯丝的电流与其两端电压不成正比,原因是:   ;
(4)在测量小灯泡电功率拓展实验过程中,电流表坏了,他们找来一只阻值合适的定值电阻R0,设计了如图丙电路图,操作步骤如下,请补全操作:   ;断开S2闭合S1,记下此时电压表示数为U;
(5)则小灯泡额定功表达式   (用已知量和直接测量来表示)。
23.(2025·南山模拟)随着科学技术的发展,彩灯艺术更是花样翻新。
(1)如图甲所示,小明同学在市场上买了串小彩灯,这么多的小彩灯是如何连接的呢 他通过实验探究得知每盏小彩灯间是以串联的方式连接;当这串小彩灯正常工作时,他用电流表测出电源插头处的电流为220mA,则经过第10盏小灯的电流为   A.
(2)小明所买的这串彩灯,若每个小彩灯规格均为“4V 0.2A”, 如图乙所示。在正常情况下,细金属丝由于表面涂有一层绝缘氧化铜而与灯丝支架不导通,若加上200V 以上电压时,氧化铜被击穿,细金属丝与支架导通。已知灯丝冷时电阻为2Ω,热时电阻为20Ω,将这串小彩灯串联在220V的电路中,若使每个小彩灯都能正常发光,应串联   个,此时电路总电阻为   Ω。当其中一个彩灯灯丝烧断瞬间,细金属丝两端电压达到约220V,故细金属丝与灯丝支架导通,保证其他灯继续发光,此时其他每个彩灯的电压会   (选题“大于”“小于”或“等于”)4V。
24.(2025九下·顺德开学考)小明和小丽想探究导体中的电流跟电阻的关系,他们所选的电源电压为6V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω,滑动变阻器规格为“60Ω 1A”。
(1)小明和小丽同学依次完成了如图所示的甲、乙、丙三次实验电路的设计,则你认为由图甲改进为图乙是为保证实验过程中   这一因素不变;由图乙改进为图丙是因为使用滑动变阻器既能保护电路,又能通过调节使电阻R两端的电压   (选填“改变”或“保持不变”);
(2)按图丙电路进行实验,闭合开关,发现电流表、电压表指针均超过量程。操作中存在的问题是   ;
(3)正确连接电路后实验中多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到如图丁所示的电流I随电阻R变化的图象,根据图象可以得出结论:   ;
(4)本实验要保持电阻两端电压相同,他们在学习了欧姆定律之后,才知道本实验中电压表控制不变的电压值应该在   范围之内选择;
(5)把电压表拆除后用该电路进行测量未知电阻Rx的实验。R先选用5Ω电阻接入电路,移动滑动变阻器的滑片使电流表示数为0.4A,然后保持滑动变阻器的滑片不动,用Rx代替5Ω电阻接入电路,此时电流表示数为0.2A,则的阻值Rx为   Ω。
25.(2024九下·莆田月考)某项目式学习小组利用湿敏电阻和电磁继电器为班级种植的植物设计自动送水电路。根据植物的生长习性,设计的土壤湿度为。
(1)利用图甲所示电路探究湿敏电阻阻值随湿度变化的规律。
①用笔画线代替导线,将图甲电路连接完整;   
②连接好电路,闭合开关,发现电压表示数接近于电源电压,电流表几乎无示数,则故障为   ;
③将放入湿度为的土壤内,闭合开关S,移动滑片P,测得多组数据如下表所示。第2组实验数据中电流表示数如图乙所示为   A,根据三次实验的数据可得:湿度为的土壤内的阻值为   ;
实验序号 1 2 3
电压 1.5 2.7 3.0
电流 0.1
0.2
阻值
④将湿敏电阻置于不同湿度的土壤中,重复步骤③,测得的湿敏电阻的阻值随所在土壤湿度变化的图象如图丙所示。分析图像可得:湿敏电阻的阻值随湿度的增大而   。
(2)根据上述探究结果,利用定值电阻和电磁继电器设计自动送水电路。已知蓄电池电压恒定,定值电阻的阻值为,线圈电流大于或等于时衔铁被吸下,小于时衔铁被弹回,线圈电阻不计。
①若要求闭合开关S,当土壤湿度低于时,电动机转动送水;当土壤湿度高于或等于时,电动机不转停止送水,那么电动机的A线端应该与定触点   连接。
②蓄电池电压应该设置为   V。
26.(2024·广元) “天和”学习小组在实验室探究一个热敏电阻阻值随温度变化的关系,设计了如图甲所示的电路图,电源两端电压恒为12V,是定值电阻,R是热敏电阻,电流表的量程是0~0.6A,电压表的量程是0~15V。
(1)同学们按电路图连接实物后,闭合开关,发现电压表示数接近电源电压,电流表无示数,则故障可能热敏电阻R处发生   (选填“短路”或“断路”);
(2)排除故障后,闭合开关S,他们测量了该热敏电阻不同温度下的电阻值,并绘制成如图乙所示的图像。由图像可知,热敏电阻的阻值R随温度t增大而   ;(选填“增大”“不变”或“减小”)
(3)某次测量中,电压表示数如图丙所示,电流表示数为0.2A,则此时热敏电阻R的温度为   ℃;
(4)探究过程中,热敏电阻的温度变化范围为0~100℃,则电压表示数的变化范围为   。
五、计算题
27.(2025九下·台山模拟)有一种电热椅主要由坐垫和脚踏组成,它的电路示意图如题图。坐垫内的电热丝R1、R2的阻值分别为600Ω、150Ω.脚踏内的电热丝R3的阻值为400Ω。闭合开关S1,调节开关S2,可以使电热椅分别处于“低温挡”“中温挡”高温挡”。(不考虑温度的变化对电热丝电阻的影响)求:
(1)该电热椅处于高温挡正常工作时电路中的电流;
(2)该电热椅处于低温挡正常工作时的功率;
(3)当处于中温挡正常工作时,电热椅在10s 内产生的热量。
28.(2025九下·鹤山模拟)如图甲是一款可调温果汁加热器,图乙是其简化电路图, R1、R2均为加热电阻。当开关接1时,加热器处于保温挡,保温功率为220W: 当开关接2时,加热器处于可调温挡,可调功率范围为220W~1100W,求:
(1)加热器最大功率时电路中的电流:
(2)滑动变阻器R1的最大阻值
29.(2025·连州模拟)如图甲所示为某小灯泡的图像,将它与定值电阻并联在稳压电源两端,如图乙所示。只闭合开关,电流表的示数为;再闭合开关,电流表示数变为。求:
(1)当电流表示数为时,从甲图中读出小灯泡两端的电压。
(2)通过电阻的电流与的阻值。
(3)小灯泡工作消耗的电能。
30.(2024·岳阳模拟)实践基地的芒果获得了丰收。为了筛选出优质的大果,我们设计了一个自动筛选装置,示意图如图甲所示,检测装置的电路图如图乙所示。该电路的电源电压始终保持在12V,其中电阻R0的阻值为20Ω,而电阻R是压敏电阻,其阻值与压力变化的关系如图丙所示。当电路电流小于0.15A时,不符合标准的芒果将被推离传送带,而符合标准的芒果则会继续传送到指定位置,从而实现自动筛选。
(1)如果R与R0的阻值相等,那么R消耗的电功率是多少?
(2)这个装置可以筛选出至少具有多大重力的芒果?
(3)如果想筛选出至少具有2N重力的芒果,有人建议适当增加R0的阻值。你认为这个建议可行吗?请通过计算来判断。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】串联电路的电流规律;并联电路的电流规律;影响电阻大小的因素;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A、因电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,所以,当RA两端电压为0V时,RA的阻值不变,但电阻不为零,故A错误。
B、A、B的I-U图像为过原点的直线,故两电阻均为定值,由图像可知,当UA=UB=2V时,IA=0.4A、IB=0.2A;根据I=UR,当电压不变时,电流与电阻成反比,故RB=2RA,即电阻RA的阻值小于电阻RB的阻值,故B正确;
C、串联电路电流处处相等,所以将RA和RB串联后接入电路,通过它们的电流之比为1:1,故C错误;
D、将RA和RB并联后接入3V的电路中,即当UA'=UB'=3V时,IA'=0.6A、IB'=0.3A;干路电流为:I=IA'+IB'=0.6A+0.3A=0.9A,故D错误。
故选:B。
【分析】(1)电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,据此分析;
(2)根据I=UR,当电压不变时,电流与电阻成反比,从而得出两电阻大小的关系;
(3)串联电路电流处处相等;
(4)将RA和RB并联后接入3V的电路中时,读出图中对应的电流,由并联电路电流的规律算出干路的电流。
2.【答案】A
【知识点】电压的测量及电压表的使用;滑动变阻器的原理及其使用;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】AC.变阻器和定值电阻R0串联,显示仪串联在电路中,所以显示仪是由电流表改装的,拉力F越大,变阻器接入电路中的电阻越小,根据串联分压可知R0两端电压会越大,故A正确,C错误;
B.拉力F越小,变阻器接入电路中的阻值越大,故B错误;
D.当拉力为零时,变阻器阻值全部接入电路中,电路电流不为0,故D错误。
故选A。
【分析】1、串联分压:用电器串联时,其两端的电压和电阻成正比,待测电阻的电压无法降低,表明电源电压过大或者变阻器电阻较小分压过少导致。
2、电流表、电压表的连接:电流表与待测原件串联;电压表的与待测原件并联,连接过程需要电流正极流入负极流出,同时选择合适的量程。
3.【答案】D
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A.由图可知,闭合开关S,滑片P在b端时,只有R1工作,电流表测量电路电流为0.6A,电源电压等于R1的电压为:
,故A错误;
B.当滑片P从b端移到a端的过程中,滑动变阻器接入电路中电阻与R1串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流,电压表与电流表示数的比为滑动变阻器接入电路中电阻,滑片P从b端移到a端的过程中,滑动变阻器接入电路的阻值变大,所以电压表与电流表示数的比值变大,故B错误;
C.当滑动变阻器的滑片P移到a端时,电路中的电流为:
电流表示数的变化量为:
,故C错误;
D.当滑片P在ab中点时,滑动变阻器接入电路中电阻为10Ω,此时电路电流为:
此时R2两端的电压为:
所以电压表示数为4V,故D正确。
故选D。
【分析】A.闭合开关S,滑片P在b端时,只有R1工作,电源电压等于R1的电压,根据U=IR求出R1两端的电压;
B.当滑片P从b端移到a端的过程中,滑动变阻器接入电路中电阻与R1串联,电压表与电流表示数的比为滑动变阻器接入电路中电阻;
C.当滑动变阻器的滑片P移到a端时,根据串联电路电阻的特点和欧姆定律求出电路中的电流,即可求出电路中电流的变化量;
D.当滑片P在ab中点时,根据串联电路电阻的特点和欧姆定律求出电路中的电流,再根据U=IR求出R2两端的电压;
4.【答案】D
【知识点】串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】A.由图乙R-H图像可知,空气湿度越大,湿敏电阻R的阻值越小,故A错误;
B.由图甲可知,定值电阻R0和湿敏电阻R串联,电压表测定值电阻R0两端的电压,空气湿度越大,湿敏电阻R的阻值越小,由串联电路的分压特点可知,湿敏电阻R两端电压越小,则定值电阻R0两端的电压越大,即电压表示数越大,故B错误;
CD.当电压表示数为2.4V,即U0=2.4V,电路中电流为:
此时湿敏电阻的电压为:
串联电路电流处处相等,所以通过湿敏电阻的电流为0.24A,由欧姆定律可得湿敏电阻的阻值为:
由图乙可知对应的空气湿度为60%,没有电流表,也能求出R的电阻,故C错误,D正确。
故选D。
【分析】A.分析R-H图像即可得出答案;
B.定值电阻R0和湿敏电阻R串联,空气湿度越大,湿敏电阻R的阻值越小,根据串联分压的特点分析电压表的示数变化;
CD.根据欧姆定律求出电路中的电流,更具串联电路电压规律求出湿敏电阻两端的电压,根据求出湿敏电阻的阻值。
5.【答案】D
【知识点】并联电路的电流规律;串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】AB.左图中,两电阻串联,电压表、、V分别测量电阻电压、电压、总电压,电压表V的示数大于的示数,由于,根据U=IR,示数小于的示数,故AB错误;
CD.右图中,两电阻并联,电流表、、A测量电阻、和总电流,由于并联电路中,各支路电流之和等于干路电流,电流表A的示数大于的示数,由于,示数大于的示数,故C错误;故D正确。
故选D。
【分析】串联电路中,各用电器分压之和等于电源电压;电阻越大, 分压越大;在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,支路电阻越大, 电流越小。
6.【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A.由图可知当电阻 R1两端电压为4V时,通过R1电流为0.4A,故A错误;
B.由图像可知,若电阻 R1、R2串联,当电流为0.2A时,根据串联电路电流处处相等可知,两电阻的电流为0.2A,R1、R2两端电压分别为2V、1V,根据串联电路电压特点知,总电压为
,故B正确;
C.由图像可知,电阻 R1、R2并联到2V电压下时,根据并联电路电源电压等于支路电压,所以两电阻两端的电压为2V,通过R1、R2电流分别为0.2A、0.4A,由并联电路中干路中的电流等于各支路电流之和可知,干路中的电流,故C错误;
D.由图像可知,当电流为0.2A时,R1、R2两端电压分别为2V、1V,根据欧姆定律可计算两电阻,,所以电阻 R1和R2的阻值之比是
故D错误。
故选B。
【分析】1、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和
2、并联电路规律:并联电路电压相等、支路电流之和为干路电流,电阻规律。
3、欧姆定律:公式为U=IR,所以电压一定时,导体中的电流与其电阻成反比.
7.【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】当S、S2闭合时,电路为

由于电压表U1:U2=1:2,
根据串联电路电流相等和分压规律,则
R1:(R2+R3)=1:2,

R2+R3=2R1,
电流为

当S、S1、S3闭合,电路为

电流为

根据
I1:I2=1:9,
计算得
R1=20Ω,R3=30Ω,R2:R3=2:3,
C符合题意,
计算I2为

A不符合题意;
电压表V1示数为,
B不符合题意;
根据电功率分别为,
P2=UI2=6V×0.9A=5.4W,
功率比为
P1:P2=0.6W:5.4W=1:9,
D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】根据闭合的开关,判断电路的连接,根据,计算电流,结合电流的比值,计算未知电阻;根据和P=UI,计算电功率,判断电功率的比值。
8.【答案】B
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】 ①用1节干电池作为电源,定值电阻的电压为U=1.2V,滑动变阻器的电压为U'=U电源-U=1.5V-1.2V=0.3V;
根据串联电路的电压之比等于电阻之比,则当最大电阻接入电路中时,1.2V:0.3V=20Ω:R滑;
解得:R滑=5Ω,小于最大阻值20Ω,故可行;
②将设定加在电阻两端的电压调整为2V;滑动变阻器的电压为U'=U电源-U=3V-2V=1V;
根据串联电路的电压之比等于电阻之比,则当最大电阻接入电路中时,2V:1V=20Ω:R滑;
解得R滑=10Ω,小于最大阻值20Ω,但这时前面的数据不可以用,故不可行;
③保持设定电压1.2V不变,则滑动变阻器的电压为U'=U电源-U=3V-1.2V=1.8V;
根据串联电路的电压之比等于电阻之比,则当最大电阻接入电路中时,1.2V:1.8V=20Ω:R滑;
解得:R滑=30Ω,将5Ω的电阻串联在开关和滑动变阻器之间代替原来的滑动变阻器的作用,则小于30Ω,不可行,
④保持设定电压1.2V不变,则滑动变阻器的电压为U'=U电源-U=3V-1.2V=1.8V;
根据串联电路的电压之比等于电阻之比,则当最大电阻接入电路中时,1.2V:1.8V=20Ω:R滑;
解得:R滑=30Ω,将10Ω的电阻串联在开关和滑动变阻器之间,则可行。
综上所述①④可行。
故选B。
【分析】根据串联分压规律计算调整后最大电阻接入电路时,滑动变阻器接入电路的电阻值是否超过最大值,判断是否符合要求。
9.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】由图示电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端电压,电流表测电路电流;滑片向右移动时,接入电路的阻值变大,根据串联分压可知U滑变大,灯泡两端电压减小,即电压表示数会变小;电源电压不变,由欧姆定律可知,电路电流变小,电流表示数变小。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
【分析】串联分压:用电器串联时,其两端的电压和电阻成正比,待测电阻的电压无法降低,表明电源电压过大或者变阻器电阻较小分压过少导致。
电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
10.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】A.灯泡L2恰好正常发光,所以L2的电压为6V,3W,根据P=UI计算L2的正常发光电流为0.5A,根据串联电路电流规律可知,灯泡 L1的电流为0.5A,故A错误;
B.由A分析灯泡L2恰好正常发光,电路电流I=0.5A,L2两端的电压6V,根据欧姆定律,可知此时L2的阻值,故B错误;
CD.两灯泡串联,电压表测量L1电压,通过灯泡L1的电流为0.5A,从图乙中可知L1两端的电压为2V,电压表示数2V,根据P=UI可知L1的功率PL=U1I=2V×0.5A=1W,故C错误,D正确。
故选D。
【分析】1、电功率的计算:公式为P=UI。
2、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和;
3、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
11.【答案】A,D
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析;判断电压表测量对象问题
【解析】【解答】由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测电源的电压,电压表V2测R两端的电压,两个电流表测电路中的电流;
ABC.电源的电压不变,所以滑片移动时,电压表V1示数不变;
闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向右移动,滑动变阻器接入电路的电阻变大,总电阻变大,根据欧姆定律可知,电源电压不变,总电阻变大,电路中的电流变小,两个电流表的示数变小;电压表V1示数不变,电流表A1示数变小,所以两者比值变大,故A正确,BC错误;
D、根据可知,电压表V2与电流表A2示数之比为R的阻值,所以该比值保持不变,故D正确。
故选AD。
【分析】由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测电源的电压,电压表V2测R两端的电压,两个电流表测电路中的电流;
根据电源的电压保持不变可知,滑片移动时电压表V1示数的变化;
根据滑片的移动可知滑动变阻器接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化,然后分析电压表V1与电流表A1示数之比的变化;根据分析电压表V2与电流表A2示数之比的变化。
12.【答案】B,D
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用;欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率的计算
【解析】【解答】AB.由电路图可知,定值电阻R0与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。 “加油门”时滑动变阻器接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小, 由可知,电路中的电流变大,则电流表的示数变大;由U=IR可知,定值电阻R0两端的电压变大, 因串联电路中总电压等于各分电压之和, 所以,滑动变阻器两端的电压变小,即电压表的示数变小,故A错误,B正确;
C. 踩下油门的过程中,电路中的电流变大,而电源电压不变,则由P=UI可知电路的总功率变大 ,故C错误;
D.由可知,电压表的示数与电流表的示数的比值等于滑动变阻器接入电路中的电阻, 所以,电压表的示数与电流表的示数的比值变小,故D正确。
故选BD。
【分析】 分析电路可知,变阻器和R0串联,电压表测变阻器的电压,电流表测量电路中的电流;
(1)当驾驶员踩下“油门”时,根据滑动变阻器接入电路中电阻的变化分析总电阻的变化,根据欧姆定律分析电路中电流的变化;根据串联电路的分压规律分析电压表示数的变化;根据电压表示数和电流表示数分析电压表与电流表示数比值的变化;
(2)根据P=UI判断出电路总功率的变化。
13.【答案】B,C,D
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】A.由电路图可知,R1与R2首尾依次相连属于串联,电压表V2测滑动变阻器R2两端的电压,电压表V1测定值电阻R1两端的电压。根据U=IR可知定值电阻R1的电流与两端电压成正比,因此电流随电压增大而增大的图象是R1的U-I图,当电流为I1时,U1为定值电阻R1两端电压,U3为滑动变阻器R2两端电压,根据欧姆定律计算当电流为I1时,滑动变阻器两端电压有U3,即对应其最大阻值为,故A错误;
BC.当电流为I1时,此时电流最小,滑动变阻器接入阻值最大,由串联电路电压特点以及欧姆定律U=IR可知,电源电压为;电流为I4时,滑动变阻器接入阻值为0,同理计算可知电源电压为 ;联立得,故BC正确;
D.串联电路中总电压等于各部分电压之和,结合欧姆定律计算滑片向右移动前后电压表V2示数变化量为,所以,故D正确。
故选BCD。
【分析】1、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和;
2、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
14.【答案】A,C
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】根据图片可知,可变电阻与电铃串联,电压表测电铃两端的电压。
AB.当输完药液时,警报器内的电阻较小,根据R总=R变+R铃可知,电路中总电阻较小,根据可知,电流表的示数变大。根据可知,电压表的示数变大,故A正确,B错误;
C.输完药液时,电铃两端的电压增大而发声,故C正确;
D.未输完药液时,电阻较大而电流较小,电铃不响,故D错误。
故选AC。
【分析】根据图片确定电路的串并联关系,确定电压表和电流表所测的物理量,根据欧姆定律对各个选项分析判断即可。
15.【答案】C,D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A.由图可知,灯泡和R串联。当滑片从b端向a端滑动时,电流减小,电压表V1的示数减小,V2的示数增大。Ⅰ是灯泡的I-U关系图像,故A错误。
B.当滑片滑到a点时,滑动变阻器全部接入电路,此时灯泡的功率最小。由图可知,灯泡电压1V,电流0.2A,功率PL=UI=1V×0.2A=0.2W,故B错误。
C.当滑片在a点时,由图乙可知,滑动变阻器全部接入电路,R的电压、电流为5V、0.2A,,故C正确。
D.当滑片在b点时,滑动变阻器阻值为零,此时电路中的功率最大。电路电压、电流为6V、0.6A,P=UI=6V×0.6A=3.6W,故D正确。
故答案为:CD。
【分析】(1)由图可知,灯泡和R串联。当滑片从b端向a端滑动时,电流减小,电压表V1的示数减小,V2的示数增大。可以判断灯泡和滑动变阻器的图像。
(2)当滑片滑到a点时,滑动变阻器全部接入电路,此时灯泡的功率最小。由图找出相关数据,可以计算灯泡的功率。
(3)当滑片在a点时,由图乙可知,滑动变阻器的电压和对应的电流值,计算滑动变阻器的最大值。
(4)当滑片在b点时,滑动变阻器阻值为零,此时电路中的功率最大。由图可知对应的电流、电压值,可以计算最大功率。
16.【答案】B,D
【知识点】电阻;欧姆定律及其应用;电功率的计算;U-I图像分析
【解析】【解答】A.电阻是导体本身的性质,跟导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与电压、电流都无关,所以当小灯泡的电压为0V时,其电阻不为零,故A错误;
B.由图可知,当小灯泡的电流为I=0.15A时,其两端电压为U=1V,则其实际功率为:P=UI=1V×0.15A=0.15W
故B正确;
C.由图可知,小灯泡的I-U图象不是过原点的直线,即不是正比例函数,故小灯泡的电流与其两端的电压不成正比,故C错误;
D.由图可知,当小灯泡的电压等于额定电压U额=2.5V时,通过灯泡的电流为I额=0.25A,则小灯泡的额定功率为:
P额=U额I额=2.5V×0.25A=0.625W
故D正确。
故选BD。
【分析】(1)电阻是导体的属性,跟电流和电压无关;
(2)由图分析,P=UI可得实际功率;
(3)分析图象可得通过灯泡的电流与其两端的电压的关系;
(4)根据P=UI可求。
17.【答案】44
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算;多状态电路——多挡位问题
【解析】【解答】由图乙可知,当开关S1闭合、S2断开时,R1、R2串联,根据串联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻最大,由可知,电路的总功率最小,养生壶处于保温挡,根据串联电路的电阻特点和可知,养生壶保温挡的电功率为
当开关S1、S2都闭合时,只有R1工作,电路的总电阻最小,总功率最大,养生壶处于加热挡,加热挡的电功率为
根据题意可知,养生壶正常工作时其“加热”和“保温”挡的电功率之比为3:1,即

【分析】由图乙可知,当开关S1闭合、S2断开时,R1、R2串联,当开关S1、S2都闭合时,只有R1工作,根据串联电路特点和P=可知养生壶加热挡和保温挡的电路连接;根据串联电路特点和P=可求出R1的阻值。
18.【答案】15;9;1.5
【知识点】并联电路的电流规律;电阻的串联;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】两个电阻串联时的总电阻为:
R总= 5Ω + 10Ω = 15Ω
所以将它们串联起来使用时等效电阻为15Ω 。
根据串联电路电流的规律可知,两电阻串联时,电路中的电流最大为0.6A,则电源电压最多为:
U=IR总=0.6Ax15Ω=9V
两电阻两端允许的最大电压分别为:
U1=I1R1=1A×5Ω=5V,
U2=I2R2=0.6A×10Ω=6V,
比较可知U1此时通过R1电阻的电流为I1=1A,
通过R2电阻的电流:
则并联电路中干路上允许的最大电流为:
I总=I1+I2'=1A+0.5A=1.5A。
【分析】根据串联电阻规律R串=R1+R2计算串联的等效电阻;
串联电路电流处处相等,为了不损坏电阻,比较两电阻允许通过的最大电流,选其中较小的电流;然后根据串联电路电阻的特点求出总电阻,再利用U=IR即可求出电源电压的最大值;
并联电路两端电压相等,为了不损坏电阻,根据U=IR分别求出各电阻两端允许的最大电压,然后比较,选其中较小的电压,再利用欧姆定律分别求出各支路电流,最后利用并联电路电流的特点求出干路上允许的最大电流。
19.【答案】2;0.45;0.5
【知识点】并联电路的电流规律;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】 (1)已知电阻R的阻值R=10Ω,
电流表测通过电阻R的电流,则IR=0.2A,、
由欧姆定律求得电阻R两端的电压
UR=IRR=0.2A×10Ω=2V,
根据并联电路电压规律可知电源电压U=UR=2V;
(2)根据并联电路电压规律得
UL=U=2V,
由图甲可知此时通过灯泡的电流为IL=0.25A,
由并联电路电流规律干路电流为
I=IL+IR=0.25A+0.2A=0.45A;
(3)由P=UI可得此时灯泡的电功率
PL=ULIL=2V×0.25A=0.5W。
【分析】 (1)由欧姆定律求得电阻R两端的电压即为电源电压;
(2)由图甲得出通过灯泡的电流IL,由并联电路电流规律得干路电流;
(3)由P=UI计算灯泡的电功率。
20.【答案】40;0.1
【知识点】串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】图甲中,R1、R2串联,R1是光敏电阻,射向R1的红外线被挡住时,R1的电阻会变小,AB间电压变大,乙图中,R1变小后,AB间的电压为8V,即R2两端的电压为U2=8V,R1两端的电压为,根据电流相等,则,解得,
当红外线照射R1时,乙图中,AB间输出的电压为4V,即R2两端的电压为U2'=4V,则电路中的电流为。
【分析】根据串联电路中分压规律,计算各电阻分压,根据光敏电阻的阻值,利用,计算未知电阻;结合不同分压,计算电路中的电流。
21.【答案】(1)
(2)RX断路
(3)0.24;10
(4)b;
【知识点】欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)要求滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的阻值减小,即变阻器滑片以左电阻丝连入电路中,
如下所示:
(2)若按照正确的实验操作步骤连接好电路,闭合开关S,发现电流表几乎无示数,电压表指针明显偏转,则电路故障可能为:RX断路;
(3)排除故障后,当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.24A,由欧姆定律,则此时测量未知电阻Rx的阻值是:
Rx==10Ω;
(4)若实验中电压表损坏,利用原有剩余器材连接成如图丙所示电路,也能测出未知电阻Rx的阻值。
实验步骤:①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端,记录电流表示数I1;
②闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到b端,记录电流表示数I2
根据并联电路的电流特点可得,通过待测电阻的电流:Ix=I1-I2,
因并联电路电压相等,则待测电阻两端的电压:Ux=U=I2R0,
所以待测电阻:Rx==。
【分析】(1)根据滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的阻值减小确定变阻器的连接;
(2)闭合开关S, 发现电流表几乎无示数,电压表指针明显偏转, 分析电路可能的故障;
(3)根据电流表选用小量程确定分度值读数,由欧姆定律求出此时测量未知电阻Rx的阻值;
分析电路连接,根据并联电路电流的规律判断电流表示数与通过灯的实际电流大小,根据欧姆定律分析;
(4)闭合开关S,将滑片滑到a端,两电阻并联;将滑片滑到b端,Rx被短路,只有R0工作,根据并联电路的电流和电压特点结合欧姆定律求出待测电阻的阻值。
22.【答案】(1)小芳
(2)0.625
(3)小灯泡的阻值和温度有关
(4)断开S1,闭合S2,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数等于小灯泡的额定电压U额,保持滑动变阻器位置不变
(5)
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的测量
【解析】【解答】(1)电流表指针几乎不动说明电路中存在断路,电压表示数接近3V,说明电压表并联以外的部分是完好的,故小明操作错误,故障可能是小灯泡断路,所以小芳的排除故障操作是正确的;
(2)小灯泡额定电压为2.5V,由乙图可知电流为0.25A,小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.25A=0.625W;
(3) 小灯泡的电阻随着温度的变化而变化,所以不是一定值,通过灯丝的电流与其两端电压不成正比;
(4)实验步骤:闭合开关S2,断开S1,调节滑动变阻器的滑片P直到电压表读数为小灯泡额定电压2.5V;
(5)断开S1,闭合S2,灯与定值电阻串联后再与滑动变阻器串联,电压表测灯两端的电压,调节滑动变阻器的滑片,使电压表读数为小灯泡额定电压2.5V,灯正常发光;
断开S2,闭合S1,电压表测灯与R0两端的电压,因此时各电阻的大小和电压不变,灯仍正常工作,根据串联电路电压的规律,此时定值电阻两端的电压:
U0=U-U额,由串联电路电流特点和欧姆定律可知,电路中的电流为:I额=I0=,小灯泡的额定功率表达式:
P额=U额I额=
【分析】(1)电流表指针几乎不动说明电路中存在断路,电压表示数接近3V说明可能是小灯泡断路;
(2)小灯泡额定电压为2.5V,由乙图可知电流大小,根据功率公式可得小灯泡的额定功率;
(3) 小灯泡的电阻随着温度的变化而变化,不是一定值;
(4)要测灯的额定功率,首先使灯正常发光,先将电压表与灯并联,通过移动滑片的位置,使灯的电压为额定电压;保持滑片位置不动,通过开关的转换,使电压表测灯与定值电阻两端的电压,因此时各电阻的大小和电压不变,灯仍正常工作,根据串联电路电压的规律,可求出此时定值电阻两端的电压。
(5)由欧姆定律可求出灯的额定电流,根据P=UI可求出灯的额定功率。
23.【答案】(1)0.22
(2)55;1100;大于
【知识点】串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电路的基本连接方式
【解析】【解答】(1)已知小彩灯是串联的,根据串联电路电流处处相等,则电源处的电流为220mA=0.2A,通过第10盏小彩灯的电流为0.2A;
(2)根据小彩灯的规格,正常发光的电压为4V,串联在220V的电路中时,根据串联电路总电压等于各用电器分压之和,则需要小灯的个数为:个;灯泡的电流为0.2A,则总电阻为;当一个灯丝烧断时,金属丝和支架导通,即减少一个电阻,此时总电阻减小,则每个灯泡分压变大,会大于4V。
【分析】(1)串联电路中,电流处处相等;
(2)串联电路中,总电压等于各用电器分压之和;根据,可以计算电阻;当串联电路中电阻减小,电流变大,每个电阻分压变大。
24.【答案】(1)电阻;保持不变
(2)滑动变阻器没有调到最大值
(3)电压一定时,电流与电阻成反比
(4)2V-5V
(5)20
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验;欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)灯泡的电阻受温度的影响会发生改变,将灯泡换成定值电阻是为了控制电阻不变。探究电流与电阻关系的实验中,保持定值电阻两端电压不变,通过调节使电阻R两端的电压保持不变。
综上 第1空、电阻; 第2空、保持不变;
(2)闭合开关,电流表、电压表指针均超过量程,说明变阻器没有调到最大值或变阻器短路变为导线。
综上 第1空、 滑动变阻器没有调到最大值;
(3)实验中定值电阻两端电压不变,丁图中,电流与电阻的乘积保持不变,所以当电压一定时,电流与电阻成反比。
综上 第1空、 电压一定时,电流与电阻成反比;
(4)根据题意可知,电源电压为6V,根据串联分压可得,定值电阻和变阻器最大阻值接入电路时,可得,解得,变阻器接入电路中的阻值为0时,定值电阻两端电压和电源电压相等,变阻器允许通过的最大电流为1A,根据欧姆定律U=IR计算定值电阻两端的最大电压为;所以本实验中电压表控制不变的电压值应该在2V-5V。
综上 第1空、 2V-5V;
(5)把电压表拆除后,R先选用5Ω电阻接入电路,此时电路为定值电阻和变阻器首尾依次相连,属于串联,电路中的电流为0.4A,根据U=IR计算可得此时电路中的总电阻为;根据电阻的串联计算变阻器的阻值为;保持滑动变阻器的滑片不动,用Rx代替5Ω电阻接入电路,电流表示数为0.2A,根据U=IR计算可得此时电路中的总电阻为;未知电阻的阻值为。
综上 第1空、 20;
【分析】1、电路连接的基本操作:连接电路时,为保护电路开关应断开,变阻器调节至最大阻值处,对电表进行试触,根据电表偏转角度选择合适的电表量程;同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出;
2、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和;
3、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压;
4、串联分压:用电器串联时,其两端的电压和电阻成正比,待测电阻的电压无法降低,表明电源电压过大或者变阻器电阻较小分压过少导致。
(1)[1]由于灯泡的电阻受温度的影响会发生改变,因此将灯泡换成定值电阻是为了控制电阻的阻值不变。
[2]丙图中电路串联一个变阻器,探究电流与电阻关系的实验中,需要保持定值电阻两端电压不变,因此通过调节使电阻R两端的电压保持不变。
(2)闭合开关,发现电流表、电压表指针均超过量程,说明此时电路中的电阻小,则可能是变阻器没有调到最大值或变阻器短路变为导线。
(3)实验中定值电阻两端电压不变,丁图中,电流与电阻的乘积保持不变,且当电阻变大时,电流会变小,可得结论为:当电压一定时,电流与电阻成反比。
(4)根据题意可知,电源电压为6V,根据串联分压原理可得
当定值电阻和变阻器均以最大阻值接入电路时,可得
解得,当电路中变阻器接入电路中的阻值为0时,此时定值电阻两端电压和电源电压相等,但由于变阻器允许通过的最大电流为1A,因此定值电阻两端的最大电压为
因此本实验中电压表控制不变的电压值应该在2V-5V。
(5)把电压表拆除后,R先选用5Ω电阻接入电路,此时电路为定值电阻和变阻器串联,电路中的电流为0.4A,可得此时电路中的总电阻为
则变阻器的阻值为
保持滑动变阻器的滑片不动,用Rx代替5Ω电阻接入电路,此时电流表示数为0.2A,可得此时电路中的总电阻为
则未知电阻的阻值为
25.【答案】;断路;0.18;15;减小;B;8
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】(1)电压表并联在Rx两端,如图:
操作表明电路中可能存在断路,电压表两接线柱到电源两极为通路,故障可能发生在与电压表并联的部分,则故障为Rx断路。电流示数为0.18A,三次实验得:
Rx的阻值为;
分析图像可得:湿敏电阻的阻值随湿度的增大而减小。
(2)故电动机的A线端应该与定触点B连接。如图所示:
蓄电池电压恒为。
【分析】(1)电压表与用电器并联;为了保护电路,连接电路时开关要断开;若电流表示数为0,说明电路可能断路:电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了;根据电流表所用量程读数;由公式可求电阻。
(2)①根据要求闭合开关S.当土壤湿度低于35%时,电动机转动送水;当土壤湿度高于或等于35%时,电动机不转,停止送水连线;
②根据串联电路规律及欧姆定律求解。
26.【答案】(1)断路
(2)减小
(3)20
(4)6V 11V
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】(1)根据电路图,闭合开关,电压表示数接近电源电压,连接在电源两端,电流表无示数,电压表串联在电路中,热敏电阻R断路;
(2)闭合开关S,测量不同温度下的电阻值,根据图乙,由图像,温度高,电阻减小,热敏电阻的阻值R随温度t增大而减小;
(3)测量中,电压表量程0~15V,示数10V,电流表示数为0.2A,J计算热敏电阻R的温度为,根据图乙,此时温度为20℃;R0的电阻为;
(4)热敏电阻的温度范围为0~100℃,电流表最大为0.6A,电压表示数为U小=12V-0.6A×10Ω=6V,温度为0℃时,热敏电阻阻值为110Ω,电流为,电压表示数为U大=I小R'=0.1A×110Ω=11V,则电压表示数的变化范围为6V 11V。
【分析】(1)在串联电路中,电流表无示数,电压表接近电源电压,电压表测量的位置断路;
(2)根据电阻和温度图像,判断温度变化;
(3)根据,计算电阻;
(4)根据U=IR计算分压,利用,计算电流,根据U=IR,计算电压。
27.【答案】(1)解: 当闭合开关,接a触点时,电路为的简单电路,此时电路中的电阻最小,功率最大,此时电路中的电流:
(2)解:当闭合开关,接b触点时,与阻值较大的电热丝串联在电路中,电热椅处于解答:为了继续解题,我们首先需要理解题目的背景和已知条件。
题目中描述了一种电热椅电路,通过改变开关的位置来改变电路中的电阻,从而改变电热椅的功率。
具体来说,当闭合开关 且 接 a 触点时,电路中只有 低温挡,电热椅消耗的最小功率:
(3)解: 当闭合开关 ,接c触点时,与阻值较小的电热丝串联在电路中,电热椅处于中温挡,电热椅在10 s内产生的热量:
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率与电压、电流的关系;焦耳定律的应用;多状态电路——多挡位问题
【解析】【分析】(1)根据P=可知,当电路中电阻最小时,该电热课椅消耗的电功率最大,结合电路图判断电路的最小电阻并求出此时的电流;
(2)根据P=可知,当电路中电阻最大时,该电热课椅消耗的电功率最小,结合电路图判断电路的最大电阻并求出此时的功率;
(3)先判断出中温挡时电路的连接方式,再根据Q=W=t求出电热课椅在10秒内产生的热量。
28.【答案】(1)解:加热器最大功率为1100W,此时电路中的电流为:
答:加热器最大功率时电路中的电流为5A。
(2)解:当开关接2时,滑动变阻器的阻值为0时,此时只有R2接入电路,功率最大为1100W,则R2的电阻为:
当开关接2时,滑动变阻器的阻值最大时,此时R1和R2串联,功率最小为220W,电路的总电阻为:
滑动变阻器R1的最大阻值为:
R1=R总-R2=220Ω-44Ω=176Ω
答:滑动变阻器R1的最大阻值为176Ω。
【知识点】欧姆定律及其应用;电功计算公式的应用;多状态电路——多挡位问题
【解析】【分析】(1)根据加热器的最大功率和电源电压,利用求出电路中的电流;
(2)当开关接2时,滑动变阻器的阻值为0时,此时只有R2接入电路,此时功率最大,根据求出R2的电阻;当开关接2时,滑动变阻器的阻值最大时,此时R1和R2串联,功率最小,根据求出电路的总电阻,再根据串联电路电阻的特点求出滑动变阻器R1的最大阻值。
29.【答案】(1)解:小灯泡两端的电压等于电源电压,从图甲看出,当电流为时,小灯泡的电压为,故电源电压为
答:当电流表示数为时,从甲图中读出小灯泡两端的电压为。
(2)解: 闭合开关,电路为灯泡的简单电路,电流表测量通过灯泡的电流,为:,
再闭合开关,小灯泡和定值电阻并联,电流表测量总电流,
由于并联电路各支路独立工作,互不影响,故通过灯泡的电流不变,
通过电阻的电流为:,
小灯泡两端的电压等于电源电压,从图甲看出,当电流为时,小灯泡的电压为,故电源电压为;
的阻值
答:通过电阻的电流为、的阻值为。
(3)解:小灯泡消耗的电能为:
答:小灯泡工作消耗的电能为。
【知识点】并联电路的电流规律;欧姆定律及其应用;电功的计算
【解析】【分析】(1)结合电流、电压图像,根据电流大小,判断电压;
(2)根据并联电路电流规律,计算支路电流,根据,计算电阻;
(3)根据W=UIt,计算消耗电能的多少。
30.【答案】(1)解:由图乙可知,两电阻串联,电流表测电路中的电流,当R与R0阻值相等时,总电阻为:
由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知,此时电路中的电流为
R消耗的电功率为:
(2)解:由欧姆定律可知,电路中的最大总电阻为
由串联电路的电阻特点可知,此时压敏电阻R的阻值为
由图丙可知,此时压敏电阻受到的压力为1N,即此装置能筛选出重力至少为1N的芒果。
(3)解:图丙中,压敏电阻的阻值随着压力的增大而减小,当压力为2N时,压敏电阻的阻值为40Ω,由串联电路的电阻特点可知,为了筛选出重力至少为2N的芒果,R0的阻值为:
因此将R0的阻值增大至40Ω,可以筛选出至少具有2N重力的芒果。
【知识点】电阻的串联;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【分析】(1)根据串联电路电阻规律,计算总电阻,利用,计算电流,利用P=I2R,计算电功率;
(2)根据,计算电阻,结合串联电路电阻规律,计算部分电阻;
(3)结合电阻和力的关系图像,判断重力的大小。
(1)由图乙可知,两电阻串联,电流表测电路中的电流,当R与R0阻值相等时,总电阻为
由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知,此时电路中的电流为
R消耗的电功率为
(2)由欧姆定律可知,电路中的最大总电阻为
由串联电路的电阻特点可知,此时压敏电阻R的阻值为
由图丙可知,此时压敏电阻受到的压力为1N,即此装置能筛选出重力至少为1N的芒果。
(3)由图丙可知,压敏电阻的阻值随着压力的增大而减小,当压力为2N时,压敏电阻的阻值为40Ω,由串联电路的电阻特点可知,为了筛选出重力至少为2N的芒果,R0的阻值为
因此将R0的阻值增大至40Ω,可以筛选出至少具有2N重力的芒果。
1 / 1考点冲刺30【欧姆定律的应用】—2025年中考物理考前素描40天终极冲刺宝典
一、选择题
1.(2025九下·湖南模拟)如图所示,直线A、B分别为电阻和电阻的图像,下列说法正确的是(  )
A.由图像可知,当电阻两端的电压为0时,电流为0,此时阻值也为0
B.电阻的阻值小于电阻的阻值
C.将和串联后接入电路,通过它们的电流之比为
D.将和并联后接入电路,干路电流不可能为0.9A
【答案】B
【知识点】串联电路的电流规律;并联电路的电流规律;影响电阻大小的因素;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A、因电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,所以,当RA两端电压为0V时,RA的阻值不变,但电阻不为零,故A错误。
B、A、B的I-U图像为过原点的直线,故两电阻均为定值,由图像可知,当UA=UB=2V时,IA=0.4A、IB=0.2A;根据I=UR,当电压不变时,电流与电阻成反比,故RB=2RA,即电阻RA的阻值小于电阻RB的阻值,故B正确;
C、串联电路电流处处相等,所以将RA和RB串联后接入电路,通过它们的电流之比为1:1,故C错误;
D、将RA和RB并联后接入3V的电路中,即当UA'=UB'=3V时,IA'=0.6A、IB'=0.3A;干路电流为:I=IA'+IB'=0.6A+0.3A=0.9A,故D错误。
故选:B。
【分析】(1)电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,据此分析;
(2)根据I=UR,当电压不变时,电流与电阻成反比,从而得出两电阻大小的关系;
(3)串联电路电流处处相等;
(4)将RA和RB并联后接入3V的电路中时,读出图中对应的电流,由并联电路电流的规律算出干路的电流。
2.(2025九下·深圳开学考)在课外实践活动中,小明设计了一个简易的电子测力计测量拉力,其原理图如图所示。已知电源电压恒定,为定值电阻,R为变阻器,当拉环被拉伸时,显示仪可显示拉力的大小。以下说法正确的是弹簧拉环(  )
A.拉力F越大,两端的电压越大
B.拉力F越小,R接入电路的阻值越小
C.显示仪是由电压表改装而成的
D.当拉力为零时,通过的电流为零
【答案】A
【知识点】电压的测量及电压表的使用;滑动变阻器的原理及其使用;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】AC.变阻器和定值电阻R0串联,显示仪串联在电路中,所以显示仪是由电流表改装的,拉力F越大,变阻器接入电路中的电阻越小,根据串联分压可知R0两端电压会越大,故A正确,C错误;
B.拉力F越小,变阻器接入电路中的阻值越大,故B错误;
D.当拉力为零时,变阻器阻值全部接入电路中,电路电流不为0,故D错误。
故选A。
【分析】1、串联分压:用电器串联时,其两端的电压和电阻成正比,待测电阻的电压无法降低,表明电源电压过大或者变阻器电阻较小分压过少导致。
2、电流表、电压表的连接:电流表与待测原件串联;电压表的与待测原件并联,连接过程需要电流正极流入负极流出,同时选择合适的量程。
3.(2024九下·苍溪模拟)如图所示的电路中,定值电阻与滑动变阻器的规格均为“20Ω 1A”。闭合开关S,滑片P在b端时,电流表示数为0.6A;当滑片P从b端移到a端的过程中,下列说法正确的是(  )
A.电源电压为20V
B.电压表与电流表示数的比值变小
C.电流表示数的变化量为0.1A
D.当滑片P在ab中点时,电压表示数为4V
【答案】D
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A.由图可知,闭合开关S,滑片P在b端时,只有R1工作,电流表测量电路电流为0.6A,电源电压等于R1的电压为:
,故A错误;
B.当滑片P从b端移到a端的过程中,滑动变阻器接入电路中电阻与R1串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流,电压表与电流表示数的比为滑动变阻器接入电路中电阻,滑片P从b端移到a端的过程中,滑动变阻器接入电路的阻值变大,所以电压表与电流表示数的比值变大,故B错误;
C.当滑动变阻器的滑片P移到a端时,电路中的电流为:
电流表示数的变化量为:
,故C错误;
D.当滑片P在ab中点时,滑动变阻器接入电路中电阻为10Ω,此时电路电流为:
此时R2两端的电压为:
所以电压表示数为4V,故D正确。
故选D。
【分析】A.闭合开关S,滑片P在b端时,只有R1工作,电源电压等于R1的电压,根据U=IR求出R1两端的电压;
B.当滑片P从b端移到a端的过程中,滑动变阻器接入电路中电阻与R1串联,电压表与电流表示数的比为滑动变阻器接入电路中电阻;
C.当滑动变阻器的滑片P移到a端时,根据串联电路电阻的特点和欧姆定律求出电路中的电流,即可求出电路中电流的变化量;
D.当滑片P在ab中点时,根据串联电路电阻的特点和欧姆定律求出电路中的电流,再根据U=IR求出R2两端的电压;
4.(2024九下·华蓥模拟)小伟给学校图书馆设计了一个测量空气湿度的电路图,如图甲所示,电源电压恒为6V,定值电阻R0的阻值为10Ω,湿敏电阻R的阻值随空气湿度H的变化关系图乙所示。下列分析正确的是(  )
A.空气湿度越大,湿敏电阻R的阻值越大
B.空气湿度越大,电压表示数越小
C.没有电流表,不能求出R的电阻
D.当电压表示数为2.4V时,空气湿度为60%
【答案】D
【知识点】串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】A.由图乙R-H图像可知,空气湿度越大,湿敏电阻R的阻值越小,故A错误;
B.由图甲可知,定值电阻R0和湿敏电阻R串联,电压表测定值电阻R0两端的电压,空气湿度越大,湿敏电阻R的阻值越小,由串联电路的分压特点可知,湿敏电阻R两端电压越小,则定值电阻R0两端的电压越大,即电压表示数越大,故B错误;
CD.当电压表示数为2.4V,即U0=2.4V,电路中电流为:
此时湿敏电阻的电压为:
串联电路电流处处相等,所以通过湿敏电阻的电流为0.24A,由欧姆定律可得湿敏电阻的阻值为:
由图乙可知对应的空气湿度为60%,没有电流表,也能求出R的电阻,故C错误,D正确。
故选D。
【分析】A.分析R-H图像即可得出答案;
B.定值电阻R0和湿敏电阻R串联,空气湿度越大,湿敏电阻R的阻值越小,根据串联分压的特点分析电压表的示数变化;
CD.根据欧姆定律求出电路中的电流,更具串联电路电压规律求出湿敏电阻两端的电压,根据求出湿敏电阻的阻值。
5.(2023九下·广州月考)如图所示电路中,定值电阻、的阻值关系是,闭合开关,下列说法正确的是(  )
A.电压表V的示数等于的示数 B.电压表的示数大于的示数
C.电流表A的示数等于的示数 D.电流表的示数大于的示数
【答案】D
【知识点】并联电路的电流规律;串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】AB.左图中,两电阻串联,电压表、、V分别测量电阻电压、电压、总电压,电压表V的示数大于的示数,由于,根据U=IR,示数小于的示数,故AB错误;
CD.右图中,两电阻并联,电流表、、A测量电阻、和总电流,由于并联电路中,各支路电流之和等于干路电流,电流表A的示数大于的示数,由于,示数大于的示数,故C错误;故D正确。
故选D。
【分析】串联电路中,各用电器分压之和等于电源电压;电阻越大, 分压越大;在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,支路电阻越大, 电流越小。
6.(2024·龙岗模拟)如图所示是电阻R1、R2的电压—电流关系图像,下列说法正确的是(  )
A.电阻 R1两端电压为4V时,通过R1的电流是0.3A
B.电阻 R1、R2串联,当电流为0.2A时,R1、R2两端总电压为3V
C.电阻 R1、R2并联到2V电压下,干路中的电流是0.3A
D.电阻 R1和R2的阻值之比是1∶2
【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A.由图可知当电阻 R1两端电压为4V时,通过R1电流为0.4A,故A错误;
B.由图像可知,若电阻 R1、R2串联,当电流为0.2A时,根据串联电路电流处处相等可知,两电阻的电流为0.2A,R1、R2两端电压分别为2V、1V,根据串联电路电压特点知,总电压为
,故B正确;
C.由图像可知,电阻 R1、R2并联到2V电压下时,根据并联电路电源电压等于支路电压,所以两电阻两端的电压为2V,通过R1、R2电流分别为0.2A、0.4A,由并联电路中干路中的电流等于各支路电流之和可知,干路中的电流,故C错误;
D.由图像可知,当电流为0.2A时,R1、R2两端电压分别为2V、1V,根据欧姆定律可计算两电阻,,所以电阻 R1和R2的阻值之比是
故D错误。
故选B。
【分析】1、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和
2、并联电路规律:并联电路电压相等、支路电流之和为干路电流,电阻规律。
3、欧姆定律:公式为U=IR,所以电压一定时,导体中的电流与其电阻成反比.
7.(2024·广元) 如图的电路中,电源两端电压U恒为6V。只闭合开关和,电压表、的示数分别为、,电流表示数为,电路的功率为;只闭合开关、和,电流表示数为,电路的功率为。已知,,。下列关系式正确的是(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】当S、S2闭合时,电路为

由于电压表U1:U2=1:2,
根据串联电路电流相等和分压规律,则
R1:(R2+R3)=1:2,

R2+R3=2R1,
电流为

当S、S1、S3闭合,电路为

电流为

根据
I1:I2=1:9,
计算得
R1=20Ω,R3=30Ω,R2:R3=2:3,
C符合题意,
计算I2为

A不符合题意;
电压表V1示数为,
B不符合题意;
根据电功率分别为,
P2=UI2=6V×0.9A=5.4W,
功率比为
P1:P2=0.6W:5.4W=1:9,
D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】根据闭合的开关,判断电路的连接,根据,计算电流,结合电流的比值,计算未知电阻;根据和P=UI,计算电功率,判断电功率的比值。
8.(2024·无锡) 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
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】 ①用1节干电池作为电源,定值电阻的电压为U=1.2V,滑动变阻器的电压为U'=U电源-U=1.5V-1.2V=0.3V;
根据串联电路的电压之比等于电阻之比,则当最大电阻接入电路中时,1.2V:0.3V=20Ω:R滑;
解得:R滑=5Ω,小于最大阻值20Ω,故可行;
②将设定加在电阻两端的电压调整为2V;滑动变阻器的电压为U'=U电源-U=3V-2V=1V;
根据串联电路的电压之比等于电阻之比,则当最大电阻接入电路中时,2V:1V=20Ω:R滑;
解得R滑=10Ω,小于最大阻值20Ω,但这时前面的数据不可以用,故不可行;
③保持设定电压1.2V不变,则滑动变阻器的电压为U'=U电源-U=3V-1.2V=1.8V;
根据串联电路的电压之比等于电阻之比,则当最大电阻接入电路中时,1.2V:1.8V=20Ω:R滑;
解得:R滑=30Ω,将5Ω的电阻串联在开关和滑动变阻器之间代替原来的滑动变阻器的作用,则小于30Ω,不可行,
④保持设定电压1.2V不变,则滑动变阻器的电压为U'=U电源-U=3V-1.2V=1.8V;
根据串联电路的电压之比等于电阻之比,则当最大电阻接入电路中时,1.2V:1.8V=20Ω:R滑;
解得:R滑=30Ω,将10Ω的电阻串联在开关和滑动变阻器之间,则可行。
综上所述①④可行。
故选B。
【分析】根据串联分压规律计算调整后最大电阻接入电路时,滑动变阻器接入电路的电阻值是否超过最大值,判断是否符合要求。
9.(2024·清城模拟)如图所示,电源电压保持不变,开关闭合后,若P向右移动,则电压表、电流表示数的变化分别为(  )
A.电压表示数变大、电流表示数变小
B.电压表示数变大、电流表示数变大
C.电压表示数变小、电流表示数变大
D.电压表示数变小、电流表示数变小
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】由图示电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端电压,电流表测电路电流;滑片向右移动时,接入电路的阻值变大,根据串联分压可知U滑变大,灯泡两端电压减小,即电压表示数会变小;电源电压不变,由欧姆定律可知,电路电流变小,电流表示数变小。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
【分析】串联分压:用电器串联时,其两端的电压和电阻成正比,待测电阻的电压无法降低,表明电源电压过大或者变阻器电阻较小分压过少导致。
电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
10.(2024九下·南海模拟)灯泡L1(“6V 6W”)和L2(“6V 3W”)的电流和两端电压的关系曲线如图甲所示,现将其按图乙所示电路连接,闭合开关,灯泡L2恰好正常发光,下列说法正确的是(  )
A.灯泡 L1的电流为1A B.灯泡 L2的电阻为6Ω
C.电压表示数为 6V D.灯泡L1的功率为1W
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】A.灯泡L2恰好正常发光,所以L2的电压为6V,3W,根据P=UI计算L2的正常发光电流为0.5A,根据串联电路电流规律可知,灯泡 L1的电流为0.5A,故A错误;
B.由A分析灯泡L2恰好正常发光,电路电流I=0.5A,L2两端的电压6V,根据欧姆定律,可知此时L2的阻值,故B错误;
CD.两灯泡串联,电压表测量L1电压,通过灯泡L1的电流为0.5A,从图乙中可知L1两端的电压为2V,电压表示数2V,根据P=UI可知L1的功率PL=U1I=2V×0.5A=1W,故C错误,D正确。
故选D。
【分析】1、电功率的计算:公式为P=UI。
2、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和;
3、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
二、多选题
11.(2025·长沙模拟)如图所示的电路中,电源两端电压保持不变,为定值电阻。闭合开关,将滑动变阻器的滑片向右移动,下列判断正确的是
A.电流表示数变小
B.电压表的示数变小
C.电压表与电流表示数之比变小
D.电压表与电流表示数之比不变
【答案】A,D
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析;判断电压表测量对象问题
【解析】【解答】由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测电源的电压,电压表V2测R两端的电压,两个电流表测电路中的电流;
ABC.电源的电压不变,所以滑片移动时,电压表V1示数不变;
闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向右移动,滑动变阻器接入电路的电阻变大,总电阻变大,根据欧姆定律可知,电源电压不变,总电阻变大,电路中的电流变小,两个电流表的示数变小;电压表V1示数不变,电流表A1示数变小,所以两者比值变大,故A正确,BC错误;
D、根据可知,电压表V2与电流表A2示数之比为R的阻值,所以该比值保持不变,故D正确。
故选AD。
【分析】由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测电源的电压,电压表V2测R两端的电压,两个电流表测电路中的电流;
根据电源的电压保持不变可知,滑片移动时电压表V1示数的变化;
根据滑片的移动可知滑动变阻器接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化,然后分析电压表V1与电流表A1示数之比的变化;根据分析电压表V2与电流表A2示数之比的变化。
12.(2024九下·南宁模拟)绿色环保纯电动驱动的汽车越来越普遍,如图是电动汽车“加油门(脚向下踩)”时的原理图,其中是定值电阻,“加油门”时车速仪示数变大,则“加油门”过程中,下列判断正确的是(  )
A.电压表的示数变大
B.电流表的示数变大
C.整个电路的电功率变小
D.电压表的示数与电流表的示数的比值变小
【答案】B,D
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用;欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率的计算
【解析】【解答】AB.由电路图可知,定值电阻R0与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。 “加油门”时滑动变阻器接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小, 由可知,电路中的电流变大,则电流表的示数变大;由U=IR可知,定值电阻R0两端的电压变大, 因串联电路中总电压等于各分电压之和, 所以,滑动变阻器两端的电压变小,即电压表的示数变小,故A错误,B正确;
C. 踩下油门的过程中,电路中的电流变大,而电源电压不变,则由P=UI可知电路的总功率变大 ,故C错误;
D.由可知,电压表的示数与电流表的示数的比值等于滑动变阻器接入电路中的电阻, 所以,电压表的示数与电流表的示数的比值变小,故D正确。
故选BD。
【分析】 分析电路可知,变阻器和R0串联,电压表测变阻器的电压,电流表测量电路中的电流;
(1)当驾驶员踩下“油门”时,根据滑动变阻器接入电路中电阻的变化分析总电阻的变化,根据欧姆定律分析电路中电流的变化;根据串联电路的分压规律分析电压表示数的变化;根据电压表示数和电流表示数分析电压表与电流表示数比值的变化;
(2)根据P=UI判断出电路总功率的变化。
13.(2025·贵州模拟)如图甲所示电路,闭合开关S后,将滑动变阻器R2的滑片P从一端滑到另一端,R1、R2的U-I关系图象如图乙所示,则下列说法正确的是(  )
A.滑动变阻器R2的最大阻值为
B.R1的阻值为
C.U3+U1=U4
D.滑动变阻器R2向右滑动时,电压表V2示数变化量的绝对值与电流表示数变化量的绝对值的比值不变
【答案】B,C,D
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】A.由电路图可知,R1与R2首尾依次相连属于串联,电压表V2测滑动变阻器R2两端的电压,电压表V1测定值电阻R1两端的电压。根据U=IR可知定值电阻R1的电流与两端电压成正比,因此电流随电压增大而增大的图象是R1的U-I图,当电流为I1时,U1为定值电阻R1两端电压,U3为滑动变阻器R2两端电压,根据欧姆定律计算当电流为I1时,滑动变阻器两端电压有U3,即对应其最大阻值为,故A错误;
BC.当电流为I1时,此时电流最小,滑动变阻器接入阻值最大,由串联电路电压特点以及欧姆定律U=IR可知,电源电压为;电流为I4时,滑动变阻器接入阻值为0,同理计算可知电源电压为 ;联立得,故BC正确;
D.串联电路中总电压等于各部分电压之和,结合欧姆定律计算滑片向右移动前后电压表V2示数变化量为,所以,故D正确。
故选BCD。
【分析】1、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和;
2、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
14.(2024·浦北模拟)小明在医院看到一种输液警报器(如图甲),当管内药液流完时,电铃发声,报警器内部有一可变电阻,当输液管内有液体时,电阻大,无液体时,电阻小,电路如图乙所示,则当闭合开关报警器工作时,分析正确的是(  )
A.输完药液时,电流表示数变大
B.输完药液时,电压表示数变小
C.输完药液时,电铃响的原因是其两端电压变大,电铃正常工作
D.未输完药液时,电铃不响是因为没有电流通过
【答案】A,C
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】根据图片可知,可变电阻与电铃串联,电压表测电铃两端的电压。
AB.当输完药液时,警报器内的电阻较小,根据R总=R变+R铃可知,电路中总电阻较小,根据可知,电流表的示数变大。根据可知,电压表的示数变大,故A正确,B错误;
C.输完药液时,电铃两端的电压增大而发声,故C正确;
D.未输完药液时,电阻较大而电流较小,电铃不响,故D错误。
故选AC。
【分析】根据图片确定电路的串并联关系,确定电压表和电流表所测的物理量,根据欧姆定律对各个选项分析判断即可。
15.(2024·龙东地区) 如图,甲电路中电源电压保持不变,闭合开关后,将变阻器的滑片由a端向b端移动的过程中,两电压表的示数与电流表的示数变化关系如图乙Ⅰ、Ⅱ所示,则(  )
A.Ⅱ是灯泡的I-U关系图像 B.灯泡最小功率为1W
C.R的最大阻值为25Ω D.电路的最大功率为3.6W
【答案】C,D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A.由图可知,灯泡和R串联。当滑片从b端向a端滑动时,电流减小,电压表V1的示数减小,V2的示数增大。Ⅰ是灯泡的I-U关系图像,故A错误。
B.当滑片滑到a点时,滑动变阻器全部接入电路,此时灯泡的功率最小。由图可知,灯泡电压1V,电流0.2A,功率PL=UI=1V×0.2A=0.2W,故B错误。
C.当滑片在a点时,由图乙可知,滑动变阻器全部接入电路,R的电压、电流为5V、0.2A,,故C正确。
D.当滑片在b点时,滑动变阻器阻值为零,此时电路中的功率最大。电路电压、电流为6V、0.6A,P=UI=6V×0.6A=3.6W,故D正确。
故答案为:CD。
【分析】(1)由图可知,灯泡和R串联。当滑片从b端向a端滑动时,电流减小,电压表V1的示数减小,V2的示数增大。可以判断灯泡和滑动变阻器的图像。
(2)当滑片滑到a点时,滑动变阻器全部接入电路,此时灯泡的功率最小。由图找出相关数据,可以计算灯泡的功率。
(3)当滑片在a点时,由图乙可知,滑动变阻器的电压和对应的电流值,计算滑动变阻器的最大值。
(4)当滑片在b点时,滑动变阻器阻值为零,此时电路中的功率最大。由图可知对应的电流、电压值,可以计算最大功率。
16.(2024·南明模拟)根据额定电压为2.5V小灯泡的I-U图象(如图所示)分析,下列结论正确的是(  )
A.当小灯泡的电压为0V时,其电阻为0
B.当小灯泡的电流为0.15A时,其实际功率约为0.15W
C.通过小灯泡的电流与其两端的电压成正比
D.小灯泡的额定功率为0.625W
【答案】B,D
【知识点】电阻;欧姆定律及其应用;电功率的计算;U-I图像分析
【解析】【解答】A.电阻是导体本身的性质,跟导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与电压、电流都无关,所以当小灯泡的电压为0V时,其电阻不为零,故A错误;
B.由图可知,当小灯泡的电流为I=0.15A时,其两端电压为U=1V,则其实际功率为:P=UI=1V×0.15A=0.15W
故B正确;
C.由图可知,小灯泡的I-U图象不是过原点的直线,即不是正比例函数,故小灯泡的电流与其两端的电压不成正比,故C错误;
D.由图可知,当小灯泡的电压等于额定电压U额=2.5V时,通过灯泡的电流为I额=0.25A,则小灯泡的额定功率为:
P额=U额I额=2.5V×0.25A=0.625W
故D正确。
故选BD。
【分析】(1)电阻是导体的属性,跟电流和电压无关;
(2)由图分析,P=UI可得实际功率;
(3)分析图象可得通过灯泡的电流与其两端的电压的关系;
(4)根据P=UI可求。
三、填空题
17.(2025·汇川模拟)图甲是一款养生壶,它内部简化电路如图乙所示。该养生壶有“加热”和“保温”两个挡位,其额定电压为220V,已知电阻丝的阻值为,该养生壶正常工作时其“加热”和“保温”挡的电功率之比为3:1,则电阻丝的阻值为   。忽略温度对电阻丝阻值的影响
【答案】44
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算;多状态电路——多挡位问题
【解析】【解答】由图乙可知,当开关S1闭合、S2断开时,R1、R2串联,根据串联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻最大,由可知,电路的总功率最小,养生壶处于保温挡,根据串联电路的电阻特点和可知,养生壶保温挡的电功率为
当开关S1、S2都闭合时,只有R1工作,电路的总电阻最小,总功率最大,养生壶处于加热挡,加热挡的电功率为
根据题意可知,养生壶正常工作时其“加热”和“保温”挡的电功率之比为3:1,即

【分析】由图乙可知,当开关S1闭合、S2断开时,R1、R2串联,当开关S1、S2都闭合时,只有R1工作,根据串联电路特点和P=可知养生壶加热挡和保温挡的电路连接;根据串联电路特点和P=可求出R1的阻值。
18.(广东揭阳榕城2025年九年级物理科目期中试卷)两个标有“5Ω1A”和“10Ω0.6A”的定值电阻,将它们串联起来使用时等效电阻为   Ω,电源电压最多为   V;若将它们并联时,干路电流最大   A。
【答案】15;9;1.5
【知识点】并联电路的电流规律;电阻的串联;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】两个电阻串联时的总电阻为:
R总= 5Ω + 10Ω = 15Ω
所以将它们串联起来使用时等效电阻为15Ω 。
根据串联电路电流的规律可知,两电阻串联时,电路中的电流最大为0.6A,则电源电压最多为:
U=IR总=0.6Ax15Ω=9V
两电阻两端允许的最大电压分别为:
U1=I1R1=1A×5Ω=5V,
U2=I2R2=0.6A×10Ω=6V,
比较可知U1此时通过R1电阻的电流为I1=1A,
通过R2电阻的电流:
则并联电路中干路上允许的最大电流为:
I总=I1+I2'=1A+0.5A=1.5A。
【分析】根据串联电阻规律R串=R1+R2计算串联的等效电阻;
串联电路电流处处相等,为了不损坏电阻,比较两电阻允许通过的最大电流,选其中较小的电流;然后根据串联电路电阻的特点求出总电阻,再利用U=IR即可求出电源电压的最大值;
并联电路两端电压相等,为了不损坏电阻,根据U=IR分别求出各电阻两端允许的最大电压,然后比较,选其中较小的电压,再利用欧姆定律分别求出各支路电流,最后利用并联电路电流的特点求出干路上允许的最大电流。
19.(2024·河南)图甲为灯泡L的电流与电压关系的图像。将该灯泡接入图乙电路,电阻R阻值为10Ω,闭合开关S,电流表示数为0.2A,则电源电压为   V,干路电流为   A,此时灯泡L的电功率为   W。
【答案】2;0.45;0.5
【知识点】并联电路的电流规律;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】 (1)已知电阻R的阻值R=10Ω,
电流表测通过电阻R的电流,则IR=0.2A,、
由欧姆定律求得电阻R两端的电压
UR=IRR=0.2A×10Ω=2V,
根据并联电路电压规律可知电源电压U=UR=2V;
(2)根据并联电路电压规律得
UL=U=2V,
由图甲可知此时通过灯泡的电流为IL=0.25A,
由并联电路电流规律干路电流为
I=IL+IR=0.25A+0.2A=0.45A;
(3)由P=UI可得此时灯泡的电功率
PL=ULIL=2V×0.25A=0.5W。
【分析】 (1)由欧姆定律求得电阻R两端的电压即为电源电压;
(2)由图甲得出通过灯泡的电流IL,由并联电路电流规律得干路电流;
(3)由P=UI计算灯泡的电功率。
20.(2025·鱼峰模拟)抛绣球是壮族人民喜爱的民俗活动之一,小妤设计了一个自动记录绣球过圈数量的计数器,其简化电路如图甲所示。其中是光敏电阻,当绣球挡住了射向的红外线时,的电阻会变小为20Ω,间电压变大,这时自动计数器计数一次。已知是定值电阻,电源电压恒为12V,当绣球穿过球圈时,间的电压随时间变化的图像如图乙所示,则的阻值为   Ω;当没有绣球通过球圈,红外线正常照射时,电路总电流   A。
【答案】40;0.1
【知识点】串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】图甲中,R1、R2串联,R1是光敏电阻,射向R1的红外线被挡住时,R1的电阻会变小,AB间电压变大,乙图中,R1变小后,AB间的电压为8V,即R2两端的电压为U2=8V,R1两端的电压为,根据电流相等,则,解得,
当红外线照射R1时,乙图中,AB间输出的电压为4V,即R2两端的电压为U2'=4V,则电路中的电流为。
【分析】根据串联电路中分压规律,计算各电阻分压,根据光敏电阻的阻值,利用,计算未知电阻;结合不同分压,计算电路中的电流。
四、实验探究题
21.(2025九下·台山模拟)题图甲是用“伏安法”测量未知电阻Rx的实物电路图。
(1)请你用笔画线代替导线,将题图甲中的实物电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片往右滑时接入电路中的阻值变小   。
(2)连接好电路后,闭合开关,发现电流表几乎无示数,电压表指针明显偏转,则出现的故障可能是   。
(3)排除故障后,闭合开关,当滑片移动到某位置时,电压表示数为2.4V,电流表示数如题图乙所示,其读数为   A,则未知电阻的阻值Rx=   Ω
(4)若实验中电压表损坏,利用其他的原有器材也能测出未知电阻Rx的阻值,实验电路如题图丙所示(已知滑动变阻器最大阻值为R0,电源电压未知且不变),请将下列相关实验步骤补充完整:
①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端,记录电流表示数Ⅰ1;
②再将滑动变阻器的滑片P移到    端,记录电流表示数I2;
③写出待测电阻的表达式:Rx=    (用已知量和测量量符号表示)。
【答案】(1)
(2)RX断路
(3)0.24;10
(4)b;
【知识点】欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)要求滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的阻值减小,即变阻器滑片以左电阻丝连入电路中,
如下所示:
(2)若按照正确的实验操作步骤连接好电路,闭合开关S,发现电流表几乎无示数,电压表指针明显偏转,则电路故障可能为:RX断路;
(3)排除故障后,当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.24A,由欧姆定律,则此时测量未知电阻Rx的阻值是:
Rx==10Ω;
(4)若实验中电压表损坏,利用原有剩余器材连接成如图丙所示电路,也能测出未知电阻Rx的阻值。
实验步骤:①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端,记录电流表示数I1;
②闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到b端,记录电流表示数I2
根据并联电路的电流特点可得,通过待测电阻的电流:Ix=I1-I2,
因并联电路电压相等,则待测电阻两端的电压:Ux=U=I2R0,
所以待测电阻:Rx==。
【分析】(1)根据滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的阻值减小确定变阻器的连接;
(2)闭合开关S, 发现电流表几乎无示数,电压表指针明显偏转, 分析电路可能的故障;
(3)根据电流表选用小量程确定分度值读数,由欧姆定律求出此时测量未知电阻Rx的阻值;
分析电路连接,根据并联电路电流的规律判断电流表示数与通过灯的实际电流大小,根据欧姆定律分析;
(4)闭合开关S,将滑片滑到a端,两电阻并联;将滑片滑到b端,Rx被短路,只有R0工作,根据并联电路的电流和电压特点结合欧姆定律求出待测电阻的阻值。
22.(2025九下·永定模拟)如图是小明测量小灯泡电功率的电路,小灯泡额定电压为2.5V,电阻为10Ω左右。
(1)正确连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,发现小灯泡始终不亮。电流表指针几乎不动,电压表示数接近3V且保持不变。为排除故障,小明检查了开关并拧紧两端接线柱,小芳则将小灯泡与灯座拧紧。若电路中只有一处故障,请判断   排除故障的操作是正确的;
(2)排除故障后重新闭合开关,改变滑片位置,他们根据测量数据画出了通过灯丝电流与其两端电压关系的图像如图乙。根据图像可得小灯泡的额定功率为   W;
(3)研究发现,通过灯丝的电流与其两端电压不成正比,原因是:   ;
(4)在测量小灯泡电功率拓展实验过程中,电流表坏了,他们找来一只阻值合适的定值电阻R0,设计了如图丙电路图,操作步骤如下,请补全操作:   ;断开S2闭合S1,记下此时电压表示数为U;
(5)则小灯泡额定功表达式   (用已知量和直接测量来表示)。
【答案】(1)小芳
(2)0.625
(3)小灯泡的阻值和温度有关
(4)断开S1,闭合S2,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数等于小灯泡的额定电压U额,保持滑动变阻器位置不变
(5)
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的测量
【解析】【解答】(1)电流表指针几乎不动说明电路中存在断路,电压表示数接近3V,说明电压表并联以外的部分是完好的,故小明操作错误,故障可能是小灯泡断路,所以小芳的排除故障操作是正确的;
(2)小灯泡额定电压为2.5V,由乙图可知电流为0.25A,小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.25A=0.625W;
(3) 小灯泡的电阻随着温度的变化而变化,所以不是一定值,通过灯丝的电流与其两端电压不成正比;
(4)实验步骤:闭合开关S2,断开S1,调节滑动变阻器的滑片P直到电压表读数为小灯泡额定电压2.5V;
(5)断开S1,闭合S2,灯与定值电阻串联后再与滑动变阻器串联,电压表测灯两端的电压,调节滑动变阻器的滑片,使电压表读数为小灯泡额定电压2.5V,灯正常发光;
断开S2,闭合S1,电压表测灯与R0两端的电压,因此时各电阻的大小和电压不变,灯仍正常工作,根据串联电路电压的规律,此时定值电阻两端的电压:
U0=U-U额,由串联电路电流特点和欧姆定律可知,电路中的电流为:I额=I0=,小灯泡的额定功率表达式:
P额=U额I额=
【分析】(1)电流表指针几乎不动说明电路中存在断路,电压表示数接近3V说明可能是小灯泡断路;
(2)小灯泡额定电压为2.5V,由乙图可知电流大小,根据功率公式可得小灯泡的额定功率;
(3) 小灯泡的电阻随着温度的变化而变化,不是一定值;
(4)要测灯的额定功率,首先使灯正常发光,先将电压表与灯并联,通过移动滑片的位置,使灯的电压为额定电压;保持滑片位置不动,通过开关的转换,使电压表测灯与定值电阻两端的电压,因此时各电阻的大小和电压不变,灯仍正常工作,根据串联电路电压的规律,可求出此时定值电阻两端的电压。
(5)由欧姆定律可求出灯的额定电流,根据P=UI可求出灯的额定功率。
23.(2025·南山模拟)随着科学技术的发展,彩灯艺术更是花样翻新。
(1)如图甲所示,小明同学在市场上买了串小彩灯,这么多的小彩灯是如何连接的呢 他通过实验探究得知每盏小彩灯间是以串联的方式连接;当这串小彩灯正常工作时,他用电流表测出电源插头处的电流为220mA,则经过第10盏小灯的电流为   A.
(2)小明所买的这串彩灯,若每个小彩灯规格均为“4V 0.2A”, 如图乙所示。在正常情况下,细金属丝由于表面涂有一层绝缘氧化铜而与灯丝支架不导通,若加上200V 以上电压时,氧化铜被击穿,细金属丝与支架导通。已知灯丝冷时电阻为2Ω,热时电阻为20Ω,将这串小彩灯串联在220V的电路中,若使每个小彩灯都能正常发光,应串联   个,此时电路总电阻为   Ω。当其中一个彩灯灯丝烧断瞬间,细金属丝两端电压达到约220V,故细金属丝与灯丝支架导通,保证其他灯继续发光,此时其他每个彩灯的电压会   (选题“大于”“小于”或“等于”)4V。
【答案】(1)0.22
(2)55;1100;大于
【知识点】串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电路的基本连接方式
【解析】【解答】(1)已知小彩灯是串联的,根据串联电路电流处处相等,则电源处的电流为220mA=0.2A,通过第10盏小彩灯的电流为0.2A;
(2)根据小彩灯的规格,正常发光的电压为4V,串联在220V的电路中时,根据串联电路总电压等于各用电器分压之和,则需要小灯的个数为:个;灯泡的电流为0.2A,则总电阻为;当一个灯丝烧断时,金属丝和支架导通,即减少一个电阻,此时总电阻减小,则每个灯泡分压变大,会大于4V。
【分析】(1)串联电路中,电流处处相等;
(2)串联电路中,总电压等于各用电器分压之和;根据,可以计算电阻;当串联电路中电阻减小,电流变大,每个电阻分压变大。
24.(2025九下·顺德开学考)小明和小丽想探究导体中的电流跟电阻的关系,他们所选的电源电压为6V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω,滑动变阻器规格为“60Ω 1A”。
(1)小明和小丽同学依次完成了如图所示的甲、乙、丙三次实验电路的设计,则你认为由图甲改进为图乙是为保证实验过程中   这一因素不变;由图乙改进为图丙是因为使用滑动变阻器既能保护电路,又能通过调节使电阻R两端的电压   (选填“改变”或“保持不变”);
(2)按图丙电路进行实验,闭合开关,发现电流表、电压表指针均超过量程。操作中存在的问题是   ;
(3)正确连接电路后实验中多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到如图丁所示的电流I随电阻R变化的图象,根据图象可以得出结论:   ;
(4)本实验要保持电阻两端电压相同,他们在学习了欧姆定律之后,才知道本实验中电压表控制不变的电压值应该在   范围之内选择;
(5)把电压表拆除后用该电路进行测量未知电阻Rx的实验。R先选用5Ω电阻接入电路,移动滑动变阻器的滑片使电流表示数为0.4A,然后保持滑动变阻器的滑片不动,用Rx代替5Ω电阻接入电路,此时电流表示数为0.2A,则的阻值Rx为   Ω。
【答案】(1)电阻;保持不变
(2)滑动变阻器没有调到最大值
(3)电压一定时,电流与电阻成反比
(4)2V-5V
(5)20
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验;欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)灯泡的电阻受温度的影响会发生改变,将灯泡换成定值电阻是为了控制电阻不变。探究电流与电阻关系的实验中,保持定值电阻两端电压不变,通过调节使电阻R两端的电压保持不变。
综上 第1空、电阻; 第2空、保持不变;
(2)闭合开关,电流表、电压表指针均超过量程,说明变阻器没有调到最大值或变阻器短路变为导线。
综上 第1空、 滑动变阻器没有调到最大值;
(3)实验中定值电阻两端电压不变,丁图中,电流与电阻的乘积保持不变,所以当电压一定时,电流与电阻成反比。
综上 第1空、 电压一定时,电流与电阻成反比;
(4)根据题意可知,电源电压为6V,根据串联分压可得,定值电阻和变阻器最大阻值接入电路时,可得,解得,变阻器接入电路中的阻值为0时,定值电阻两端电压和电源电压相等,变阻器允许通过的最大电流为1A,根据欧姆定律U=IR计算定值电阻两端的最大电压为;所以本实验中电压表控制不变的电压值应该在2V-5V。
综上 第1空、 2V-5V;
(5)把电压表拆除后,R先选用5Ω电阻接入电路,此时电路为定值电阻和变阻器首尾依次相连,属于串联,电路中的电流为0.4A,根据U=IR计算可得此时电路中的总电阻为;根据电阻的串联计算变阻器的阻值为;保持滑动变阻器的滑片不动,用Rx代替5Ω电阻接入电路,电流表示数为0.2A,根据U=IR计算可得此时电路中的总电阻为;未知电阻的阻值为。
综上 第1空、 20;
【分析】1、电路连接的基本操作:连接电路时,为保护电路开关应断开,变阻器调节至最大阻值处,对电表进行试触,根据电表偏转角度选择合适的电表量程;同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出;
2、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和;
3、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压;
4、串联分压:用电器串联时,其两端的电压和电阻成正比,待测电阻的电压无法降低,表明电源电压过大或者变阻器电阻较小分压过少导致。
(1)[1]由于灯泡的电阻受温度的影响会发生改变,因此将灯泡换成定值电阻是为了控制电阻的阻值不变。
[2]丙图中电路串联一个变阻器,探究电流与电阻关系的实验中,需要保持定值电阻两端电压不变,因此通过调节使电阻R两端的电压保持不变。
(2)闭合开关,发现电流表、电压表指针均超过量程,说明此时电路中的电阻小,则可能是变阻器没有调到最大值或变阻器短路变为导线。
(3)实验中定值电阻两端电压不变,丁图中,电流与电阻的乘积保持不变,且当电阻变大时,电流会变小,可得结论为:当电压一定时,电流与电阻成反比。
(4)根据题意可知,电源电压为6V,根据串联分压原理可得
当定值电阻和变阻器均以最大阻值接入电路时,可得
解得,当电路中变阻器接入电路中的阻值为0时,此时定值电阻两端电压和电源电压相等,但由于变阻器允许通过的最大电流为1A,因此定值电阻两端的最大电压为
因此本实验中电压表控制不变的电压值应该在2V-5V。
(5)把电压表拆除后,R先选用5Ω电阻接入电路,此时电路为定值电阻和变阻器串联,电路中的电流为0.4A,可得此时电路中的总电阻为
则变阻器的阻值为
保持滑动变阻器的滑片不动,用Rx代替5Ω电阻接入电路,此时电流表示数为0.2A,可得此时电路中的总电阻为
则未知电阻的阻值为
25.(2024九下·莆田月考)某项目式学习小组利用湿敏电阻和电磁继电器为班级种植的植物设计自动送水电路。根据植物的生长习性,设计的土壤湿度为。
(1)利用图甲所示电路探究湿敏电阻阻值随湿度变化的规律。
①用笔画线代替导线,将图甲电路连接完整;   
②连接好电路,闭合开关,发现电压表示数接近于电源电压,电流表几乎无示数,则故障为   ;
③将放入湿度为的土壤内,闭合开关S,移动滑片P,测得多组数据如下表所示。第2组实验数据中电流表示数如图乙所示为   A,根据三次实验的数据可得:湿度为的土壤内的阻值为   ;
实验序号 1 2 3
电压 1.5 2.7 3.0
电流 0.1
0.2
阻值
④将湿敏电阻置于不同湿度的土壤中,重复步骤③,测得的湿敏电阻的阻值随所在土壤湿度变化的图象如图丙所示。分析图像可得:湿敏电阻的阻值随湿度的增大而   。
(2)根据上述探究结果,利用定值电阻和电磁继电器设计自动送水电路。已知蓄电池电压恒定,定值电阻的阻值为,线圈电流大于或等于时衔铁被吸下,小于时衔铁被弹回,线圈电阻不计。
①若要求闭合开关S,当土壤湿度低于时,电动机转动送水;当土壤湿度高于或等于时,电动机不转停止送水,那么电动机的A线端应该与定触点   连接。
②蓄电池电压应该设置为   V。
【答案】;断路;0.18;15;减小;B;8
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】(1)电压表并联在Rx两端,如图:
操作表明电路中可能存在断路,电压表两接线柱到电源两极为通路,故障可能发生在与电压表并联的部分,则故障为Rx断路。电流示数为0.18A,三次实验得:
Rx的阻值为;
分析图像可得:湿敏电阻的阻值随湿度的增大而减小。
(2)故电动机的A线端应该与定触点B连接。如图所示:
蓄电池电压恒为。
【分析】(1)电压表与用电器并联;为了保护电路,连接电路时开关要断开;若电流表示数为0,说明电路可能断路:电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了;根据电流表所用量程读数;由公式可求电阻。
(2)①根据要求闭合开关S.当土壤湿度低于35%时,电动机转动送水;当土壤湿度高于或等于35%时,电动机不转,停止送水连线;
②根据串联电路规律及欧姆定律求解。
26.(2024·广元) “天和”学习小组在实验室探究一个热敏电阻阻值随温度变化的关系,设计了如图甲所示的电路图,电源两端电压恒为12V,是定值电阻,R是热敏电阻,电流表的量程是0~0.6A,电压表的量程是0~15V。
(1)同学们按电路图连接实物后,闭合开关,发现电压表示数接近电源电压,电流表无示数,则故障可能热敏电阻R处发生   (选填“短路”或“断路”);
(2)排除故障后,闭合开关S,他们测量了该热敏电阻不同温度下的电阻值,并绘制成如图乙所示的图像。由图像可知,热敏电阻的阻值R随温度t增大而   ;(选填“增大”“不变”或“减小”)
(3)某次测量中,电压表示数如图丙所示,电流表示数为0.2A,则此时热敏电阻R的温度为   ℃;
(4)探究过程中,热敏电阻的温度变化范围为0~100℃,则电压表示数的变化范围为   。
【答案】(1)断路
(2)减小
(3)20
(4)6V 11V
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】(1)根据电路图,闭合开关,电压表示数接近电源电压,连接在电源两端,电流表无示数,电压表串联在电路中,热敏电阻R断路;
(2)闭合开关S,测量不同温度下的电阻值,根据图乙,由图像,温度高,电阻减小,热敏电阻的阻值R随温度t增大而减小;
(3)测量中,电压表量程0~15V,示数10V,电流表示数为0.2A,J计算热敏电阻R的温度为,根据图乙,此时温度为20℃;R0的电阻为;
(4)热敏电阻的温度范围为0~100℃,电流表最大为0.6A,电压表示数为U小=12V-0.6A×10Ω=6V,温度为0℃时,热敏电阻阻值为110Ω,电流为,电压表示数为U大=I小R'=0.1A×110Ω=11V,则电压表示数的变化范围为6V 11V。
【分析】(1)在串联电路中,电流表无示数,电压表接近电源电压,电压表测量的位置断路;
(2)根据电阻和温度图像,判断温度变化;
(3)根据,计算电阻;
(4)根据U=IR计算分压,利用,计算电流,根据U=IR,计算电压。
五、计算题
27.(2025九下·台山模拟)有一种电热椅主要由坐垫和脚踏组成,它的电路示意图如题图。坐垫内的电热丝R1、R2的阻值分别为600Ω、150Ω.脚踏内的电热丝R3的阻值为400Ω。闭合开关S1,调节开关S2,可以使电热椅分别处于“低温挡”“中温挡”高温挡”。(不考虑温度的变化对电热丝电阻的影响)求:
(1)该电热椅处于高温挡正常工作时电路中的电流;
(2)该电热椅处于低温挡正常工作时的功率;
(3)当处于中温挡正常工作时,电热椅在10s 内产生的热量。
【答案】(1)解: 当闭合开关,接a触点时,电路为的简单电路,此时电路中的电阻最小,功率最大,此时电路中的电流:
(2)解:当闭合开关,接b触点时,与阻值较大的电热丝串联在电路中,电热椅处于解答:为了继续解题,我们首先需要理解题目的背景和已知条件。
题目中描述了一种电热椅电路,通过改变开关的位置来改变电路中的电阻,从而改变电热椅的功率。
具体来说,当闭合开关 且 接 a 触点时,电路中只有 低温挡,电热椅消耗的最小功率:
(3)解: 当闭合开关 ,接c触点时,与阻值较小的电热丝串联在电路中,电热椅处于中温挡,电热椅在10 s内产生的热量:
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率与电压、电流的关系;焦耳定律的应用;多状态电路——多挡位问题
【解析】【分析】(1)根据P=可知,当电路中电阻最小时,该电热课椅消耗的电功率最大,结合电路图判断电路的最小电阻并求出此时的电流;
(2)根据P=可知,当电路中电阻最大时,该电热课椅消耗的电功率最小,结合电路图判断电路的最大电阻并求出此时的功率;
(3)先判断出中温挡时电路的连接方式,再根据Q=W=t求出电热课椅在10秒内产生的热量。
28.(2025九下·鹤山模拟)如图甲是一款可调温果汁加热器,图乙是其简化电路图, R1、R2均为加热电阻。当开关接1时,加热器处于保温挡,保温功率为220W: 当开关接2时,加热器处于可调温挡,可调功率范围为220W~1100W,求:
(1)加热器最大功率时电路中的电流:
(2)滑动变阻器R1的最大阻值
【答案】(1)解:加热器最大功率为1100W,此时电路中的电流为:
答:加热器最大功率时电路中的电流为5A。
(2)解:当开关接2时,滑动变阻器的阻值为0时,此时只有R2接入电路,功率最大为1100W,则R2的电阻为:
当开关接2时,滑动变阻器的阻值最大时,此时R1和R2串联,功率最小为220W,电路的总电阻为:
滑动变阻器R1的最大阻值为:
R1=R总-R2=220Ω-44Ω=176Ω
答:滑动变阻器R1的最大阻值为176Ω。
【知识点】欧姆定律及其应用;电功计算公式的应用;多状态电路——多挡位问题
【解析】【分析】(1)根据加热器的最大功率和电源电压,利用求出电路中的电流;
(2)当开关接2时,滑动变阻器的阻值为0时,此时只有R2接入电路,此时功率最大,根据求出R2的电阻;当开关接2时,滑动变阻器的阻值最大时,此时R1和R2串联,功率最小,根据求出电路的总电阻,再根据串联电路电阻的特点求出滑动变阻器R1的最大阻值。
29.(2025·连州模拟)如图甲所示为某小灯泡的图像,将它与定值电阻并联在稳压电源两端,如图乙所示。只闭合开关,电流表的示数为;再闭合开关,电流表示数变为。求:
(1)当电流表示数为时,从甲图中读出小灯泡两端的电压。
(2)通过电阻的电流与的阻值。
(3)小灯泡工作消耗的电能。
【答案】(1)解:小灯泡两端的电压等于电源电压,从图甲看出,当电流为时,小灯泡的电压为,故电源电压为
答:当电流表示数为时,从甲图中读出小灯泡两端的电压为。
(2)解: 闭合开关,电路为灯泡的简单电路,电流表测量通过灯泡的电流,为:,
再闭合开关,小灯泡和定值电阻并联,电流表测量总电流,
由于并联电路各支路独立工作,互不影响,故通过灯泡的电流不变,
通过电阻的电流为:,
小灯泡两端的电压等于电源电压,从图甲看出,当电流为时,小灯泡的电压为,故电源电压为;
的阻值
答:通过电阻的电流为、的阻值为。
(3)解:小灯泡消耗的电能为:
答:小灯泡工作消耗的电能为。
【知识点】并联电路的电流规律;欧姆定律及其应用;电功的计算
【解析】【分析】(1)结合电流、电压图像,根据电流大小,判断电压;
(2)根据并联电路电流规律,计算支路电流,根据,计算电阻;
(3)根据W=UIt,计算消耗电能的多少。
30.(2024·岳阳模拟)实践基地的芒果获得了丰收。为了筛选出优质的大果,我们设计了一个自动筛选装置,示意图如图甲所示,检测装置的电路图如图乙所示。该电路的电源电压始终保持在12V,其中电阻R0的阻值为20Ω,而电阻R是压敏电阻,其阻值与压力变化的关系如图丙所示。当电路电流小于0.15A时,不符合标准的芒果将被推离传送带,而符合标准的芒果则会继续传送到指定位置,从而实现自动筛选。
(1)如果R与R0的阻值相等,那么R消耗的电功率是多少?
(2)这个装置可以筛选出至少具有多大重力的芒果?
(3)如果想筛选出至少具有2N重力的芒果,有人建议适当增加R0的阻值。你认为这个建议可行吗?请通过计算来判断。
【答案】(1)解:由图乙可知,两电阻串联,电流表测电路中的电流,当R与R0阻值相等时,总电阻为:
由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知,此时电路中的电流为
R消耗的电功率为:
(2)解:由欧姆定律可知,电路中的最大总电阻为
由串联电路的电阻特点可知,此时压敏电阻R的阻值为
由图丙可知,此时压敏电阻受到的压力为1N,即此装置能筛选出重力至少为1N的芒果。
(3)解:图丙中,压敏电阻的阻值随着压力的增大而减小,当压力为2N时,压敏电阻的阻值为40Ω,由串联电路的电阻特点可知,为了筛选出重力至少为2N的芒果,R0的阻值为:
因此将R0的阻值增大至40Ω,可以筛选出至少具有2N重力的芒果。
【知识点】电阻的串联;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【分析】(1)根据串联电路电阻规律,计算总电阻,利用,计算电流,利用P=I2R,计算电功率;
(2)根据,计算电阻,结合串联电路电阻规律,计算部分电阻;
(3)结合电阻和力的关系图像,判断重力的大小。
(1)由图乙可知,两电阻串联,电流表测电路中的电流,当R与R0阻值相等时,总电阻为
由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知,此时电路中的电流为
R消耗的电功率为
(2)由欧姆定律可知,电路中的最大总电阻为
由串联电路的电阻特点可知,此时压敏电阻R的阻值为
由图丙可知,此时压敏电阻受到的压力为1N,即此装置能筛选出重力至少为1N的芒果。
(3)由图丙可知,压敏电阻的阻值随着压力的增大而减小,当压力为2N时,压敏电阻的阻值为40Ω,由串联电路的电阻特点可知,为了筛选出重力至少为2N的芒果,R0的阻值为
因此将R0的阻值增大至40Ω,可以筛选出至少具有2N重力的芒果。
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