专题12 欧姆定律的应用--【好题汇编】湖南五年2021-2025中考一年模拟物理真题分类汇编(地区版)

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名称 专题12 欧姆定律的应用--【好题汇编】湖南五年2021-2025中考一年模拟物理真题分类汇编(地区版)
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资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2025-07-18 16:19:10

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专题12 欧姆定律的应用
五年(2021-2025)中考(一年模拟)物理真题分类汇编,研真题,明考向。为了进一步配合广大师生复习备考,21教育重磅推出《(2021-2025)五年中考真题和一年模拟分类汇编》系列。本套资料设计科学,根据地区试题汇编,按照知识点构成情况,将试题分解组合,全面呈现各学科知识点在五年中考和一年模拟题中的考查情况,是考生掌握当地中考命题动向、熟悉中考考查方式、复习备考不可或缺的精品资料!
1.(2025 长沙)如图所示电路中,电阻R1和R2的连接方式为     联。已知电源电压为9V且保持不变,R1的阻值为10Ω。闭合开关后,通过R1的电流为     A,此时电流表的示数为1.2A,R2的阻值为     Ω。
(多选)2.(2025 长沙)如图是小湘设计的一款测定水箱内水量的装置。其中R是滑动变阻器的电阻片,滑片跟滑杆相连,滑杆可以绕着O点转动,另一端固定着浮子。电源电压保持不变,当水箱内水位上升时(  )
A.水对箱底的压强变小
B.R接入电路的电阻变小
C.电路中的电流变小
D.电压表的示数变大
3.(2025 长沙)如图是测量额定电压为2.5V的小灯泡电阻的实验电路。
(1)连接电路时,开关应处于     状态;
(2)请你用笔划线表示导线将电路连接完整;
(3)为了测量小灯泡正常工作时的电阻,小星在调节滑动变阻器时,应该通过观察     (选填序号)来判断小灯泡是否正常工作;
A.灯泡亮度 B.电压表示数 C.电流表示数
(4)小灯泡正常发光后,调节滑动变阻器,让电压逐次下调,灯泡变暗直至完全不发光,测量的数据如下表所示。检查小星的数据表,你认为第     次实验的数据存在明显错误。
实验次数 1 2 3 4 5 6 7
电压U/V 2.5 2.1 1.7 1.3 0.9 0.5 0.1
电流I/A 0.28 0.26 0.24 0.21 0.9 0.16 0.05
小灯泡的电阻R/Ω 8.9 8.1 7.1 6.2 1 3.1 2
4.(2025 长沙)冬天,为了给鱼缸内的水加热,小星购买了标有“220V 440W”的电热丝R1和标有“220V 275W”的电热丝R2各一根,电热丝的电阻不随温度变化。
(1)求电热丝R1正常工作时的电流;
(2)将R1和R2串联接入电路中,求R1与R2两端的电压之比;
(3)为了给鱼缸提供适宜的水温,小星想设计的加热电路需要满足以下要求:
(a)当水温低于20℃时,启动高挡快速加热,功率为440W;
(b)当水温在20℃至30℃之间时,启动低挡保温;
(c)当水温高于30℃时,断开整个电路。
为此,他找到了4个温控开关(功能见下表),从中选择两个开关设计了如图所示的电路。
①请在电路图相应的位置标出电热丝和所选开关的符号;
②按设计连好电路后,为调整功率,小星取下某一根电热丝,剪掉一截后接回原电路。再启动低挡,测得其中一根电热丝两端的电压为99V,请计算此时电路的总功率。
5.(2024 长沙)小明制作了一款可调亮度的小台灯,电路如图所示。电源电压保持不变,灯泡的电阻为10Ω,不考虑温度对灯丝电阻的影响,滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样。
(1)闭合开关后,移动滑片使R的阻值变     时,通过灯泡的电流变大,灯泡变亮。
(2)当滑动变阻器R接入电路的阻值最大时,通过灯泡的电流为0.15A,此时灯泡两端的电压为     V。若灯泡两端允许的最大电压为2.5V,为保证电路安全,滑动变阻器接入电路的最小阻值为     Ω。
6.(2024 湖南)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。
7.(2024 长沙)在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中,小明连接了如图甲所示的电路,其中定值电阻R=5Ω。
(1)请你用笔画线表示导线将电路连接完整。
(2)小明测量并记录了几组电压和电流值如下表。最后一次实验中电流表的示数如图乙所示,此时电流为     A。
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
电流I/A 0.10 0.20 0.30 0.40
(3)请在图丙中画出上表各组数据对应的点,并作出I﹣U图象。
(4)分析可得实验结论:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成     比。
8.(2024 湖南)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
9.(2023 益阳)如图所示电路中,电源电压保持不变,R1和R2为定值电阻。先闭合开关S1,再闭S2后,电流表和电压表的示数变化的情况是(  )
A.电流表示数增大,电压表示数不变
B.电流表示数增大,电压表示数减小
C.电流表示数减小,电压表示数增大
D.电流表示数不变,电压表示数增大
10.(2023 郴州)如图所示,电阻R1、R2为定值电阻,电源电压保持不变。当开关S1闭合,S2接a端时,电流表示数为I;当开关S1闭合,S2接b端时,电流表示数为2I,则未知电阻Rx的阻值是(  )
A.R1+R2 B. C.2R1﹣R2 D.R1﹣2R2
11.(2023 邵阳)细心的圆圆同学注意到自家汽车上设有安全带未系提示系统。当他坐在座椅上时,座椅下的开关S1闭合,若未系安全带,安全带控制开关S2断开,车上的电铃会发出警报声;若系上安全带,安全带控制开关S2闭合,警报声消失。下列按要求设计的电路图最合理的是(  )
A.B.C.D.
12.(2023 邵阳)如图所示,电源电压4.5V保持不变,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,灯泡L标有“3V 1.5W”字样(不考虑灯丝电阻的变化),滑动变阻器R标有“20Ω 1A”字样。将滑片P置于中点位置,闭合开关S,在保证电路安全的情况下,下列判断正确的是(  )
A.滑片P向左移动过程中,滑动变阻器消耗的电功率一直变大
B.滑片P向左移动过程中,滑动变阻器消耗的电功率先变大后变小
C.滑片P向右移动过程中,滑动变阻器消耗的电功率一直变大
D.滑片P向右移动过程中,滑动变阻器消耗的电功率先变大后变小
13.(2023 益阳)小明同学想探究“通过灯泡的电流与灯泡两端电压的关系”,设计了如图甲所示的电路图。
(1)请用笔画线代替导线,按照图甲所示的电路图,在图乙中将实物电路连接完整(要求连线不得交叉;滑动变阻器的滑片向左移动,小灯泡变亮)。
(2)小明同学正确连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不发光,电流表无示数,但电压表示数较大。接下来正确的操作是     。
A.检查电路是否短路 B.更换电流表
C.检查小灯泡是否接触良好或损坏 D.移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光
(3)排除电路故障后,下表是按正确的操作测得的数据,其中第一次测得的电流如图丙所示,则电流表示数为     A。从表中数据可看出,通过灯泡的电流与灯泡两端的电压不成正比,其原因是     。
实验次数 1 2 3
电压U/V 2.0 3.0 3.8
电流I/A 0.38 0.40
14.(2023 衡阳)在“测量小灯泡的电阻”实验中,有如下器材:电压表、电流表、开关、电压为4.5V电源、额定电压为2.5V的小灯泡、标有“30Ω 1A”的滑动变阻器、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,按照图甲所示的电路图将图乙的实物电路连接完整。
(2)连接电路时,开关应     (选填“断开”或“闭合”)。
(3)甲组同学连接好电路,闭合开关后灯泡发出明亮耀眼的光并很快熄灭。检查后,发现连线正确,请你找出实验中操作不当之处:    。
(4)乙组同学闭合开关后,发现小灯泡不亮,但电流表有示数。接下来应进行的操作是     (选填字母)。
A.检查电路是否断路 B.移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光
(5)丙组同学规范操作进行实验,将得到的数据记录在下面的表格中,根据表格中的数据计算出小灯泡正常发光时的电阻为     Ω(保留一位小数)。他们发现小灯泡电阻发生了变化,其原因是灯丝电阻受     的影响。
实验次数 1 2 3 4
电压U/V 1.0 1.5 2.0 2.5
电流I/A 0.18 0.22 0.24 0.26
电阻R/Ω 5.6 6.8 8.3
15.(2023 长沙)小明用图甲所示的电路来测未知电阻R的阻值,图乙是他连接的实验线路。
(1)图乙中有一根导线接错了,请在这根导线上打“×”,并画线改到正确的位置;
(2)图丙是正确连接电路后某一次实验时电表的示数,则被测电阻此次的测量值为     Ω;
(3)小霞用图甲所示的电路测未知电阻时,闭合开关后发现电流表和电压表均无示数,老师告诉她故障只有一处,发生在开关或滑动变阻器上,小明帮她提出两种检测故障的方案。
方案一:互换电流表和电压表的位置,闭合开关后观察电表的示数;
方案二:把电压表拆下来并联在开关的两端,闭合开关后观察电压表的示数。
你支持方案     ,根据所选方案写出电表示数的情况和对应的故障     。
16.(2023 邵阳)欢欢与乐乐同学利用图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值。
(1)请你根据甲电路图,用笔画线代替导线,帮助欢欢同学在图乙中完成实验电路的连接,要求滑片P向右移动时,电流表示数小。
(2)将滑片P置于阻值最大位置,闭合开关S,欢欢同学发现,无论怎样移动滑片P电流表的示数始终为零,电压表示数接近电源电压,则电路中存在的故障可能是     (选填“Rx短路”或“Rx断路”)
(3)排除故障后,移动滑片P,记录多组数据,画出了待测电阻的R的I﹣U图象,如图丙所示,由图象可得Rx=    Ω。
(4)乐乐觉得不使用电压表也能测出Rx的阻值,于是设计了另一种方案,电路如图丁所示。定值电阻R0,电源电压未知且恒定不变。测量步骤如下:
①只闭合开关S1时,电流表读数为I1;
②当开关S1、S2都闭合时,电流表读数为I2;
③待测电阻Rx=    (用已知和测出的物理量R0、I1、I2表示)。
17.(2023 岳阳)小聪用图甲所示电路图探究电流跟电压、电阻的关系。
(1)连接电路时,开关应     ;
(2)若定值电阻R开路,闭合开关后     (选填“电流表”或“电压表”)无示数;
(3)实验完成后记录数据的纸被同学无意撕断,只剩图乙表格。根据表格数据我们能判断小聪探究的是电流跟     (选填“电压”或“电阻”)的关系;
(4)用“2.5V,0.3A”的小灯泡替换R来完成研究小灯泡电阻的实验。闭合开关移动滑片,电压表示数如图丙,此时电压为     V,电流表示数可能是下列数据中的     (选填序号)。
A.0.18A B.0.22A C.0.26A
18.(2023 娄底)小明同学想测量某一未知定值电阻的阻值,用到的器材有:电源、电流表、电压表、滑动变阻器、待测电阻Rx、开关各1个,导线若干。
(1)连接电路过程中,为保护电路,开关要     ;闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至     (选填“A”或“B”)端。
(2)闭合开关后,发现电压表无示数,电流表有示数,原因可能是     。
(3)若在实验时电流表短接,已知滑动变阻器的最大阻值为R0,也能测出Rx的阻值。具体操作是:将滑动变阻器调到最大阻值,闭合开关,读出电压表的示数为U1,再将滑动变阻器调到最小阻值,读出电压表的示数为U2,待测电阻Rx=    。(用U1、U2、R0表示)。
19.(2023 常德)在今天的生活中传感器的应用越来越广泛。小明想可不可以利用压力传感器和初中所学的物理知识来设计一个可以直接测量压力大小的“压力计”呢?他找到一个压力传感器,知道它的阻值R与受压力大小F的对应关系图象如图甲所示,当0≤F≤200N时图象为直线。下面他设计了“压力计”电路图如图乙所示。已知电源电压为12V,电流表的量程为50mA。
(1)请根据电路图完善图丙的实物连接,要求闭合开关后滑动变阻器的滑片向右滑动时R1接入电路的阻值变大。
(2)闭合开关S,不施加压力,调节滑动变阻器接入电路部分的阻值,从最大值逐渐减小,当电流表读数为40mA时电压表读数为4V,可知R0=    Ω。
(3)闭合开关S,不施加压力,继续调节滑动变阻器R1,电流表指针指表盘正中间位置,将此位置标记刻度为F=0。此时滑动变阻器接入电路部分的阻值为     Ω。
(4)此后小明在保持滑动变阻器阻值不变的前提下,逐渐对传感器施加压力,并将对应的压力值标记到电流表上,制成了一个简易的“压力计”。若此“压力计”测得的F=160N时,电流表对应的示数为     mA。
20.(2023 株洲)某同学利用实验室提供的器材,测量标有电压为2.5V的小灯泡在不同电压下的电阻。他所连接的实验电路如图甲所示。
(1)在闭合开关前,需要将滑动变阻器的滑片移至     (填“A”或“B”)端。
(2)实验中,第一次测量时的电压等于2.5V,小灯泡正常发光。之后调节滑动变阻器,让电压逐次下调,使灯丝温度不断降低,灯泡变暗直至完全不发光,测量的数据如下表所示。
数据序号 1 2 3 4 5 6 7
发光情况 明亮 不很亮 暗 较暗 微光 熄灭 熄灭
电压U/V 2.5 2.1 1.7 1.3 0.9 0.5 0.1
电流I/A 0.28 0.26 0.24 0.21 0.19 0.05
根据表格中的实验数据,图乙中能正确描述通过该小灯泡的电流I和其两端电压U之间关系的是     。(填“①”或“②”)
(3)第6次测量时,电流表指针的偏转如图丙所示。则电流表的读数为     A,此时小灯泡的电阻为     Ω。
(4)对比不同电压下小灯泡的电阻值可知,小灯泡的电阻随电压的增大而     (填“增大”“减小”或“不变”),主要原因是小灯泡的电阻受     的影响。
21.(2023 郴州)如图1,是小明为测量小灯泡的电阻所连的部分电路。电源电压恒为6V,待测小灯泡的额定电压为3.8V。
(1)用笔画线代替导线,将实物电路图连接完整(要求:导线不能交叉,滑动变阻器的滑片向左移动时,小灯泡变暗)。
(2)闭合开关后,发现电流表有示数,电压表无示数,移动滑动变阻器滑片时,电流表示数有明显变化,电压表示数始终为零。其原因可能是     。
A.滑动变阻器接触不良 B.开关接触不良
C.小灯泡被短路 D.小灯泡的灯丝断了
(3)排除故障后,进行了多次测量。其中小灯泡正常发光时的电流表示数如图2所示,其读数为     A,此时小灯泡的电阻为     Ω。
(4)该实验多次测量的目的是     。
A.求平均值,减小实验的误差 B.寻找普遍规律,避免实验的偶然性
(5)分析表中的数据,你认为小灯泡的电阻变化规律最接近I﹣U图象(图3)中的哪一条     。
A.甲曲线 B.乙曲线 C.丙曲线
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 2.0 2.5 3.0 3.8 4.0
电流I/A 0.33 0.34 0.35 0.41
电阻R/Ω 6.1 7.4 8.6 9.8
22.(2023 衡阳)近几年衡阳市进行老旧小区改造,不少多层楼房安装了电梯。图甲是某小区电梯的结构示意图,它由轿厢、配重、滑轮、缆绳、钢丝绳和电动机组成,轿厢质量为400kg,配重质量为300kg,绳重和摩擦忽略不计。为了安全,电梯设置了超载自动报警系统,如图乙。闭合控制开关S1,电梯没有超载时,再闭合运行开关S2,电动机正常工作;超载时(即控制电路中的电流I≥0.1A),电铃发出报警铃声,即使闭合S2,电动机也不工作。控制电路电源电压为9V,定值电阻R1的阻值为30Ω,电磁铁线圈电阻不计,轿厢内底面压力传感器R2的阻值与它所受压力F的关系如图丙所示。
(1)该电梯空载静止时,与轿厢相连的缆绳对轿厢的拉力为     N;超载时,图乙中触点将与     点接触(选填“A”或“B”),电铃发出报警铃声。
(2)该电梯某次轿厢内载人和货物的总重为8000N,试通过计算判断电梯是否超载。
(3)如图丁所示是某次电梯上升时的v﹣t图象,若轿厢内人和货物总重为5000N,求电梯匀速上升运行阶段,电动机牵引轿厢的钢丝绳做功的功率。
23.(2023 株洲)图甲为一种汽车前大灯的外形,下端三个金属片为灯的三脚插头,可连接电源;图乙为灯管内部结构,三根导电支架分别与三个金属片相连,支架间接有两组灯丝,夜间行车时,可根据需要进行切换。已知两组灯丝L1和L2的额定电压均为12V,额定功率分别为100W和80W。
(1)两灯正常工作时,通过L2的电流为     A(结果保留两位小数),比通过L1的电流     (填“大”或“小”)。
(2)图丙中的A、B、C分别代表与图乙中左、中、右三个支架相连的三个金属片。根据图乙,在图丙中画出灯管内的电路图。
(3)求灯丝L1的阻值。若将电源的两端分别连接金属片B、C,为保证电路安全,电源电压不能超过多少伏?(不考虑灯丝以外的电阻,忽略温度对电阻的影响。)
24.(2022 娄底)如图所示,小明同学设计了一种烟雾报警装置,R0的电阻为40Ω,R为光敏电阻,其阻值随激光的光照强度减弱而增大。当电路中电流小于或等于0.3A时,烟雾报警器报警。开关S闭合后,当电流为0.5A时,光敏电阻R的电功率为4W。下列说法正确的是(  )
A.当R处的烟雾浓度逐渐增大时,电流表的示数变大
B.电源电压为24V
C.当电压表的示数为16V时,烟雾报警器报警
D.当电路中电流为0.4A时,R消耗的电功率为6W
25.(2022 郴州)如图所示为某烟雾报警器的电路简图,烟雾感应器的阻值R随烟雾浓度的增大而减小。当烟雾浓度增大时,电路中电压表的示数和灯泡亮度的变化情况是(  )
A.电压表示数变大,灯泡变亮
B.电压表示数变小,灯泡变亮
C.电压表示数变小,灯泡变暗
D.电压表示数变大,灯泡变暗
26.(2022 常德)图甲是热敏电阻RT和定值电阻R的U﹣I关系图像,RT的阻值随温度的升高而变小。将RT和R以两种不同的方式接在同一电源上,如图乙和丙。若乙图中加在两电阻上的电压URT:UR=m,丙图中IRT:IR=n,则下关系式中正确的是(  )
A.m B.m C.m D.m=n
27.(2022 娄底)在测电阻的实验中,小明发现电流表已损坏,于是他设计了如图所示的电路来测量Rx的阻值,已知电源电压为12V,R1的阻值为10Ω,开关闭合后,当R2的滑片位于最左端时,电压表的示数为5V,则待测电阻Rx的阻值为     Ω。调节滑动变阻器滑片,使电压表的示数变为3V,则R2接入电路中的阻值为     Ω。
28.(2022 常德)在创建全国交通模范城市过程中,便携式酒精测试仪是交警查酒(醉)驾的利器。图甲是其原理图,电源电压恒定为3V,Rp是酒精气体传感器,其阻值随酒精气体浓度变化的规律如图乙所示,R0是报警器,其阻值恒定为50Ω。当气体中酒精浓度为0时,电路中的电流是     A;在对某司机的检测中,电压表的示数为1.5V,请根据计算和法律规定,判定该司机是     (选填“非酒驾”、“酒驾”、“醉驾”)。
我国法律规定,当每100mL气体中酒精浓度M:
非酒驾: M<20mg
酒驾: 20mg≤M<80mg
醉驾: M≥80mg
29.(2022 长沙)在如图甲所示的电路中,电源电压U保持不变,E和F接线柱只能分别连接A、B、C、D四个接线柱中的一个。小灯泡标有“6V 3W”且不考虑灯丝电阻随温度的变化,图乙为定值电阻R0的I﹣U图象,电流表量程为0~3A。滑动变阻器铭牌上标有最大电流2A,最大阻值模糊不清,a、b为电阻丝的端点。将E与A相连,F与D相连,断开开关S,滑动变阻器的滑片P从b端滑到ab中点时,小灯泡恰好正常发光,移动滑片过程中电流表的示数变化了0.1A。
(1)小灯泡的电阻为     Ω;
(2)滑片P在b端时,通过小灯泡的电流为     A;
(3)在保证电路安全的情况下,通过将E、F分别连接到不同的接线柱、控制开关的通断和调节滑片,可以使电路的总功率分别达到最大值P1和最小值P2,则P1与P2的差值为     W。
(多选)30.(2022 衡阳)喜欢学习物理的小陈,根据所学的物理知识,设计了如图所示的电路图,按照电路图连接好电路。电源电压不变,闭合开关S后,当他把滑动变阻器的滑片P由中点向右移动时,下列说法正确的是(  )
A.滑动变阻器的电阻变大,灯泡变暗
B.电流表的示数变小,灯泡亮度不变
C.滑动变阻器的电阻变大,它两端的电压不变
D.电流表的示数变大,电路中的总电阻变大
31.(2022 湘潭)用如图所示的电路测量小灯泡的电阻,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)用笔画线代替导线,将图1中的器材连接成完整电路;
(2)连接电路后,闭合开关,灯泡不亮,电流表和电压表都有较小的示数,无论怎样移动滑片,灯泡都不发光,两表示数均无变化,其原因可能是:    ;
A.灯泡短路 B.灯泡断路 C.滑动变阻器接的是下端两接线柱
(3)故障排除后,移动滑片到某一位置,电压表的示数如图2所示,此时灯泡两端的电压为     V。要测量灯泡的额定电流,应将图1中滑动变阻器的滑片向     (选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为     V;
(4)移动滑片,记下多组数据,并绘制成图3所示图像,则灯泡正常发光时电阻为     Ω(结果保留一位小数)。
(5)用该灯泡和电压表,测未知电阻Rx的阻值,电路图如图4。步骤如下:
①只闭合S0、S1,移动滑片,使电压表示数为1V,由图3可知灯泡的电流为     A,即为Rx的电流;
②保持滑片位置不变,只闭合S0、S2,电压表示数为2.6V,则此时Rx的两端的电压为     V;
③Rx的阻值为     Ω。
32.(2022 张家界)探究“电流与电阻的关系”时,可供实验器材有:三节新的干电池(电压为4.5V)、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“20Ω 2A”字样)、定值电阻5个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、50Ω),开关一个,导线若干。小静等同学设计了如图甲所示的电路图:
(1)请用笔画线代替导线将图乙中的实物图连接完整,要求:滑片向右移动时电阻变大。
(2)闭合开关,电流表无示数,电压表有示数,并接近电源电压,则故障原因是:    。
(3)排除故障后,将定值电阻由5Ω更换为10Ω时,应向     (选填“左”或“右”)适当调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变。
(4)图丙是根据实验数据画出的定值电阻的I﹣R图像,其中阴影部分面积表示的物理量是     ,其数值为     。
(5)实验中,在接入50Ω的定值电阻后,小静同学无论怎样移动滑片,都不能使电压表示数达到原来的数值,为了能完成这次实验,小静采取的措施可行的是     。(多选)
A.调高电源电压 B.更换一个最大阻值为30Ω的滑动变阻器
C.再串联一个10Ω的电阻 D.将电压表改接到滑动变阻器两端
(6)如图图像中能大致反应本实验中各物理量之间关系的是     。
33.(2022 永州)某物理兴趣小组用如甲所示电路图测量定值电阻的阻值。
(1)根据图甲所示的电路图,进行实物连线如图乙所示,在该实物连线中,电流表上还有一个接线柱没有与其它元件连接,请你用笔画线代替导线,将图乙的实物连线连接完整。
(2)某次测量时,电压表、电流表的指针位置如图丙所示,则电压表读数为     V,电流表读数为     A,根据测量结果可计算出待测电阻的阻值为     Ω。
(3)移动滑动变阻器滑片P,改变电压表和电流表的示数,根据实验测得的多组数据,求出电阻的平均值。多次测量求平均值的目的是     。
A.减小实验误差 B.寻找普遍规律
34.(2022 株洲)用图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”,电源为两节干电池,实验室提供了阻值分别为30Ω、15Ω、10Ω、7.5Ω的电阻各一个。
实验次数 1 2 3 4
电阻R/Ω 30 15 10 7.5
电流I/A 0.08 0.16 0.24
(1)用笔画线代替导线,在图甲中请将实验电路连接完整。(要求滑片向右移,电流表示数变大)
(2)实验时,从大到小依次更换不同的定值电阻,调节滑动变阻器,保证电阻两端电压不变,分别记录每次电阻R和电流表示数I,数据如上表,其中第4次实验的电流表示数如图乙所示,读数为     A;电压表示数应为     V。
(3)在现有实验器材不变的条件下,某同学通过实验还获得一组“5Ω,0.48A”的数据,请写出他所使用的方法     。
35.(2022 益阳)在探究电流与电阻的关系时:
(1)图甲是实验电路图的一部分,要完成实验,请在此基础上将实验电路图补充完整;
(2)按补充完整后的图甲进行实验,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于     端;
(3)闭合开关后,发现电流表的指针如图乙所示,造成这一现象的原因是     ;
(4)通过实验,得到的实验数据如下表所示,这些数据中,有一组是明显错误的,错误数据的序号是     。
数据序号 1 2 3 4 5 6
电阻R/Ω 5 10 15 20 25 30
电流I/A 0.60 0.40 0.20 0.15 0.12 0.10
36.(2022 湘潭)图1是某恒温箱的电路原理图。工作电路电压为220V,电热丝R0的阻值为88Ω;控制电路电源电压为8V,线圈的电阻R1为10Ω,调温电阻R2最大阻值为120Ω;热敏电阻R3的阻值随温度t变化的关系如图2所示。R0和R3均置于恒温箱中,当继电器线圈中的电流达到50mA时,继电器的衔铁会被吸下。求:
(1)S闭合时,电磁铁上端是     极(用字母表示),当恒温箱中温度升高时,线圈中的电流将变     ;
(2)恒温箱中温度保持为40℃,R3的阻值为     Ω,此时R2的阻值为     Ω;
(3)R0工作时,功率为     W,5min消耗的电能为     J;
(4)该恒温箱能设定的最高温度为多少?
37.(2021 永州)如图所示,电源电压恒为6V,定值电阻R1的阻值为10Ω,滑动变阻器R3的最大阻值为20Ω,下列说法正确的是(  )
A.S1闭合,S2断开,滑片从a端移到b端过程中,电压表的示数逐渐减小
B.S1闭合,S2断开,滑片从a端移到b端过程中,电流表的示数最小值为0.3A
C.S1、S2都闭合,滑片位于a端,电流表的示数为0.9A,则电阻R2的阻值为6.67Ω
D.S1、S2都闭合,滑片位于a端,电流表的示数为0.9A,则电阻R1、R2消耗的电功率之比为2:1
38.(2021 怀化)在新型冠状病毒疫情防治期间,经常使用图甲所示的非接触式红外线测温枪。图乙是它的工作原理图,R0是定值电阻,R是红外线热敏电阻,其阻值随人体温度变化的图象如图丙所示。闭合开关S后,对该电路分析正确的是(  )
A.体温越高,R的阻值越大
B.体温越高,电压表的示数越大
C.体温越低,R两端的电压越小
D.体温越低,通过R0的电流越大
39.(2021 郴州)如图所示电路,电源电压恒定,R1、R2、R3均为定值电阻。当开关S闭合,S1、S2断开时,电流表A的示数为0.2A;当开关S、S1闭合,S2断开时,电流表A的示数为0.4A;当开关S、S1、S2都闭合时,电流表A的示数为0.5A,则(  )
A.R1:R2=2:1 B.R1:R3=1:1
C.R2:R3=1:2 D.R1:R2:R3=2:2:1
40.(2021 湘西州)如图所示的电路中,当闭合开关后滑动变阻器滑片向右滑动时电压表读数会(  )
A.变大 B.变小
C.不变 D.先变小后变大
41.(2021 娄底)如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后,滑片P从b端移动到a端的过程中,电压表示数U与电流表示数I的关系图象如图乙所示,下列判断正确的是(  )
A.电源电压为4V
B.R2的最大阻值为10Ω
C.R1的阻值为20Ω
D.R1电功率的最小值为0.4W
42.(2021 张家界)如图甲,移动滑片使电阻R2的有效阻值从零逐渐变大,R1两端电压U的倒数与R2的阻值变化的图象如图乙所示,则电源电压为     V,R1的阻值为     Ω。
(多选)43.(2021 衡阳)如图甲所示的电路中,闭合开关后,当滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端的过程中,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示,则下列判断正确的是(  )
A.电源的电压为9V
B.定值电阻R0的阻值为10Ω
C.R0的最大功率为0.4W
D.当滑片在b端时,电路的总功率为1.2W
44.(2021 湘潭)科技小组用如图1所示电路测量定值电阻的阻值。
(1)请用笔画线代替导线,将图中的器材连接成完整电路。要求:
①滑片P向B端移动时,电流表示数变小;
②连线不能交叉;
(2)在连接电路时,开关应处于     (选填“断开”或“闭合”)状态,滑动变阻器滑片P应位于     (选填“A”或“B”)端;
(3)闭合开关前,发现电流表指针在零刻度线右端,其原因可能是     (选填“A”或“B”);
A.电流表没调零
B.电流表正负接线柱接反了
(4)问题解决后,闭合开关,滑片P移动到某一位置时,电压表的示数为2.5V,电流表的示数如图2所示,为     A,则R的阻值是     Ω;
(5)改变电阻两端电压,多次测量求平均值,分析数据,还可得出:导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成     (选填“正”或“反”)比;
(6)另一小组的同学利用已知电阻R0,设计并连接了如图3所示的电路来测量未知定值电阻Rx的阻值。主要步骤如下:
①闭合开关S1和S2,电压表的示数为U1;
②只断开开关S2,电压表的示数为U2,此时通过Rx的电流为     ;
由此可得Rx的阻值为     (以上两空均用字母U1、U2、R0表示)。
45.(2021 张家界)小丽在探究“电路中电流与电阻的关系”时,可供使用的实验器材有:电源(电压恒为6V)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个、阻值不同的定值电阻四个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将甲图的实物图补充完整,要求滑动变阻器滑片P向c端滑动时接入电路中的阻值变小。
(2)当闭合开关试触时,发现电流表指针摆动出现了图乙所示情况,存在的问题是:    。
(3)将5Ω的电阻接入a、b间,闭合开关后,移动滑片P使电压表示数为U0,记录相应的电流值;然后将5Ω的电阻换成10Ω、15Ω的电阻接入a、b间,闭合开关后,滑片P应向     (选填“c”或“d”)端移动,直至电压表示数也为U0,记下相应的电流值。
(4)小丽在换用20Ω电阻做实验时,发现电阻已经损坏,她灵机一动,利用现有的几个电阻解决了这个问题。请你写出小丽的做法:    。
(5)小丽完成上述操作后又选了一个2Ω的电阻进行实验,结果发现实验不能正常进行,为完成此实验,电路需要做出调整的是     。
(6)小丽根据实验数据得出I﹣R变化的图像,如图丙所示:则小丽实验时U0=    V,实验的小丽所用的滑动变阻器其最大阻值不能小于     Ω。
(7)小丽在得出I﹣R图像之后,又画出了如图丁所示的I图像,得出结论,电流与电阻成反比。请对此做出评价     。
46.(2021 岳阳)小聪用如图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”。电源电压为6V,滑动变阻器规格为“50Ω 2A”,有5Ω、10Ω、15Ω、25Ω、30Ω的定值电阻各一个。
(1)连接电路时,开关应     ;
(2)将5Ω的电阻接入电路,闭合开关。移动滑片P发现电压表有示数,电流表始终无示数,其原因可能是定值电阻     (选填“断路”或“短路”)。
(3)排除故障后,使电压表示数为U1,电流表示数如图乙,此时电流为     A,记下电压表、电流表的示数;
(4)将5Ω的电阻分别换成10Ω、15Ω、25Ω、30Ω的电阻,继续实验。小聪发现当定值电阻为30Ω时,无法完成实验。为了让30Ω的电阻也能完成实验,他设计了如下三个调整方案。其中方案有错误的是     (选填“A”、“B”或“C”)
A.在电路中多串联一个10Ω的电阻,其余操作不变
B.U1不变,改变电源电压,电源电压的取值范围是2V﹣4.4V
C.电源电压不变,改变U1的大小(视需要选取电压表、电流表量程),U1的取值范围是2.25V﹣6V
(5)实验完毕,得到结论:电压一定时导体中的电流与导体的电阻成     比。
47.(2021 益阳)如图甲所示是测量未知电阻Rx的实验电路,定值电阻R0=15Ω。
(1)请完善实验步骤
①只闭合开关S、S1,读出并记录电压表示数U1;
②只闭合开关     ,读出并记录电压表示数U2;
(2)若U1=1.5V,U2的大小如图乙所示,U2=    V,则Rx=    Ω。
(3)为了多测几组实验数据减小实验误差,实验电路应如何改进?请画出改进后的电路图。
48.(2021 株洲)用伏安法测量一热敏电阻的阻值随温度的变化关系。将热敏电阻置于温度控制室中,记录不同温度下电压表和电流表的示数,计算出相应的热敏电阻阻值。
(1)某一温度下,两电表的示数如图甲所示,则电压表的读数为     V,电流表的读数为     mA,该温度下热敏电阻阻值为     kΩ。
(2)实验得到该热敏电阻阻值R随温度t变化的曲线如图乙所示,据图可知,在温控室内温度由10℃升高到60℃的过程中,热敏电阻的阻值     (填“增大”、“减小”或“不变”);将热敏电阻从温控室中取出后握在手心,达到热平衡后测得热敏电阻为1.4kΩ,由图乙可知此时手心温度为     ℃。
(3)利用该热敏电阻制作火灾报警器,其电路的一部分如图丙所示。E为10V的电源;当R2两端的输出电压达到或超过6V时,便触发报警器(未画出)报警。若要求开始报警时环境温度为50℃,则     (填“R1”或“R2”)是热敏电阻,另一定值电阻的阻值为     kΩ。
49.(2021 郴州)图甲为小明同学探究“电流与电压的关系”的实验原理图。已知电源电压为4.5V,且保持恒定,定值电阻R0=10Ω。
(1)请根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将图乙所示的电路连接完整(导线不允许交叉);
(2)连接好电路后,闭合开关S,发现电流表指针几乎没有偏转,电压表指针迅速偏转到满偏刻度外。出现这一现象的原因可能是     (假设电路只有一处故障);
A.定值电阻R0短路 B.定值电阻R0断路
C.滑动变阻器R断路 D.滑动变阻器R短路
(3)排除故障后,闭合开关S进行实验,并将实验数据记录在下表中。
一 二 三
U(V) 3 2 1
I(A) 0.3 0.2
实验中,小明发现无论怎样调节滑动变阻器,都无法使定值电阻R0两端的电压达到1V或1V以下。其原因可能是    
A.定值电阻R0的阻值太小 B.电源电压太低
C.滑动变阻器R最大阻值太小 D.滑动变阻器R最大阻值太大
(4)解决上述问题后,继续实验,当电压表读数为1V时,电流表的示数如图丙所示,读数为     A。
(5)请根据实验记录的数据,在图丁中画出定值电阻R0的U﹣I图象;
(6)实验结论:当导体电阻不变时,通过导体的电流与导体两端的电压成     。
50.(2021 怀化)小张同学进行“伏安法测电阻”的实验,实物图如图甲所示。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整。(导线不得交叉)
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到最     (选填“左”或“右”)端。
(3)某次实验中,移动滑片使电压表示数为2.0V,此时电流表的指针位置如图乙所示,则电流表的示数为     A,本次测得R1的阻值为     Ω。
(4)实验后,小张同学设计了另外一种测电阻的方法,电路图如图丙所示。Rx为待测电阻,电源电压恒定,定值电阻R0=20Ω。实验步骤如下:
①保持开关S2断开,闭合开关S、S1,读出并记录电流表示数I1=0.3A;
②断开开关S1,闭合开关S、S2,读出并记录电流表示数I2=0.5A。
处理实验数据,可求得Rx=    Ω。
51.(2021 长沙)小伟在乘飞机时了解到,经济舱乘客的免费托运行李限重20kg,而商务舱的乘客允许携带更重的免费托运行李。如图是小伟设计的模拟飞机行李超重的报警装置,杠杆OP始终处于水平位置,电源电压恒为15V,R0是阻值为6Ω的定值电阻,Rx是力敏电阻,它的阻值随压力变化的关系如表:当电压表的示数U0大于或等于3V时,电路外的检测装置会自动报警。(取g=10N/kg)
压力F/N 50 100 150 200 250 300
阻值Rx/Ω 50 30 24 20 17 16
(1)经济舱的乘客可以携带免费托运行李的最大重力为     N;
(2)小伟把检测装置恰好报警时的电学物理量标在图中,请帮他计算此时Rx的电阻为     Ω;
(3)如图杠杆上有两个行李托盘,A、B是杠杆上的两个承重点,已知AP=0.3m,OB=0.6m。小伟闭合开关,将20kg的模拟行李放在某一个托盘上时,检测装置恰好报警,当他将模拟商务舱乘客的行李放在另一个托盘上时,检测装置也恰好报警。模拟商务舱乘客的行李限重为     kg。(杠杆、支架及托盘的重力均忽略不计)
52.(2021 衡阳)小明同学想探究“一段电路中的电流与电阻的关系”,设计了图甲所示的电路图。
(1)根据小明设计的甲图,请用笔画线将乙图实物图连接完整。
(2)小明将第一次实验得到的数据填入了下面的表格中,然后将E、F两点的电阻由10Ω更换为20Ω,之后他调节变阻器滑片向     (填“A”或“B”)移动,直到电压表示数为     V为止。此时电流表示数如图丙所示,示数为     A。
实验序号 电压/V 电阻/Ω 电流/A
1 4 10 0.4
2 20
(3)若实验中电压表损坏,但是已有一个已知阻值为R0的定值电阻,小明利用以上器材想测出未知电阻Rx的阻值,实验电路如图丁所示(电源电压未知且恒定),请根据以下实验步骤完成实验:
①闭合开关S1,断开开关S2,记录电流表示数I1;
②同时闭合开关S1、S2,记录电流表示数I2;
③则待测电阻的表达式为Rx=    (用已知量和测量量符号表示)。
53.(2021 衡阳)某兴趣小组为检测操场上的风力等级,设计了一台简易风速仪,其工作原理如图甲所示。装有挡风板和滑片P的轻质滑块与轻质弹簧套在滑杆MN上,滑杆上的摩擦力忽略不计,弹簧左端固定,右端与滑块相连。挡风板的挡风面积为0.2米2,均匀电阻丝AB长为30厘米,阻值为15欧,电源电压U恒为9伏,保护电阻R0为3欧,电压表量程0~3伏。弹簧弹力F与弹簧长度改变量x的关系如图乙所示。无风时,滑片P在A处,有风时,滑块移动,稳定后读出电压表示数,计算并查阅如表数据可知风速及风级。
风级 一级 二级 三级 四级 五级 六级
风速v(米/秒) 0.3~1.5 1.6~3.3 3.4~5.4 5.5~7.9 8.0~10.7 10.8~13.8
风压p(帕) 0.055~1.4 1.6~6.8 7.2~18 18.9~39 40~72 72.9~119
(1)无风时,求通过R0的电流;
(2)为保护电路安全,求出风速仪所测最大风力等级为几级;
(3)某日从天气预报得知,第二天风力等级将会达到五级,风速v预计为10m/s,在原有电路元件和电路基本连接方式均不变的基础上,电路将如何改进,在图丙的虚线框内将电路补充完整。小组成员还想计算出电路改进后电压表的示数,经查阅资料后得知,该挡风板所受的风压与风速的平方成正比,其关系式为p=kv2,(其中k为常量,数值为0.6),假设你为该小组成员,请你计算出风速为10m/s时,改进后的电路中电压表的示数。
54.(2021 娄底)如图为湿度表的简化工作原理图,电源电压恒为6V,定值电阻R0=5Ω,R为湿敏电阻,其阻值R随环境湿度RH的变化如图所示,电压表量程为“0~3V”,电流表量程为“0~0.6A”。闭合开关S,在保证两表安全的情况下:
(1)环境湿度增加,电流表的示数     。
(2)当电路中电流表的示数为400mA时,电阻R的阻值为多少?
(3)环境湿度为60%时,电压表的示数为多少?
(4)湿度表能够测量的最大环境湿度是多少?
一.选择题(共8小题)
1.(2025 长沙二模)如图甲是身高、体重测量仪,当人站在台面上时,能自动显示身高和体重。电路原理如图乙所示,力敏电阻R的阻值随压力增大而减小,滑片P随身高增高而上滑。下列分析正确的是(  )
A.身高越高电流表A示数越小
B.体重越大电压表示数越小
C.体重越大电流表A1示数越大
D.体重越大电压表V示数与电流表A1示数的比值越大
2.(2025 澧县一模)如图所示,是某同学“探究电流与电阻的关系”的实验电路,所用的电源电压恒为6V,电流表选用0~0.6A量程,滑动变阻器规格为“60Ω,1A”,下表是该同学进行实验时记录的数据。下列说法错误的是(  )
A.图中a是电压表,b是电流表
B.如果闭合开关后两表都没有示数,故障可能是电流表断路
C.为使所有电阻都能完成实验,定值电阻两端电压的控制范围为1.5~3V
D.分析表中数据,可初步得出结论:电压一定时,电阻与电流成反比
3.(2025 湖南模拟)如图所示,直线A、B分别为电阻RA和电阻RB的I﹣U图像,下列说法正确的是(  )
A.由图像可知,当电阻RA两端的电压为0时,电流为0,RA此时阻值也为0
B.电阻RA的阻值小于电阻RB的阻值
C.将RA和RB串联后接入电路,通过它们的电流之比为1:2
D.将RA和RB并联后接入电路,干路电流不可能为0.9A
4.(2025 天元区校级模拟)为了增强学生体质,湖南省将坐位体前屈作为中考体育考试项目之一,坐位体前屈测试仪原理如图所示,已知电源电压6V,R1的电阻为30Ω,其中电阻丝R2粗细均匀,总长度为30cm。闭合开关,推挡板P在B端时,坐位体前屈成绩为0,电流表的示数为0.05A;推挡板P在A端时,坐位体前屈成绩为30cm。则(  )
A.电阻丝R2的最大阻值为90Ω
B.挡板P在A端时电压表的示数为1.5V
C.电流表示数的大小能反映被测试者的成绩
D.电压表示数为3V时,被测试者的成绩是10cm
5.(2025 岳阳楼区校级模拟)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,R0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.
6.(2025 天元区校级模拟)如图所示电路的电源电压为1.5V,电阻R1的阻值为2Ω,闭合开关后,电流表的示数为0.3A,则(  )
A.通过R1的电流大于0.3A
B.电阻R1和R2是并联的
C.电压表的示数为0.9V
D.电阻R2的阻值为3Ω
7.(2025 岳阳楼区校级模拟)如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,滑动变阻器滑片P从中点向右端移动时,下列说法正确的是(  )
A.电压表V的示数变大,电流表A1示数变小
B.电压表V的示数不变,电流表A2示数变大
C.电压表V的示数与电流表A1的示数之比不变
D.电流表A2的示数与电流表A1的示数之差不变
8.(2025 岳阳楼区校级模拟)如图甲所示的电路中,电源电压恒定,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从最右端滑至灯泡正常发光的位置,两电压表示数与电流表示数变化的关系图像如图乙所示,则下列说法正确的是(  )
A.a曲线表示电压表V1示数与电流表示数变化的关系图像
B.电源电压为8V
C.灯泡正常发光时滑动变阻器连入电路的阻值为40Ω
D.灯泡的额定功率为3.5W
二.多选题(共2小题)
(多选)9.(2025 长沙模拟)如图所示是小可设计的汽车油箱内油量不足时触发报警的电路,电源两端电压保持不变,电阻R1、R2中的一个是定值电阻,另一个是压敏电阻。压敏电阻装在油箱内底部,其阻值随油箱中油量的减少而增大,当电压表示数大于某一值U时,就会触发报警。电压表示数为U时,油箱中的油量为警戒油量。下列说法正确的是(  )
A.R1为压敏电阻
B.随着油箱的油量减少,通过定值电阻的电流变小
C.若换用阻值更大的定值电阻,警戒油量将变大
D.若换用电压更大的电源,警戒油量将变小
(多选)10.(2025 长沙模拟)在如图所示的电路中,电源电压U保持不变,电路中R和R0是定值电阻,R的阻值小于R0,R1是滑动变阻器,当R1向上滑动时,电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔU3,电流表A示数变化量的绝对值为ΔI,下列说法正确的是(  )
A.电压表V3和电流表A示数的比值不变
B.电流表A的示数减小
C.ΔU3=ΔU1+ΔU2
D.ΔU2=ΔU1+ΔU3
三.填空题(共8小题)
11.(2025 长沙三模)小红画出了定值电阻R和小灯泡L的I﹣U图像,如图所示。由图可知,当小灯泡两端的电压升高时,其阻值变化情况为     。若将两者串联在电源电压为4V的电路中,L和R的阻值之比为     。
12.(2025 长沙一模)图甲是小康设计的“电子浮力秤”。电源电压恒为3V,R0=5Ω,滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω。轻质托盘和轻质金属滑片P固定在浮子上,滑片P可随托盘一起上下滑动,不计摩擦。当托盘不放物体时,滑片P位于R1的最上端,此时底面积为20cm2的浮子D浸在水中的深度为10cm,g取10N/kg,。
(1)不放物体时,电流表的示数为     A;
(2)不放物体时,浮子D受到的浮力为     N;
(3)已知D高40cm,薄壁圆柱形容器C高50cm,底面积30cm2,托盘底面积大于容器底面积。当托盘下降至与容器上端接触时,水刚好未溢出。R1接入电路的阻值与滑片P向下移动距离h的关系如图乙所示。浮力秤的最大可测质量为m1,当托盘上放入质量为m1的物体时,电流表示数为I1,当托盘上放入质量为m2的物体时,电流表示数为I2,I1:I2=4:3,则m1:m2=     。
13.(2025 石门县模拟)图甲为自动气象站中的测温装置,它的测温电路可简化为图乙,其中的“恒流源”是一个特殊电源,电流大小由电源内部结构决定,当电阻R变化时,通过R的电流大小保持不变,电阻R的阻值随温度的变化规律如图丙所示,每升高1℃,R的阻值增大    Ω。通过数字电压表的示数可反映环境的温度,某次环境温度从20℃上升到30℃,电压表的示数变化了16mV,环境温度为20℃时,电压表的示数为    V。当温度的变化值相同时,电压表示数的变化值越大,该衡温装置的灵敏度越高,若要增大该测温装置的灵敏度,可换一个电流值更    的恒流源。
14.(2025 株洲一模)图甲为某汽车倒车雷达中的距离报警器简化电路图。电源电压为12V,R0为定值电阻,Rs为传感器上的电子元件,其阻值随传感器到障碍物距离变化关系如图乙所示。当传感器到障碍物的距离 s=1.5m时,报警器开始报警,此时电压表的示数为4V。
(1)当传感器到障碍物距离越小时,电压表示数越     ;
(2)定值电阻R0的阻值为     Ω;
(3)保持起始报警电压不变,若要增大起始报警距离,可以     。
15.(2025 常德模拟)图甲中,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~15V,滑动变阻器R2的规格为“100Ω,0.5A”,闭合开关S后,调节滑动变阻器的滑片P,得到电流表与电压表的示数关系如图乙所示,定值电阻R1的阻值为     Ω;电源电压为     V;在保证电路安全的前提下,滑动变阻器接入电路的最小阻值为     Ω。
16.(2025 长沙模拟)小明在“练习使用滑动变阻器”的实验中连接了如图所示电路,闭合开关,滑片P向     滑动时灯泡变暗,已知该滑动变阻器的铭牌为“20Ω,1A”,小灯泡标有“3V,0.9W”字样,当调节学生电源电压的范围为     时,通过移动滑动变阻器的滑片,均可使小灯泡正常发光。
17.(2025 衡阳县模拟)小阳根据所学知识设计了如图所示的电子量角器,电压表的量程为0~3V,O为半圆弧电阻MN的圆心,金属滑片OP为半径,与半圆弧接触良好,接入电路的电阻RMP与滑片OP旋转角度θ成正比,当测量180°角时电压表为2V。在测量时随着所测角度θ增大,电压表示数     (选填“增大”“减小”或“不变”);要使测量180°时电压表刚好满偏,可以采用的方法是     。
18.(2025 长沙模拟)科创小组设计了一款浮力电子秤,由浮力秤和电路两部分组成。如图所示,小筒底面积为20cm2,高30cm,大筒底面积为70cm2,装有适量水(大筒和小筒均为柱形)。P为金属滑片,固定在托盘下面,并随托盘一起自由滑动,定值电阻R0阻值为5Ω,R是一根长为20cm均匀电阻丝,其最大阻值为20Ω,电源电压为9V,电流表量程0 0.6A。当托盘不放物体时,P位于R最上端,小筒浸入水中4cm深。(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,不计滑片、滑杆、细杆的质量,忽略摩擦阻力,工作中水不溢出)
(1)托盘中放入的物体质量越大,电流表的示数     (选填“越大”“越小”或“不变”)。
(2)托盘中不放物体时,小筒受到的浮力为     N。
(3)为保证电路安全,该浮力秤的最大称量为     g。
四.实验探究题(共3小题)
19.(2025 长沙二模)小天同学在做“用伏安法测电阻”的实验时,准备了学生电源(直流稳压电源)、额定电压为3.5V的小灯泡、电流表、电压表、开关各一个,规格为“20Ω 3A”和“25Ω 3A”的滑动变阻器各一个,导线若干。他用合适的电表量程完成了以下实验过程。忽略电表对电路的影响,请回答下列问题:
(1)小天把小灯泡、电流表、电压表和一个滑动变阻器接入电路(图未画出),把滑动变阻器的阻值调至最大,接着闭合开关,读出电压表的示数为7.5V,电流表的示数为0.3A,移动滑动变阻器,发现电流表示数变大,电压表示数变小,由此可知电压表与    并联,所选滑动变阻器的规格为    ;
(2)小天把电压表改接到另一位置(图未画出),接着进行了两次测量,第一次,把滑片移到滑动变阻器中间某位置时,电压表的示数为3.5V,电流表的指针如甲图所示;第二次,把滑动变阻器的阻值调至最小,电流表的示数如乙图所示(灯泡不会烧坏)。由此可求小灯泡正常发光时的阻值为    Ω。
(3)另外一个实验小组成员小丽在测额定电压为2.5V灯泡的电阻时,发现实验一直无法进行,小丽的电路图如丙图所示,小雅发现只要改动一根导线就可以进行实验了,请在要改动的导线上打一个“×”,用笔画代替导线,完成正确电路的连接。
20.(2025 湘潭一模)图是探究“通过导体的电流与电压的关系”的实验电路。电路中电源电压恒为4.5V,R为定值电阻,RP为滑动变阻器,电流表、电压表和开关各一个,导线若干。忽略电流表、电压表自身对电路的影响。
实验次数 1 2 3 4 5
电压表示数U/V 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
电流表示数I/A 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30
(1)连接电路时,开关应该处于     (选填“断开”或“闭合”)状态;
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P调至     (选填“A”或“B”)端;
(3)闭合开关,发现电压表示数接近4.5V,电流表示数为0,移动滑片P,两电表示数均无变化。则电路中的故障可能是定值电阻R     (选填“短路”或“断路”);
(4)故障排除后,移动滑动变阻器的滑片P,多次改变定值电阻两端的电压,记录的实验数据如上表,根据表中数据描点作出图像,如图。分析数据和图像可得:当导体电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成     ;
(5)实验结束后,小红设计了如图所示的电路来测量额定电压为2.5V的小灯泡L正常发光时的电阻RL。已知电源电压为4.5V,定值电阻R0的阻值为20Ω。实验操作如下:
①开关S、S1闭合,S2断开,调节滑动变阻器R2的滑片,使小灯泡正常发光;
②保持滑片位置不动,开关S、S2闭合,S1断开,此时电压表的示数为1.5V。则小灯泡L正常发光时的电阻RL=     Ω。
21.(2025 长沙模拟)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。
(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,将5Ω电阻接入电路,闭合开关,移动滑片,观察到电压表示数,使其示数达到     V,停止移动滑片,读取电流表示数并记录。
(3)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I﹣R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I﹣R图像不能确定电流与电阻的定量关系,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,可得出电流与电阻的关系为:    。
五.综合应用题(共5小题)
22.(2025 邵阳模拟)如图所示的电路中,小量程电流表G的量程为0~10mA,A、B间可以接入元件。首先用一根导线将A、B直接连接,调节滑动变阻器R0的滑片,使电流表G指针满偏(即指针指在最大刻度处);保持滑片位置不变,然后把导线换成阻值为400Ω的定值电阻R1,电流表G的示数为6mA;再把R1换成定值电阻R2,电流表G的示数变为4mA。电源电压不变,求:
(1)电源电压U;
(2)R2的阻值。
23.(2025 郴州一模)创新实验小组设计的电子秤的电路原理图如图甲所示,电源电压恒定不变,R0为40Ω的定值电阻,电压表量程为0~3V,压敏电阻R1的阻值与所受压力大小的变化关系如图乙所示,秤盘上无物体时,压敏电阻不受压力,此时电压表示数为1.5V。求:
(1)秤盘上无物体时,压敏电阻的阻值;
(2)电源电压;
(3)在不损坏电子元件的前提下,该电子秤的测量压力的变化范围;
(4)为了增加电子秤测量压力的最大值,请你写出一种可行的方案,并列出关系式进行说明。
24.(2025 长沙模拟)如图甲所示电路中,电源电压不变,滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A,电压表量程为0 15V,电流表量程为0 0.6A。当开关S1闭合、S2断开时,将滑动变阻器的滑片P由a端滑到中点时,灯泡恰好正常发光,此过程灯泡L的电功率与电流的关系图象如图乙所示。求:
(1)灯泡L正常发光时的电阻。
(2)电源电压U。
(3)用定值电阻R1替换灯泡L,当滑动变阻器的滑片P置于a端时,闭合开关S1,把开关S2由断开改为闭合,电流表示数变化了0.35A。现将滑动变阻器的滑片P置于b端,闭合开关S1,此时把开关S2由断开改为闭合,电路总功率由P1变为P2,求P1:P2。
25.(2025 长沙模拟)如图1是小英设计的一种自动喂水器原理简化图,其中饮水槽甲和容器乙的底部通过细管连通,甲、乙均为薄壁柱形容器,底面积,。乙的底部安装有一个水位感应装置,主要由力敏元件R2构成(R2刚好铺满乙的底部),通过感知水对乙底部的压力来实现控制注水系统的进水口阀门的开与关,当甲的水位h≥15cm时,进水口阀门自动关闭,停止供水,如图2。R2的阻值随压力的变化关系如图3。当水位上升到15cm时,控制电路中的电流为I1,此时将一个底面积为250cm2、高为20cm的柱形物块放入乙中,该物块静止时,甲的水位高为20cm,控制电路中的电流为I2,已知I1:I2=9:10。(R2的体积忽略不计,不计电磁铁线圈的电阻,甲、乙液面始终相平,整个过程物块保持竖直状态,且无水溢出,g取10N/kg,)求:
(1)当水位上升到15cm时,水对容器乙底部的压强。
(2)R1的阻值。
(3)物块的密度。
26.(2025 长沙模拟)如图所示,电源电压和小灯泡的灯丝电阻均保持不变。R1为6Ω的定值电阻,小灯泡L上标有“12V”字样,滑动变阻器R2上标有“10Ω 3A”字样,电流表使用的量程为0~3A。当所有开关都闭合,滑动变阻器的滑片移到最上端时,小灯泡正常发光,此时电流表的示数为1.7A。设灯丝电阻不随温度变化.求:
(1)电源电压;
(2)小灯泡L的电阻;
(3)开关S、S2闭合,S1、S3断开时,电流表的示数;
(4)开关S、S3闭合,S1、S2断开时,为了保证测量精确,要求电流表示数不小于其量程的,求滑动变阻器R2连入电路的最大阻值。
27.(2025 株洲模拟)如图是某科技小组设计的可视化称重装置电路原理图,托盘自重不计,电源电压恒定,指示灯L的规格为“7.5V,3.75W”且电阻不变,力敏电阻Rx不受压力时阻值为R0,在工作范围内它受到的压力每增加0.1N其阻值减少1Ω,电压表与电流表的量程分别是0~15V和0~0.6A。当滑动变阻器R的滑片P在最右端,托盘上不放物体时,闭合开关,电压表示数为9V,电流表示数为I1;托盘上放上150g的物体且将滑片P滑动到变阻器中点时,闭合开关,电压表的示数不变,电流表示数为I2。已知I1:I2=2:3,求:
(1)指示灯L正常工作时的电流。
(2)滑动变阻器的最大阻值。
(3)调节滑片P,在安全前提下,该装置可称量的最大质量。
五年真题参考答案与试题解析
1.【考点】欧姆定律的应用;串联和并联的概念与辨析.版权所有
【专题】应用题;电流和电路;欧姆定律.
【解答】电阻R1和R2并列接在电源两点间,连接方式为并联。已知电源电压为9V且保持不变,R1的阻值为10Ω。闭合开关后,由并联电路电压的规律,通过R1的电流为
I10.9A
此时电流表的示数为1.2A,由并联电路电流的规律,通过R2的电流为
I2=1.2A﹣0.9A=0.3A
由欧姆定律可知,R2的阻值为
R230Ω。
故答案为:并;0.9;30。
2.【考点】动态电路的分析.版权所有
【专题】欧姆定律;应用能力.
【解答】A、当水箱内水位上升时,水箱中水的深度变大,根据p=ρgh可知水对箱底的压强变大,故A错误;
BCD、由图可知,滑动变阻器R与定值电阻R0串联,电压表测R0两端的电压。
当水箱内水位上升时,在滑杆的作用下,滑片向下移动,滑动变阻器R接入电路的阻值变小;
根据串联电路的电阻规律可知电路的总电阻变小,根据I可知电路中的电流变大,
根据U=IR可知,R0两端的电压变大,即电压表的示数变大,故BD正确、C错误。
故选:BD。
3.【考点】伏安法测小灯泡的电阻.版权所有
【专题】欧姆定律;应用能力.
【解答】(1)为了防止短路,从而保护电路,连接电路时开关应断开;
(2)测量小灯泡的电阻时,电压表应并联在小灯泡的两端,完整的电路的连接如图所示:

(3)已知灯泡的额定电压,当灯泡两端的电压等于额定电压时,灯泡正常发光,故小星在调节滑动变阻器时,应该通过观察电压表示数来判断小灯泡是否正常工作,故选B;
(4)灯泡逐渐变暗时,它的实际功率变小,即它两端的电压变小,通过它的电流也变小,故表中第5次的电流应小于0.21A、大于0.16A,不可能为0.9A,所以第5次实验的数据存在明显错误。
故答案为:(1)断开;(2)图见解答;(3)B;(4)5。
4.【考点】欧姆定律的应用;电功率的综合计算.版权所有
【专题】电能和电功率;分析、综合能力.
【解答】(1)标有“220V 440W”的电热丝R1正常工作时,根据P=UI知,电流;
(2)由P可知,电阻丝R1的电阻;
电阻丝R2的电阻;
根据串联电压之比等于电阻之比有:;
(3)①当水温低于20℃时,启动高挡快速加热,电路中电流较大,故把电阻丝短路,故选择S1与左侧电阻并联,当水温高于30℃时,断开整个电路,选择S2放在右侧;根据启动高挡快速加热,功率为440W;选择标有“220V 440W”的电热丝R1是右侧的电阻;标出元件符号如图所示:
②未剪前,低挡R1和R2串联;
R1两端的电压;
R2两端的电压U,=U﹣U,=220V﹣84.6V=135.4V;
情况一:若剪短的是R1,U1将减小,U2将增大,都不可能变为99V。
情况二:若剪短的是R2,U2将减小,U1将增大,都有可能变为99V
(a)若R2接回原电路后,R1两端的电压U′1=99V
低挡时电路的实际电流;
低挡总功率P=UI=220V×0.9A=198W;
(b)若R2接回原电路后,R2两端的电压为U'2=99V,
低挡时电路的实际电流A;
低挡总功率P=UI'=220V×1.1A=242W。
答:(1)电热丝R1正常工作时的电流为 2A;
(2)将R1和R2串联接入电路中,R1与R2两端的电压之比5:8;
(3)①见解答;
②按设计连好电路后,为调整功率,小星取下某一根电热丝,剪掉一截后接回原电路。再启动低挡,测得其中一根电热丝两端的电压为99V,请计算此时电路的总功率是198W或242W。
5.【考点】欧姆定律的应用;用滑动变阻器改变小灯泡的亮度.版权所有
【专题】欧姆定律;应用能力.
【解答】(1)电路为灯泡与变阻器组成的串联电路,已知电源电压不变,由欧姆定律知要使电路中的电流变大,电路中的电阻要减小,由串联电阻规律知在灯泡电阻不变时,要减小变阻器接入电路的电阻;
(2)当I=0.15A时,灯泡两端的电压UL=IRL=0.15A×10Ω=1.5V,
变阻器两端的电压UP=IR最大=0.15A×20Ω=3V,
电源电压U总=UL+UP=1.5V+3V=4.5V,
若灯泡两端允许的最大电压为U′L=2.5V,则变阻器两端的最小电压为U′P=U总﹣U′L=4.5V﹣2.5V=2V,
此时电路中的电流I'0.25A,
滑动变阻器接入电路的最小阻值R最小8Ω。
故答案为:(1)小;(2)1.5;8。
6.【考点】欧姆定律的应用;重力的计算.版权所有
【专题】欧姆定律;分析、综合能力.
【解答】(1)货车模型总质量为1.5kg,则重力为:G=mg=1.5kg×10N/kg=15N;
(2)货车模型质量越大,对绝缘平板的压力越大,由图乙可知,压力越大,电阻R的阻值越小,根据串联分压原理可知,R分得的电压变小,即;电压表示数越小;
(3)由题意可知,UR0=2V时,此时货车模型总质量最大即m货=2kg,
货车模型对绝缘平板的压力F=G货=2kg×10N/kg=20N,
由图乙可知,此时的电阻R=500Ω,
可得:,,解得:R0=1000Ω。
故答案为:(1)15;(2)小;(3)1000。
7.【考点】探究电流与电压的关系.版权所有
【专题】欧姆定律;理解能力.
【解答】(1)定值电阻、滑动变阻器、电流表、开关与电源串联,滑动变阻器下面的接线柱接入电路,电路连接如图所示;

(2)电流表选用的是小量程,分度值为0.02A,示数为0.5A;
(3)根据描点法做出图像,如下图

(4)根据表格汇总的数据可知,当导体的电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。
故答案为:(1)见解析图;(2)0.5;(3)见解析图;(4)正。
8.【考点】探究电流与电压的关系.版权所有
【专题】实验题;实验基本能力.
【解答】(1)题干说连接电路前,电流表有示数,故答案为调零;
(2)连接实物电路的基本要求是开关断开,故答案为断开;
(3)滑动变阻器的原理是改变连接电路中电阻丝的长度,故答案为B端;
(4)使用的0﹣0.6A的量程,分度值为0.02A,故答案为0.1A;
(5)观察实验数据发现10,或I﹣U图像是一条过原点的直线,所以电阻一定时,电路与电压成正比。
故答案为:(1)调零;(2)断开;(3)B;(4)0.1;(5)分析电压与电流之比或者画I﹣U图像观察图像的特点
9.【考点】动态电路的分析.版权所有
【专题】定性思想;电路变化分析综合题;应用能力.
【解答】先闭合开关S1,电路中只有电阻R2工作,电流表测量电路中的电流,电压表测量电源电压;
再闭S2后,两电阻并联,电流表测量干路的电流,电压表仍测量电源电压,由于电源电压不变,所以先闭合开关S1,再闭S2后,电压表示数不变;
由于并联电路各支路互不影响,所以通过R2的电流不变,并联电路干路电流等于各支路电流的和,所以先闭合开关S1,再闭S2后,电流表示数变大,故A正确。
故选:A。
10.【考点】欧姆定律的多状态计算;欧姆定律的应用.版权所有
【专题】应用题;欧姆定律;应用能力.
【解答】当开关S1闭合,S2接a端时,R1和待测电阻串联接入电路,电流表测通过电路的电流,电流表示数为I,
根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可得电源电压U=I(R1+Rx)﹣﹣﹣﹣﹣﹣①;
当开关S1闭合,S2接b端时,R2和待测电阻串联接入电路,电流表测通过电路的电流,电流表示数为2I,
根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可得电源电压U=2I(R2+Rx)﹣﹣﹣﹣﹣﹣②;
①②联立可得Rx=R1﹣2R2。
故选:D。
11.【考点】应用欧姆定律设计电路图;生活中的串、并联电路.版权所有
【专题】电流和电路;应用能力.
【解答】A、由图知,电铃与S1串联后,再与电阻R和S2的支路并联,因并联电路各支路互不影响,则当开关S2闭合时,电铃仍然能发出警报声,故A错误;
B、电铃与S1串联后,与S2并联,人坐下时S1闭合,电铃响,系上安全带时S2闭合,电铃被短路停止发声,并且不会出现电源短路,故B正确;
C、R与S1串联后,与S2并联,人坐下时S1闭合,电铃响,系上安全带时S2闭合,电铃仍然响,故C错误;
D、两开关并联,无论人坐下,还是系上安全带,电铃都会响,不符合题意,故D错误。
故选:B。
12.【考点】动态电路的分析.版权所有
【专题】应用题;电路和欧姆定律;电能和电功率;应用能力.
【解答】灯泡L标有“3V 1.5W”字样,则灯泡的电阻:RL6Ω,
滑动变阻器的电功率等于电流总功率与灯泡的电功率之差,即P=UI﹣I2RL=4.5V×I﹣I2×6Ω,
根据抛物线的性质可知当I0.375A时,滑动变阻器的功率最大,
根据串联电路电阻规律可知此时滑动变阻器接入电路的阻值RP=﹣2×(﹣6Ω)﹣6Ω=6Ω,
滑动变阻器R标有“20Ω 1A”字样,将滑片P置于中点位置,滑动变阻器接入电路的电阻为10Ω>6Ω,
滑片P向左移动过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据抛物线的性质可知滑动变阻器的功率先变大后变小,滑片P向右移动过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据抛物线的性质可知滑动变阻器的功率一直变小,故B正确,ACD错误。
故选:B。
13.【考点】探究电流与电压的关系.版权所有
【解答】(1)电流表、灯泡、滑动变阻器、开关串联接入电路;滑动变阻器“一上一下”接线柱接入电路;如下图所示:
(2)小明同学正确连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不发光,电流表无示数,但电压表示数较大,说明与电压表并联的小灯泡断路,接下来应检查小灯泡是否接触良好或损坏,故选C;
(3)由图可知,电流表所选量程为0~0.6A,分度值是0.02A,根据指针位置可知,其示数是0.32A;
由表格中的数据和公式R可知:随灯泡电压与电流增大,灯泡实际功率增大,灯丝温度升高,灯泡电阻变大,灯泡的电流跟灯泡两端电压的不成正比,其原因是灯丝的电阻随着温度的升高而增大。
故答案为:(1)如上图所示;(2)C;(3)0.32;灯丝的电阻随着温度的升高而增大。
14.【考点】伏安法测小灯泡的电阻.版权所有
【专题】实验题;欧姆定律;实验基本能力.
【解答】(1)由图甲可知,当滑动变阻器滑片向向右移动阻值变小,故图乙中滑动变阻器选用右下接线柱与开关串联在电路中,如下图所示;

(2)为了保护电路,连接电路时,开关应断开;
(3)闭合开关后灯泡发出明亮耀眼的光并很快熄灭,说明在闭合开关后,电路中电流较大,滑动变阻器接入电路的阻值较小,故实验中操作不当之处:闭合开关前,滑动变阻器滑片没有移到阻值最大处;
(4)乙组同学闭合开关后,发现电流表有示数,说明电路是通路,小灯泡不亮,可能是通过灯泡的电流太小,滑动变阻器接入电路的阻值较大,所以接下来应进行的操作是移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光,故选:B;
(5)由表中数据可知,当灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的电流为0.26A,则小灯泡正常发光时的电阻为:
R9.6Ω;
由表中数据可知,当灯泡两端电压增大,通过灯泡的电流也增大,根据P=UI可知,灯泡功率变大,温度升高,灯丝的电阻随温度的升高而增大,故小灯泡电阻发生了变化,其原因是灯丝电阻受温度的影响。
故答案为:(1)见解答图;(2)断开;(3)闭合开关前,滑动变阻器滑片没有移到阻值最大处;(4)B;(5)9.6;温度。
15.【考点】伏安法测电阻.版权所有
【专题】实验题;欧姆定律;实验基本能力.
【解答】(1)原电路图中,滑动变阻器将两个上端接线柱接入电路是错误的,滑动变阻器应上下各选一个接线柱串联在电路中;
由图甲可知,当滑动变阻器滑片向右移动阻值变小,故图乙中滑动变阻器应选右下接线柱与定值电阻串联在电路中,如下图所示:

(2)由图丙可知,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.4A;电压表选用小量程,分度值0.1V,其示数为2.4V,则被测电阻此次的测量值为:
R6Ω;
(3)方案一:互换电流表和电压表的位置,此时电流表并联在定值电阻两端,电压表串联在电路中,由于故障发生在开关或滑动变阻器上,若闭合开关,电路仍处于断路状态,电流表和电压表均无示数,故方案一错误;
方案二:把电压表拆下来并联在开关的两端,当电压表示数不为0时故障是开关断路,当电压表示数为0时故障是滑动变阻器断路,故方案二正确;
故支持方案二。
故答案为:(1)见解答图;(2)6;(3)二;当电压表示数不为0时故障是开关断路,当电压表示数为0时故障是滑动变阻器断路。
16.【考点】用电流表和定值电阻测电阻;伏安法测电阻.版权所有
【专题】实验题;欧姆定律;实验基本能力.
【解答】(1)滑片P向右移动时,电流表示数小,根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知滑片右移,滑动变阻器接入电路的阻值变大,故选择左下接线柱串联接入电路,如图:

(2)闭合开关S,无论怎样移动滑片P电流表的示数始终为零,说明电路断路,电压表示数接近电源电压,说明电压表串联接入电路,所以电路故障为待测电阻断路,即Rx断路;
(3)由丙图可知电阻两端的电压为1.0V时,通过电阻的电流为0.2A,根据欧姆定律可得待测电阻的阻值:Rx5Ω;
(4)①只闭合开关S1时,两电阻串联接入电路,电流表测通过电路的电流,电流表读数为I1,
②当开关S1、S2都闭合时,电路为定值电阻R0的简单电路,电流表测通过电路的电流,电流表读数为I2;,则电源电压U=I2R0;
③两电阻串联的总电阻:R,
串联电路总电阻等于各部分电阻之和,则待测电阻Rx=R﹣R0R0。
故答案为:(1)见上图;(2)Rx断路;(3)5;(4)R0。
17.【考点】探究电流与电压的关系;探究电流与电阻的关系.版权所有
【专题】实验题;欧姆定律;实验基本能力.
【解答】(1)为了保护电路,连接电路时,开关应断开;
(2)若定值电阻R开路,闭合开关后,此时电压表与电源连通,电压表有示数,由于电路断路,电流表无示数;
(3)由表中数据可知,上下两行数据之比为一定值,即通过导体的电流与导体两端的电压成正比,故可以判断小聪探究的是电流跟电压的关系;
(4)闭合开关移动滑片,电压表示数如图丙,电压表选用小量程,分度值0.1V,其示数为2V;
小灯泡正常发光时的电阻为:
RL8.3Ω;
假设灯丝电阻不变,当灯泡两端电压为2V时,通过灯泡的电流为:
I'0.24A,
由于灯丝电阻随温度的降低而减小,所以通过灯泡的电流应大于0.24A,即电流表示数可能是下列数据中的0.26A,故选:C。
故答案为:(1)断开;(2)电流表;(3)电压;(4)2;C。
18.【考点】用电压表和滑动变阻器测电阻;伏安法测电阻.版权所有
【专题】实验题;欧姆定律;分析、综合能力.
【解答】(1)为了保护电路,连接电路过程中,开关要断开;闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处,即B端;
(2)闭合开关后,发现电流表有示数,说明电路是通路;电压表无示数,说明电压表并联的电路短路或电压表短路或电压表断路,即原因可能是Rx短路(或电压表短路或电压表断路);
(3)将滑动变阻器调到最小阻值,此时电路为只有Rx的简单电路,电压表测电源电压,为U2;
将滑动变阻器调到最大阻值,此时Rx与滑动变阻器最大电阻串联,电压表测Rx两端电压,为U1,根据串联电路电压规律,滑动变阻器两端电压为U滑=U2﹣U1,根据分压原理可知,
,即,
解得:Rx R0。
故答案为:(1)断开;B;(2)Rx短路(或电压表短路或电压表断路);(3) R0。
19.【考点】欧姆定律的应用.版权所有
【专题】欧姆定律;应用能力;分析、综合能力.
【解答】(1)由于闭合开关后滑动变阻器的滑片向右滑动时R1接入电路的阻值变大,所以滑动变阻器选择左侧下接线柱接入电路,实物连接如图所示:

(2)由题意知,电流表读数为I0=40mA时,电压表读数为U0=4V,则R0100Ω;
(3)由题意知,当F=0时,电流表示数I050mA=25mA,由欧姆定律公式得R0的电压
U0=I0R0=25×10﹣3A×100Ω=2.5V,
滑动变阻器两端的电压U滑=U﹣U0=12V﹣2.5V=9.5V,
滑动变阻器接入电路部分的电阻R滑380Ω;
(4)由图甲可知R与F的关系式为R=kF+b,
再将F=0时,R0=100Ω和F′=200N时,R′=0Ω分别代入得:
k,b=100,即R与F的关系式为RF+100;
将F=160N代入上式得,R″=20Ω;
此时电路中总电阻R总=R″+R滑=20Ω+380Ω=400Ω,
由欧姆定律得电路中电流表的示数I″0.03A=30mA。
故答案为:(1)实物连接图见解答过程;(2)100;(3)380;(4)30。
20.【考点】伏安法测小灯泡的电阻.版权所有
【专题】实验题;欧姆定律;实验基本能力.
【解答】(1)为了保护电路,在闭合开关前,需要将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处,即B端;
(2)由表中数据可知,当灯泡两端电压增大,通过灯泡的电流也增大,根据P=UI可知,灯泡功率变大,温度升高,灯丝电阻随温度升高而增大,且电压变化量大于电流变化量,其I﹣U图线是一条曲线,并偏向电压轴,故小灯泡的电流I和其两端电压U之间关系的是①;
(3)由图甲可知,电流表选用小量程;第6次测量时,电流表指针的偏转如图丙所示,电流表分度值0.02A,其示数为0.16A,此时小灯泡的电阻为:
R3.125Ω;
(4)由表中数据可知,当灯泡两端电压增大,通过灯泡的电流也增大,根据P=UI可知,灯泡功率变大,温度升高,灯丝电阻随温度升高而增大,故小灯泡的电阻随电压的增大而增大,主要原因是小灯泡的电阻受温度的影响。
故答案为:(1)B;(2)①;(3)0.16;3.125;(4)增大;温度。
21.【考点】电阻和灯泡的伏安特性曲线;伏安法测小灯泡的电阻.版权所有
【专题】实验题;欧姆定律;实验基本能力.
【解答】(1)滑动变阻器的滑片向左移动时,小灯泡变暗,说明电路中电流变小,滑动变阻器阻值变大,故滑动变阻器选用右下接线柱与灯泡串联在电路中,如下图所示:

(2)闭合开关后,发现电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数,说明电压表并联的电路短路或电压表短路或电压表断路,即其原因可能是小灯泡被短路
,故选:C;
(3)其中小灯泡正常发光时的电流表示数如图2所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.4A,则此时小灯泡的电阻为:
R9.5Ω;
(4)实验中多次改变灯泡两端的电压和电流,多次测量是为了找出灯丝电阻与电压(温度)的关系,使结论有普遍性,故选:B;
(5)由表中数据可知,当灯泡两端电压增大,通过灯泡的电流增大,灯丝的电阻增大,且灯泡两端电压的变化量大于通过灯泡的电流变化量,因此小灯泡的电阻变化规律是一条曲线,且偏向电压轴,即丙曲线,故选:C。
故答案为:(1)见解答图;(2)C;(3)0.4;9.5;(4)B;(5)C。
22.【考点】欧姆定律的多状态计算;功率的计算;功、功率的图像问题;欧姆定律的应用;光敏、热敏、压敏等半导体电路分析.版权所有
【专题】计算题;功、功率、机械效率.
【解答】(1)该电梯空载静止时,配重和轿厢都处于静止状态,与轿厢相连的缆绳对轿厢的拉力大小等于配重的重力,即F=G配重=m配重g=300kg×10N/kg=3000N;
由题意知闭合控制开关S1,电梯没有超载时,触点与B接触,再闭合运行开关S2,电动机正常工作,说明电动机与B触点接触;超载时,触点与A接触,电铃发出报警铃声,说明电铃与A触电接触,即使闭合S2,电动机也不工作;
(2)电梯受到的压力等于人和货物的总重力,
即 F1=G总=8000N;
由题图乙可知,当压力F1=8×103N时,对应的压敏电阻阻值 R2=30Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,则控制电路中的电流;
I0.15A;
因 0.15A>0.1A,所以此时电梯超载;
(3)若轿厢内人和货物总重为G′=5000N,
配重G配重=m配重g=300kg×10N/kg=3000N,
轿厢重G轿厢=m轿厢g=400kg×10N/kg=4000N,
电动机牵引F=4000N+5000N﹣3000N=6000N,
由图丁可知,电梯匀速运行阶段时的速度v=2m/s,则电动机牵引轿厢的钢丝绳做功的功率:
PFv=6000N×2m/s=12000W。
故答案为:(1)3000;A;(2)电梯超载;(3)电动机牵引轿厢的钢丝绳做功的功率为12000W。
23.【考点】欧姆定律的应用;电功率的综合计算;根据实物图画电路图;应用欧姆定律设计电路图.版权所有
【专题】应用题;欧姆定律;电能和电功率;分析、综合能力.
【解答】(1)由P=UI可得,两灯正常工作时,通过L1的电流为:
I18.33A,
通过L2的电流为:
I26.67A,所以通过L2的电流比通过L1的电流小;
(2)由图乙可知,灯泡L1、L2左端共用一个支架,右端分别连接另外两个支架,电路连接如下图所示:

(3)已知灯丝L1的额定电压为12V,额定功率为100W,则灯丝L1的阻值为:
R11.44Ω;
若将电源的两端分别连接金属片B、C,灯泡L1、L2串联在电路中,为保证电路安全,电路中最大电流不能超过两灯泡的最小电流,由(1)可知,通过L2的电流比通过L1的电流小,故电路中最大电流为6.67A,此时灯泡L2正常发光,则电源电压的最大值为:
U=U1+U2=I2R1+U2 R1+U21.44Ω+12V=21.6V。
故答案为:(1)6.67;小;(2)见解答图;(3)灯丝L1的阻值为1.44Ω;若将电源的两端分别连接金属片B、C,为保证电路安全,电源电压不能超过21.6V。
24.【考点】光敏、热敏、压敏等半导体电路分析;电功率P=UI的简单计算;欧姆定律的应用.版权所有
【专题】应用题;电流和电路;电压和电阻;欧姆定律;电能和电功率;分析、综合能力.
【解答】由电路图可知,光敏电阻R和定值电阻R0串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)因光敏电阻的阻值随光照强度的减弱而增大,所以,当R处的烟雾浓度逐渐增大时,光照强度减弱,R的阻值变大,电路中的总电阻变大,
由I可知,电路中的电流变小,即电流表示数变小,故A错误;
(2)因串联电路中各处的电流相等,且I=0.5A时,PR=4W,
所以,由P=I2R可得,光敏电阻的阻值为:R16Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电源的电压:U=I(R+R0)=0.5A×(16Ω+40Ω)=28V,故B错误;
(3)当电压表的示数为16V时,R0两端的电压:U0=U﹣UR=28V﹣16V=12V,
此时电路中的电流:I0.3A,
因电路中电流小于或等于0.3A时,烟雾报警器报警,所以,此时烟雾报警器报警,故C正确;
(4)当电路中电流为0.4A时,定值电阻R0两端电压:U0′=I′R0=0.4A×40Ω=16V,
此时R两端的电压:UR′=U﹣U0′=28V﹣16V=12V,
R消耗的电功率:PR=I′UR′=0.4A×12V=4.8W,故D错误。
故选:C。
25.【考点】动态电路的分析.版权所有
【专题】应用题;欧姆定律;应用能力.
【解答】由电路图可知,烟雾感应器R与灯泡L串联,电压表测R两端的电压;
因烟雾感应器的阻值R随烟雾浓度的增大而减小,所以当烟雾浓度增大时,烟雾感应器R阻值减小,由串联电路的分压原理可知,此时烟雾感应器R两端的电压变小,即电压表的示数变小;
由串联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻变小,由I可知,电路中的电流变大,灯泡变亮,故B正确。
故选:B。
26.【考点】欧姆定律在图像中的应用.版权所有
【专题】电能和电功率;应用能力.
【解答】由图乙可知,热敏电阻与电阻R串联,因串联电路中各处的电流相等,
由I可得热敏电阻与电阻R两端的电压之比 m 则RT=mR,
由图丙可知,热敏电阻与电阻R并联,因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以通过热敏电阻与电阻R的电流之比为,n 则RT′,
RT的阻值随温度升高而减小,因热敏电阻受温度的影响,温度越高电阻越小,所以RT>RT′,则mR,即m。
故选:B。
27.【考点】欧姆定律的应用.版权所有
【专题】应用题;欧姆定律;应用能力.
【解答】由图可知R1、Rx、R2串联接入电路,开关闭合后,当滑动变阻器R2的滑片P位于最左端时,R2接入电路的阻值为零,R1和Rx串联接入电路,电压表的示数为5V,电压表测的是R1两端的电压,
Rx两端的电压Ux=U﹣U1=12V﹣5V=7V;
电路中电流为I0.5A,
则待测电阻Rx的阻值为Rx14Ω,
调节滑动变阻器滑片,使电压表的示数变为3V,R1、R2和Rx串联接入电路中,
则此时电路中的电流为:I′0.3A;
此时R2两端的电压为Ux=I′Rx=0.3A×14Ω=4.2V,
电路的总电阻:R40Ω;
R2接入电路中的阻值:R216Ω。
故答案为:14;16。
28.【考点】欧姆定律的应用.版权所有
【专题】应用题;欧姆定律;应用能力.
【解答】由电路图可知,闭合开关后,酒精气体传感器电阻和定值电阻R0串联,电压表测R0两端的电压。
(1)由图象可知,当气体中酒精浓度为0时,酒精气体传感器的阻值Rp=200Ω,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的电流:
I0.012A;
(2)当电压表的示数为1.5V时,因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流:
I'0.03A,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,酒精气体传感器两端的电压
Up=U﹣U0=3V﹣1.5V=1.5V
酒精气体传感器的阻值
Rp'50Ω,
由图像可知,当酒精气体传感器的阻值为50Ω时,100mL的气体酒精浓度在20mg与80mg之间,所以该司机属于酒驾。
故答案为:0.012;酒驾。
29.【考点】欧姆定律在图像中的应用;电功率的综合计算.版权所有
【专题】其他综合题;分析、综合能力.
【解答】(1)小灯泡电阻RL12Ω;
(2)将E与A相连,F与D相连,断开开关S,滑动变阻器和小灯泡串联,R0断路;滑片P滑到ab中点时,小灯泡恰好正常发光,IL0.5A;U=IL(R1+RL);
滑片P滑到b端时,电流阻值变大,电流变小,移动滑片过程中电流表的示数变化了0.1A,此时电流I′=0.5A﹣0.1A=0.4A;U=I′(R1+RL);
联立两次电压的方程可得U=8V;R1=8Ω;
(3)由图乙可知R020Ω;
当E、F分别接B、D时,电路功率最小,P22W;
当E、F分别接A、C时,闭合开关,滑动变阻器和定值电阻并联,滑动变阻器调节电流最大处,此时电流为2A,通过定值电阻R0的电流为0.4A,此时总功率最大,干路电流为2A+0.4A=2.4A,P1=UIA=8V×2.4A=19.2W;
P1﹣P2=19.2W﹣2W=17.2W;
故答案为:(1)12;(2)0.4;(3)17.2。
30.【考点】动态电路的分析.版权所有
【专题】电能和电功率;应用能力.
【解答】由电路图可知,闭合开关S,灯泡与滑动变阻器并联,电流表测干路中的电流,因电源电压保持不变,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,通过灯泡的电流和灯泡的实际功率均不变,则灯泡亮度不变,
当滑动变阻器滑片P由中点向右移动时,变阻器接入电路中的电阻变大,电路总电阻变大,
由I可知,变阻器支路的电流变小,即电流表的示数变小,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,干路电流变小。
故选:BC。
31.【考点】伏安法测小灯泡的电阻.版权所有
【专题】实验题;欧姆定律;应用能力.
【解答】(1)伏安法测小灯泡电阻时需要调节小灯泡两端的电压,应将滑动变阻器采用一上一下的连接方式,与灯泡串联在电路中,故将滑动变阻器上端任意一个接线柱与小灯泡的右端接线柱相连,如图所示
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