浙教版科学中考集训:5.1 欧姆定律-欧姆定律动态变化、故障分析、安全电路求阻值(含解析)

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名称 浙教版科学中考集训:5.1 欧姆定律-欧姆定律动态变化、故障分析、安全电路求阻值(含解析)
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资源类型 教案
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2020-01-11 15:57:09

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文档简介

中考特训5 欧姆定律
5.1 欧姆定律动态变化、故障分析、安全电路求阻值
 重难考点清单 
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 重难点集训目录 
一、欧姆定律动态变化
①电阻改变时电流表、电压表及小灯泡变化
②实际电路图和原理图转换,判断电路变化
③复杂电路图简化,判断电路变化
二、欧姆定律实际应用
①改装电表,实际应用电路中动态变化(传感器、压力表等)
三、欧姆定律故障分析
①根据电路故障判断电路现象
②根据电路现象判断电路故障
四、欧姆定律实验探究
①伏安法测电阻(小灯泡阻值),测量待测电阻等
②电流与电阻的关系(电压一定)
③欧姆定律在实际生活的应用
五、欧姆定律解答计算

1.如图电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,当滑片移到滑动变阻器的b端时,电压表的示数为8伏,10秒内定值电阻R1做功为20焦;当滑片P移到滑动变阻器的中点时,电压表的示数为6伏。下列结果正确的是(?D )
A.电源电压为14伏 B.滑动变阻器R的最大阻值为8欧
C.滑片在b端时,电流表示数为0.75安 D.电路先后两次消耗的总电功率之比为2:3
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2.小红测电阻Rx的阻值,设计的电路如图所示,电源电压保持不变,其中R0是0~200Ω的滑动变阻器,R是未知固定电阻。她把开关S掷于a时,电压表读数为2.5V,电流表读数为0.5A;再把开关S掷于b,并调节R0,得到电压表读数减小0.7V,电流表读数增加0.4A。最后小红得到Rx的阻值为( B )
A.5Ω B.3Ω C.2Ω D.1.75Ω
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3.如图甲所示电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,当滑动变阻器滑片P从右端滑到左端的过程中,R1、R2的I一U图像如图乙所示。则下列判断正确的是( B )
A.图像B是电阻R2的I-U图像????????B.该过程中,R2的电功率先增大后减小 C.R1的阻值是70Ω?????? ?????? D.利用图像A可以研究电流与导体电阻之间的关系
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【解析】A.电阻R1与电阻R2串联,电压表V1测R1 , 电压表V2测R2;根据串联电路中,电压与电阻成正比的规律可知,当滑片P从右端滑到左端的过程中,R2的阻值变小,V2的示数变小,因此乙图中的A是 R2的I-U图像,故A错误; B.据乙图可知,当电压为4V时,R2的功率为:P=UI=4V×0.7A=2.8W; 当电压为8V时,R2的功率为:P'=U'I'=8V×0.5A=4W; 当电压为12V时,R2的功率为:P''=U''I''=12V×0.3A=3.6W; 因此该过程中,R2的电功率先增大后减小,故B正确; C.据乙图可知,当R1的电压为4V时,电流为0.2A,那么它的阻值是20, 故C错误; D.研究电流和电阻的关系时必须保证电压相同,而图像A中的电压不断增大,故D错误。
4.如图甲所示的电路中,R1 为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压不变。闭合开关S后,滑片P从a端移动到b端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示,则下列判断错误的是( D )
A.电源的电压为6V????? B.电路的最大总功率为3.6W C.R2消耗的电功率先变大后变小??????D.图乙中C点表示滑片P位于中点时的状态
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5.如题图所示,电源电压保持不变,闭合开关时,滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如题图所示,下列说法不正确的是( C )
A.电源电压是9V
B.定值电阻R的阻值是6Ω
C.滑动变阻器的阻值范围是0~18Ω
D.若定值电阻R出现接触不良时,电流表示数为0,电压表示数为9V
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【解析】ABC、当滑片P位于a端时,电路为电阻R的简单电路,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流,此时电路中的电流最大,由图象可知,电路中的最大电流1.5A时,电压表的示数为9V,即电源的电压为9V,故A正确;
由I=/可得,定值电阻R的阻值:R=/=/=6Ω,故B正确;
当滑片P位于b端时,定值电阻R与滑动变阻器的最大阻值串联,此时电路中的电流最小,
由图象可知,电路中的最小电流I′=0.5A,
则电路中的总电阻:R总=/=/=18Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,滑动变阻器的最大阻值:R滑大=R总﹣R=18Ω﹣6Ω=12Ω,
所以滑动变阻器的阻值范围是0~12Ω,故C错误;
D、当定值电阻R出现接触不良时,则串联电路断路,电流表示数为0,此时电压表串联在电路中,相当于测量电源电压,其示数为9V,故D正确。
答案:C
6.在研究“一定电压下,电流与电阻的关系”时,电路图如图所示。电源电压恒为4.5V,滑动变阻器上标有“10Ω 1.5A”字样。在a、b两点间先后接入不同阻值的定值电阻,闭合开关,移动滑片P,使电压表示数为2.5V,读出电流表的示数。当20Ω的电阻接入a、b间时,电压表示数始终无法达到2.5V,其原因可能是( A )
A.20Ω的电阻阻值太大 B.电源电压4.5V太低
C.滑动变阻器的最大阻值太大 D.控制电压至2.5V太高
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7.如图所示的电路,电源电压不变。闭合开关S,正常工作一段时间后灯L2熄灭。已知电路中只有一处发生故障,且只发生在灯L1或L2上,则下列判断中错误的是( D )
A.如果只有一个电表的示数变大,这个电表一定是电压表
B.如果电压表、电流表示数均变小,一定是电灯L2断路
C.如果电压表、电流表示数均变大,一定是电灯L2短路
D.如果只有一个电表的示数变大,一定是电灯L1短路
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8.如图所示,电压不变,两只电表均完好,开关S闭合后,发现只有一只电表的指针发生偏转,若电路中只有一个灯泡出现了故障,则可能是( C )
A.电压表指针发生偏转,灯泡L1短路
B.电流表指针发生偏转,灯泡L2断路
C.电压表指针发生偏转,灯泡L1断路
D.电流表指针发生偏转,灯泡L2短路
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9、某同学采用如图所示电路图做实验,开关闭合后,电路出现一处故障,以下分析中正确的是( D )
A.若电流表无示数,电压表有示数,则R1短路
B.若电流表无示数,电压表无示数,则R2断路
C.若电流表有示数,电压表有示数,则R1断路
D.若电流表有示数,电压表无示数,则R2短路
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10.在如图所示电路中,闭合开关S后,在滑片P向右滑动过程中,各电表示数变化正确的是( C )。
A.A1、A3示数不变,A2、V示数变小
B.A1、V示数不变,A2、A3示数变大
C.A1、A2、V示数不变,A3示数变小
D.A2、V示数不变,A1示数变小,A3示数变大
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11.如图,电源电压18 V且保持不变,电流表接“0~0.6 A”量程,电压表接“0~15 V”量程,灯泡上标有“6 V ,3 W”字样,灯丝电阻保持恒定不变,要求两电表示数均不超过量程,灯泡两端电压不能超过额定电压,下列说法正确的是( D )
A.滑动变阻器的滑片向左移动时,两电表的示数都将变大 B.当电流表示数为0.4A时,电压表示数为12V C.该电路的最大功率是10.8W D.滑动变阻器允许调节的范围是24欧~6欧
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【解析】滑动变阻器与灯泡串联,电压表测变阻器的电压,电流表测总电流; A.滑动变阻器的滑片向左移动时,?变阻器接入电阻变小,那么总电阻变小,总电流变大;根据串联电路电压分配与电阻成正比可知,这时电压表的示数变小,故A错误; B.灯泡的电阻为12; 当电流表的示数为0.4A时,灯泡的实际电压为:U'=I'R=0.4A×12Ω=4.8V; 电压表的示数为:U变=U总-U'=18V-4.8V=13.2V,故B错误; C.电压表最大电压要≤15V,那么灯泡两端的电压就要≥3V, 因为灯泡的电流要≥0.25A; 灯泡的额定功率6V,那么它的额定电流要0.5A 所以灯泡的电流要≤0.5A; 因为电流表的电流要≤0.6A,所以电路电流的变化范围为0.25A~0.5A。 那么电路的最大功率为:P总=U总I总=18V×0.5A=9W,故C错误; D.当电路电流为0.25A时,总电阻为72; 变阻器接入电阻为:R变=R总-R=36Ω-12Ω=24Ω; 当电流为0.5A时,总电阻为36; 变阻器接入电阻为:R'变=R'总-R=18Ω-12Ω=6Ω。 因此变阻器允许调节的范围是24Ω~6Ω,故D正确。
12.在如图所示的电器中,电源电压保持不变,R1、R2均为定值电阻。当①、②都是电流表时,闭合开关S1,断开开关S2,①表的示数与②表的示数之比为m;当①、②都是电压表时,闭合开关S1和S2,①表的示数与②表的示数之比为n。下列关于m、n的关系正确的是( B )。
A.mn = n-2m
B.mn=n-1
C.mn=n+1
D.因R1、R2未知,故m、n的关系无法确定
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13.如图甲所示电路中,电源电压不变,R1是定值电阻,R2由三段材料不同、横截面积相同的均匀直导体EF、FG、GH连接而成,其中一段是铜导体,其电阻可忽略不计,另两段导体的阻值与自身长成正比,P是与R2良好接触并能移动的滑动触头.闭合开关S将P从H端移到E端时,电流表示数I与P向左移动距离x之间的关系如图乙所示.已知R1=10Ω,则(  )
A.EF导体每1cm的电阻为2Ω
B.GH导体的电阻为5Ω C.当电流表示数为0.5A时,x的值为31cm?????????????
D.P位于x=0cm及x=23cm两处时,R2消耗的功率不相等
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【解析】当滑片位于E端时,电路为R1的简单电路,电路中的电流最大,由图象可知,I大=0.6A,电源的电压:U=I大R1=0.6A×10Ω=6V, 当滑片位于H端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小由图象可知,I小=0.2A,则电路中的总电阻:R总=U/I小=6V/0.2A=30Ω, 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,滑动变阻器的最大阻值:REH=R总﹣R1=30Ω﹣10Ω=20Ω, 由于滑片P从H端向E端移动,由图象的拐点可知:GH=15cm,FG=25cm﹣15cm=10cm,EF=35cm﹣25cm=10cm,中间一段电流无变化,故FG是铜导线, 由图象可知,当滑片P位于F点时,电路中的电流I=0.4A,则总电阻:R总′=U/I=6V/0.4A=15Ω, 则EF段的总电阻:REF=R总′﹣R1=15Ω﹣10Ω=5Ω, A.EF导体每1cm的电阻为5Ω/10cm=0.5Ω/cm,故A错误; B.GH导体的电阻RGH=REH﹣REF=20Ω﹣5Ω=15Ω,故B错误; C.当电流表示数为0.5A时,电路中的总电阻R总″=U/I′=6V/0.5A=12Ω,此时R2接入电路中电阻R2=R总″﹣R1=12Ω﹣10Ω=2Ω,长度为=4cm,则x=35cm﹣4cm=31cm,故C正确; D.当x=0cm时,R2消耗的功率P2=I小2R2=(0.2A)2×20Ω=0.8W,当x=23cm时,电路中的电流I=0.4A,R2=5Ω,则R2消耗的功率P2′=I2R2=(0.4A)2×5Ω=0.8W,故D错误。
14.如图甲所示,是一电子秤的原理示意图,电源电压为6V,保护电阻R0=60Ω,电压表量程为0~3V,压力传感器R的阻值随所受压力变化的图像如图乙所示。托盘放在传感器上,电路就接通,电源电压恒定不变,不计电源内阻和托盘的质量,取g=10N/kg,下列说法正确的是( D )
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A.托盘不装物品时,电压表的示数为0.5V
B.当托盘上被测物品的质量增大时,则电压表示数减小
C.该电子秤的刻度是均匀的
D.当电压表的示数为1.5V时,托盘上被测物品的质量为20kg
15.如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,下列分析正确的是( A )
A.电流表A示数与电流表A2示数的差不变
B.电流表A1示数与电流表A2示数的和变大
C.电压表V示数与电流表A示数的比值变小
D.电压表V示数与电流表A2示数的乘积变大
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16、如图所示是小明在科技创新大赛中设计的一个火警报警装置的简易电路图。R为可变电阻,过压报警器检测到AB间电压高于警戒值时,会触发蜂鸣器报警。Rt为热敏电阻,一般有两种:阻值随温度升高而增大的正温度系数热敏电和阻值随温度升高而减小的负温度系数热敏电阻。要做到低温时电铃不响,火警时产生高温,电铃响起,则下列说法中正确的是(  )
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A.Rt必须是负温度系数热敏电阻
B.当高温时Rt阻值增大,A、B之间电压升高,报警器响起
C.环境温度不变时,使可变电阻增大,A、B之间电压减小
D.为了提高灵敏度,应适当减小可变电阻R的阻值
【解析】由图知,热敏电阻与可变电阻串联,过压报警器检测AB间的电压;已知过压报警器检测到AB间电压高于警戒值时,会触发蜂鸣器报警:
A、要做到低温时电铃不响,火警时产生高温,电铃响起,即温度变低(升高)时,AB间电压降低(升高),根据串联电路电压的规律,热敏电阻的电压变大(减小),由串联分压原理可知,热敏电阻的阻值应变大(减小),即用阻值随温度升高而减小的负温度系数热敏电阻;故A正确;
B、由A项解答可知,当高温时热敏电阻Rt的阻值应减小,故B错误;
C、环境温度不变时,使可变电阻增大,根据串联分压原理可知,A、B之间电压也增大,故C错误;
D、根据电阻的串联和欧姆定律可得,A、B之间电压为:UAB=/×R=/×U﹣﹣①
由①知,在温度变化同样的情况下(即Rt的阻值变化相同),当R增大时,UAB变大,更易触发蜂鸣器报警,故为了提高灵敏度应适当增大可变电阻R的阻值,故D错误。答案:A