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[试卷练习] 17.2 欧姆定律(解析版)-2022-2023学年九年级物理全一册学优生重难点易错题精练(人教版).docx

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发表于 2022-11-19 14:29:55 | 显示全部楼层 |阅读模式
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17.2 欧姆定律(解析版)-2022-2023学年九年级物理全一册学优生重难点易错题精练(人教版).docx内容摘要: 17.2 欧姆定律 同步易错题集【高频考点梳理】1、内容:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。 UU2、公式: I = 变形:R= U=IR RIU—电压—伏特(V);R—电阻—欧姆(Ω);I—电流—安培(A)3、注意事项UR= 不能被理解为导体的电阻跟这段导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比。因为电阻是导体本身的一种I性质,它的大小决定于导体的材料、长度、横截面积和温度,其大小跟导体的电流和电压无关。【必刷易错题集】一、选择题1. (2021•重庆期末)将阻值不同的电阻 R1、R2 按甲图所示电路连接,闭合开关 S 后,电流表示数为 0.4A;保持电源电压不变,再将电阻 R1、R2 按乙图所示电路进行改接,闭合开关 S 后,关于电流表的示数,下列说法中正确的是()A.一定大于 1.6AB.一定小于 0.4AC.一定大于 0.4A,但小于 0.8AD.一定大于 0.8A,但小于 1.6A解:由图甲可知,该电路为串联电路,此时电路中的电流为 0.4A;因串联电路的总电阻等于各分电阻之和,所以总电阻为:R 串=R1+R2;由图乙可知,该电路为并联电路,根据并联电路的电阻关系可知,若电阻 R1、R2 的阻值相等时,总电阻是最大的,电路中的电流是最小的,此时的总电阻为:R 并=或 R 并= ;R 串:R 并=(R1+R2): =4:1,由于电源电压相同,根据 I=可知,并联电路的总电流是串联电路总电流学科 网(北 京)股 份有限 公司的 4 倍,即电流表示数为 1.6A;根据题意可知,电阻 R1、R2 的阻值不同,根据并联电路的电阻特点可知,此时并联电路的总电阻相对于电阻 R1、R2 的阻值相等时的总电阻是变小的,根据欧姆定律可知,电流会变大,即电流表示数会大于 1.6A。答案:A。2.(2022•福建模拟)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关 S,将滑动变阻器的滑片 P 由 b 端逐渐向图示位置移动的过程中( )A.电压表 V 示数变大,电流表 A1 示数变小B.电压表 V 示数变大,电流表 A2 示数变小C.电压表 V 的示数与电流表 A2 示数的比值不变D.电压表 V 的示数与电流表 A1 示数的比值变大解:由电路图可知,R1 与 R2 并联,电流表 A1 测干路电流,电流表 A2 测 R1 支路的电流,电压表 V 测电源两端的电压;因电源的电压保持不变,所以,滑片移动时,电压表 V 的示数不变;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 R1 支路的电流不变,即电流表 A2 的示数不变,则电压表 V 的示数与电流表 A2 示数的比值不变;将滑动变阻器的滑片 P 由 b 端逐渐向图示位置移动的过程中,变阻器接入电路中的电阻变小,由 I= 可知,通过 R2 的电流变大,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以干路电流变大,即电流表 A1 的示数变大;电压表 V 的示数不变,电流表 A1 示数变大,电压表 V 的示数与电流表 A1 示数的比值变小;综上所述,C 正确,ABD 错误。答案:C。3. (2021•广东模拟)如图所示,设电源电压保持不变,R0=10Ω.当闭合开关 S,滑动变阻器的滑片 P 在中点 c 时,电流表的示数为 0.3A,移动滑片 P 至 b 端时,电流表的示数为 0.2A.则电源电压 U 与滑动变阻器的最大阻值 R分别为()学科 网(北 京)股 份有限 公司A.U=3V,R=5Ω B.U=6V,R=20Ω C.U=6V,R=10Ω D.U=3V,R=15Ω解:闭合开关 S,滑动变阻器的滑片 P 在中点 c 时,电阻 R0 和滑动变阻器 Rc=R 串联;∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,∴根据欧姆定律可得,电路中的电流:I== =0.3A﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①移动滑片 P 至 b 端时,电阻 R0 和滑动变阻器 Rb=R 串联;此时电路中的电流:I′= = =0.2A﹣﹣﹣﹣﹣②由①②两式可得:U=6V,R=20Ω。答案:B。4.(2022•淄博模拟)图甲是一种测力装置部分结构的示意图。横梁 OA 上下表面各有一张完全一样的可变电阻片R1 和 R2,串联在有恒定电流的电路中(图乙),在 A 端施加向下的力 F,横梁向下弯曲,R1 拉伸,R2 压缩。根据它们两端电压的差值即可测量力的大小,下列有关分析错误的是( )A.R1 和 R2 的电流相等B.R1 的电阻增大C.R1 两端的电压小于 R2 两端的电压D.R1 和 R2 两端电压差越大,A 端受到的压力越大解:A、由图可知,两个电阻串联,在串联电路中,各处的电流是相同的,所以通过两个电阻的电流相同,故 A正确;B、在压力的作用下,横梁向下弯曲,R1 被拉伸,即 R1 变长,横截面积变小,因此 R1 电阻变大;而 R2 被压缩,即 R2 变短,横截面积变大,因此 R2 电阻变小,故 B 正确;C、在 R1 和 R2 发生形变前是完全一样的,即 R1 和 R2 发生形变前的电阻相同,因此发生形变后,R1 的电阻大于R2 的电阻,通过两个电阻的电流相同,根据 U=IR 可知,R1 两端的电压大于 R2 两端的电压,故 C 错误;D、根据欧姆定律可知,R1 和 R2 两端电压的差值越大,说明 R1 和 R2 的阻值的差值越大,所以 R1 被拉伸的更长,学科 网(北 京)股 份有限 公司R2 被压缩的越短,从而说明 A 端受到的压力越大,故 D 正确。答案:C。5. (2021•乌鲁木齐期末)如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1=2R2,闭合 S、S1,断开 S2 时,电压表示数为 5V,闭合 S、S2,断开 S1 时,电压表示数为 7V,则 R:R2 为()A.3:2 B.4:1 C.5:7 D.7:5解:当闭合 S、S1,断开 S2 时,R1 与 R 串联,电压表测 R 两端的电压;当闭合 S、S2,断开 S1 时,R2 与 R 串联,电压表测 R 两端的电压;由 I= 可得,两种情况下的电流之比: = = = = ,因电源的电压一定时,电流与电阻成反比,所以, = = = ,整理可得: = 。答案:A。6.(2022•十堰模拟)如图 a 是一个用电压表的示数反映温度变化的电路原理图,其中电源电压 U=4.5V 且保持不变,电压表量程为 0~3V,R0 是 300Ω的定值电阻,R1 是热敏电阻,其电阻随环境温度变化的关系如图 b 所示。若闭合开关 S()A.环境温度为 40℃时,热敏电阻阻值是 150Ω学科 网(北 京)股 份有限 公司B.电压表 V 示数越小,环境温度越高C.电压表的最小示数是 1.5VD.此电路允许的最高环境温度为 60℃解:(1)由图 b 可知,环境温度为 40℃时,热敏电阻阻值是 200Ω,故 A 错误;(2)因串联电路中各处的电流相等,所以,由 I=可知,当电压表 V 示数越小时,电路中的电流越小,由 R= 可知,电路中的总电阻越大,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,热敏电阻的阻值越大,由图乙可知,环境的温度越低,故 B 错误;(3)由图象可知温度为 0℃时,热敏电阻的阻值最大 R1 大=300Ω,此时电压表的示数最小,此时电路中的电流:I 小= ==0.0075A,电压表的最小示数:U0 小=I 小 R0=0.0075A×300Ω=2.25V,故 C 错误;(4)当电压表的示数 U0=3V 时,电路允许测量的温度最高,此时电路中的电流:I= ==0.01A,电路中的总电阻:R= ==450Ω,热敏电阻的阻值:R1=R﹣R0=450Ω﹣300Ω=150Ω,由图象可知,此电路允许的最高环境温度为 60℃,故 D 正确。答案:D。7. (2021•石家庄期末)如图所示电路中,电源两端电压保持不变,闭合开关 S,将滑动变阻器的滑片 P 由 b 端向 a端滑动一段距离,电压表 V1、V2 示数的变化量分别为ΔU1、ΔU2,电流表示数的变化量为ΔI,不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列判断正确的是( )学科 网(北 京)股 份有限 公司A.电压表 V1 示数变大,电压表 V2 示数变大,电流表示数变大B.电压表 V1 示数变大,电压表 V2 示数变小,电压表 V2 与 V1 的示数之差不变C.定值电阻 R1 的阻值为D.滑动变阻器两端的电压减少了ΔU1﹣ΔU2解:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器和定值电阻串联,电压表 V1 测灯泡 L 两端的电压,电压表 V2 测灯泡和滑动变阻器两端的电压之和,电流表测电路中的电流;AB、将滑动变阻器的滑片 P 由 b 端向 a 端滑动一段距离,接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,由 I= 可知,电路中的电流变大即电流表的示数变大,由 U=IR 可知,灯泡两端的电压变大即电压表 V1 的示数变大,定值电阻两端的电压变大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,灯泡和滑动变阻器两端的电压之和变小即电压表 V2 的示数变小;因电压表 V2 与 V1 的示数之差等于滑动变阻器两端的电压,所以,电压表 V2 与 V1 的示数之差变小,故 AB 错误;C、因 R1 两端的电压 UR1=U﹣U2,所以,ΔUR1=ΔU2,根据欧姆定律可知:R1= =,故 C 正确;D、根据串联电路的电压关系可知,三个用电器两端的电压之和等于电源电压;R1 两端的电压增大量为ΔUR1=ΔU2,灯泡两端的电压增大量为ΔU1,则滑动变阻器两端电压减小量为:ΔU2+ΔU1,故 D 错误。答案:C。8. (2021•成都期末)如图所示,电源电压保持不变,其中 R0 是 0~20Ω的滑动变阻器,R 是定值电阻。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,调节 R0 当电压表读数为 2V 时,电流表读数为 1A。最后小红得到 Rx 的阻值为()学科 网(北 京)股 份有限 公司A.1Ω B.2Ω C.3Ω D.4Ω解:开关 S 掷于 b 时,该电路为 Rx、R 和 R0 的串联电路,电流表测电路中的电流,电压表测 R 两端的电压;已知此时电压表读数为 2V,即 R 两端的电压为 UR=2V,已知电流表读数为 1A,即电路中的电流为 I=1A,由欧姆定律可知电阻 R 的阻值为:;开关 S 掷于 a 时,该电路为 Rx、R 和 R0 的串联电路,电流表测电路中的电流,电压表测 Rx 和 R 两端的电压;已知此时电压表读数为 2.5V,即 Rx 和 R 两端的电压为:UR′+Ux=2.5V,已知电流表的读数为 0.5A,即电路中的电流为 I′=0.5A,则有:I′R+I′Rx=2.5V,代入数据解得:Rx=3Ω,故 A、B、D 错误,C 正确。答案:C。9.(2021•安庆期末)如图甲的电路中,电源电压保持不变,闭合开关后,滑片 P 由 b 端滑到 a 端,电流表示数 I与电压表示数 U 的变化关系如图乙所示,则下列说法不正确的是( )A.电源电压是 9VB.定值电阻 R 的阻值是 6ΩC.滑动变阻器的阻值范围是 0~18ΩD.若定值电阻出现接触不良时电流表的示数是 0解:AB、由电路图可知,闭合开关,当滑片在 a 端时,电路为 R 的简单电路,此时电路中的电流最大,由图象可知,电源的电压 U=9V,电路中的电流 I=1.5A,故 A 正确;由 I= 可知,电阻 R0 的阻值:R= = =6Ω,故 B 正确;C、当滑片位于 b 端时,R0 与滑动变阻器的最大阻值串联,此时电路中的电流最小,电压表的示数最小,由图象可知,R0 两端的电压 U0=3V,电路中的最小电流 I′=0.5A,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,滑动变阻器两端的电压:U 滑=U﹣U0=9V﹣3V=6V,学科 网(北 京)股 份有限 公司滑动变阻器的最大阻值:R 滑= = =12Ω,故 C 错误;D、若定值电阻出现接触不良时,电路断路,电流表的示数是 0,故 D 正确。答案:C。10.(2021•上海模拟)如图所示,电源电压保持不变,所有电路元件完好。以下说法正确的是()A.断开开关 S,电压表和电流表均无示数B.开关 S 从断开到闭合时,电流表示数变大,电压表示数不变C.闭合开关 S,滑片 P 向右移动的过程中,电压表示数变小D.闭合开关 S,滑片 P 向右移动的过程中,电压表与电流表示数的比值变小解:A、断开开关 S,电压表与电阻串联接在电源的两极上,电流表的示数为 0,电压表测量的是电源电压,有示数,故 A 错误;B、开关 S 闭合时,该电路为串联电路,电路中有电流,即电流表示数变大;电压表测量电阻 R1 两端的电压,根据串联电路的电压关系可知,电压表示数变小,故 B 错误;C、闭合开关 S,滑片 P 向右移动的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电流变小,根据=IR 可知,电阻R1 两端的电压变小,电压表示数变小,故 C 正确;D、闭合开关 S,滑片 P 向右移动的过程中,电压表与电流表示数的比值为 R1 的阻值,保持不变,故 D 错误。答案:C。11.(2021•重庆期末)如图所示电路,电源两端电压为 U=4.5V 且保持不变,电阻 R1=10Ω,滑动变阻器 R2 上标有“20Ω 1A”的字样,电流表的量程为 0~0.6A,两个电压表的量程均为 0~3V,在保证电路安全的条件下,下列说法中正确的是()A.电流表 A 的示数范围为 0.15~0.3A学科 网(北 京)股 份有限 公司B.电压表 V2 示数范围为 0~3VC.电压表 V1 示数范围为 0~3VD.滑动变阻器 R2 的阻值取值范围为 0~20Ω解:由电路图可知,R1 与 R2 串联,电压表 V1 测 R1 两端的电压,电压表 V2 测 R2 两端的电压,电流表测电路中的电流。(1)当电压表 V1 的示数 U1max=3V 时,电路中的电流最大,变阻器接入电路中的电阻最小,则 Imax= = =0.3A<0.6A,因串联电路中各处的电流相等,没有超过电流表的量程,所以,电路中的最大电流 Imax=0.3A;根据串联电路中总电压等于各分电压之和可知:R2 两端的最小电压 U2min=U﹣U1max=4.5V﹣3V=1.5V,变阻器接入电路中的最小阻值:R2min== =5Ω;(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小,即 Imin= ==0.15A,此时电压表 V2 的示数:U2=IR2=0.15A×20Ω=3V,不超过电压表所选量程;所以,电流表 A 的示数范围为 0.15A~0.3A,故 A 正确;此时,电阻 R1 两端的最小电压:U1min=U﹣U2=4.5V﹣3V=1.5V,所以,电压表 V2 示数范围为 1.5V~3V,故 B 错误;电压表 V2 示数范围为 1.5V~3V,故 C 错误;滑动变阻器 R2 的阻值取值范围为 5Ω~20Ω,故 D 错误。答案:A。12.(2021•成都期末)如图所示的电路中,电路元件及连接均完好,电源电压恒为 3V,小灯泡 L1、L2 和 L3 各自正常工作时流过的电流均为 0.3A,下列说法错误的是( )学科 网(北 京)股 份有限 公司A.开关 S1 和 S2 断开,电压表的示数为 3V,再闭合 S2,电压表示数不变B.开关 S1 和 S2 断开,电流表 A1 测 L2 的电流,再闭合 S2,A1 仍测 L2 的电流,A1 示数不变C.先将开关 S1 和 S2 均闭合,再同时断开 S1 和 S2 电流表 A1 和 A2 示数均变小D.开关 S1 和 S2 闭合,有电流流过的灯泡恰好都正常发光,电流表 A1 的示数为 0.6A解:A、开关 S1 和 S2 断开时,L2 与 L1 串联,电压表测电源两端的电压,电源电压为 3V,则电压表示数为 3V;再闭合 S2 后,L1 被短路,电路为 L2 的简单电路,电压表仍测电源两端的电压,故电压表示数不变,故 A 正确;B、开关 S1 和 S2 断开时,L2 与 L1 串联,电流表 A1 测电路中的电流,即测量的是 L2 的电流;再闭合 S2 后,L1被短路,电路为 L2 的简单电路,电流表 A1 测 L2 的电流,根据串联电路的电阻关系可知,此时的总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,即电流表 A1 示数变大;故 B 错误;C、开关 S1 和 S2 闭合,L3 与 L2 并联,电流表 A1 测干路电流,电流表 A2 测 L3 的电流;开关 S1 和 S2 断开时,L2 与 L1 串联,L3 不接入电路中,则通过的电流为 0,即电流表 A2 示数变小;由于 L2 与 L1 串联,根据串联电路的电阻关系可知,电路的总电阻变大,则总电流会减小,即电流表 A1 测示数变小,故 C 正确;D、开关 S1 和 S2 闭合,L1 与 L2 并联,电流表 A1 测干路电流,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且两灯泡恰好都正常发光,故电流表 A1 的示数为 0.3A+0.3A=0.6A,故 D 正确;本题选错误的;答案:B。二、填空题13.(2021•赣州期末)两只定值电阻,甲标有“10Ω 1A”,乙标有“15Ω 0.8A” ,把它们串联在同一电路中,电路中允许通过的最大电流为0.8 A,把它们并联在同一电路中,电路两端允许的最大电压为10 V。解:(1)串联电路中各处的电流相等,所以两只电阻串联时,电路中的最大电流 I=I 乙=0.8A,学科 网(北 京)股 份有限 公司(2)根据欧姆定律可得,两电阻两端允许所加的最大电压:U 甲=I 甲 R 甲=1A×10Ω=10V,U 乙=I 乙 R 乙=0.8A×15Ω=12V;并联电路中各支路两端的电压相等,所以两只电阻并联时,电路中的最大电压 U′=U 甲=10V。答案:0.8;10。14.(2022•昭通期中)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,定值电阻 R1=10Ω,滑动变阻器 R2 标有“50Ω 2A”字样,电流表的量程为“0~3A”。只闭合开关 S1,电流表的示数为 0.8A,则电源电压为8 V。闭合开关 S1、S2,滑动变阻器允许接入电路中的最小电阻为4 Ω。解:由电路图可知,闭合开关 S,只有 R1 连入电路,电流表测量 R1 的电流,根据 I= 可得电源电压;U=I1R1=0.8A×10Ω=8V,闭合开关 S1、S2,定值电阻 R1 和滑动变阻器 R2 并联,电流表测干路电流。因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,流过 R1 的电流不变,,滑动变阻器 R2 标有“50Ω 2A”字样,已知电流表的量程为“0~3A”则流过 R2 的最大电流时,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,I 大=I2 大+I1=2A+0.8A=2.8A<3A,所以,流过 R2 的最大电流为 2A,根据 I= 可得滑动变阻器接入电路中的最小阻值:R2 小= = =4Ω。答案:8;4。15.(2022•绵阳模拟)现有一热敏电阻,其阻值 R 随温度 t 的升高而减小,部分数据如表所示,利用它可以制作温度报警器,其电路的一部分如图所示,图中两个虚线框内一个接热敏电阻,一个接定值电阻,电源电压恒为 12V,当图中的输出电压达到或超过 8V 时,便触发报警器(图中未画出)报警,不考虑报警器对电路的影响。要求环境温度达到或超过 40℃时开始报警,则热敏电阻应接在虚线框2 (填数字)内,另一虚线框内定值电阻阻值为2.2 kΩ.若将虚线框内两元件对调,则报警器报警的最高温度为10 ℃。学科 网(北 京)股 份有限 公司环境温度 t/℃ 5 102030405060热敏电阻 R/kΩ6.0 4.4 2.8 1.8 1.1 0.8 0.7 (1)当环境温度是 40℃时,热敏电阻的阻值是 1.1kΩ,此时输出电压为 8V,当环境温度超过 40℃时,热敏解:电阻的阻值变小,输出电压超过 8V,说明环境温度从 40℃升高时,热敏电阻两端的电压变小,定值电阻两端的电压变大,即输出电压变大,故热敏电阻接在 2 位置,定值电阻接在 1 位置;(2)当热敏电阻接在 2 位置,定值电阻接在 1 位置,环境温度是 40℃,热敏电阻是 1.1kΩ,此时定值电阻两端的电压是 8V,根据串联电路总电压等于各串联导体两端电压之和可知,热敏电阻两端的电压 U 热=U﹣U 定=12V﹣8V=4V,根据串联电路电流相等可得:I== ,代入数据有, = ,则定值电阻的阻值 R 定=2200Ω=2.2kΩ;(3)当热敏电阻和定值电阻的位置互换,定值电阻的阻值是 2.2kΩ,输出电压为 8V,即热敏电阻两端的电压是8V,根据串联电路电压特点得,定值电阻两端的电压 U'定=U﹣U'热=12V﹣8V=4V,根据串联电路电流相等可得:I'= = ,代入数据有, = ,则热敏电阻的阻值 R'热=4400Ω=4.4kΩ,由表格数据知,当热敏电阻的阻值是 4.4kΩ时,环境温度是 10℃。答案:2;2.2;10。16.(2022•商丘模拟)将小灯泡 L 和电阻 R 接入如图所示的电路中电源电压不变。只闭合开关 S1 时,小灯泡 L 的实际功率为 1W,此时小灯泡正常发光。图乙是小灯泡 L 和电阻 R 的 I﹣U 图像,则电源电压为2 V,再闭学科 网(北 京)股 份有限 公司合开关 S2 后,电流表示数为 0.7 A,小灯泡正常发光时的电阻 4 Ω。解:(1)由图甲可知,只闭合 S1 时,该电路为只含有 L 的简单电路,电流表测电路中的电流;此时灯泡正常发光,且灯泡的实际功率为 1W,由 P=UI 结合图乙的数据可知,此时 L 两端的电压为 UL=2V,通过 L 的电流为 IL=0.5A,则电源电压为:U=UL=2V;(2)再闭合 S2 时,该电路为 L 和 R 的并联电路,电流表测干路的电流;并联电路中各个支路之间互不影响,因此通过 L 的电流不变;并联电路中电源电压等于各个支路两端的电压,由图乙可知此时通过 R 的电流为 IR=0.2A,由并联电路的电流特点可知干路的电流为:I=IL+IR=0.5A+0.2A=0.7A,即电流表的示数为 0.7A;(3)由 I= 可知灯泡正常发光时的电阻为:。答案:2;0.7;4。17.(2021•乌鲁木齐期末)电阻触摸屏在手机等设备上已普遍使用,当手指在触摸屏表面施以一定的压力时,触摸屏通过分别识别触摸点的水平与竖直位置,从而确定触摸的位置.其工作原理利用了在材料、横截面积一定时,导体的长度越长,导体的电阻就越大的规律。以竖直方向为例,触摸屏相当于一根电阻丝,触摸时,触摸点 P将电阻丝分为上下两部分,设上部分电阻为 R1,下部分电阻为 R2,结构可等效为如图所示电路,电源电压不变。当触摸点在竖直方向移动时,若测得 R2 两端电压增大,则可知 R2 阻值增大 ,电路中电流 不变 (以上两空选填“增大”、“减小”或“不变” )。学科 网(北 京)股 份有限 公司解:由题意可知,上部分电阻 R1 和下部分电阻 R2 串联,且总电阻不变,当触摸点在竖直方向移动时,若测得 R2 两端电压增大,由串联电路的分压特点可知,R2 阻值增大,由 I= 可知,电源电压和电路的总电阻均不变时,电路中电流不变。答案:增大;不变。18.(2021•鄂州模拟)如图 a 所示的电路,电源电压保持不变。闭合开关 S,调节滑动变阻器,两电压表的示数随电路中电流变化的图象如图 b 所示,根据图象的信息可知: 甲 (选填“甲”或“乙”)是电压表 V1 示数变化的图象,电源电压为6 V,电阻 R1 的阻值为 20 Ω。 (1)由 a 电路图可知,当滑动变阻器的滑片 P,向右移动时,连入电阻变大,电路中电流变小,R1 两端的电解:压同时变小,电源电压保持不变,R2 两端的电压就要变大;结合图 b 可知,甲是 R1 的 U﹣I 图象即电压表 V1 示数变化的图象,乙是 R2 的 U﹣I 图象即电压表 V2 示数变化的图象;(2)由图象可知,当 U1=U2=3V 时,I=0.15A,∵串联电路中总电压等于各分电压之和,∴电源电压 U=U1+U2=3V+3V=6V;∵I=,∴R1= = =20Ω。学科 网(北 京)股 份有限 公司答案:甲;6;20。三、实验探究题19.(2021•滨州中考)在“探究电流与电压关系”的实验中,图甲是某实验小组设计的电路,电源电压 3V 保持不变。(1)请用笔画线代替导线,在图甲中完成电路连接,要求滑片 P 向 B 端滑动时,电流表的示数变小。(2)连接电路时,开关应该 断开 。闭合开关前,滑动变阻器的滑片 P 应置于 B (选填“A”或“B”)端。(3)检查无误后,闭合开关发现电流表几乎无示数,电压表示数接近 3V。移动滑片 P,两电表示数均无变化,则电路故障可能是 R 断路 。(4)排除故障后,移动滑片 P 到某一位置时电流表示数如图乙所示,此时通过定值电阻 R 的电流为 0.3 A。(5)实验中测得五组数据,并绘制出定值电阻 R 的 I﹣U 图象如图丙所示。由图象可得:①实验中所用定值电阻 R 的阻值为5 Ω;②实验结论: 导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比 。(6)结合所测数据分析,本实验所用滑动变阻器的最大阻值应不小于25 Ω。解:(1)滑片 P 向 B 端滑动时,电流表的示数变小,说明变阻器连入电路的阻值变大,所以应选择 C 接线柱将其串联入电路中,如图所示:(2)为了保护电路,连接电路时,应断开开关,将变阻器滑片置于最大值 B 端;(3)闭合开关,发现灯泡不亮,电流表几乎无示数,说明电路可能有断路,电压表有示数,接近电源电压,说明电压表与电源连通测电源电压,则导致这种现象可能的原因是 R 断路,这样电压表被串联入电路中,所以移动滑片,两表示数无变化;学科 网(北 京)股 份有限 公司(4)由图乙知,电流表选用小量程,分度值为 0.02A,读数是 0.3A;(5)①由图象知,当 R 两端电压为 2V 时,通过的电流为 0.4A,根据 I= 可得,R== =5Ω;②由图丙知,绘制出电阻 R 的 I﹣U 图象为过原点的直线,据此可得结论:导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;(6)根据图象知,五次实验中,R 两端电压最小为 0.5V,根据串联电路的特点知,此时变阻器两端电压为 3V﹣0.5V=2.5V,通过变阻器的电流为 0.1A,此时变阻器连入电路的阻值 R 滑= = =25Ω,实验所用滑动变阻器的最大阻值应不小于 25Ω。答案:(1)见上图;(2)断开;B; (3)R 断路;(4)0.3;(5)①5;②导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;(6)25。20.(2022•成都模拟)“测体温”是防疫期间的标配,同学们每天上学前也要测量体温。小邦用的是电子体温计,他查阅百度得知,电子体温计的探测器是热敏电阻,其阻值随着温度的变化而变化。小邦买来一个热敏电阻,准备设计并制作一支模拟电子体温计。他计划先测出此热敏电阻在不同温度时的阻值,按照图甲所示连接了实验电路。RT 为热敏电阻,实验时,RT 置于温控箱(图中虚线区域)中。电源电压保持不变,R1 为定值电阻,R2 为电阻箱(0~9999Ω),S2 为单刀双掷开关,开关 S1 和 S2 闭合前,小邦将电阻箱 R2 的阻值调到最大。(1)小邦首先调节温控箱的温度,使 RT 温度为 32℃,闭合 S1,将 S2 接 2,读出电压表的示数为 2.4V,接着将S2 接 1,调节电阻箱 R2 的阻值,使电压表示数为2.4 V,读出 R2 的阻值即为 32℃时 RT 的阻值。逐渐升高温控箱的温度,根据上述方法测量出 RT 在不同温度时的阻值,小邦依据所测数据画出的 RT 阻值随温度变化的图象如图乙所示。( 2 ) 当 RT 的 温 度 升 至 42 ℃ 时 , 闭 合 S1 , 将 S2 接 2 , 电 压 表 示 数 为 3V , 则 R1 = 400学科 网(北 京)股 份有限 公司Ω.(3)电压表改装成温度显示仪﹣﹣温度越高,示数越大,符合要求的电路是D 。(4)确定正确的电路设计方案后,如果将 RT 置于 36.0℃的温控箱中,闭合开关,当电压表示数稳定后,电压表示数约为 2.6 V。解:(1)为测量此时 RT 的阻值,接下来的操作是:将 S2 接 1,调节电阻箱 R2 的阻值,使电压表示数为 2.4V,根据等效替代法,读出此时 R2 的阻值即为 32℃时 RT 的阻值;(2)在(1)中,RT 与 R1 串联,由欧姆定律,电路中的电流为:I1= ,根据欧姆定律和串联电路电压的规律,电源电压:U=I1RT1+UV1= ×600Ω+2.4V,同理在(2)中,U=I2RT2+UV2=×400Ω+3V,因电源电压不变,故 ×600Ω+2.4V= ×400Ω+3V,解得:R1=400Ω;U=×600Ω+2.4V=6V,(3)根据乙图知温度越高,RT 的电阻越小,分压越少,要使温度越高,电压表示数越大,需要将电压表并联在R1 的两端,故 D 符合题意。(4)由图知温度与电阻成一次函数关系,故设关系式为 RT=kT+b,将(32℃,600Ω)和(42℃,400Ω)代入关系式得,600Ω=k×32℃+b﹣﹣﹣﹣①400Ω=k×42℃+b﹣﹣﹣﹣﹣②,由①②得:k=﹣20Ω/℃,b=1240Ω,所以 RT=﹣20Ω/℃T+1240Ω,当 T=36℃时,RT 的温度为:RT′=﹣20Ω/℃×36℃+1240Ω=520Ω;学科 网(北 京)股 份有限 公司此时电路的电流为:I′= = = A,电压表的示数为:UV=I′R1=A×400Ω≈2.6V。答案:(1)2.4;(2)400;(3)D;(4)2.6。四、计算题21.(2021•六盘水模拟)如图所示,甲为电路的连接情况,R1=20Ω,R2 为滑动变阻器,乙为 R3 的 I﹣U 图象,电源电压保持不变。当 S1 闭合,S2 断开时,若滑片 P 在 a 端,则电流表示数为 0.6A;若滑片 P 在 b 端,则电压表示数为 8V.求:(1)电源电压。(2)滑动变阻器 R2 的最大阻值。(3)当 S1、S2 均闭合,且滑片 P 在 a 端时,求电流表的示数。解:(1)当 S1 闭合,S2 断开时,滑片 P 在 a 端,电路为 R1 的简单电路,电流表测电路中的电流,由 I= 可得,电源电压:U=IaR1=0.6A×20Ω=12V;(2)当 S1 闭合,S2 断开时,滑片 P 在 b 端,R2 接入电路的电阻最大,电压表测 R2 两端的电压,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R1 两端的电压:U1=U﹣U2=12V﹣8V=4V,因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流:Ib== ,即 = ,解得:R2=40Ω;(3)当 S1、S2 均闭合,且滑片 P 在 a 端时,R1 与 R3 并联,电流表测干路电流,学科 网(北 京)股 份有限 公司由图乙可知,当 R3 两端的电压 U3=6V 时,通过的电流 I3=0.3A,则 R3 的阻值:R3= = =20Ω,因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,所以,电路中的总电阻:R== =10Ω,干路电流表的示数:I== =1.2A。答:(1)电源电压为 12V;(2)滑动变阻器 R2 的最大阻值为 40Ω;(3)当 S1、S2 均闭合,且滑片 P 在 a 端时,电流表的示数为 1.2A。22.(2022•南昌模拟)如图所示,电源电压可调,小灯泡上标有“6V 0.5A”的字样(不考虑温度对小灯泡电阻的,电流表量程 0~0.6A,电压表量程 0~3V,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”影响) 。(1)电源电压调至 6V,闭合开关 S1 和 S2,移动滑动变阻器滑片 P,使小灯泡正常发光,电流表示数为 0.6A,则电压表的示数是多少?R0 的阻值是多少?(2)电源电压调至 8V,断开开关 S1,闭合开关 S2,为了保证电路安全,求滑动变阻器的阻值变化范围。解:(1)闭合开关 S1 和 S2,灯泡 L 与滑动变阻器 R 串联后再与 R0 并联,电流表测干路电流,电压表测 R 两端的电压,因并联电路中各支路两端的电压相等,且串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,灯泡正常发光时,电压表的示数:UR=U﹣UL=6V﹣6V=0V,此时通过灯泡的电流 IL=0.5A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,学科 网(北 京)股 份有限 公司所以,通过 R0 的电流:I0=I﹣IL=0.6A﹣0.5A=0.1A,由 I= 可得,R0 的阻值:R0== =60Ω;(2)灯泡的电阻:RL== =12Ω,断开开关 S1,闭合开关 S2,灯泡 L 与滑动变阻器 R 串联,电压表测 R 两端的电压,电流表测电路中的电流,因电源的电压 U′>UL,所以,灯泡正常发光时,电路中的电流最大,即 I 大=0.5A,此时电路中的总电阻:R 总= ==16Ω,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,滑动变阻器接入电路中的最小阻值:R 小=R 总﹣RL=16Ω﹣12Ω=4Ω,当电压表的示数 UR 大=3V 时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,L 两端的电压:UL′=U′﹣UR 大=8V﹣3V=5V,因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流:I′==,即= ,解得:R=7.2Ω,所以,滑动变阻器的阻值变化范围为 4Ω~7.2Ω。答:(1)电压表的示数是 0V,R0 的阻值是 60Ω;(2)滑动变阻器的阻值变化范围为 4Ω~7.2Ω。学科 网(北 京)股 份有限 公司学科 网(北 京)股 份有限 公司
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