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文档简介
2023北京版物理中考
专题十三欧姆定律
五年中考
考点1电流、电压和电阻
1.(2019北京,21,4分)(1)如图1所示,电阻箱的示数为2035Q。
(2)如图2所示,电流表的示数为0.52A。
解析⑴电阻箱示数为2x1000Q+OxlOOQ+3xl00+5x10=2035Q;⑵电流表使用的是
0-0.6A的量程,分度值为0.02A,电流表示数为0.524
2.(2020北京31,3分)在其他条件相同的情况下,电阻较小的导体,其材料的导电性能较强。如图所示的电
路中,Ri是甲种材料制成的电阻丝,总是乙种材料制成的电阻丝,它们的横截面积相同,长度分别为卜、b且
Zi>Z2«闭合开关S后,观察到电流表Ai的示数人大于电流表A2的示数瓦请分析并判断甲、乙两种材料
导电性能的强弱。
答案见解析
解析利用截长补短法,控制变量相同进行比较。根据/?=彳可知,当凡、/?2两端电压相等且人〉小时,则
用<玲;若只是将甲材料制成的电阻丝的长度减小至22,则其电阻减小为4;总'<&又因为总<&所以
e'<&即当甲、乙两种材料制成的电阻丝的长度和横截面积都相等时,将'<&所以甲材料的导电性能
较强。(其他解法正确的,均可相应得分)
一题多解
利用比值法。由图可知,后和总并联,后两端的电压等于《2两端的电压,通过总的电流五大于通过后的电
流均由生苧可知,总</?2;电阻丝后和电阻丝后的横截面积相同,长度分别为44且4>/2,所以单位长度电阻
值满足皆〈暑关系,因为在其他条件相同的情况下,电阻较小的导体,其材料的导电性能较强,所以甲材料导电性能较
L1L2
强。
3.(2022北京,23,4分)为研究热敏电阻用的阻值与温度的关系,小京按如图所示的电路进行实验,其中
电源两端电压〃不变,用为定值电阻。实验中,他将已做防水处理的热敏电阻用先后浸没在温度为h、
机口?3的水中,闭合开关,分别读出对应电流表A的示数人£和A发现AJ(人已知,请分
析并说明热敏电阻&的阻值与温度的关系。
I—(=>
答案电源两端电压〃不变,R1为定值电阻,依据欧姆定律和串联电路特点,可得/?2=7-总,在h<t2Vt3
的情况下,五可得出热敏电阻/?2的阻值逐渐变小,因此热敏电阻#2的阻值随温度的升高而减小。
考点2欧姆定律
4.(2019北京,11,2分)如图所示的电路中,电源两端电压保持不变,当开关S闭合时,灯L正常发光。如果将
滑动变阻器的滑片P向右滑动,则下列说法中正确的是(D)
A.电流表的示数变大,灯L变亮
B.电流表的示数变大,灯L变暗
C.电流表的示数变小,灯L变亮
D.电流表的示数变小,灯L变暗
解析此电路是个串联电路,在滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,使串联电路的总电
阻变大,电源电压不变的情况下,根据欧姆定律/=。次可知,电路中的电流变小,通过灯泡中的电流与电
路中的电流相等,也是变小的,根据凡"凡可知,此时灯L变暗。因此D选项正确。
解题思路
从滑动变阻器的滑片P向右滑动切入,由电阻变化得出电流的变化,进而得出灯实际功率的变化及灯的亮暗变
化。
5.(2018北京,12,2分)小海设计了一种测定油箱内油量的模拟装置,如图所示,其中电源两端电压保持不
变,岛是定值电阻,/?是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片P跟滑杆的一端连接,滑杆可以绕固定轴O
转动,另一端固定着一个浮子。油箱中的油量减少时,浮子随油面下降,带动滑杆使变阻器的滑片P向上移动,
从而引起电流表的示数发生变化。下列说法中正确的是(A)
A.电流表示数变小时,表明油箱中的油量减少
B.电流表示数变小时,电阻&两端电压变大
C.当油箱中的油量减少时,电流表示数变大
D.当油箱中的油量减少时,变阻器/?连入电路的电阻变小
解析电流表示数变小时,说明滑动变阻器连入电路的电阻变大,滑片向上移动,表明油量减少,A选项正
确;电流变小时,由/=阳)可知两端电压变小,B选项错误;当油量减少时,浮子向下运动,滑片向上滑
动,滑动变阻器连入电路的电阻变大,由/=广可知,。不变,/?总变大,则/变小,C、D选项错误。
6.(2020北京,10,2分)如图所示是一种温度测试仪的电路将为定值电阻E为热敏元件(阻值随温度升高而
减小,电路图符号4)。电源两端的电压不变,闭合开关S,当所测物体温度升高时,下列判断正确的是(D)
A.电流表示数变小B.电流表示数不变
C.电压表示数变小D.电压表示数变大
解析飞、©串联,电流表测电路中的电流,电压表测后两端的电压。当所测物体温度升高时,热敏元
件/?2的阻值减小,串联电路的总电阻减小,电源电压不变,由可知电路中的电流变大,A、B错误;总为
定值电阻,通过取的电流变大,由〃1=/总可知,尼两端电压变大,c错误,D正确。
解题关键
从热敏元件阻值变化入手,利用串联电路特点及欧姆定律进行分析。
7.(2019北京,31,6分)某同学测量额定电压为2.5V的小灯泡L在不同电压下的电阻。
Q)他连接了如图1所示的实验电路,其中有一个元件与导线连接有误,这个元件是:1g动变阻蓬_。
图1
(2)改正(1)中的错误后,闭合开关,调节滑动变阻器滑片,进行多次测量,测量的数据如表所示。
电压UN0.91.31.72.12.5
电流外0.180.220.240.260.28
请完成下列问题:
①小灯泡L正常发光时的电阻Rt=8.9Q,(结果保留一位小数)
②若将与上述小灯泡L规格完全相同的两个小灯泡串联接入电路,如图2所示。闭合开关,调节滑动变阻器
滑片使电压表的示数为1.8V,则电流表的示数应为0.18A。
L-<Y)-J中
——I——।
图2
解析(1)滑动变阻器的正确连接方法是接上、下各一个接线柱。(2)①小灯泡正常发光时的电阻
凡=3=器=8.9Q;②规格完全相同的两个小灯泡串联时,它们的总电压为1.8V,每只小灯泡两端的电
压为0.9V,从实验记录表中可知,通过小灯泡的电流为0.18A,则电流表的示数应为0.18A。
易错警示
受温度影响,不同电压下小灯泡的电阻不同,要根据所提问题具体分析,不能乱套公式。
北京分)如图甲所示是测量未知电阻&的实验电路,电源两端电压不变,定值电阻
8.(2020,30,6&=30Qo
请补充完成主要实验步骤,并进行数据处理。
甲
乙
(1)实验步骤
①只闭合开关s、S1,读出并记录电流表示数小
②只闭合开关s、S2,读出并记录电流表示数6(如图乙所示)。
③计算&的阻值。
(2)数据记录与处理(请你补充完整表中①②位置的数据)
表实验数据记录表(定值电阻&=30Q)
h/KRxSl
答案(2)①0.5②20
解析本题主要考查的是特殊方法测电阻中的单安法。Q)由①可知当只闭合开关S、Si时,两电阻并
联,电流表测的是通过&的电流为五,则。=为4;只闭合开关S、S2,电流表测得干路电流为6则通过Rx
的电流为所以/?产当。
(2)电流表的接线柱为和"0.6",读小量程,示数为0.5A,即6=0.5片&=膂=鬻照=20。。
12一,1U.5A-U.NA
解题关键
通过电流表获得未知电阻中的电流,通过电流表和已知电阻获得未知电阻两端的电压。
9.(2021北京,22,5分)小圆想探究通过导体的电流与导体的电阻之间的关系,他利用干电池、电流表、电压
表、多个阻值不同且已知的定值电阻、开关及导线,设计了如图所示的电路。实验中,他将定值电阻/?接入
电路中,读出相应的电流表的示数并观察电压表的示数,记录实验数据。将/?换为不同阻值的另一个电阻后,
小圆观察到电压表的示数增大了。小圆意识到自己的实验设计不能实现探究目的。
R
4
(1)请你写出小圆的实验设计不能实现探究目的的原因:不能控制电阻两端的电压不变;
(2)请你画出能够实现探究目的的电路图(可以添加适当的实验器材);
(3)依据你设计的电路图,针对小圆不能实现探究目的的原因,写出操作的方法。
答案(2)如图
(3)更换不同阻值的电阻后,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数与上次示数相等。
解析本题是探究"通过导体的电流与导体的电阻之间的关系",要控制导体两端的电压不变。由于将
不同阻值的电阻接入电路时,电阻两端的电压发生变化,不能控制电阻两端电压不变,因此小圆的实验设
计不能实现探究目的;可以在电路中串联接入一个滑动变阻器,改变定值电阻的同时,控制定值电阻两端
的电压不变;更换不同阻值的电阻后,调节滑动变阻器的滑片使定值电阻两端电压不变,同时记录对应的
电流值和电阻阻值。
10.(2018北京33,3分)如图所示,电源两端电压〃为9V并保持不变,电阻后阻值为10闭合开关S
后,电流表A的示数/为1.2A.
求:(1)电流表Ai的示数A;
(2)电阻&的阻值。
答案(1)0.9A(2)30。
解析闭合开关S后,等效电路如图所示
QUO
(1历=幺=旦=0.9A
'7Rtion
(2)h=I-h=1.2A-0.9A=0.3A
兄=巳二其=30Qo
I20.3A
三年模拟
基础练
一、选择题(每小题2分,共20分)
1.(2022东城一模,7)关于一段粗细均匀的铝合金丝的电阻,通常情况下,下列说法中正确的是(A)
A.合金丝的电阻跟该合金丝的长度有关
B.合金丝的电阻跟该合金丝的横截面积无关
C.合金丝两端的电压越大,该合金丝的电阻越小
D.通过合金丝的电流越小,该合金丝的电阻越大
解析粗细均匀的铝合金丝,其电阻跟该合金丝的长度有关,故A正确;电阻大小与导体的长度、横截面
积和材料有关,因此合金丝的电阻跟该合金丝的横截面积有关,故B错;电阻是导体本身的一种属性,其大
小与电压和电流的大小无关,故C、D错误。
2.(2020石景山一模,10)如图所示,闭合开关Si、S2后灯Li、L2均发光。一段时间后,只有一盏灯熄灭,电
流表A的示数变为零,则下列判断正确的是(C)
A.电路的故障可能是灯Li短路
B.电路的故障可能是灯1_2断路
C.两灯发光时,L1、L2并联
D.两灯发光时,Li、L2串联
解析此电路是一个并联电路,电流表测通过灯Li的电流,产生故障时只有一盏灯熄灭,电流表A的示数
变为零,说明灯Li所在支路断路;若灯Li短路,将会发生电源短路,电源会被烧坏;若灯L2断路,则电流表
有示数,所以A、B、D错误,C正确。
解题思路
首先要判断电路的连接方式、开关的作用及电流表测哪的电流,之后根据电路故障分析原因,最后去判断选项
是否正确。
3.(2021门头沟一模,9)如图所示电路中,电源两端电压保持不变。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右
滑动时,下列判断正确的是(Q
A.电压表示数变小,电流表示数变小
B.电压表示数变小,电流表示数变大
C.电压表示数变大,电流表示数变小
D.电压表示数变大,电流表示数变大
解析由图可知,电阻Ri和滑动变阻器R2串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量滑动变阻器/?2两
端的电压,当滑动变阻器的滑片P向右端滑动时,滑动变阻器连入电路的电阻变大,电路的总电阻变大,由
上《可知通过电路的电流变小,即电流表的示数变小,根据公式〃=小可知,电阻吊阻值不变,电流变小,所
以&两端电压变小,因为电源电压不变,再根据串联电路电压规律可知变阻器两端的电压变大,即电压表
的示数变大,故选C。
4.(2022顺义一模,11)实验课上,同学连接了如图所示的实验电路。闭合开关后,小灯泡发光,电流表和电
压表示数正常,将滑动变阻器的滑片P向8端移动一段距离,忽略小灯泡电阻随温度的变化,则下列说法
中正确的是(C)
A.连入电路的总电阻变小
B.电流表示数变大
C.电压表示数变小
D.滑动变阻器两端电压不变
解析由图可知,灯泡L与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,电压表测小灯泡两端的电压,当滑动
变阻器的滑片P向右滑动时,其接入电路的阻值变大,由串联分压可知滑动变阻器两端的电压变大,故D
错;电路中的总电阻变大,根据上"总可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,又因串联分压,当
滑动变阻器接入电路的阻值变大,滑动变阻器分得电压变大,则灯泡两端电压变小。故A、B、D错误,C
正确。
5.(2021海淀一模,8)如图所示是一种检测植物叶片含水量的电路,凡为定值电阻,??为条状石墨烯制成的湿
敏电阻(阻值随叶片含水量的增大而减小,电路图符号知\').电源两端的电压保持不变,闭合开关,当所检
测的叶片含水量增大时,下列说法中正确的是(D)
w4
——---c±)---
-
A.湿敏电阻两端的电压变大
B.湿敏电阻两端的电压不变
C.电路中的电流变小
D.电路中的电流变大
解析由题图可知,定值电阻&与湿敏电阻/?串联,电流表测电路中的电流。因湿敏电阻的阻值会随含
水量的增大而减小,所以当叶片含水量增大时,R的阻值减小,由串联正比例分压(UR/U.劭?°)可知,当
/?减小时,其两端的电压变小,故A、B错误;由*总=4+/?可知,电路中的总电阻变小,根据/="?总可知,
电路中的电流变大,故选项C错误,D正确。
6.(2020东城一模,13)如图所示的电路中,电源电压保持不变。当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P向右移
动时,电流表和电压表的示数变化情况分别为(B)
A.电流表的示数变大,电压表的示数变大
B.电流表的示数变小,电压表的示数不变
C.电流表的示数变小,电压表的示数变小
D.电流表的示数变大,电压表的示数不变
解析首先判断此电路为并联电路,电压表测电源电压,所以电压表示数不变,故A、C错误;当滑片P向
右移动,火2接入电路的电阻变大,根据欧姆定律得6=白电源电压〃不变,&变大,所以与变小,/?1所在支
路的电流4=9电源电压。不变,用电阻不变,所以&所在支路的电流h不变,干路电流1=2hh变
小/不变,故干路电流变小,电流表测量的是干路电流,故电流表示数变小,D错误,B正确。
解题关键
并联电路中"等压分流,各支路电流互不影响",故一个支路上的滑动变阻器连入电路中的阻值改变时,这个
支路的电流随之改变,其他支路的电流大小不变,电压表示数不变。
7.(2021平谷二模,11)如图所示电路,电源两端电压保持不变。当开关S闭合时,灯L正常发光,若将滑动变
阻器的滑片P向右滑动,(灯泡电阻不随温度变化)下列说法正确的是(C)
A.电压表的示数变小,灯L变暗
B.电压表的示数变小,灯L变亮
C.电压表的示数变大,灯L变暗
D.电压表的示数变大,灯L变亮
解析由题图可知,定值电阻白、小灯泡L与滑动变阻器/?2串联,电压表测量定值电阻Ri和滑动变阻
器两端总电压,当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,滑动变阻器后接入电路的电阻变大,根据/?总
=4+凡+&可知,电路总电阻变大,由1=。,及可知,电路中电流变小,灯泡两端的电压a变小,则定值电
阻Ri和滑动变阻器两端总电压变大,所以电压表示数增大,故A、B错误;因灯泡的亮暗取决于实际功率
的大小,由P="可知,灯泡的实际功率户变小,灯泡变暗,故D错误,C正确。
解题思路
本题考杳了电路的动态分析,涉及串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,电压表测量的是定值电阻
和滑动变阻器两端的总电压;同时本题还要注意灯泡的亮暗取决于实际功率的大小。
8.(2021海淀二模,7)如图所示,电源两端的电压保持不变,/?1、/?2为定值电阻。闭合开关S后,下列说法中
正确的是(D)
A.定值电阻R与&并联
B.电压表Vi和V2的示数一定不相等
C.滑动变阻器的滑片P移动过程中,电压表Vi和V2的示数之和始终等于电源两端的电压
D.滑动变阻器的滑片P向右移动,电压表Vi的示数变小
解析由图可知,定值电阻Ri、Ri串联,故A错;由串联分压可知,电压与电阻成正比,即IA/U2=RI/R2当
a=&时,a=a,此时两电压表的示数相等,故B错误;整个电路中定值电阻Ri、©与滑动变阻器&串
联,根据串联分压规律可知,用、后、品三个电阻两端电压之和才等于电源电压,故C错误;当滑动变阻
器的滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻停变大,总电阻/?总变大,则电路中电流/变小,由
于当不变,根据a=//6得,a变小,电压表Vi测总两端电压,故电压表vi的示数变小,D正确。
易错警示
本题是三个电阻串联,滑动变阻器也参与分压,因此电源电压不等于电压表Vi和v2的示数之和。三个电阻串
联的动态电路分析方法与两个电阻串联的动态电路分析方法相同,根据串联分压规律可知,当变阻器接入电路的电
阻变大时,变阻器两端的电压也增大,定值电阻公、及两端的电压都减小。
9.(2022海淀二模,11)在如图所示的电路中,电源两端的电压保持不变,&为定值电阻,滑动变阻器上标
有字样,滑片从左端到右端可滑动的总长度为当开关闭合后,滑动变阻器的
"20Q2A"15cmoS
滑片P从最左端向最右端滑动的过程中,电流表和电压表均未超出量程。对于此过程中电流表的示数I
或电压表的示数〃随滑动变阻器滑片从左端向右滑动距离x变化的关系,在图中给出了四个图像,其中
只有一个是合理的。你可能不会求解小丫或"x的关系,但是你可以通过一定的物理分析,对图中四个
图像的合理性做出判断。根据你的判断,合理图像应为⑻
o15xlo.n\
15r/rm
D
解析在图A、B中,纵坐标是电流表示数/由电路图知,定值电阻与滑动变阻器串联在电路中,电压表
测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。滑片P由左端向右端移动的过程中,变阻器接入电路的
阻值变大,电路中的电流变小,但不能减小为0。故A不符合题意,B符合题意;在图C、D中,纵坐标是电
压表示数。滑片在最左端时,变阻器接入电路的阻值为0,电压表示数为。,且滑片向右移动过程中,电压
表的示数从0开始不断变大,故C、D不符合题意。
10.(2022房山二模,14)(多选)如图所示,是某小组设计测量未知电阻凡阻值的实验电路图。电源电压
未知且不变,&是阻值已知的定值电阻,/?是滑动变阻器,铭牌辨认不清。实验器材均满足实验要求。在
不拆改电路的前提下,能够测出凡阻值的电路图是(ABD)
解析A.通过电压表可以测出&两端的电压,串联电路电流相等,则可以通过电流表测出通过电阻的电
流,根据欧姆定律可得&的阻值,故A符合题意。
B.只闭合S,读出电流表示数A;S、Si闭合,读出电流表示数为右由于Si闭合前后,总两端的电压不变为
电源电压,则流过/?。的电流不变为无因此闭合Si后,流过心的电流为Ix=I2-h
根据并联电路电压相等,有hRoMRx
联立解得q=当
故B符合题意。
C.通过电压表可以测出两电阻两端的电压,由于滑动变阻器的阻值未知,所以无法测出电路中的电流,进
而无法求义阻值,故C不符合题意。
D.闭合开关S、S2,可以测出凡两端的电压4再断开S2,闭合S1,可以测出总电压a则&两端的电压
为Lh=U-Ux
根据串联电路电流相等,有胃=黑解得&=嚼故D符合题意。
KXK0u~ux
故选A、B、Do
二、实验探究题(共36分)
3021Q。
tIxe1000ex100
颦荤
X10x1J
解析电阻箱上各旋盘指示点对应的示数乘以面板上标记的倍数,然后加在一起,就是接入电阻箱的阻
值。从图中可以看出,该电阻箱的示数为:月=3x10000+0x1000+2x10Q+lxlQ=3021。。
12.(2021房山二模,23)(4分)如图所示,是小于同学探究影响导体电阻大小因素的实验装置。银铝合金丝a、
b的横截面积相同。
(1)图甲所示的实验中,通过观察小灯泡的亮度来判断电路中电阻大小。接入电路的锲铝合金丝由a换
成b后,小灯泡的亮度变亮。由此说明,导体电阻的大小与导体的长度有关。
(2)用图乙所示实验改进图甲所示实验,这样做的优势是电流表示数可以精确反映出电路中电流的大小
变化,从而判断出电路中电阻的变化。
解析(1)本题是探究影响导体电阻大小因素的实验。因小灯泡的亮暗由实际功率决定,当不考虑小灯
泡的电阻变化时,由户"凡可知,小灯泡的亮暗与电路中的电流有关,由题图可知,小灯泡与电阻丝串联,
当电阻丝接入电路的电阻发生变化时,电路中的电流也发生变化,灯泡的亮度也随之改变,因此可以通过
观察小灯泡的亮度来判断电路中的电阻大小。接入电路的银络合金丝由a换成b后,导体的材料、横
截面积相同,导体长度变短,小灯泡变亮,由此说明,导体电阻大小与导体的长度有关。
⑵图乙中用电流表替代图甲中的小灯泡,通过电流表的示数来比较导体的电阻大小,能将不易观察的微
小变化反映出来,使实验结果更准确。
13.(2021丰台二模,19)(2分)为了验证"导体的电阻和导体材料有关",某同学设计电路,并利用如图所示
的粗细均匀的金属丝(金属丝规格如表所示)、电流表、电压表、滑动变阻器、满足实验要求的电源和导线
等器材进行实验。
金属丝材料长度削横截面积9mm2
a银铭合金10.5
b镒铜合金10.5
c银铭合金11
d银铭合金12
(1)他将金属丝a和b接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器滑片至适当位置,记录相应的电流表和电压表示数,
并根据公式/?=肯分别计算出两次连入电路的金属丝的电阻/?1和/?2。若总w&(选填"="或"W"),
可以验证"导体的电阻和导体材料有关"。
(2)利用以上实验器材还可以进行的实验有验证导体的电阻和横截面积有关(其他答案合理即可)。
(写出一个即可)
解析(1)影响电阻大小的因素有:材料、长度、横截面积和温度;验证"导体的电阻和导体材料有关"
时采用的是控制变量法,需要控制导体的长度和横截面积相同,金属丝a和b的长度和横截面积相同,若
总表明导体的电阻和导体材料有关。(2)根据表格提供的金属丝有关信息,利用以上实验器材还可
以进行的实验有"验证导体电阻与导体横截面积有关"或"验证导体电阻与导体的长度有关"。
14.(2021东城二模,22)(6分)小东用伏安法测定值电阻/?的阻值。
(1)如图甲所示,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于最上一(选填"左"或"右")端;
(2)闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P,当电流表的示数为1A时,电压表的示数如图乙所示,则待测电阻R
两端的电压为5V阻值为5Q。
(3)接下来,小东又多次改变电阻R两端的电压,并测量了电压及相应的电流值,其目的是多次测量求平均
值,从而减小误差;
(4)请你画出本实验所需的数据记录表。
答案(4)如表所示
UN
I/A
RQ
R/Q
解析(1)为保护电路,实验前,滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处,即最左端。
(2)根据题意可知,当电流表的示数为1A时,电压表的示数如图乙,由于电压表选择的是大量程,分度值是
0.5V,故电压为5V,根据/?=S可以算出阻值为5。。
(3)本实验是用伏安法测定值电阻/?的阻值,为减小实验误差,使测量结果更精准,可以多次测量求平均值。
(4)根据实验原理/?="可知,需要记录的数据有电压、电流和电阻,另外由于要多次测量,所以设计的
表格如答案图所示。
15.(2021西城一模,23)(6分)小晴做"测定小灯泡正常发光时的电阻”的实验,所用器材有:学生电源(输出
电压恒为6V),额定电压为2.5V的小灯泡,以及符合实验要求的滑动变阻器、电流表、电压表、开关和导
线。如图甲是小晴还没有连接完成的实物电路。
(1)请你用笔画线代替导线,帮小晴将实物电路连接完整;
(2)小晴正确连接电路后闭合开关S,移动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,但电压表有示数,电流表无示数,
则故障的原因可能是小灯泡(选填"小灯泡"或"滑动变阻器")出现断路;
(3)排除故障后闭合开关S,小晴发现电压表示数为2.2V.于是,她调节变阻器滑片P向B(选填"4'
或"B1)端移动,直至电压表的示数为2.5V;
(4)当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,小晴测出小灯泡的电阻是(结果保留一位小数)
答案(1)如图所示
解析(1)电流表与灯泡串联,电压表应与灯泡并联接入电路,如答案图所示。
(2)移动滑动变阻器滑片,发现小灯泡始终不亮,且电流表无示数,因此初步判断是断路;由于电压表测的是
小灯泡两端的电压且有示数,说明小灯泡以外的电路是完好的,与电压表并联的小灯泡断路了,所以故障
原因可能是小灯泡出现断路。
(3)灯泡需在额定电压下才能正常发光,此时灯泡两端电压是2.2V,小于灯泡的额定电压2.5V,所以应增
大灯泡两端电压。根据串联电路电压规律,应减小滑动变阻器两端的电压,由分压原理可知应减小变阻
器连入电路中的电阻,故滑片应向8移动,直到电压表的示数为额定电压2.5V。
(4)电流表接入电路的量程为0~0.6A,分度值是0.02A,由图乙可知电流表示数为0.28A,由欧姆定律
可得小灯泡的电阻是/?=7=^«8.9。。
思路点拨
本题是"测定小灯泡正常发光时的电阻"实验,是一个典型的"5串1并电路",根据串联分压规律可知,当
&增大时,&增大,另一个电阻两端的电压减小,据此判断滑片P的移动方向;在故障识别中,首先看灯泡和电流表,
若灯不亮且电路中无电流,则电路故障为断路,具体故障位置可以通过电压表来诊断,若电压表有示数,则与电压表
并联的用电器断路,若电压表无示数,则与之并联的用电器完好。
16.(2021东城一模,18改编)(6分)为了探究"电流与电压的关系",小东同学设计了如图甲所示的电路。
学生电源
(1)依据图甲,小东连接了如图乙所示的部分电路,请你用笔画线代替导线将图乙的电路连接完整,使滑片P向
左滑动时滑动变阻器连入电路的电阻变小。(导线不能交叉)
(2)连接完电路后,小东闭合开关S准备实验,却发现电流表有示数,电压表示数为零,则可能原因是(C)
A.电压表的量程选小了
B.电流表的正负接线柱接反了
C.定值电阻/?发生了短路
D.将滑动变阻器下端的两接线柱接入了电路
(3)故障排除后,小东调节滑动变阻器的滑片P到不同位置,测得定值电阻/?两端的电压〃和通过/?的电流I,
并记录在表格中。根据表中数据可得出实验结论:当电阻一定时,通过电阻的电流与电阻两端的电压成
正比。
(4)利用如图所示的实验电路在不添加任何实验器材的情况下,还可以进行的实验有量曳阻阻值(或测
量电阻在不同电压下的电功率)(写出一个即可)。
答案Q)
学生电源
//
解析(1)根据电路图可知,电压表和电阻并联,电流表和电阻串联,滑动变阻器和电阻串联,滑片P向左
滑动时滑动变阻器连入电路的电阻变小,故应接滑动变阻器的左下接线柱。
(2)当电流表有示数时,电路为通路,电压表没有示数,说明与电压表并联的电阻短路,故C符合题意。(3)
分析表中数据可知,电阻月两端的电压和对应的电流的比值是定值,可以得到当电阻一定时,通过电阻的
电流与电阻两端的电压成正比。
(4)利用图中所示实验电路可以完成的实验有:测量电阻阻值,测量电阻在不同电压下的电功率等。
17.(2021石景山二模,20)(6分)小明在探究"电流与电阻的关系"的实验中,选择了如下器材:学生电源、
电压表、电流表、滑动变阻器、电阻箱、开关和导线等,连接的部分实验电路如图甲所示。实验中,请按要
求完成下列问题:
乙
Q)请按实验要求将电压表连接在电路中。
(2)在实验时,闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应调到最&(选填"左"或"右")端。改变电阻箱接
入电路的阻值时,可移动滑动变阻器的滑片P使电阻箱两端的电压始终保持2V不变。
(3)如表是小明实验时记录的数据,分析数据可初步得出结论:当电阻两端电压一定时,通过电阻的电流与
电阻成反比(或电阻越大时,电流越小)。
实验序号123
电阻4Q102025
电流外0.20.100.08
(4)当电阻箱接入电路的阻值为如图乙所示的阻值时,则电阻箱的阻值为/?="。。小明发现无论怎样
移动滑动变阻器的滑片P,电压表的示数始终大于2V,则需要更换最大阻值更—冷的滑动变阻器(选填
"大"或"小")。
答案Q)如图所示
解析Q)探究"电流与电阻的关系"实验中,电压表用于测量电阻两端的电压,与电阻箱并联。
(2)在实验时,闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应调到连入电路中阻值最大处,从图中可以看出滑动变
阻器的滑片P应调到最右端。
(3)从表中数据可以看出,电阻/?两端电压保持2V不变,电阻/?阻值变大,电流变小,且电阻/?增大的倍
数与电流减小的倍数相同。故可得结论:当电压一定时,通过电阻的电流与电阻成反比(或电阻越大,电流
越小)。
(4)串联电路中,阻值越大,分到的电压越大。小明发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,电压表的示数
始终大于2V,说明所用滑动变阻器的最大阻值偏小,则需要更换最大阻值更大的滑动变阻器。
18.(2021海淀二模,22)(5分)小明设计实验证明"导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成
反比",他设计的实验电路如图所示。
(1)请将他的实验步骤补充完整。
①将电压表和电流表的指针调零,断开开关才安电路图连接电路,将滑动变阻器的滑片P调至接入电路阻值最
大位置;
②将电阻箱调至合适阻值尺闭合开关,调节滑动变阻器滑片P至适当位置,读出此时电压表示数U、电流表
示数/并将R、〃和/的数据记在表格中;
③断开开关,将电阻箱调至另一阻值,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P至适当位置,使电压表示数仍为
2_,读出此时各电表的示数,并将实验数据记在表格中;
④仿照步骤③再做4次实验,将实验数据记在表格中。
(2)请画出实验数据记录表格。
(3)利用如图所示的实验电路,还可以进行的实验有:探究导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的
电压是否成正比(合理即可)。(写出一个即可)
答案(2)如表所示
电阻QC
电流外
解析(1)③证明"导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比",需控制导体两端电压
不变,改变导体自身电阻,故③中应"断开开关,将电阻箱调至另一阻值,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P
至适当位置,使电压表示数仍为〃读出此时各电表的示数,并将实验数据记在表格中";(2)实验时要记录
电阻的阻值、通过电阻的电流,为得到量化关系,需进行多次实验,据此设计数据记录表格。
提升练
一、选择题(每小题2分洪18分)
1.(2021西城一模,9)如图所示,电源两端电压保持不变,总、©为定值电阻。闭合开关Si和S2,电流表和电
压表均有示数.当开关S2断开时,下列判断正确的是(D)
A.电流表示数变小,电压表示数变大
B.电流表示数变大,电压表示数不变
C.Ri电阻值不变,电路等效电阻变小
D./?i电阻值不变,电路等效电阻变大
解析当闭合开关S1和S2时,电阻R1和82并联,电流表测干路电流,电压表测电源两端电压;当开关S1
闭合、S2断开时,电路中只剩用,电压表测电源电压,电流表测通过总的电流,因此电压表示数不变,电流
表示数变小,故A、B错误;用、©为定值电阻,阻值不变,并联时相当于增大了导体的横截面积,电路等效
电阻小于R、/?2中的任意一个,断开开关S2,电路中只剩后,电路等效电阻变大,故C错误、D正确。
2.(2020海淀一模,14)如图是一种测量风速的装置原理图。其中风速表由电压表改装而成,/?为定值电阻,探
头A和金属杆与滑动变阻器的滑片P相连,当风吹过探头时才采头上、下表面空气流速不同才采头将带动金属
杆以。为轴转动,使与滑片P接触的触头上、下移动。当风速变小时(B)
A.探头A向上运动,电压表示数变小
B.探头A向下运动,电压表示数变小
C.探头A向上运动,电压表示数变大
DJ采头A向下运动,电压表示数变大
解析由题图可知,当有风吹过探头A时,由于探头A上表面凸,下表面平,相同时间空气流过上表面的
路程比下表面长,流过上表面的速度比下表面的大,因此上表面的气压小于下表面的气压,探头A将受到
一向上的升力,滑片P将向下移动;当风速变小时,上、下表面空气流速差变小,上、下表面气压差变小,
受到向上的升力变小,所以探头A向下移动,滑片P向上滑动,滑动变阻器接入电路的电阻变大。由电路
图可知,滑动变阻器与定值电阻串联,电压表测定值电阻两端电压,当滑动变阻器接入电路的电阻变大时,
电路总电阻变大,根据/总="?总可知电路中电流变小,定值电阻两端电压减小,所以电压表示数变小,故
选B。
3.(2021北京顺义一模,10)某同学连接了如图所示的电路,电源电压保持不变岛为定值电阻,不考虑小灯泡
灯丝电阻的变化。闭合开关,若将滑动变阻器的滑片P向2端移动,则下列判断正确的是(C)
A.电压表Vi的示数保持不变
B.电流表的示数变大
C.电压表V2的示数变小
D.小灯泡变亮
解析由题图可知,灯泡、滑动变阻器和定值电阻串联,电压表Vi测灯泡L与定值电阻/?o两端总电压,
电压表V2测定值电阻两端的电压,电流表测电路中的电流;当将滑动变阻器的滑片P向/端移动时,变
阻器接入电路的电阻品变大,由串联电阻的规律可知,电路的总电阻变大,根据上。%总可知电流表示数
变小,故B错误;根据&=44+凡)可知,电压表Vi示数变小,故A错误;电压表V2的示数&=外变小,故
C正确;灯泡的实际功率A/凡变小,故灯泡变暗,故D错误。
解题关键
本题是实物连接图,识别电路是关键。在中学阶段,电流表内阻忽略不计,在电路中等效为一根导线,电压表内
阻很大,等效为断路片居此分析本实物电路是灯泡与滑动变阻器、定值电阻、电流表和开关组成的一个串联电路,
运用串联电路规律和欧姆定律进行答题。
4.(2021房山一模,14改编)侈选)用图甲所示电路探究电流和电阻的关系,(弓珞为电阻箱)。按实验要求完
成实验,并依据实验数据描绘出电流/与电阻/?的关系图像,如图乙所示。根据实验要求和图像信息,下列判
断中正确的是(C)
甲
//A
B.实验中电压表示数保持2V不变
C.当/?的阻值调为50Q时,通过/?的电流为0.05A
D.将/?从10。调成15Q后,应将滑片P向左移
解析闭合开关前,为了保护电路,滑动变阻器应调到最右边,所以A错;由乙图可知,当电阻为5Q,电流
为0.5A时,电压U=IR=2.5V,故实验中电压表示数保持2.5V不变,所以B错误;当/?的阻值调为50
。时,通过/?的电流为上9鬻=°。5A,故C正确;当将/?从10。调成15Q后,串联分压,电阻变大,
电压变大,故滑动变阻器需要承担更多的电压才能保持电阻箱两端电压不变,所以滑动变阻器连入电路
阻值应变大,即滑片向右移动,故D错误。故选A、C。
5.(2021朝阳一模,11)如图所示是小阳测量未知电阻凡的实验电路,电源两端电压不变,其中&为阻值已知
的定值电阻。当只闭合开关Si时,电流表的示数为开关Si、S2都闭合时,电流表的示数为七则下列四
个选项中,凡的表达式正确的是(C)
AR=fRoB.R尸聆
12
C./?产匕4D.R产竽
12Tl,2
解析由电路图可知,当只闭合开关S1时,电路为Ro的简单电路,此时通过Ro的电流为无当开关Si、S2
都闭合时,&与凡并联,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,所以通过&的电
流不变,又因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过&的电流因并联电路两端电
压相等,所以%优=为&厕&〃岛/g㈤,故选Co
6.(2021顺义二模,12)利用一块电压表和阻值已知的电阻&测量电阻凡的阻值。选择了满足实验要求的
器材,电源两端电压不变,并连接了如图所示实验电路。闭合开关Si,断开开关S2,电压表的示数为a;闭合开
关S1和S2,电压表的示数为a很!I下列说法中正确的是(D)
学生电源
A.&的表达式为&
B.8的表达式为Rx=W*Ro
U2
C.实验过程中,通过总的电流始终相同
D.若将开关S2与电压表互换位置,其他不变,也能测量出凡的阻值
解析当闭合开关Si和S2时彳寺测电阻凡被短接,电路为Ro的简单电路,电压表测电源电压,此时电压
表的示数为则电源电压为仿;当闭合开关Si、断开开关S2时,两电阻必和4串联,电压表测&两
端电压,示数为a,根据串联电路电压的规律彳寺测电阻两端电压为a=a-a,串联电路中各处的电流相
等,结合欧姆定律有空=空,解得凡=?&,故A、B错误;对于C选项,当闭合开关Si,断开开关S2,凡
和&串联,当闭合开关S1和S2,是只有一个电阻的简单电路,电路结构改变了,电流不一样,故C错误;对
于D选项,若
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