08 电磁学二（欧姆定律、焦耳定律、动态电路、电路故障）——备战2026年中考物理三轮冲刺（培优练习）

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题型一 欧姆定律及其应用
1．如图是“测量小灯泡电阻”的实验电路图，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，下列选项正确的是( )

A．电压表示数变小，电流表示数变大，灯丝的电阻变小
B．电压表示数变大，电流表示数变小，灯丝的电阻不变
C． 电压表示数变大，电流表示数变大，灯丝的电阻变大
D．电压表示数变小，电流表示数变小，灯丝的电阻变大
选择理由：___________
2．如图所示电路中，电源电压恒为6V，电流表的量程为0~3A，电压表的量程为0~3V，滑动变阻器R1的规格为“10Ω 2A”，定值电阻R2阻值未知（R2>10Ω），M、N两点为开放式接点。将阻值为9Ω的小灯泡L1和阻值为18Ω的小灯泡L2同时接入M、N（两个小灯泡的阻值不随温度变化），滑动变阻器的滑片位于最右端，闭合开关S1、S3，发现L1比L2更亮，则L1和L2的连接方式是___________（选填“串联”或“并联”）。取出两个小灯泡，滑动变阻器的滑片不动，在M、N之间接入定值电阻R3，闭合开关S1、S3，发现电流表示数不变，在保证电路安全的前提下，任意调节开关的通断和滑动变阻器的滑片，电路的最大电功率与最小电功率之比为11：2，则定值电阻R2=___________Ω。
3．如图，甲、乙为两只相同的电压表或电流表。断开开关，甲、乙两表示数之比为2：1，则R1与R2电阻之比为______；更换两表种类，闭合开关，两表均有示数，则甲乙两表示数之比为______。
4．在小组讨论“特殊方法测电阻”实验方案时，小明收集到如图所示的四个电路，电源电压未知，已知定值电阻的阻值为R0，图中的电路能测出未知电阻Rx的是（ ）
A．B．
C．D．
5．如图所示，电源电压恒为6V，电流表量程为“0~0.6A”，电压表量程“0~3V”，滑动变阻器、小灯泡L（灯丝电阻不变）分别标有“20Ω 1A”、“2.5V 0.5A”字样。在保证电路安全的情况下，移动滑动变阻器的滑片，下列选项中正确的是（ ）
A．电流表的示数变化范围是0.3A~0.5A
B．电压表的示数变化范围是1.2V~3V
C．滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是5Ω~20Ω
D．灯泡的电功率范围是0.288W~1.25W
6．如图为某气体报警电路原理简化图。是气敏电阻，其阻值随可疑气体浓度的增大而减小，是定值电阻，电源电压保持不变。如果要用电表的示数增大来表示气体浓度增大，图中可以满足条件的电表有几只（ ）
A．一只B．两只C．三只D．四只
7．小文和小原为航天员设计了一款航天服，既能保温又能照明。其简化电路如图所示，若电源电压恒为24V，发热电阻R的阻值为6Ω，小灯泡标有“24V 12W”。小灯泡的电阻随温度的变化可忽略不计，闭合开关S1、S2。
(1)通过发热电阻R的电流是多少？
(2)小灯泡的电阻是多少？
(3)发热电阻R消耗的电功率是多少？
(4)为了节约用电，兴趣小组的同学将开关S2更换为光敏开关，当光照强度大于50Lux时，开关会自动断开（光照强度是指单位面积上所接受可见光的光通量）。假设某时段航天服表面的光照强度随时间的变化如图所示，则从0-100s内航天服消耗的电能是多少？
8．为了测量一额定电压为2.5V的小灯泡正常发光时的电阻，某同学设计了如图甲所示电路，电源电压为3V恒定不变，滑动变阻器标有“20Ω1A”字样。
(1)图乙是未连接完整的实物电路，请用笔画线代替导线，将电路补充完整。要求：滑动变阻器滑片向右移动时，接入电路的电阻变大。
(2)闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现：小灯泡不发光，电流表无示数，电压表有示数且接近电源电压。则电路故障可能是：___________。
(3)排除故障后，调节滑片使小灯泡正常发光，此时电流表示数如图丙所示。小灯泡正常发光时的电阻___________Ω。
(4)交流与评估：有同学认为，本实验可以通过滑动变阻器改变小灯泡的电压，多次测量电压与电流，计算出多个电阻后求平均值作为小灯泡的电阻，以减小实验误差。你认为这种做法正确吗？并说明理由___________。
9．某校实验小组的同学决定设计一个简易的身高测量仪，来测量同学的身高。
器材：电压恒定6V的电源、电压表、阻值为18Ω的定值电阻、长150cm阻值为30Ω的电阻丝、开关、导线。
方案：用滑片在绷直的电阻丝上滑动代替滑动变阻器，将电压表改装成身高显示仪，所测身高越高，显示仪示数越大。
(1)用滑片在绷直的电阻丝上滑动代替滑动变阻器，其原理是：导体的长度越长，导体的电阻______。
【设计电路】
(2)电阻丝最下端距离地面竖直方向的距离为1m，被测者站在水平地面上测量。电压表所用测量范围为0~3V。
同学们设计了如图三个电路，老师要求同学们在三个电路中选择出身高测量范围最大，且显示仪刻度盘刻度分布均匀的。同学们应选择图______。
【标注刻度】
(3)正确选择所用电路后，把电压表的示数标注为对应的身高值。电压表示数3V处对应的身高为______m，每一小格代表高度______cm。
【反思】
1．该测量仪的分度值太大，测量误差大。
2．由于初中生大多的身高都低于180cm，所用电阻丝长度太长。
【改进】
(4)为了提高测量的精度和减小测量的最大值，同学们讨论后认为：可以适当的_____定值电阻的阻值，或适当的_____电阻丝，的长度（两空均填“增大”或“减小”）。
10．如图所示是保温板的简化电路图，R1、R2为加热电阻，R1=220Ω，开关S位于“2”时，电路的功率为440W。求：
(1)加热电阻R2的阻值；
(2)开关S位于“1”时，通过R1的电流；
(3)产生6.6×105J热量至少需要多少时间。
题型二 焦耳定律及其应用
11．如图所示的电路中，电阻，只闭合开关，电流表示数为0.3A，再闭合开关，电流表示数变为0.5A，求工作一分钟产生的热量为___________J。
12．周末，小东跟妈妈一起到超市购物，发现称量物品的电子秤（如图甲所示）与所学的物理知识有关，回家自己设计了一个简易的电子秤，电路如图乙所示。已知电源电压恒为6 V，电流表的测量范围为0~0.6 A，R0为定值电阻，Rt为压敏电阻，其阻值随所受压力大小变化的关系如图丙所示。将质量为0.2 kg的托盘放在压敏电阻上（此时未放物品），闭合开关S，电流表的示数为0.1 A。（g取10 N/kg）
(1)求未放物品时，电路消耗的总功率；
(2)将1.0 kg的物品放在托盘中10 s，电流通过R0产生的热量为多少？
(3)求这个电子秤所能称量物品的最大质量。
13．如图所示，电源电压恒为18V，，滑动变阻器的规格为“150Ω，2A”，电流表的测量范围为“0~0.6A”，小灯泡上标有“6V，3W”字样，不考虑温度对灯丝电阻的影响。当开关S闭合，S1、S2断开，小灯泡L正常发光，则通电1min电流通过滑动变阻器产生的热量为________J。当开关S闭合，S1和S2自行组合及滑动变阻器的滑片自由移动的情况下，整个电路工作时能达到的最小功率是________W。
14．（多选）如图所示是“探究电流通过导体时产生热量的多少与什么因素有关”的实验装置，两个透明容器中密闭着等量的空气，，当开关S闭合后，下列说法不正确的是（ ）
A．该实验装置是探究电流通过电阻时产生的热量与电阻大小的关系
B．通电一段时间后，右边U形管内液面的高度差比左边小
C．若电阻坏掉，可以用与、阻值不同的电阻代替
D．该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻放出热量的多少的
15．如图所示为一款电热小火锅的内部简化电路图，调节开关、可以实现低温、中温和高温三挡位，和均为阻值不变的电热丝，，，电源电压为220V且保持不变，则用中温挡工作5min，电路产生的热量是_________J。
16．小明家买了一辆汽车，车上座椅具有电加热功能，如图甲所示。该座椅垫有“高温”、“低温”和“关”三个挡位，该座椅垫加热部分的电路简图如图乙所示，电源电压为24V，S为挡位切换开关，R1和R2为电热丝，R1阻值为16Ω，“低温”挡功率为24W，求：
(1)高温挡时通过座椅垫的电流是多少；
(2)电热丝R2的阻值是多少；
(3)高温挡座椅垫工作100s产生的热量是多少。
17．远距离输电采取高压输电的方式可减少电能在线路上的损失，如图所示。假设核电站发电机输出电功率恒为，若输电电压为200kV，每一根输电线的电阻为，则输电线路上每秒产生的热量为________J。
18．如图所示，电源两端电压为9V保持不变，定值电阻R0阻值为10Ω。闭合开关后，调节滑动变阻器R的滑片至某一位置时，电流表的示数为0.3A。请计算：
(1)电压表的示数；
(2)定值电阻R0工作10s产生的热量；
(3)此时滑动变阻器R的电功率。
题型三 电路的动态分析
19．为保护视力，创新科技小组给电子产品设计了一种“屏幕提醒”装置：当眼睛距离屏幕太近时，会进行提醒。其工作原理电路图如甲所示，R0为定值电阻，R为红外距离传感器，眼睛与电子屏幕的距离与阻值变化关系如图乙所示，当电表示数小于设定值时，会进行提示。下列分析正确的是（ ）
A．图甲中的电表是用电流表改装的
B．眼睛距离屏幕越近，电表示数越大
C．眼睛距离屏幕越远，电路电流越小
D．更换更小阻值R0，可以增大提醒距离
20．（多选）如图甲所示的电路，所用的电源电压恒定，电流表选用0~0.6A量程，电压表选用0~15V量程、第一次只闭合开关S、S1，滑片P从a端移到b端；第二次只闭合开关S、S2，保证电路中所有元件都安全的前提下，最大范围内移动滑片P。图乙是这两次实验过程绘制的电压表与电流表示数的关系图像，下列判断正确的是（ ）
A．R0的阻值为20Ω
B．小灯泡的参数为“3V、0.4A”
C．只闭合S、S2，电路的电流最大时，灯与滑动变阻器的电阻之比为5：3
D．只闭合S、S2，为保证电路安全，滑动变阻器连入电路的最小电阻为7.5Ω
21．（多选）如图甲所示，电源电压保持不变，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω。电压表量程为0-3V，电流表量程为0-0.6A。在保证电路各元件安全的前提下，电压表的示数随滑动变阻器R2阻值变化的关系图像如图乙所示。下列说法中正确的是（ ）
A．电源电压为6VB．定值电阻R1阻值为10Ω
C．电路的最大功率为1.8WD．电流表示数变化范围为0.2-0.6A
22．闭合如图甲所示电路的开关，将滑动变阻器的滑片由最右端移到最左端的过程中，电压表与电流表的示数变化的图像如图乙所示。则定值电阻的阻值为______，电源电压为______，滑动变阻器的最大阻值为______。
23．如图所示是某实验小组设计的监测河水流速变化的装置原理图。机翼状的探头始终浸没在水中，通过连杆带动滑动变阻器的滑片P上下移动，电源电压保持4.5V不变，电流表测量范围为0~0.6A，电压表测量范围为0~3V，定值电阻R1的阻值为5Ω，滑动变阻器R2的规格为“15Ω0.5A”。闭合开关S，当水流速度增大时，电压表与电流表的示数之比______（填“变大”“变小”或“不变”）；随着水流速度的改变，在保证电路安全的情况下，电路消耗的总功率的变化范围是______W。
24．（多选）如图甲所示电路，电源电压保持不变。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片由最右端向左端移动的过程中，电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示。下列选项正确的是（ ）
A．电源电压为12V
B．电路的最小功率为1.4W
C．电压表与电流表对应的示数之比变小
D．电路中，电流的最大值与最小值之比为5∶1
25．如图所示电路，电源电压，定值电阻。
(1)当开关闭合、断开，滑动变阻器R2的滑片位于a端时，电流表的示数为0.2A。求此时电路的总电阻。
(2)当开关、都闭合，滑动变阻器R2的滑片位于中点时，电流表的示数为0.3A。求滑动变阻器R2的滑片从a端移至b端的过程中，电流表示数的变化范围。
26．科创小组制作一款光照强度指示计用于监测教室采光情况，其简化电路如图所示，电源电压不变，各电表均能正常读数。光敏电阻R和定值电阻R0的参数未知，用手电筒照射R时，V1的示数减小。下列分析正确的是（ ）
A．该电路无法测出R0的阻值B．R的阻值随光照强度的增加而增大
C．光照增强时，V与V1示数差值减小D．光照增强时，电路的总功率会增大
题型四 电路故障分析
27．在“探究电流与电压、电阻的关系”的实验中，某实验小组选用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω五个电阻，电压恒为6V的电源，“40Ω，1A”的滑动变阻器等器材，设计了如图甲所示的实验电路。
(1)闭合开关后，发现两电表指针偏转情况如图乙所示，则电路存在的故障可能是定值电阻_________ （短路/断路）。
(2)排除故障后，接入10Ω的电阻探究“电流与电压的关系”。
①当电压表的示数为2.8V时，电流表示数如图丙所示，为_______ A：实验小组记录的数据见表格，小红分析了数据后，指出有一组数据不符合实际，这组数据对应的实验次序是_________ 。
②分析正确的数据，可得出结论：当导体的电阻一定时，___________ 。
(3)接着小红继续按照图甲所示的电路，将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω这五个电阻单独接入电路，探究“电流与电阻的关系”。
①实验中控制电阻两端的电压为2V不变，她用5Ω的电阻完成实验后，断开开关，换上10Ω的电阻，再调节滑动变阻器使电阻两端的电压为2V。本次实验滑动变阻器的电阻与上次相比___________ （变大/变小/不变）。
②小红发现当接入25Ω的电阻时，无论怎样调节滑片，电压表的示数都无法达到2V，为了完成实验，她可以适当的___________ （增大/减小）电源电压。
28．电动汽车充电的“连接准备确认阶段”分为如图1所示的三个核心步骤，并由“检测模块”检测这三个步骤是否正确完成。如图2所示，是模拟“检测模块”的电路。电源电压为12V，定值电阻和的阻值均为。按钮为开关，按下断开，松开闭合。初始状态如图2（a）所示，按钮处于闭合。执行充电操作时；
步骤一：按住按钮，摘枪。
步骤二：按住按钮，将充电枪插入汽车充电口。此时，充电口内的电阻接入电路b、c两点间，如图2（b）所示。
步骤三：松开按钮，通过电路中电压表的示数，判断充电枪连接是否正确。
(1)在表3中填写步骤一和步骤二对应的电压表示数。
表3
(2)在一次充电“连接准备确认阶段”，由于电阻或的某一处发生了断路，初始状态、步骤一、步骤二和步骤三对应电压表的示数与正常情况不完全相同。请写出初始状态和各步骤中电压表的示数及对应的故障。例：若电压表的示数依次为6V、0V、0V和6V，则断路。___________
(3)在确认充电枪正确连接后，如图所示控制电路中的开关闭合，电磁铁吸合衔铁，接通工作电路给汽车电池充电。控制电路的电源电压为12V，电磁铁线圈的电阻为，电磁铁吸合衔铁需要电路中的电流至少为0.05A。由于充电过程会产生大量的热，为防止电池温度过高，需在控制电路中串联一个热敏电阻（符号：）监测电池的温度。当温度过高时，电磁继电器断开工作电路，从而保护电池。现有PTC型和NTC型两种热敏电阻可供选择，其阻值随温度变化的关系如表4所示。
表4
①为有效防止电池过热，控制电路应选用___________（选填“PTC”或“NTC”）型热敏电阻。
②根据上述所选热敏电阻，通过计算说明电磁继电器断开工作电路时对应的电池温度的可能范围___________。
29．实验小组进行“测量小灯泡的电功率”实验。现有器材：小灯泡L（，额定功率约为0.8W）、电压为3V且保持不变的电源、标有“20Ω 1A”字样的滑动变阻器、开关、电流表、电压表、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线，将图甲中的实物连接完整。（导线不允许交叉）
(2)①小明检查电表量程的选择和电路的连接都无误后。闭合开关，将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处，开始实验。小丽指出小明的实验操作存在错误，正确的操作应是：___________。
②正确操作后，继续实验的过程中，电压表指针出现如图乙所示的情况。经检查只有滑动变阻器发生故障，则故障可能是滑动变阻器___________（选填“断路”或“被短接”）。
(3)排除故障后，继续实验，获取实验数据。当电压表示数为2.5V时，电流表表盘如图丙所示，通过计算可知，小灯泡L的额定功率为___________W。
(4)完成实验后，小明设计了如图丁所示的电路，想要用原有的实验器材和定值电阻，在不使用电流表的情况下，测量该小灯泡L的额定功率。请你帮助他完成实验方案：
①检查电路无误后，闭合开关S，将开关S1接a，调节滑动变阻器的滑片直至电压表示数为___________V；
②保持滑片不动，再将开关S1接b，读出电压表示数为U0；
③小灯泡L的额定功率___________（用、U0、R0表示）。
30．小明用阻值为5Ω、10Ω、20Ω的三个定值电阻探究电流与电阻的关系，电源电压为3V且保持不变。
(1)用笔画线代替导线，将图甲所示电路连接完整（要求滑动变阻器的滑片向右滑动时，电流表示数变大）；
(2)将5Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，电流表无示数，电压表有示数，电路出现的故障是定值电阻_______；
(3)根据实验数据描绘电流与定值电阻的倒数关系图像，如图乙所示。由图像可知，电阻R两端的电压为_______V。得出的结论是：电压一定时，电流与电阻成_______比；
(4)分析实验数据可知，本实验所选用的滑动变阻器的最大阻值应不小于_______Ω。若将电流和滑动变阻器电阻的倒数关系图像在图乙坐标系中绘出，则该图像可能出现在_______（选填“A”或“B”）区域。
31．如图电路正常工作一段时间后，两表中一表示数变大，另一表示数变小。电路中除了灯泡L和电阻R外，其他元件及连接均无问题，则下列分析中正确的是（ ）
A．R短路或断路都有可能B．一定是R断路
C．可能是灯丝短路D．可能是灯丝断了
必考考点
抢分依据
命题预测
欧姆定律
约6-8分，覆盖选择题、填空题、计算题、实验题，综合性中等，是电学核心考点，公式应用为重点。
欧姆定律的内容、公式（I=U/R）及单位统一（I用A、U用V、R用Ω）；欧姆定律的理解与应用（串联、并联电路中电流、电压、电阻的关系计算）；探究欧姆定律的实验（控制变量法应用、实验操作、数据处理及误差分析）；欧姆定律与串并联电路规律的综合应用。
焦耳定律
约4-6分，覆盖选择题、填空题、计算题，偶尔结合简答题，侧重热量计算与实际应用，难度中等。
焦耳定律的内容、公式（Q=I²Rt）及应用（优先适用所有电路）；推导公式（Q=UIt、Q=U²t/R）的适用条件（纯电阻电路）；电流的热效应（生活中的利用与防止，如电暖器、电脑散热）；焦耳定律与欧姆定律的综合计算（结合串并联电路特点）。
动态电路
约5-7分，覆盖选择题、填空题、计算题，综合性较强，是高频失分点，侧重电路变化分析。
滑动变阻器引起的动态电路分析（判断电阻变化，结合欧姆定律推导电流、电压变化）；开关通断引起的动态电路分析（串联、并联电路切换，计算总电阻、电流、电压变化）；电路中电表（电流表、电压表）的示数变化判断与计算，结合串并联电路规律解题。
电路故障
约4-6分，覆盖选择题、填空题、实验题，侧重故障判断与分析，难度中等，贴近实验场景。
串联电路中短路和断路故障的判断（结合电表示数变化、灯泡亮灭情况）；并联电路中故障分析（支路断路、短路的影响）；故障分析的方法（排除法、假设法）；电路故障的简单维修思路及实验操作注意事项（如排查短路的安全规范）。
实验次序
1
2
3
4
5
6
电压U/V
1
1.4
2
2.4
2.8
3
电流I/A
0.1
0.14
0.2
0.24
0.3
电压表的示数（V）
初始状态
6
步骤一
___________
步骤二
___________
步骤三
8
温度（℃）
25
30
35
40
45
50
55
60
PTC型热敏电阻（）
100
105
110
130
150
190
400
2000
NTC型热敏电阻（）
300
240
190
150
120
100
82
68