三年(2022-2024)中考物理真题分类汇编(全国通用)专题16 欧姆定律(解析版)
展开1.【科学思维】(2024·贵州·中考真题)如图所示电路,电源电压恒定,定值电阻R阻值为,灯泡L标有“6V 3W”字样。当闭合开关S、,L正常发光,滑片P在a端时,干路电流为I;当闭合开关S、断开,滑动变阻器接入的阻值为时,电路中电流为。则 。
【答案】4∶1
【解析】当闭合开关S、,滑片P在a端时,定值电阻R与灯泡L并联,L正常发光,则电源电压为6V,通过灯泡电流
通过定值电阻R电流
干路电流为
当闭合开关S、断开,定值电阻R与滑动变阻器串联,滑动变阻器接入的阻值为时,电路中电流
则
2.【创新实验】(2024·山东枣庄·中考真题)如图甲所示为“测量小灯泡电阻”的实验装置,已知小灯泡标有2.5V字样。
(1)请用笔画线代替导线,在图甲中将实验电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片向右移动时灯泡变亮);
(2)在检查电路无误后进行实验,当电压表的示数如图乙时,为了测量小灯泡正常发光的电阻,应将滑动变阻器的滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动,同时眼睛注意观察 (选填“电压表”、“电流表”或“灯泡”),直至灯泡正常发光;
(3)通过移动滑动变阻器的滑片P,进行多次测量记录数据,并绘制U-I图像如图丙所示,由此可得小灯泡正常发光时的电阻是 Ω;
(4)根据图丙可知小灯泡的电阻是 (选填“变化”或“不变”),你认为原因是 ;
(5)根据小灯泡的U-I图像和观察到的亮度变化,还可以发现 。
【答案】 B 电压表 10 变化 灯泡的电阻随温度的变化而变化 灯泡的亮度与实际功率有关,实际功率越大,灯泡越亮
【解析】(1)[1]根据题意,要求滑动变阻器滑片向右移动时小灯泡变亮,说明电路中电流变大,则滑动变阻器阻值变小,故滑动变阻器选用右下接线柱与灯泡串联在电路中,如图所示:
(2)[2][3]电压表的示数如图乙所示,电压表选用小量程,分度值0.1V,其示数为1.8V,小于灯泡额定电压2.5V,要测量小灯泡正常发光时的电流,应增大灯泡两端的电压,根据串联电路电压规律,应减小滑动变阻器两端的电压,根据分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,故应将图甲中滑动变阻器的滑片向B端移动,直至电压表示数为2.5V,所以眼睛一直观察电压表。
(3)[4]由图丙可知,当灯泡两端电压为2.5V时,通过的电流为0.25A,则小灯泡正常发光时的电阻为
(4)[5][6]由图丙可知,灯泡的U-I图像不是一条直线,因此灯泡的电阻是变化的,变化的原因是灯泡的电阻随温度的变化而变化。
(5)[7]根据小灯泡的U-I图像和观察到的亮度变化可知,灯泡两端的电压越大,通过的电流越大,根据P=UI可知,灯泡的实际功率越大,灯泡越亮,因此可知,灯泡的亮度与实际功率有关,实际功率越大,灯泡越亮。
3.【跨学科实践】(2024·黑龙江大庆·中考真题)小娜同学在物理实践活动中,设计了如图甲所示的电子质量测量仪。其中,电源电压恒定为,为粗细均匀的导体棒,阻值随长度均匀变化,总阻值为,总长度为。R是电阻箱,电压表量程为,电流表量程为。金属弹簧上端固定并通过导线与电压表连接,下端通过金属指针与导体棒始终保持良好接触。已知,电路中所用弹簧的弹力F与其伸长量L之间的关系如图乙所示。实验中弹簧的形变始终不超弹性限度,弹簧及指针质量不计,取。现闭合开关S,调节,请回答以下问题:
(1)不挂重物时,指针恰好指在的最上端。此时电压表示数为 V,电流表示数为 A;
(2)悬挂重物后,电流表的示数 (填“变大”“不变”或“变小”)。当弹簧下端悬挂某待测物体时,指针向下移动,则待测物体质量 ,电压表示数为 V;
(3)在保证电路安全的情况下,该电子质量测量仪所能测得物体的最大质量为 。通过调节电阻箱R的阻值,可以调节该测量仪的量程。如果要增大量程,应该将电阻箱R的阻值 (填“调大”“保持不变”或“调小”)。
【答案】 0 0.1 不变 5 1 15 调大
【解析】(1)[1][2]由图得,当指针恰好指在的最上端时,变阻器的最大电阻与变阻箱串联,电流表测量电路电流,电压表被短路,则此时电压表示数为0V,电流表的示数为
(2)[3]悬挂重物后,滑片向下移动,变阻器接入电路中电阻不变,电路中的电阻不变,由欧姆定律得,电流表的示数不变。
[4]由图像得,当指针向下移动时,弹力为50N,此时弹力等于待测物体的重力,由得,指针则待测物体质量
[5]滑片移动过程中,变阻器接入电路中电阻不变,电压表测量变阻器上半部分的电压,当指针向下移动时,电压表并联部分的电阻的阻值为
由欧姆定律得,电压表示数为
(3)[6]当电压表的示数为3V时,该电子质量测量仪所测得物体的最大质量,由欧姆定律得,此时电压表测量的电阻的阻值为
此时弹簧的伸长量为
由图像得,此时弹簧的弹力为150N,由得,最大测量的物体的质量为
[7]通讨调节电阻箱R的阻值,可以调节该测量仪的量程。如果要增大量程,则滑片向下移动的长度增大,电压表并联部分的电阻的阻值增大,电压表的最大测量值不变,由欧姆定律得,通过变阻器的电流应变小,则电路中电阻增大,应该将电阻箱R的阻值调大。
4.【新中考·跨学科实践】(2024·广西·中考真题)公路部门往往通过地磅检测汽车载重情况。图甲是跨学科学习团队设计的可视化地磅的电路原理图,主要由踏板(重力不计)、压力传感器R、显示承重的仪表(实质为电流表,量程0~0.6A)等组成,R的阻值与所受压力F大小关系如图乙所示。电源电压为12V,定值电阻R0的阻值为5Ω。求:
(1)当R的阻值为35Ω时,电路的电流;
(2)当通过电路的电流为0.4A时,地磅的测量值;
(3)为了增加地磅的最大测量值,请你写出一种可行的方案,并列出关系式进行说明。
【答案】(1)0.3A;(2)1000kg;(3)需要增大R0的阻值
【解析】解:(1)由图可知:压力传感器R和定值电阻R0串联,电流表测量电路中的电流,当电流表的电流为50mA时,当R的阻值为35Ω时,电路的电流
(2)当通过电路的电流为0.4A时,电路的总电阻
R的阻值
R′=R总-R0=30Ω-5Ω=25Ω
由图乙可知压力是1×104N,地磅的测量值
(3)电流表的示数最大为0.6A,电源电压不变,电路的总电阻为
为了增加地磅的最大测量值,即压力增大,需要减小R的阻值,R的阻值为
R=20Ω-R0
所以需要增大R0的阻值。
答:(1)当R的阻值为35Ω时,电路的电流是0.3A;
(2)当通过电路的电流为0.4A时,地磅的测量值是1000kg;
(3)为了增加地磅的最大测量值,需要增大R0的阻值。
5.【科学思维】(2024·上海·中考真题)在下图所示的电路中,电阻R1的阻值为10Ω,电源电压为15V。
(1)①求此时通过电阻R1的电流I1。
(2)②把滑动变阻器R2与电流表(量程为0-0.6A)以某种方式接入电路中,发现电路中最小电功率为27W。
a.判断电阻R1与电阻R2的连接方式,并说明理由。
b.求电路中滑动变阻器的最大阻值Rmax。
c.求电路中的最大电功率Pmax。
【答案】①1.5A;②a. 并联,理由见解析;b.50Ω;c. 31.5W
【解析】解:(1)①求此时通过电阻R1的电流I1为
(2)②根据电路中最小电功率有
所以连接方式是并联
②通过滑动变阻器的最小电流
I2min=I总min-I1=1.8A-1.5A=0.3A
滑动变阻器的最大阻值R2max为
③通过滑动变阻器的最大电流
I2max=0.6A
所以干路中的最大电流
I总max=I1+I2max=1.5A+0.6A=2.1A
电路中的最大电功率Pmax为
P总max=UI总max=15V×2.1A=31.5W
答:(1)①求此时通过电阻R1的电流I1为1.5A;
(2)②a.判断电阻R1与电阻R2的连接方式是并联,理由见解析;
b.求电路中滑动变阻器的最大阻值Rmax为50Ω;
c.求电路中的最大电功率Pmax为31.5W。
6.【综合分析问题能力】(2024·河北·中考真题)如图所示,电源电压不变,R1、R2均为定值电阻,R1=20Ω,R2=10Ω,R为滑动变阻器,电压表V1的量程为0~15V,V2的量程为0~3V。闭合开关,滑动变阻器R的滑片置于某一位置A时,电压表V1的示数为14V,V2的示数为2V。在保证电路安全的情况下移动R的滑片,两电表均能达到满偏。
(1)求滑片置于A时,电路中的电流;
(2)求电源电压;
(3)用最大阻值为50Ω的滑动变阻器R0替换电阻R1,不改变其他元件的连接。闭合开关,使电路总功率保持最大,在保证电路安全的情况下,调节R和R0接入电路的阻值,其中R仅可以在替换前的范围内变化,求R0接入电路的阻值范围。
【答案】(1)0.2A;(2)18V;(3)10Ω~20Ω
【解析】解:(1)求滑片置于A时,变阻器R、R1和R2串联,V2测量R2两端的电压,根据串联电路规律可知,电路中的电流等于通过R2的电流,为
(2)R1两端的电压为
V1测量变阻器R和R2两端的总电压,则电源电压为
(3)根据可知,当R阻值越小时,电路中电流越大,R2两端电压越大,V2的量程为0~3V,则R2两端的最大电压为3V,电路中的最大电流为
R1两端的电压为
则R两端的电压为
则替换前R最小电阻为
当R阻值最大时,R和R2两端电压最大,为15V,则此时R1两端电压为
电路中的电流为
则R2两端的电压为
则此时R两端电压为
R的最大阻值为
即R的范围为30Ω~90Ω,闭合开关,使电路总功率保持最大,根据可知,当电流恒为最大值时,电路的总功率保持最大,由上述可知,电流最大时为
电路中的总电阻为
此时R在阻值最小值时,为30Ω,则R0的最大阻值为
当R阻值最大时,R0两端的阻值最小,R和R2两端电压最大为15V,则R0两端的电压为
则R0的最小阻值为
综上所述,R0的阻值范围为10Ω~20Ω。
答:(1)求滑片置于A时,电路中的电流0.2A;
(2)求电源电压18V;
(3)R0接入电路的阻值范围为10Ω~20Ω。
一、单选题
1.(2024·广东广州·中考真题)如图是地磅工作原理示意图,秤台连在竖直弹簧上,电路与恒压电源连接。未称量时,滑动变阻器R的滑片P在最上端,称量时,滑片P向下滑动。闭合开关S,车辆总质量越大时( )
A.电压表的示数越大B.电压表的示数越小
C.电流表的示数越大D.电流表的示数越小
【答案】A
【解析】由题图可知,两电阻串联,电流表测的是电路电流,电压表测的是变阻器滑片P上部分的两端电压。闭合开关S,车辆总质量越大时,滑片P向下滑动,变阻器连入电路的电阻不变,电路的总电阻不变,根据欧姆定律,电路电流不变,因此电流表示数不变;跟电压表并联的那部分电阻变大,根据欧姆定律,跟电压表并联的那部分电阻的两端电压变大,电压表示数变大,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2.(2024·江苏无锡·中考真题)用如图所示的电路探究通过导体的电流与电阻的关系。器材有:干电池2节(每节1.5V,串联使用),开关、滑动变阻器(20Ω 2A)、电压表、电流表各一个,阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个,导线若干,连接好电路,设定加在电阻两端的电压为1.2V进行探究,发现在获得两组数据后无法再进行实验,为了继续使用前面两组数据,利用现有器材完成探究,下列方案中可行的是( )
①用1节干电池作为电源
②将设定加在电阻两端的电压调整为2V
③将5Ω的电阻串联在开关和滑动变阻器之间
④将10Ω的电阻串联在开关和滑动变阻器之间
A.只有①②B.只有①④C.只有③④D.只有①③④
【答案】B
【解析】由图得,定值电阻R与变阻器串联,电压表测量定值电阻R的电压,电流表测量电路电流。电源电压由2节干电池组成,定值电阻的电压为1.2V,变阻器的电压为
由串联电路电流特点与欧姆定律得
当变阻器接入电路中电阻最大为20Ω时,定值电阻接入电阻最大为
则15Ω、20Ω的定值电阻无法完成实验。
①若用1节干电池作为电源,则变阻器的电压为
由串联电路电流特点与欧姆定律得
当定值电阻接入电路中电阻最大为20Ω时,变阻器需要接入电路中电阻为
故改用1节干电池作为电源可以完成实验,故①符合题意;
②为了继续使用前面两组数据,实验中要控制定值电阻的电压不变,则不能将设定加在电阻两端的电压调整为2V,故②不符合题意;
③④当定值电阻接入电路中电阻最大为20Ω时,变阻器接入电阻最大为
则应在电路中串联一个电阻,电阻的阻值最小为
故③不符合题意,④符合题意,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
3.(2023·四川资阳·中考真题)如图所示为某品牌电子拉力器的简化工作原理图。拉环不受拉力时,弹簧伸长量为零,滑片位于均匀电阻丝a端;弹簧在弹性限度内的最大伸长量,此时滑片位于均匀电阻丝b端。若拉力大小与弹簧伸长量的关系为(),电源电压,为保护电阻,电阻丝最大阻值为20Ω。已知弹簧电阻为零,弹簧与拉环之间为绝缘细杆,拉力器工作时电路中最大电流为0.6A。下列说法中正确的是( )
A.保护电阻的阻值为10ΩB.拉力F与电流I成正比
C.拉力器工作时,流过电表的最小电流为0D.电表上“0.4A”刻度处对应的拉力为250N
【答案】A
【解析】A.当滑动变阻器阻值为0,电阻单独接入电路时,电路中电流最大为0.6A,保护电阻的阻值
故A正确;
BD.当电流表示数为I时,由欧姆定律可得电路总电阻
……①
则此时滑动变阻器接入电路的电阻
滑动变阻器接入电路的长度为L’,则弹簧伸长量
拉力
……②
由①②可得
则拉力F与电流I不成正比。当电流为0.4A时
故BD错误;
C.拉力器工作时,滑动变阻器全部接入电路时,电路电流最小为
故C错误。
故选A。
4.(2023·辽宁朝阳·中考真题)如图所示,电源电压恒定,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P由中点向左端滑动过程中,下列说法中正确的是( )
A.电流表A1的示数变大B.电流表A2的示数不变
C.电压表V的示数变大D.电压表V示数和电流表A2示数的比值变大
【答案】B
【解析】由电路图可知,R1与R2并联,电压表测电源两端的电压,电流表A2测R1支路的电流,电流表A1测干路电流;因电源电压恒定,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的电流不变,即电流表A2的示数不变,所以电压表V示数与电流表A2示数比值不变;将滑动变阻器的滑片P由中点向左端滑动过程中,变阻器接入电路中的电阻变大,由可知,通过R2的电流变小,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,即电流表A1的示数变小,综上所述,故ACD错误,B正确。
故选B。
5.(2023·内蒙古兴安盟·中考真题)如图所示为电阻R1和R2的I-U图像,由图像可知( )
A. R1与R2两端的电压为0时,它们的电阻也为0
B. R1与R2的电阻之比为2∶1
C.将R1与R2串联接入电路,通电后R1与R2两端的电压之比为1∶2
D.将R1与R2并联接入电路,通电后通过R1与R2的电流之比为1∶2
【答案】C
【解析】A.电阻是导体阻碍电流的一种性质,其大小与导体的材料、长度、横截面积以及导体的温度有关,与导体的两端电压、通过的电流大小无关,所以R1与R2两端的电压为0时,它们的电阻不为0,故A不符合题意;
BC.将R1与R2串联接入电路,电流相等,由I-U图像得出:当通过两电阻的电流相等时,如当I=0.3A时,R2的两端电压等于R1的两端电压的两倍,为
U2=2U1
即通电后R1与R2两端的电压之比为1∶2,根据可得
R2=2R1
即R1与R2的电阻之比为1∶2,故B不符合题意,C符合题意;
D.将R1与R2并联接入电路,根据并联电路的电压特点可知,两电阻的两端电压相等,根据可得,通电后通过R1与R2的电流之比为它们的电阻的反比,即为2∶1,故D不符合题意。
故选C。
6.(2022·内蒙古兴安盟·中考真题)如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关时,滑动变阻器的滑片P从端滑到端,电压表示数与电流表示数的变化关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.定值电阻的阻值是B.定值电阻的阻值是
C.滑动变阻器的阻值范围是D.滑动变阻器的阻值范围是
【答案】D
【解析】AB.由电路图甲可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测量定值电阻两端的电压,电流表测量整个电路中的电流;由图乙可知,当滑片在端时,电压表和电流表的示数最大;由欧姆定律可得
故AB错误;
CD.由图乙可知,电源电压为;当滑片P在端时,电路中的电流最小,为0.5A,有
得
所以,滑动变阻器的阻值范围是,故C错误,D正确。
故选D。
7.(2022·贵州安顺·中考真题)图甲是一种测温电路,温度表由量程为3V的电压表改装而成,电源电压U恒为6V,R的阻值为40Ω,热敏电阻的阻值Rt随温度t变化的关系如图乙所示。则( )
A.电路可测量的最高温度为50℃
B.温度表的10℃应标在电压表1V刻度处
C.若将U增大3V,R增大60Ω,电路可测量的最高温度将增大
D.若仅将U减小,电路可测量的最高温度将减小
【答案】C
【解析】A.由图甲可知,R和Rt串联,温度表并联在Rt两端,由串联电路的分压规律可知电阻越大,其两端电压越大,已知电压表的最大量程为3V,即Rt两端的电压最大Ut大=3V,由串联电路的电压特点可知,R两端的最小电压
UR小=U-Ut大=6V-3V=3V
此时电路中的最小电流
则Rt的最大阻值
由图乙可知此时测得最高温度为30℃,故A不符合题意;
B.由图乙可知,当温度为10℃时,Rt′=20Ω,由串联电路的电阻特点可知总电阻
R总=R+Rt′=40Ω+20Ω=60Ω
电路中的电流
则Rt两端的电压
Ut=IRt′=0.1A×20Ω=2V
故B不符合题意;
C.若U增大3V,即
U′=3V+6V=9VR增大60Ω,即
R′=60Ω+40Ω=100Ω
此时R两端的最小电压
UR小′=U′-Ut大=9V-3V=6V
此时电路中的最小电流
则Rt的最大阻值
此时可测最高温为50℃,大于30℃,故C符合题意;
D.若仅将U减小,则R两端的最小电压也减小,由欧姆定律可知电路中的最小电流也减小,则由可知Rt的最大值增加,由图乙可知,测得的最高温增加,故D不符合题意。
故选C。
二、填空题
8.(2024·黑龙江鸡西·中考真题)如图为灯泡L和定值电阻R的I-U图像,若将L和R并联在电源电压为3V的电路中,干路电流为 A;若将其串联在电源电压为4V的电路中,L和R的阻值之比为 。
【答案】 0.6 1∶3
【解析】[1]将L和R并联在电源电压为3V的电路中,由并联电路中各支路电压等于电源电压可知,L和R两端电压都为3V,并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,由图可得
[2]将其串联在电源电压为4V的电路中,由串联电路中各用电器电压之和等于电源电压,串联电路中处处电流相等,由图可得,当电路电流为0.2A时,L电压为1V, R电压为3V,此时电源电压为
由欧姆定律得,L与R的阻值之比
9.(2024·湖南长沙·中考真题)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。
【答案】 小 1.5 8
【解析】(1)[1]电源电压不变,当R的阻值变小时,由欧姆定律知,通过灯泡的电流变大,灯泡变亮。
(2)[2]通过灯泡的电流为0.15A,灯泡的电阻为10Ω,由知,此时灯泡两端的电压为
UL=IRL=0.15A×10Ω=1.5V
[3]滑动变阻器R接入电路的最大阻值为R=20Ω,此时滑动变阻器R两端的电压为
UR=IRL=0.15A×20Ω=3V
由串联电路中电压的规律知,电源电压为
U=UL+UR=1.5V+3V=4.5V
当灯泡两端电压为U'L=2.5V时,电路中的电流为
故当灯泡两端电压为U'L=2.5V时,滑动变阻器接入电路的阻值最小,最小值为
10.(2023·四川乐山·中考真题)如图所示,是两个电阻的电流随电压变化的关系图像,由图中信息可推断 (选填“>”、“=”或“<”)。将它们并联后接入电路,通过、两个电阻的电流分别为、,则 。
【答案】 < 2∶1
【解析】[1]根据图象可知,结合欧姆定律,当电压相同时,通过R1的电流大于通过R2的电流,所以,可推断。
[2]、并联,根据并联电路的电压特点可知,U1=U2,根据图形可知,电阻、是定值电阻,所以其阻值分别是
根据欧姆定律可知,通过、两个电阻的电流之比是
三、实验题
11.(2024·甘肃兰州·中考真题)小林用如图甲所示的电路“探究电流与电阻之间的关系”。实验器材如下:电压恒为4.5V的电源一个,电流表、电压表各一个,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、25Ω、30Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器两个:(10Ω,2A)、(20Ω,1A),开关一个,导线若干。
(1)若小林选择器材、连接电路均正确,闭合开关后发现,无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,两电表均无示数,取下电压表,使其分别接触电路中的a、b两点,c、d两点和d、e两点时,电压表均无示数,由此可判断电路中发生的故障可能是 ;
(2)排除故障后,小林在c、d两点间依次接入5Ω、10Ω、15Ω、25Ω和30Ω的定值电阻,得到表中的五组数据,完成实验并得出实验结论,则他选用的滑动变阻器是 (选填“”或“”);
(3)实验中,小林将25Ω的定值电阻换成30Ω接入c,d两点间后,直接闭合开关,电压表的示数会 (选填“变大”或“变小”),接下来他应该将滑动变阻器的滑片P向 (选填“左”或“右”)移动,直至电压表的示数为 V;
(4)小林又设计了如图乙所示的电路测量未知电阻的阻值,已知电流表的量程为0~0.6A,电源电压恒为4.5V,他先将A、B两点直接用导线连接,调节滑片P,当电流表的示数为0.6A时,保持滑片P的位置不动,再将未知电阻接入A、B之间,此时发现电流表的指针恰好指在刻到度盘的正中央位置,则的阻值为 Ω。
【答案】 电流表断路 变大 左 3 7.5
【解析】(1)[1]闭合开关后,两电表都没有示数,说明电路中存在断路,取下电压表,使其分别接触电路中的a、b两点,c、d两点和d、e两点时,电压表均无示数,说明a、b两点,c、d两点和d、e两点之间都没有断路,则故障可能为b、c之间的电流表断路。
(2)[2]探究电流与电阻之间的关系时,应控制定值电阻两端的电压不变,定值电阻两端的电压为
则滑动变阻器两端的电压为
当电路中的电流为0.1A时,滑动变阻器连入电路的电阻为
则他选用的滑动变阻器是。
(3)[3][4][5]根据串联分压原理可知,将定值电阻由25Ω改接成30Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大,探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向左端移动,直至电压表的示数为。
(4)[6]将A、B两点直接用导线连接,调节滑片P,当电流表的示数为0.6A时,滑动变阻器的电阻为
保持滑片P的位置不动,再将未知电阻接入A、B之间,此时发现电流表的指针恰好指在刻到度盘的正中央位置,则此时的电流为0.3A,电路中的总电阻为
则的阻值为
四、综合题
12.(2024·吉林长春·中考真题)“遥遥”生物小组培育的植株的生长环境温度不能超过30℃,并且在20~30℃之间需满足一定的湿度要求。“领先”科创小组为其设计的温、湿度报警触发电路如图甲所示。电源为特制的可调恒流电源(使所在电路中的电流恒等于“预先设定的电流”),完全相同的防水热敏电阻、的阻值随温度的变化规律如图乙所示。
(1)小组将“预先设定的电流”设置为后进行报警触发设置。
温度报警触发设置:30℃时两端电压为,将该电压设为温度报警触发值U,当两端实际电压时,触发温度报警。
湿度报警触发设置:用一端浸在水中的湿纱布敷在上。由于湿纱布中的水 ,使温度降低,导致两端电压与两端电压产生电压差。环境越干燥,与的温差越大,也越大,因此可用表示湿度状况。当时需要湿度报警,将时的电压差设为湿度报警触发值,记为。请计算 (写出必要的文字说明、表达式及最后结果);
(2)现根据实际需要改变“预先设定的电流”,使装置在且湿度报警触发值比增大时触发湿度报警。重新调节后的温度报警触发值U为 。
【答案】 汽化吸热 2.4
【解析】(1)[1]由于湿纱布中的水汽化吸热,使温度降低。
[2]根据30℃时,R1两端的电压为3.6V,电流为2×10-3A,则30℃时R1的阻值为
每降低1℃,电阻阻值增加量为
初始两个电阻阻值相同,电压相同,均为3.6V,随着R2上的湿纱布水的汽化吸热,R2阻值增大,当Δt=5℃时,R2的增加量为
ΔR2=5℃×75Ω/℃=375Ω
故电压增加量为
ΔU=I·ΔR=2×10-3A×375Ω=0.75V
故ΔU0=0.75V。
(2)[3]增加后的
当Δt=8℃时,电阻增加量为
ΔR2′=8℃×75Ω/℃=600Ω
此时电流为
当温度为30℃时,电阻R1两端电压为
则
现在,则有
可解得
当的温度应该为30℃时,电阻为1800Ω,则温度报警触发值U为
五、科普阅读题
13.(2022·江苏盐城·中考真题)阅读短文,回答问题:
教室护眼灯
教室护眼灯的外观图如图甲所示,它工作时光线柔和,基本无可视频闪,也就是在相同时间内闪烁的次数比较多,人眼几乎感觉不到,且不会产生刺眼的眩光,能有效预防近视的发生。常见的眩光类型有直接眩光、反射眩光和光幕眩光,直接眩光由灯具产生,反射眩光和光幕眩光主要由高反射物体表面产生。
教室护眼灯采用双侧发光的方式,光源放在灯具的两条长边上,发出的光由两侧的导光板向中央传播,在没有导光点的导光板上,光不能从导光板表面射出,起不到照明作用。当遇到导光板底部的导光点时,改变了光线的传播方向,由导光板正面射出,如图乙所示。最后通过扩散膜、微晶防眩板均匀射出。
教室护眼灯工作时也会产生热量,研究表明护眼灯灯珠的电阻随温度的升高而减小,图丙是温度为T1时护眼灯灯珠工作时的电流与电压的关系图像。当电路中加载一定的电压或工作电压超过某一特定值时,微小的电压变化会造成电流的急剧变化,进而导致护眼灯过度发热而损坏,因此要给护眼灯配制合理的电源进行供电。
(1)护眼灯与白炽灯在发光时相比不会产生眩光,白炽灯产生的眩光属于 眩光;
(2)导光板材料主要利用了下列哪种物理属性 ;
A.导电性 B.导热性 C.磁性 D.透明度
(3)当光由两侧的导光板向中央传播时,下列说法正确的是 ;
A.没有导光点时,只反射;遇到导光点时,只折射
B.没有导光点时,只折射;遇到导光点时,只反射
C.没有导光点时,只反射;遇到导光点时,既反射又折射
D.没有导光点时,只折射;遇到导光点时,既反射又折射
(4)当护眼灯灯珠的温度由T1升高到T2时,电流与电压的关系图像应在丙图像中的 (填“左侧”“右侧”或“原处”);
(5)下列四种不同电源输出的电流或电压随时间变化关系的图像,最符合护眼灯灯珠工作特性要求的供电方案是 。
A.B.
C.D.
【答案】 直接 D C 左侧 B
【解析】(1)[1]由短文知道,常见的眩光类型有直接眩光、反射眩光和光幕眩光,而白炽灯产生的眩光是灯具产生的,属于直接眩光。
(2)[2]导光板将两边的的光导向中央传播,则利用的物理性质应与光相关,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
(3)[3]由乙图知道,在没有导光点的导光板上,光在导光板中只发生反射,所以没有导光点时,只反射;遇到导光点时,既反射又折射,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
(4)[4]由短文知道,护眼灯灯珠的电阻随温度的升高而减小,所以当护眼灯灯珠的温度由T1升高到T2时,由知道,此时I﹣U图像的斜率将变大,故应在丙图像的左侧。
(5)[5]由丙图的阴影部分知道,护眼灯灯珠的工作电压在U1和U2之间,超过这个区间,则微小的电压变化会造成电流的急剧变化,损坏灯珠,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。实验次数
1
2
3
4
5
R/Ω
5
10
15
25
30
I/A
0.60
0.30
0.20
0.12
0.10
三年(2022-2024)中考物理真题分类汇编(全国通用)专题19 电与磁(解析版): 这是一份三年(2022-2024)中考物理真题分类汇编(全国通用)专题19 电与磁(解析版),共19页。试卷主要包含了【模型建立】,【活动实践】,【跨学科实践】,端流入螺线管的,利用大头针可以说明一些物理知识等内容,欢迎下载使用。
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三年(2022-2024)中考物理真题分类汇编(全国通用)专题16 欧姆定律(原卷版): 这是一份三年(2022-2024)中考物理真题分类汇编(全国通用)专题16 欧姆定律(原卷版),共11页。