模块一 专题15 欧姆定律及应用(练习)-2024年中考物理真题分类汇编
展开考向一:电流与电压和电阻的关系
1. (2024江苏无锡市)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。
2. (2024湖南长沙)如图是科技小组设计的湘江水位监测器的原理图。电源电压不变,红灯工作时的电阻为R1,黄灯工作时的电阻为R2,闭合开关S后,当水位超过防洪预警线时,浮筒上升带动铜片将CD接通,电压表示数为U1;当水位低于干旱预警线时,浮筒下降带动铜片将EF接通,电压表示数为U2,U1>U2。则下列说法正确的是( )
A. R1>R2B. 水位超过防洪预警线时,红灯亮
C. R1<R2D. 水位低于干旱预警线时,红灯亮
【答案】BC
【解析】BD.如图,闭合开关S后,当水位超过防洪预警线时,浮筒上升带动铜片将CD接通,此时红灯与R1串联,红灯亮;当水位低于干旱预警线时,浮筒下降带动铜片将EF接通,此时黄灯与R1串联,黄灯亮;故B正确,D错误;
AC.如图,电压表测量R0两端的电压,电源电压不变,由串联电路中电压的规律知
U=U红+U1=U黄+U2
又因为U1>U2,所以U红<U黄,由串联分压原理可知,R1<R2。故A错误,C正确。
故选BC。
3. (2024苏州)在图中完成探究电流与电压关系的电路连接,使滑动变阻器接入电路的阻值最大。
【答案】如图所示
【解析】探究电流与电压关系电路中,电源与定值电阻、电流表、开关以及滑动变阻器是串联关系,为使滑动变阻器接入电路的阻值最大,滑片在最右端,下接线柱应接在左端,故用导线连接滑动变阻器的左下接线柱与电源的负极;电压表测量定值电阻两端的电压,应并联在定值电阻的两端,因为电源有两节干电池,电源电压为3V,故电压表接0~3V的量程,即用导线连接电压表的“3”接线柱与定值电阻的右接线柱。
4. (2024河南)小华用如图所示的电路探究电流与电压、电阻的关系。电源电压恒为4.5V,滑动变阻器最大阻值为20Ω。
(1)她先用阻值为10Ω定值电阻探究电流与电压的关系。
①图1是根据设计的电路图连接的实物电路,请在虚线框中画出该电路图。______
②闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最右端,否则,闭合开关时______(填“电流表”或“电压表”)指针的偏转可能超出所用量程。
③闭合开关,移动滑片,记录了如下数据。第5次的电压表和电流表的示数如图2、3所示,请将示数填入表中。
④请在图4中描出表中各组数据对应的点,并根据描出的点画出图像。______
⑤分析表中数据或图像的特点,可得出:电阻一定时,电流与电压成正比。得出此结论的理由是______。
(2)接下来,她用原电路探究电压一定时,电流与电阻关系。先调节滑片,使电压表示数为2V,记录电流表示数;然后断开开关,将10Ω电阻依次换成5Ω、15Ω电阻,闭合开关,移动滑片,使电压表示数仍为2V,记录电流表示数。当换成20Ω电阻后,发现电压表示数始终不能为2V,为了完成实验,下列方案可行的是______(填字母代号)。
A.换用电压为6V的电源
B.把电压表改接为0~15V量程
C.在开关与滑动变阻器之间串联一个10Ω的电阻
【答案】 (1) ①. ②. 电压表 ③. 2.8 0.28 ④. ⑤. I−U图像为一条过原点的直线 (2)C
【解析】(1)根据实物电路连接电路图如下:
电源电压恒为4.5V,定值电阻10Ω,电流最大值
故不可能是电流表超量程,电压表测定值电阻两端电压,当滑动变阻器阻值为零时,等于电源电压4.5V,故当滑动变阻器阻值太小是电压表会超量程。
电压表量程,分度值0.1V,读数由图可知2.8V。
电流表量程,分度值0.02A,读数由图可知0.28A。
依据表格数据进行标点,再连接各点可得
由I−U图像为一条过原点的直线可知电阻一定时,电流与电压成正比。
(2)A.根据串联电路的分压原理可知,将定值电阻由15Ω改接成20Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大,为了保持定值电阻两端电压不变,应将电源电压调小,故A不符合题意;
B.此实验需始终保持定值电阻两端电压为2V,无需更换电压表量程,更换电压表量程没有任何效果,故B不符合题意;
C.定值电阻两端的电压始终保持Uv=2V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压
变阻器分得的电压为电压表示数的
倍,根据分压原理,当接入20Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
因此应换用最大阻值更大的滑动变阻器,故C符合题意。
故选C。
5. (2024天津)在“探究电阻一定时电流与电压关系”的实验中:
(1)请用笔画线代替导线将图中的电路连接完整;_________
(2)在某次实验时两电表的示数如图所示,电压表的示数为_________V,电流表的示数为_________A;
(3)根据两个小组的实验数据,画出了定值电阻与的电流与电压关系图像,如图所示。由图像可知______(选填“大于”“小于”或“等于”)。
【答案】 (1) (2)2.6 0.26 (3)小于
【解析】(1将定值电阻与滑动变阻器串联,滑动变阻器接一个上接线柱和一个下接线柱接入电路,如下图所示:
(2)电压表的示数如图所示,电压表选用小量程,分度值为0.1 V,电压为2.6V。电流表的示数如图所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.26A。
(3)当电压相同时,R1中电流大于R2中电路,据欧姆定律
得R1小于R2。
考向二:欧姆定律
1. (2024四川南充)如图,开关S闭合后,电流表的示数分别为I1、I2,电压表的示数分别为U1、U2、U3,L1的电阻小于L2的电阻,则下列关系中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【解析】由图可知,L1和L2串联,A1、A2测量串联电路电流,V1测量L1两端电压,V2测量L2两端电压,V3测量电源电压。
A.根据串联电路电流规律可知,串联电路中电流处处相等,即,故A正确;
B.L1的电阻小于L2的电阻,V1测量L1两端电压,V2测量L2两端电压,根据可知,L1两端的电压小于L2两端的电压,即,故B错误;
CD.V1测量L1两端电压,V2测量L2两端电压,V3测量电源电压,根据串联电路电压规律可知
故C正确,D错误;故选AC。
2. (2024山东临沂)如图所示电路的电源电压为9V,电流表使用0~0.6A量程,电压表使用0~3V量程,阻值为10Ω的定值电阻允许通过的最大电流为0.5A。为保证电路中各元件安全工作,滑动变阻器的最大阻值应大于( )
A. 20ΩB. 10ΩC. 8ΩD. 5Ω
【答案】A
【解析】如图所示,电路中定值电阻和滑动变阻器串联,电压表测定值电阻两端的电压;阻值为10Ω的定值电阻允许通过的最大电流为0.5A,此时定值电阻两端的电压为
超过电压表的量程,可能会损坏电压表;为保证电路中各元件安全工作,所以当电压表示数为3V时,电路中的电流最大,滑动变阻器的阻值最小,此时电路的电流为
滑动变阻器的两端电压为
滑动变阻器阻值为
滑动变阻器的最大阻值应大于20Ω。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3. (2024山东滨州)如图所示,电源电压为3V,闭合开关后,电流表的示数为0.6A,电流表的示数为0.2A,则通过灯泡的电流为______A,灯泡的阻值为______Ω。
【答案】 0.4 15
【解析】分析电路可知,、并联,电流表测干路电流,电流表测电流。根据并联电流规律可知通过灯泡的电流为
并联电路中各支路电压均等于电源电压,则灯泡的阻值为
4. (2024黑龙江龙东)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】 0.9 1:3
【解析】将L和R并联在电源电压为6V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6V,并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,由图可得
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,L电压为1V,电流为0.2A,R电压为3V,电流为0.2A,则L与R的阻值之比
5. (2024四川南充)如图所示电路,若甲、乙两表为图中电流表,闭合开关,断开开关,两表指针位置相同,则______;若甲、乙两表为图中电压表,闭合开关、,则两表示数之比是______(电表每次测量均未超过量程)。
【答案】
【解析】若甲、乙两表为图中电流表,闭合开关,断开开关,R1和R2并联,甲测量通过R1的电流,乙测量干路电流,两表指针位置相同,则乙的示数大于甲的示数,故
根据并联分流知识可知
根据可知,在电压相同时,电流和电阻成反比,故
若甲、乙两表为图中电压表,闭合开关、,R1和R2串联,甲测量电源电压,乙测量R1两端的电压,根据可知,在电流相同时,电阻两端的电压和电阻的阻值成正比,即
考向三:欧姆定律在串、并联电路中的应用
1. (2024天津)如图所示的电路中电源电压不变,a、b为同种电表(电流表或电压表)。闭合S1和S2,a、b两表示数分别为3和1(单位为A或V);将a、b换为另一种电表,闭合S1、断开S2,a表示数为0.4(单位为A或V)。则( )
A. R1的电阻为5ΩB. R2的电阻为7.5Ω
C. 前一种情况中a表的示数为3VD. 后一种情况中b表的示数为1.2A
【答案】BC
【解析】C.当a、b同为电流表时,闭合S1和S2,电路被短路,不符合题意;当a、b同为电压表时,闭合S1和S2,电压表a测量R1和R2总电压为3V,电路的总电压为3V,故C正确;
B.电压表b测量R2的电压为1V,R1两端的电压为
U1=3V-1V=2V
将a、b换为另一种电流表,闭合S1、断开S2,两电阻并联,电流表b测量干路的总电流,电流表a测量流过的R2电流为0.4A,则电阻R2的阻值为
故B正确;
A.当a、b同为电压表时,闭合S1和S2,两电阻串联,电流为
R1的电阻为
故A错误;
D.后一种情况中,电流表a测量流过的R2电流为0.4A,流过R1电流为
电流表b测电路总电流,的示数为
I总=I1+I2=02A+0.4A=0.6A
故D错误。故选BC。
2. (2024江苏扬州)如图所示,电源电压恒为6V,敏感元件T的电阻随电流的增大而减小。电压表示数为2V时,电流表示数为0.2A,当电压表示数为2.4V时,电流表示数可能是( )
A. 小于0.18AB. 等于0.18A
C. 大于0.18A,小于0.2AD. 大于0.2A,小于0.24A
【答案】A
【解析】由电路图可知,敏感元件T与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中电流。电压表示数为2V时,电流表示数为0.2A,由欧姆定律可知
当电压表示数为2.4V时,由串联电路电压特点可知,敏感元件T两端的电压
若敏感元件T的电阻不随温度的变化而变化,则
由于当电压表示数为2.4V时,电路中电流减小了,因此T的阻值增大,由可知,此时的电流小于0.18A。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3. (2024山东临沂)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象如图乙所示。则定值电阻的阻值为________Ω,电源电压为________V.
【答案】 3 1.5
【解析】由图知,两电阻串联,电压表 测量滑动变阻器R两端的电压,电流表测量电路的电流;滑动变阻器的滑片由最右端移到最左端的过程中,滑动变阻器连入电路的阻值从最大变为0,从而使电路中的总电阻变小,电路中的电流变大,根据串联分压可知,R两端的电压变小直至0。由图像可知:当电路中的电流为0.1A时,电压表的示数为1.2V,电源电压为
…….①
当电路中的电流为0.5A时,电压表的示数为0,电源电压为
…….②
联结①②,解得
4. (2024重庆B)将阻值为10Ω的电阻与另一电阻接入电源电压恒定的电路,如图所示。闭合开关S,电流表的示数为0.45A,电流表的示数为0.3A。求:
(1)通过的电流;
(2)电源电压。
【答案】(1)0.15A; (2)3V
【解析】(1)如图所示,电阻R1和R2并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测R1的电流通过R2的电流,通过R2的电流为
(2)电源电压等于R1两端电压
答:(1)通过R2的电流为0.15A;
(2)电源电压为3V。
5. (2024江西)如图所示,电源两端电压为24V,电阻R为20Ω。
(1)只闭合开关S,求通过电阻R的电流;
(2)同时闭合开关S、,若通过干路的电流为1.6A,求通过电阻的电流和电阻的阻值。
【答案】(1)1.2A;(2)0.4A,60Ω
【解析】(1)只闭合开关S,只有电阻R接入电路中,根据欧姆定律可知,通过电阻R的电流为
(2)同时闭合开关S、,电阻R和R2并联接入电路中,根据并联电路电流规律可知,通过电阻的电流为
电阻的阻值为
答:(1)只闭合开关S,通过电阻R的电流为1.2A;
(2)同时闭合开关S、,若通过干路的电流为1.6A,通过电阻的电流为0.4A和电阻的阻值为60Ω。
能力拓展
考向四:与欧姆定律有关的创新类综合问题
1.(2024四川遂宁) 噪声污染是当代社会四大污染之一,若青少年长期处于噪声环境中会影响身心健康。为了监测噪声的强弱,同学们找来定值电阻、声敏电阻R(阻值会随声音强弱发生变化)、电流表、学生电源等器材,设计了可用电流表的示数来反映噪声强弱的装置,其中R的阻值随声音强弱变化的关系如甲图所示,该装置电路如乙图所示。在某次测试中,当噪声80dB时,电流表示数为0.4A;当噪声50dB时,电流表示数为0.2A。下列选项正确的是( )
A. 电路中的电流随声音强度增大而减小B. 阻值是15Ω
C. 电源电压10VD. 当电流表示数0.3A,噪声强度为60dB
【答案】D
【解析】A.分析电路可知,和串联,电流表测电路电流。声音强度增大时,阻值变小,则总电阻变小,根据可知电路中的电流变大,故A错误;
BC.当噪声80dB时,电流表示数为0.4A,此时阻值为,则电源电压为
①
当噪声50dB时,电流表示数为0.2A,此时阻值为,则电源电压为
②
联立①②,解得,电源电压,故BC错误;
D.当电流表示数0.3A,总电阻为
则此时阻值为
由甲图可知,此时噪声强度为60dB,故D正确。
故选D。
2. (2024黑龙江绥化)如图所示电路,电源电压恒定,定值电阻,,电流表量程0~3A,电压表量程0~15V,滑动变阻器R标有“2A”字样。在电路安全的条件下,闭合开关S,将开关接触点1,滑动变阻器的滑片调到最左端时,电流表的示数是0.8A,移动滑片过程中电路中的最小电流是,此时两端电压是;再将开关接触点2,移动滑片过程中电路中的最大电流是。下列选项正确的是( )
A. 电源电压
B. 电压
C. 电流
D. 开关接触点1时,滑动变阻器R阻值范围是
【答案】BCD
【解析】A.闭合开关S,将开关接触点1时,变阻器和串联,电压表测变阻器电压,电流表测电路电流。滑动变阻器的滑片调到最左端时,电路中只有,则电源电压为
故A错误;
BD.电压表量程为0~15V,根据串联分压原理,当电压表示数最大为15V时,变阻器阻值最大,电流最小,则此时两端电压为
则最小电流为
则滑动变阻器R的最大阻值为
电流最大为0.8A,而电流表量程为0~3A,所以滑动变阻器R的阻值范围是;故BD正确;
C.再将开关接触点2,变阻器和串联,电压表测变阻器电压,电流表测电路电流。当变阻器阻值为0时,电路中电流最大为
则电路中的最小电流与最大电流之比为
故C正确。
故选BCD。
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
1.6
2.0
2.2
2.4
a.______
电流I/A
0.16
0.20
0.22
0.24
b.______
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模块四 应用 专题47 独特亮点问题(练习)-2024年中考物理真题分类汇编: 这是一份模块四 应用 专题47 独特亮点问题(练习)-2024年中考物理真题分类汇编,文件包含模块四应用专题47独特亮点问题原卷版docx、模块四应用专题47独特亮点问题解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共34页, 欢迎下载使用。
模块四 应用 专题46 学科渗透问题(练习)-2024年中考物理真题分类汇编: 这是一份模块四 应用 专题46 学科渗透问题(练习)-2024年中考物理真题分类汇编,文件包含模块四应用专题46学科渗透问题原卷版docx、模块四应用专题46学科渗透问题解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共14页, 欢迎下载使用。