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第十七章 歐姆定律真題體驗 把脈中考 考點1 電流與電壓、電阻的關系 1.(xx襄陽中考)如圖所示,能正確表示通過某定值電阻的電流與它兩端電壓之間關系的圖象是　(　　) 【解析】選B。本題考查電流與電壓的關系。電阻一定時,通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比,電流隨電壓的增大而增大。A圖中,電壓增大,通過導體的電流不變,錯誤;B圖中,電流與電壓的關系圖像是過原點的一條直線,表示電流與電壓成正比,B正確;C、D圖中,電流隨電壓的增大而減小,均錯誤。 2.(xx自貢中考)小芳在探究“通過導體的電流跟導體電阻的關系”時, (1)設計了如圖甲所示的電路,但稍作思考之后,就將電路改進為如圖乙所示的電路。她這樣改進有何好處? ________________________________________________________________。 在實驗過程中,她保持電源電壓不變,通過調(diào)節(jié)電阻箱先后6次改變A、B間的電阻值,測得相應的電流值如表1所示。 表1 實驗次數(shù) I/A AB間電阻值R/Ω 1 0.80 5 2 0.60 10 3 0.48 15 4 0.40 20 5 0.34 25 6 0.30 30 (2)小芳分析表1中數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)總結(jié)不出電流跟電阻的定量關系,你認為其原因是　___________________________。 (3)小芳認真思考后發(fā)現(xiàn)了自己在實驗過程中的錯誤,并采取了正確的實驗操作。你認為小芳每次改變電阻后應該采取的正確操作是:__________　。 (4)正確操作實驗后,小芳將得到的實驗數(shù)據(jù)記錄在表2中,請分析表2中的數(shù)據(jù),你能得出什么探究結(jié)論?___________________________________________ _______________________________________________________________　。 表2 電流I/A 1.20 0.60 0.40 0.30 0.24 0.20 電阻R/Ω 5 10 15 20 25 30 【解析】本題考查通過導體的電流跟導體電阻的關系的探究實驗。(1)實驗中需要控制電壓不變,探究不同阻值下電流的變化情況,所以需要改變阻值,把定值電阻換成電阻箱,可以在不拆卸電路更換電阻的情況下改變阻值,也就是便于改變導體的電阻。 (2)表中電流與電阻的乘積發(fā)生了變化,所以小芳沒有控制電阻兩端電壓不變。 (3)改變電阻后,需要調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,同時觀察電壓表,使電壓表的示數(shù)保持不變。 (4)表中數(shù)據(jù)顯示,電阻增大,電流減小,二者的乘積不變,所以電壓一定時,電流與電阻成反比。 答案:(1)便于改變導體的電阻 (2)沒有控制電阻兩端的電壓不變 (3)調(diào)節(jié)滑片使電壓表讀數(shù)不變 (4)電壓一定時,電流和電阻成反比 3.(xx懷化中考)小李同學在做探究電流與電壓關系的實驗時,請回答下列問題: (1)按照圖甲所示的電路圖,請用筆畫線代替導線,完成圖乙所示的實物圖的連接。 (2)連接電路時,開關應處于　　　　狀態(tài)。 (3)在做探究電流與電壓關系的實驗時,采用的實驗方法是　　　　法,要求保持電阻阻值不變,通過改變電阻兩端的　　　　,觀察電流大小的變化。 (4)如圖丙所示是他在實驗中的第三次測量結(jié)果,請把實驗數(shù)據(jù)填入到記錄表中。 實驗記錄:定值電阻R=6Ω 實驗次數(shù) 電壓U/V 電流I/A 1 1.2 0.2 2 1.8 0.3 3 (5)分析實驗數(shù)據(jù),可以得出結(jié)論:在電阻一定時,通過導體的電流與導體兩端的電壓成　　　　。 【解析】本題考查探究電流與電壓的關系。(1)連線時要注意電壓表測的是定值電阻兩端的電壓,電壓表和電流表中的電流都是從“+”接線柱流入從“-”接線柱流出,滑動變阻器接線要“一上一下”。(2)連接電路時,為保證電路安全,開關要處于斷開狀態(tài)。(3)本實驗采用控制變量法,保持電阻不變,改變電阻兩端電壓,觀察電流大小的變化。(4)電流表選擇0～0.6A量程,示數(shù)為0.4A;電壓表選擇0～3V量程,示數(shù)為2.4V。(5)分析實驗數(shù)據(jù)可知,電壓和電流的比值始終不變,故可得結(jié)論:在電阻一定時,通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比。 答案:(1)如圖所示 (2)斷開　(3)控制變量　電壓　(4)2.4　0.4 (5)正比 【方法總結(jié)】(1)連接電路時應特別注意滑動變阻器、電流表、電壓表的接法,滑動變阻器連接時應遵循“一上一下”的原則;電流表、電壓表要注意正負接線柱以及量程的選擇。 (2)電流表、電壓表讀數(shù)時,應先觀察連接的是哪一個量程,然后弄清每一大格、每一小格代表的數(shù)值,最后讀出題目中指針所指的具體數(shù)據(jù)。 (3)探究電流與電壓的關系,必須保持電阻一定,電壓表應該與定值電阻并聯(lián)。 考點2 歐姆定律的應用 4.(xx懷化中考)一個阻值為20Ω的電阻,測得通過它的電流為5A,那么此時加在這個電阻兩端的電壓是　(　　) A.4V　　 B.10V　　 C.0.25V　　 D.100V 【解析】選D。本題考查歐姆定律的應用。根據(jù)歐姆定律的導出公式可知,加在這個電阻兩端的電壓是U=IR=5A20Ω=100V,故選D。 5.(xx天水中考)如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,R1=10Ω。閉合開關S,移動滑動變阻器R2的滑片P到最右端b時,電流表的示數(shù)為0.6A;移動滑片P到最左端a時,電流表的示數(shù)為0.2A。則電源電壓和滑動變阻器的最大阻值分別為　(　　) 世紀金榜導學號59944202 A.6V　20Ω　　　 B.12V　20Ω C.6V　10Ω D.12V　10Ω 【解析】選A。由電路圖可知,R1與R2串聯(lián),電流表測電路中的電流,當滑片位于b端時,電路為R1的簡單電路,由I=可得,電源的電壓:U=IR1=0.6A10Ω=6V,故B、D錯誤;當滑片位于a端時,變阻器接入電路中的電阻最大,電路中的總電阻R===30Ω,因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,所以,R2的最大阻值:R2=R-R1=30Ω-10Ω=20Ω,故A正確,C錯誤。故選A。 6.(xx泰安中考)如圖所示,電源電壓恒為12V,閉合開關后,電壓表示數(shù)為8V,則兩電阻阻值的比值R1∶R2=　　　　。 【解析】本題考查歐姆定律的應用。由電路圖知,R1、R2串聯(lián),電壓表測量R2的電壓,所以R2的電壓U2=8V,由串聯(lián)電路的電壓特點得R1兩端的電壓U1=U-U2=12 V- 8 V=4 V,故R1∶R2=U1∶U2=1∶2。 答案:1∶2 7.(xx淮安中考)如圖所示電路,電源電壓恒定,R1=20Ω,R2=10Ω,當S1閉合,S2、S3斷開時,電流表的示數(shù)為0.6A,電源電壓為　　　　V;當S2閉合,S1、S3斷開時,電流表示數(shù)為　　　　A;當S1、S3閉合,S2斷開時,電流表示數(shù) 為　　　　A。 世紀金榜導學號59944203 【解析】本題考查電路連接方式的判斷和歐姆定律的應用。當只閉合S1時,電路中R2與電流表串聯(lián),則電源電壓U=IR2=0.6A10Ω=6 V;當只閉合S2時,兩電阻串聯(lián),則電流表示數(shù)I′ ===0.2A;當只斷開S2時,兩電阻并聯(lián),此時電流表的示數(shù)為:I″=I1+I2=+=+=0.9A。 答案:6　0.2　0.9 8.(xx吉林中考)如圖所示,R1=20Ω,閉合開關,電壓表和電流表的示數(shù)分別為6V和0.5A。求: (1)通過電阻R1的電流。 (2)電阻R2的阻值。 【解析】本題考查了并聯(lián)電路的特點和歐姆定律的應用。 (1)通過電阻R1的電流為:I1===0.3 A (2)由圖可知,兩電阻并聯(lián),它們兩端的電壓相等,均為電源電壓6V;電流表測量干路電流,I=0.5A;則通過電阻R2的電流為:I2=I-I1=0.5A-0.3A=0.2A 電阻R2的阻值為:R2===30Ω。 答案:(1)0.3A　(2)30Ω 考點3 電阻的測量 9.(xx蘭州中考)如圖所示的電路,電源電壓均不變,R0為定值電阻,R為最大阻值已知的滑動變阻器,利用下列電路圖能夠測出待測電阻Rx阻值的 是　(　　) 世紀金榜導學號59944204 【解析】選D。本題考查電阻的測量。A圖中,閉合開關S,電阻Rx與R串聯(lián)接入電路,電壓表測電源電壓U,不能測出Rx兩端的電壓,不能求出電流,故不能測量Rx的阻值;B圖中,開關S閉合時,R0與Rx并聯(lián),電流表測電路總電流,不能測出Rx兩端的電壓,不能求出通過Rx的電流,,故不能測量Rx的阻值;C圖中,R0與Rx串聯(lián),電流表測量串聯(lián)電路的電流,不能測算出Rx兩端的電壓,故不能求出Rx電阻;D圖中,閉合開關,把滑片分別移到最左端、最右端,讀出對應的電流表示數(shù)I左、I右,電源電壓不變,由歐姆定律得I左(R+Rx)=I右Rx,解得Rx=,故選D。 10.(xx北京中考)小英按圖甲所示的電路圖連接實驗電路,測量電阻Rx的阻值。閉合開關S,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P后,觀察到電壓表和電流表的示數(shù)分別如圖乙、丙所示,則電壓表的示數(shù)為　　　　V,電流表的示數(shù)為　　　　A,待測電阻Rx的阻值為　　　　Ω。 【解析】本題考查了電流表的讀數(shù)方法、電壓表的讀數(shù)方法、歐姆定律的應用。圖乙中電壓表所選量程為0～3V,對應的分度值為0.1V;根據(jù)指針所指位置可讀出電壓值為2V;圖丙中電流表所選量程為0～0.6A,對應的分度值為0.02A;根據(jù)指針所指位置可讀出電流值為0.5A;根據(jù)歐姆定律可求出電阻值R===4Ω。 答案:2　0.5　4 11.(xx江西中考)【實驗名稱】用電流表和電壓表測電阻 【實驗器材】電壓恒為3V的電源、電壓表、電流表、標有“20Ω　2A”字樣的滑動變阻器、待測電阻Rx、開關、導線若干。 【實驗原理】___________________________。 【實驗步驟】 (1)小明按如圖所示的電路圖連接電路。 (2)閉合開關,發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)如圖乙所示,則下一步的實驗操作是:先　　　　　,然后　____________________。 (3)小明測出待測電阻的阻值后,向老師匯報,老師指出他實驗設計中存在著不足,其不足是________________________________________________________ _____________________________________________________________　。 (4)改進后,小明繼續(xù)實驗并將數(shù)據(jù)記錄在表中,分析數(shù)據(jù)可知待測電阻的阻值為　　　　　Ω;還可以初步得出:電阻一定時,通過導體的電流與導體兩端的電壓成　　　　　。 數(shù)據(jù)表格 實驗次數(shù) 電壓U/V 電流I/A 1 2.4 0.24 2 2.0 0.20 3 1.5 0.15 (5)實驗過程中,若小明將滑片P移到了如圖丙所示的位置,閉合開關,此時電流表的示數(shù)為　　　　　。 【解析】本題考查伏安法測電阻。伏安法測電阻的實驗原理是歐姆定律(或R=)。(2)由于電流表反向偏轉(zhuǎn),應先斷開開關,將電流表的正負接線柱上的導線對調(diào)。(3)只測量一組數(shù)據(jù),實驗誤差會較大。 (4)由R=得,待測電阻的阻值為10Ω;還可以初步得出:電阻一定時,通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比。(5)若小明將滑片P移到了滑動變阻器的電阻線圈外,電路為斷路,故電流表的示數(shù)為0。 答案:歐姆定律(或R=) (2)斷開開關　將電流表的正負接線柱上的導線對調(diào) (3)只測量一組數(shù)據(jù),實驗誤差會較大 (4)10　正比　(5)0 12.(xx郴州中考)在測量“小燈泡的電阻”的實驗中,有如下器材:電壓表、電流表、開關、電壓為3V的電源、標有“2.5V”的小燈泡、滑動變阻器及導線若干。 (1)請用筆畫線代替導線,把圖中的實物電路連接完整。(導線不能交叉) (2)閉合開關前,滑動變阻器的滑片P應處于圖中最　　　　　(選填“左”或“右”)端。 (3)連好電路后,閉合開關,發(fā)現(xiàn)燈泡不亮,電流表無示數(shù),電壓表示數(shù)接近電源電壓,則此故障的原因可能是　　　　　。 A.小燈泡斷路　B.小燈泡短路　C.滑動變阻器斷路 (4)排除故障后,按正確的操作測得實驗數(shù)據(jù)記錄如表所示: 實驗次數(shù) 第一次 第二次 第三次 電壓/V ①2.5 ③2.0 ⑤1.5 電流/A ②0.30 ④0.25 ⑥1.0 電阻/Ω 在分析實驗數(shù)據(jù)時,發(fā)現(xiàn)了一個數(shù)據(jù)有明顯錯誤,這個數(shù)據(jù)是　　　　　(選填表中數(shù)據(jù)前面的序號)。這個數(shù)據(jù)的正確值是　　　　　。 (5)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可知小燈泡正常發(fā)光時的電阻是　　　　　Ω。(保留一位小數(shù)) 【解析】(1)標有“2.5V”的小燈泡表示燈的額定電壓為2.5V,故電壓表選用小量程與燈并聯(lián)。(2)為保護電路,閉合開關前,滑動變阻器的滑片P應處于阻值最大處,即圖中最左端。(3)電流表無示數(shù),燈不亮,說明電路可能斷路;電壓表示數(shù)接近電源電壓,說明電壓表與電源連通,則與電壓表并聯(lián)的支路以外的電路是完好的,則與電壓表并聯(lián)的小燈泡斷路,故選A。(4)因電流表選用小量程,電流表示數(shù)不可能為1.0A(或通過燈的電流隨電壓的減小而變小),故數(shù)據(jù)⑥是錯誤的,錯誤的原因在于選用小量程卻按大量程讀數(shù)了,根據(jù)電流表大小量程之比為5∶1,正確的電流大小為0.20A。(5)燈在額定電壓下正常發(fā)光,由表中數(shù)據(jù)結(jié)合歐姆定律可得,小燈泡正常發(fā)光時的電阻: RL==≈8.3Ω。 答案:(1)如圖所示 (2)左　(3)A　(4)⑥　0.20　(5)8.3 13.(xx內(nèi)江中考)現(xiàn)用“伏安法”測量一個未知電阻Rx的阻值(Rx約為20Ω)。在實驗室中,配有的實驗器材如下:　世紀金榜導學號59944205 A.電源E(電壓U=3V恒定); B.電流表A1(量程0～50mA); C.電流表A2(量程0～3A); D.電壓表V1(量程0～3V); E.電壓表V2(量程0～15V); F.滑動變阻器R(0～80Ω); G.定值電阻R0=40Ω; H.開關一個,導線若干。 為了測量多組數(shù)據(jù)使結(jié)果盡量準確,在滑動變阻器的整個滑動過程中,要使兩電表的測量值范圍盡可能大一些,并且兩電表的讀數(shù)均大于其量程的。則: (1)根據(jù)實驗要求,電壓表選用　　　　,電流表選用　　　　。(選填器材前的字母代號) (2)請在虛線框內(nèi)畫出實驗電路圖(其中,部分電路已畫出,并標出所選器材的字母)。 (3)根據(jù)所畫的電路圖,用筆畫線代替導線,將實物圖連接起來。 (4)若在某次實驗中,電壓表的示數(shù)為U,電流表的示數(shù)為I,那么,待測電阻阻值的表達式為Rx=　　　　。 【解析】(1)電源電壓為3V,并且兩電表的讀數(shù)均大于其量程的,故電壓表選用0～3V量程的V1,未知電阻Rx的阻值約為20Ω,最大電流約為Imax===0.15A,故電流表選用0～50 mA量程的A1。 (2)電流表選用0～50mA量程,而Imax=0.15A=150mA,為保護電流表,需要將未知電阻Rx與定值電阻R0串聯(lián)接入電路,這樣最大電流約為I′== =0.05A=50mA,符合題意;故電源、滑動變阻器、電流表、未知電阻Rx、定值電阻R0、開關串聯(lián)接入電路,電壓表測量未知電阻Rx和定值電阻R0的總電壓。 (3)根據(jù)電路圖連接實物圖,注意兩表的正負極。 (4)未知電阻Rx和定值電阻R0串聯(lián)后的總電阻為R總=,根據(jù)串聯(lián)電路的電阻規(guī)律可得Rx=R總-R0=-R0。 答案:(1)D　B (2) (3) (4)-R0 考點4 動態(tài)電路的分析 14.(xx賀州中考)如圖所示的電路,電源電壓保持不變,開關S由斷開到閉合,則　(　　) A.電壓表的示數(shù)變大,電流表的示數(shù)變小 B.電壓表的示數(shù)變小,電流表的示數(shù)變大 C.電壓表和電流表的示數(shù)都變大 D.電壓表和電流表的示數(shù)都變小 【解析】選C。本題考查由開關的通斷引起兩塊電表示數(shù)變化。分析好電路結(jié)構(gòu)是重點。當開關S斷開時,燈與電阻R串聯(lián),電壓表測量的是R兩端的電壓,大小為U1=R。電流表的示數(shù)為I1=。當開關S閉合時,燈被短路,電路中只有電阻R,電壓表測量的是電源電壓,大小為U2=U。電流表的示數(shù)為I2=。比較前后兩次的示數(shù)大小,可得出兩電表的示數(shù)都變大。故選C。 15.(xx眉山中考)在如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,當開關S閉合,滑動變阻器滑片P向右移動時,電流表和電壓表示數(shù)的變化分別為　(　　) 世紀金榜導學號59944206 A.電流表的示數(shù)變小,電壓表的示數(shù)不變 B.電流表的示數(shù)變大,電壓表的示數(shù)不變 C.電流表的示數(shù)變小,電壓表的示數(shù)變大 D.電流表的示數(shù)變小,電壓表的示數(shù)變小 【解析】選A。本題考查動態(tài)電路中電壓、電流的變化規(guī)律。閉合開關S,定值電阻R1與滑動變阻器R2并聯(lián),電壓表測量滑動變阻器兩端的電壓,由于是并聯(lián)電路,所以其電壓也等于電源電壓,電流表在干路中,滑片P向右移動,其連入電路的電阻變大,通過滑動變阻器的電流變小,干路電流變小(通過R1的電流不變),A正確。故選A。 16.(xx玉林中考)如圖所示是一種自動測定油箱內(nèi)油量的裝置,滑動變阻器R的金屬滑片跟滑桿(杠桿)相連,從電流表示數(shù)大小就可知道油箱內(nèi)油量的多少。觀察分析圖示可知,下列說法錯誤的是　(　　) A.電流表可以改裝成油量表 B.R0在電路中起到保護電路的作用 C.油量增加,R的阻值減小,電流表示數(shù)變大 D.油量減少,R的阻值減小,電流表示數(shù)變小 【解析】選D。本題考查動態(tài)電路的分析。為了直接讀出油量的多少,可以把電流表改裝成油量表,故A正確;R0串聯(lián)在電路中,能夠防止電流過大,起到保護電路的作用,故B正確;油量增加時,浮子上升,滑動變阻器的滑片向下移動,使連入電路的阻值減小,電流表的示數(shù)變大,故C正確,D錯誤。 17.(xx成都中考)如圖所示,電源電壓不變,閉合開關S,滑動變阻器的滑片P向左移動,總電阻　　　　　,電壓表示數(shù)　　　　　　。(均選填“變大”“變小”或“不變”) 【解析】由電路圖可知,燈泡和滑動變阻器串聯(lián),電壓表測滑動變阻器兩端的電壓,電流表測電路中的電流,當滑動變阻器的滑片P向左移動時,變阻器接入電路的電阻變小,電路的總電阻變小;根據(jù)I=可知,電路中的電流變大,即電流表的示數(shù)變大;根據(jù)U=IR可知,燈泡兩端的電壓變大,根據(jù)串聯(lián)電路的總電壓等于各分電壓之和可知,滑動變阻器兩端的電壓變小,即電壓表的示數(shù)變小。 答案:變小　變小 【考點綜合練】 18.(多選)(xx聊城中考)如圖甲所示電路,電源電壓保持不變。閉合開關S,當滑動變阻器的滑片P從右端滑到左端的過程中,R1、R2的I-U關系圖象如圖乙所示。則下列判斷正確的是　(　　) 世紀金榜導學號59944207 A.圖線A是電阻R1的I-U關系圖象 B.電源電壓為18V C.R1的阻值是20Ω D.滑動變阻器R2的最大阻值為30Ω 【解析】選B、C。本題考查了動態(tài)電路、I-U圖象、歐姆定律的應用。電路為串聯(lián)電路,電壓表V1測R1兩端電壓,電壓表V2測滑動變阻器R2兩端電壓。在滑動變阻器的滑片P從右端滑到左端的過程中,滑動變阻器R2連入電路中的電阻越來越小,根據(jù)U1=IR1,可知電流I增大時,R1兩端電壓增大,圖線B為R1的I-U關系圖象,A錯;電源電壓為兩電壓表示數(shù)之和,當電路中電流為0.2A時,由圖乙U=U1+U2=4V+14V=18V,B正確;R1的阻值為R1===20Ω,C正確;電路中電流最小時,滑動變阻器連入電路中的電阻最大,所以R2的最大阻值R2===70Ω,D錯。 19.(xx江西中考)如圖所示,電源電壓可調(diào),小燈泡上標有“6V　0.5A”的字樣(不考慮溫度對小燈泡電阻的影響),電流表的量程:0～0.6A,電壓表量程:0～3V,滑動變阻器規(guī)格為“20Ω　1A”。　世紀金榜導學號59944208 (1)電源電壓調(diào)至6V,閉合開關S1和S2,移動滑動變阻器的滑片P,使小燈泡正常發(fā)光,電流表示數(shù)為0.6A,則電壓表的示數(shù)是多少?R0的阻值是多少? (2)電源電壓調(diào)至8V,斷開開關S1、閉合開關S2,為了保證電路安全,求滑動變阻器的阻值變化范圍。 【解析】本題考查歐姆定律的綜合應用。 (1)電源電壓調(diào)至6V,小燈泡的額定電壓為6V,燈正常發(fā)光時,滑動變阻器接入電路中的電阻值為0Ω,故電壓表的示數(shù)為0V;燈L與R0并聯(lián),電流表示數(shù)I=0.6A,R0中的電流I0=I-I1=0.6A-0.5A=0.1A,R0的阻值R0===60Ω。 (2)電源電壓調(diào)至8V,斷開開關S1、閉合開關S2,燈L與滑動變阻器R串聯(lián),為了保證電路的安全,當電壓表的示數(shù)U1=3V時,滑動變阻器的電阻最大Rmax,燈L兩端的電壓UL=U′-U1=8 V-3 V=5 V,燈L的電阻RL===12Ω,電路中的電流I===A,Rmax===7.2Ω。為了保證電路的安全,電路中的最大電流I2=IL=0.5A,電路中的總電阻R總===16Ω,滑動變阻器的最小電阻Rmin=R總-RL=16Ω-12Ω=4Ω,滑動變阻器的阻值變化范圍為:4Ω≤R≤7.2Ω。 答案:(1)0　60Ω　(2)4Ω≤R≤7.2Ω