2023全国中考真题分类汇编专题14 欧姆定律及其应用

专题14欧姆定律及其应用考点1电流与电压和电阻的关系1．（2023·内蒙古赤峰）在探究“电流与电压的关系”实验中，图1是某组同学的探究原理图。

①在实验中，电压表的示数为2.5V时，电流表示数如图2所示，则电流为A；②图3是该组同学根据测量数据绘制的小灯泡I-U图像。通过图像分析，他们发现该探究不能用小灯泡，原因是：。【答案】0.28小灯泡的电阻随温度升高而变大，不符合实验要求【解析】①[1]图2所示，量程为0~0.6A，1大格为0.2A，1大格里有10小格，1小格为0.02A，指针指在1大格多4小格，读数为0.28A。②[2]在探究“电流与电压的关系”实验中，要求电阻阻值是不能变化的，从图3可以看出随着电压均匀的增大，开始时电流增大较快，后来就不怎么增大了，说明随着通电时间的增加，小灯泡的温度升高，灯丝电阻不断变大，不符合此实验的要求。2．（2023·黑龙江龙东）在探究“电流与电阻关系”实验时，老师给小明提供了如下器材：电源（电压恒定为4.5V），电流表，电压表，开关各一个，滑动变阻器甲“10Ω；2A”和滑动变阻器乙“20Ω；1A”各一个，定值电阻5Ω、10Ω、15Ω各一个，导线若干。

（1）注意在连接电路时，开关必须处于状态；（2）用笔画线代替导线，将图甲的实验电路连接完整（要求：滑动变阻器滑片P向左滑动时电流表示数变大，导线不允许交叉）；（3）正确连接电路后闭合开关，发现电流表有示数，无论怎样移动滑片P，电压表都无示数，则故障可能是（答出一种情况即可）；（4）排除故障后，小明把5Ω的电阻接入电路中，移动滑片P到适当位置，读出电流表示数如图乙所示，正确记录后，小明又改用10Ω电阻继续实验，闭合开关后，小明应将滑片P向（选填“左”或者“右”）移动至电压表示数为V；（5）小明在实验中所选用的滑动变阻器应该是（选填“甲”或“乙”）；（6）利用老师给的器材，还能完成的电学实验有：（写出一个即可）。【答案】断开

定值电阻短路（电压表短路）右2.5乙探究电流和电压的关系（测定值电阻的阻值）（答案合理即可）【解析】（1）[1]在连接电路时，为保护电路，要先断开开关。（2）[2]由题意知，当滑动变阻器A端与定值电阻正接线柱连接，使得滑动变阻器与定值电阻串联接入电路，滑动变阻器滑片P向左滑动时，接入电路的电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，从而电流表示数变大

（3）[3]由题意知，电流表有示数，说明电路有电流为通路，而此时电压表无示数，说明与电压表并联的电阻R短路。（4）[4][5]有图乙知，电流表接入量程为0~0.6A，且最小分度值为0.02A，则电流表示数为0.5A。根据可得，电压表示数为，小明又改用10Ω电阻继续实验，应利用控制变量法，保持电压表示数不变，根据串联电路分压特点，为控制定值电阻两端电压保持不变，此时应滑动变阻器滑片P向右移动，增大接入电路电阻，从而增大滑动变阻器两端电压。（5）[6]实验中使用的定值电阻阻值最大为15Ω时，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倍数为，根据分压原理，当接入15Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为，因此小军实验所选用的滑动变阻器应该是乙“20Ω；1A”。（6）[7]电流表可测量电路中电流，电压表可测量用电器两端电压，因此还可通过该实验装置探究电流和电压的关系和测定值电阻的阻值的实验。3．（2023·辽宁丹东）在“探究电流与电压的关系”实验中，小潘设计并连接了如图甲所示的电路。

（1）在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到最端；（选填“左”或“右”）（2）闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数，已知导线、仪表均完好且接触良好，则故障原因可能是定值电阻；（选填“断路”或“短路”）（3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为1.0V时，电流表示数如图乙所示，则电流表示数为A；（4）继续移动滑动变阻器的滑片，进行多次测量，记录实验数据如下表：实验次数1234电压U/V1.01.62.22.8电流I/A0.160.220.28分析表中数据可知：在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成；（5）同桌的小明分别用两个阻值未知的电阻R1和R2进行实验，得到两个电阻的I﹣U图象，如图丙所示。由图象可知R1R2（选填“＞”“＜”或“＝”）；（6）若将定值电阻换成小灯泡，不能达到本实验的探究目的，是因为。【答案】左短路0.1正比<灯泡的电阻随温度的升高而增大【解析】（1）[1]在闭合开关前，为了保护电路，应将滑动变阻的滑片移动至组织最大处，即最左端。（2）[2]闭合开关，发现电流表有示数，说明电路是通路，电压表无示数，说明可能是与电压表并联的定值电阻短路了。（3）[3]由图乙可知，电流表使用的是“0~0.6A”的量程，其分度值为0.02A，电流表示数为0.1A。（4）[4]由表格数据可知，电阻一定时，随着定值电阻两端电压的增大，通过定值电阻的电流也增大同样的倍数，因此可知，在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。（5）[5]由图丙可知，当电压相同时，有。由可知，。（6）[6]在“探究电流与电压的关系”实验中，需要控制电阻不变，因小灯泡的电阻随着温度的升高而增大，因此将定值电阻换成小灯泡，不能达到本实验的探究目的。4．（2023·吉林）图甲是“探究电流和电压的关系”的实验装置，电源电压为。（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于最端；（2）闭合开关，发现电压表有示数，电流表无示数，移动滑动变阻器的滑片时，两块电表示数均没有变化，则电路故障可能是定值电阻；（3）排除故障后，正确连接电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，将测得的数据绘制成图象，如图乙所示，分析图象可以得出：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成；滑动变阻器的最大阻值至少为。【答案】右断路正比20【解析】（1）[1]为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于阻值最大处，即最右端。（2）[2]闭合开关，电流表无示数，可能电路存在断路，电压表有示数，说明电压表与电源两极相连，电压表并联电路之外电路不存在断路，则与电压表并联的电阻断路。（3）[3]根据图乙可知，图像为一条过原点的直线，可以得到在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。[4]由图乙可知，变阻器连入电路的电阻最大时，电路的总电阻最大，由可知通过电路的电流最小，最小电流是0.1A，电压表的示数是1V，由串联电路电流的规律和欧姆定律可知变阻器连入电路的最大阻值至少为考点2欧姆定律在串、并联电路中的应用5．（2023·湖北鄂州）如图甲所示，电源电压恒定，闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片从最右端移至灯正常发光的位置，此过程中电流表示数与两个电压表示数的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是（）

A．曲线a是电流表示数与电压表V2示数的关系图像B．电源电压为11VC．灯的额定电流为0.2AD．滑动变阻器的最大阻值是15Ω【答案】B【解析】A．如图，小灯泡和滑动变阻器串联，电压表V1测小灯泡两端电压，电压表V2测滑动变阻器两端电压，电流表测电路中电流；闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片从最右端移至灯正常发光的位置的过程中，滑动变阻器电阻变小，电路中电流变大，滑动变阻器两端电压变小，小灯泡两端电压变大，所以由图可知曲线b是电流表示数与电压表V2示数的关系图像，故A错误；B．由图可知，滑片在最右端时，小灯泡两端电压为2V，滑动变阻器两端电压为9V，因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以电源电压为，故B正确；C．根据题意可知，当灯泡正常发光时，电流表示数最大，由图乙可知，此时电路电流为0.6A，所以，小灯泡的额定电流为0.6A，故C错误；D．由图可知，滑动变阻器的最大阻值是，故D错误。故选B。6．（2023·湖南常德）如图是两灯电流随电压变化的图像，两灯额定电压均为6V。若将两灯并联后接入电路，则干路电流最大为A；若将两灯串联后接入电路，在保证电路安全的情况下，电源电压最大为V。

【答案】1.58【解析】[1]两灯并联后，电源电压最大等于灯的额定电压即为6V，由图像可知甲灯和乙灯正常工作时的电流值分别为1.0A、0.5A，根据并联电路电流的特点得：干路电流最大值为I=I甲+I乙=1.0A+0.5A=1.5A[2]两灯串联后，由图像可知，甲灯和乙灯正常工作时的电流值分别为1.0A、0.5A，所以在保证电路安全的情况下，电路中的最大电流为I乙=0.5A，根据串联电路电流的特点得I甲=0.5A，再由图像可知，U甲=2V，U乙=6V，由串联电路电压的特点得U=U甲+U乙=2V+6V=8V7．（2023·黑龙江齐齐哈尔）如图所示，已知。当开关S闭合，甲、乙两表均为电压表时，两表示数之比为；当开关S断开，甲、乙两表均为电流表时，两表示数之比为。（电路中各元件均未损坏）

【答案】【解析】[1]当开关S闭合，甲、乙两表均为电压表，R1与R2串联，电压表甲测R2两端的电压、乙测R1两端电压，串联电路各处电流相等，两表示数之比为[2]当开关S断开，甲、乙两表均为电流表，R1与R2并联，电流表甲测通过R1电流，乙测通过R2电流，并联电路各支路两端电压相等，两表示数之比为8．（2023·吉林）图是某款压力秤的内部电路图。电源电压，；R为压敏电阻，其阻值随所受压力变化情况如下表所示。开关闭合后，当压力增大时，电路中的电流将，当压力为时，电压表的示数为V。F/N20406080100R/Ω1210864【答案】变大2【解析】[1]由电路图可知，电阻R0和压敏电阻R串联，当压力增大时，由表格可知压敏电阻R变小，则总电阻变小，因为电源电压不变，由可知，电路中的电流变大。[2]当压力为时，由表格可知，电阻R为10Ω；则电路中的总电阻为，则电流为，因为电压表测量R0两端的电压，则电压为9．（2023·北京）小京在复习时，用两端电压不变的电源及其他器材再次做了如图所示的实验。她将电阻丝R1、R2先后分别接入电路中的a、b两端，闭合开关后，观察到接入R2时，小灯泡的亮度更亮，电流表的示数更大。已知灯泡亮度变亮时，灯丝电阻变大。请分析并判断R1与R2阻值的大小关系。（可画电路图辅助说明）

【答案】【解析】R1、R2分别接入电路中，等效电路如图甲、乙所示：

电源电压U不变，电流I1<I2，灯丝电阻RL<RL'。依据欧姆定律UL=I1RL，UL'=I2RL'，可知UL<UL'。依据串联电路的电压关系，R1、R2两端电压分别，可知。依据公式，可知。10．（2023·河南）某物理实践小组设计了一种工程上的压力测量装置，其原理如图甲所示，电路中电源电压恒为，定值电阻R0的阻值为，电压表的量程为，轻质绝缘的压力检测板与可变电阻相连。的阻值与压力的关系如图乙所示，闭合开关S后，试问：

（1）当检测板所受压力增大时，电压表的示数（选填“增大”“减小”或“不变”）。（2）检测板不受压力时，电压表的示数为多少？()（3）该装置所能测量的最大压力为多少？()（4）在不改变电源电压和电压表量程的情况下，若要提高该装置所能测量的最大压力值，请写出一种简便可行的方法。【答案】增大1.2V见解析【解析】（1）[1]由图像可知，当检测板所受压力增大时，可变电阻R的阻值变小，则电路的总电阻减小，电路的电流增大，电压表的测定值电阻R0两端的电压，可知电压表的示数增大。（2）[2]由图像可知，检测板不受压力时，力敏电阻的阻值，此时电路中的电流为，两端的电压为，即电压表的示数为。（3）[3]当电压表示数达到时，该装置测量的压力达到最大值，此时电路中的电流，两端的电压为，的阻值为，由图像可知，该装置所能测量的最大压力为。（4）[4]因电压表量程固定，要想提高最大压力值，即电路中可变电阻的阻值更小，且定值电阻两端的电压不超过3V。故可将定值电阻换为阻值较小的电阻或在定值电阻两端并联一个阻值适当的电阻等。11．（2023·湖南常德）在今天的生活中传感器的应用越来越广泛。小明想可不可以利用压力传感器和初中所学的物理知识来设计一个可以直接测量压力大小的“压力计”呢？他找到一个压力传感器，知道它的阻值R与受压力大小F的对应关系图像如图甲所示，当0≤F≤200N时图像为直线。下面他设计了“压力计”电路图如图乙所示。已知电源电压为12V，电流表的量程为50mA。

（1）请根据电路图完善图丙的实物连接，要求闭合开关后滑动变阻器的滑片向右滑动时R1接入电路的阻值变大；（2）闭合开关S，不施加压力，调节滑动变阻器接入电路部分的阻值，从最大值逐渐减小，当电流表读数为40mA时电压表读数为4V，可知R0=Ω；（3）闭合开关S，不施加压力，继续调节滑动变阻器R1，电流表指针指表盘正中间位置，将此位置标记刻度为F=0。此时滑动变阻器接入电路部分的阻值为Ω。（4）此后小明在保持滑动变阻器阻值不变的前提下，逐渐对传感器施加压力，并将对应的压力值标记到电流表上，制成了一个简易的“压力计”。若此“压力计”测得的F=160N时，电流表对应的示数为mA。【答案】

10038030【解析】（1）[1]由于闭合开关后滑动变阻器的滑片向右滑动时R1接入电路的阻值变大，所以滑动变阻器选择左侧下接线柱接入电路

；

（2）[2]由题意知，电流表读数为I0=40mA时，电压表读数为U0=4V，R0的阻值（3）[3]由题意知，当F=0时，电流表示数，由欧姆定律公式得R0的电压U0=I0R0=25×10-3A×100Ω=2.5V，滑动变阻器两端的电压U滑=U﹣U0=12V﹣2.5V=9.5V，滑动变阻器接入电路部分的电阻（4）[4]由图甲可知R与F的关系式为R=kF+b，再将F=0时，R0=100Ω和F′=200N时，R′=0Ω分别代入得，b=100，即R与F的关系式为，将F=160N代入上式得，R″=20Ω；此时电路中总电阻R总=R″+R滑=20Ω+380Ω=400Ω，由欧姆定律得电路中电流表的示数12．（2023·内蒙古赤峰）小明同学想设计电子秤电路原理图。选用的器材有：电源、开关、导线、电压表、一个阻值随压力增大而减小的压敏电阻（元件符号为

）、一个定值电阻。要求：电子秤刻度盘是由电压表改装而成，示数随着压敏电阻所受压力的增大而增大。请你帮小明设计出符合条件的电路图（画在答题卡相应位置上）。【答案】

【解析】由题意可知，电路中只有压敏电阻和定值电阻，且要求电压表示数随着压敏电阻所受压力的增大而增大，因此两电阻应该串联。当压力增大时，压敏电阻阻值减小，电路中总电阻减小，由欧姆定律可知，电路中电流增大，两端电压增大，因此电压表应并联在定值电阻两端13．（2023·山东潍坊）在物理项目化学习活动中，某科技小组的同学设计了如图甲所示的船只升降实验模型。模型中的船厢A和所盛水的总重为5N，圆柱形浮筒B底面积为，重为18N。电路中电源电压恒定，为定值电阻，压敏电阻（表面绝缘，厚度不计）固定于容器C底部，上表面积为，阻值随所受水的压力变化关系如图乙所示。关闭排水阀，向C中注入适量水后关闭进水阀，装置静止时，测得C中水深为20cm，B浸入水中的深度为7cm（未浸没），闭合开关S，此时电流表示数；再次打开进水阀，向C中缓慢注入一定质量的水，浮筒B上升，使A下降30cm，稳定后电流表示数。若不计绳重和摩擦，水的密度，g取10N/kg，求：（1）B浸入水中的深度