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文档简介
专题13欧姆定律
1.(2024·广西·中考真题)【新情境——地磅检测汽车载重情况】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
【详解】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R的阻
值为35Ω时,电路的电流
U12V
I0.3A
RR0355
(2)当通过电路的电流为0.4A时,电路的总电阻
U12V
R总30R的阻值
I0.4A
R′=R总-R0=30Ω-5Ω=25Ω
由图乙可知压力是1×104N,地磅的测量值
GF1104N
m1000kg
gg10N/kg
(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
U12V
R总20
I大0.6A
为了增加地磅的最大测量值,即压力增大,R的阻值减小,而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。
2.(2022·广西贺州·中考真题)【新情境——水文站测量桂江水位】贺州市水利资源丰富,小明设计了如图
甲所示的水文站测量桂江水位的原理图。电源电压U=3V,定电阻R0=10Ω,滑动变阻器R长20cm,最
大阻值20Ω。且滑动变阻器的阻值随滑片P从最上端C位置移动到最下端D位置的过程中均匀变化(滑
片P移动过程中摩擦不计)。弹簧下端悬挂一重为50N的物体AB,其底面积为0.01m2、长为0.3m。弹
簧伸长量与它受到拉力的关系如图乙所示(不计弹簧质量,连接弹簧两端的绝缘细绳不可伸长)。求:
(1)当物体AB上表面与水面相平时,物体AB受到的浮力大小;
(2)当水面从物体AB的上表面逐渐下降至下表面刚好离开水面的过程中,弹簧伸长了多少cm?
(3)闭合开关S后,当水面在物体AB上表面时,滑片刚好在滑动变阻器R的最上端C位置,水面从
物体AB上表面逐渐下降至下表面刚好离开水面时,电压表的示数是多少?
【答案】(1)30N;(2)15cm;(3)1V
【详解】解:(1)当物体AB上表面与水面相平时,物体AB刚好浸没水中,故
233
V排V物Sh0.01m0.3m310m
物体AB所受浮力
3333
F浮G排水gV排1.010kg/m10N/kg310m30N
(2)水面与物体AB上表面相平时,弹簧对物体的拉力
F弹G物F浮50N30N20N
水面下降至与物体AB下表面相平时,弹簧对物体的拉力
F弹G物50N
水面从物体AB上表面逐渐下降至与下表面相平过程中,弹簧拉力的变化量
F弹F弹F弹50N20N30N
由乙图可知
F40N
2N/cm
L20cm
物体刚好离开水面时
F弹F
LL
得弹簧伸长的长度
30N
L15cm
2N/cm
(3)水面从物体AB上表面逐渐下降至下表面相平时,弹簧伸长15cm,即滑片下移15cm,接入电路
的电阻变化量
20
R15cm15
20cm
此时滑动变阻器接入电路中的电阻为
RRR20155R′与R0串联,R′的电流为
U3V
II0.2A
R总510
电压表的示数为
UIR0.2A51V
答:(1)当物体AB上表面与水面相平时,物体AB受到的浮力是30N;
(2)当水面从物体AB的上表面逐渐下降至下表面刚好离开水面的过程中,弹簧伸长了15cm;
(3)闭合开关S后,当水面从物体AB上表面逐渐下降至下表面刚好离开水面时,电压表的示数是1V。
一.电流与电压和电阻的关系
1.(2025·广西·中考真题)用图甲所示的电路探究电流与电阻的关系。已知电源电压为9V,滑动变阻器最
大阻值为20Ω,四个定值电阻的阻值分别为16Ω、20Ω、40Ω和80Ω。
(1)在连接电路前,开关应处于状态,滑动变阻器的滑片置于(选填“A”或“B”)
端。
(2)连接好电路后,闭合开关,发现电压表有示数、电流表无示数,则电路故障的原因可能是电流表
(选填“短路”或“断路”)。
(3)排除故障后,进行实验。每当更换定值电阻,就调节滑动变阻器的滑片,使定值电阻两端电压保持
不变,并记下电流表的示数。下表完整记录了前3组数据,第4组的电流如图乙所示,则电流大小为
A。分析表格数据可知:导体两端电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成。
实验序号12345
R/Ω16204080
I/A0.500.400.20
(4)为了得到第5组数据,进一步验证实验结论,现用一个8Ω的定值电阻和上述器材进行实验,你认为
是否可行?请作出判断并说明理由。
答:(选填“可行”或“不可行”),理由:。
【答案】(1)断开B
(2)短路
(3)0.1反比
(4)可行见解析
【详解】(1)[1]在连接电路前,为保护电路,开关应处于断开状态。
[2]电路连接完整后,闭合开关前,为保护电路,应将滑动变阻器的阻值调到最大,即滑动变阻器的滑
片置于B端。
(2)连接好电路后,闭合开关,发现电压表有示数,说明电压表两端与电源两端是通路,电流表串联
在电源负极,电流表无示数,电流表不可能是断路,则电路故障的原因可能是电流表短路。
(3)[1]如图乙所示,电流表用的小量程,分度值为0.02A,读数是0.1A。
[2]分析表格数据:导体两端电压一定时,电流随电阻的变大而变小,电流与电阻的乘积
U=0.50A×16Ω=0.40A×20Ω=0.20A×40Ω=8V不变。可以得出结论:导体两端电压一定时,导体中的电流
跟导体的电阻成反比。
(4)[1][2]为了得到第5组数据,进一步验证实验结论,现用一个8Ω的定值电阻和上述器材进行实验,
是可行。理由如下:
U8V
为保持U=8V,当R=8Ω时,通过R的电流I1A
R8Ω
U总U9V-8V
定值电阻和滑动变阻器串联,则需滑动变阻器阻值R滑1Ω<20Ω
I1A
此时滑动变阻器阻值小于滑动变阻器的最大阻值,说明滑动变阻器能够通过调节使定值电阻两端的电
压保持设定值不变,满足实验要求。
2.(2022·广西梧州·中考真题)小玲做“探究电流与电阻的关系”实验。实验中电源电压为4.5V恒定不变,
电流表选用“0~0.6A”量程,电压表选用“0~3V”量程,滑动变阻器规格为“50Ω1A”。
(1)连接电路时,开关应。
(2)在如图甲所示的电路中,闭合开关,移动滑片,发现电流表示数几乎为零,电压表有示数,原因
是;经分析有一根导线连接错误,请在连接错误的导线上打“×”,并补画出一根导线连接
成正确的电路;()
(3)小玲连接好正确电路后,在AB间分别接入阻值不同的电阻R,测量了五组实验数据,其中第2
组实验的电流表示数如图乙所示为A;测得的其他四组数据如表所示,小玲检查后发现有
一组数据存在错误,导致出错的原因是。
实验组次12345
电阻R/Ω510152530
电流I/A0.610.120.1
(4)小玲根据正确的实验数据得出实验结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻
成;
(5)以上实验控制AB间的电压为V不变,为了使实验结论更可靠,小玲想继续保持此
电压不变再多测几组数据,请计算AB间允许接入电阻R的阻值范围是。
【答案】断开电压表串联在电路中了0.3电
流表量程看错反比3100ΩR5Ω
【详解】(1)[1]为保护电路,在连接电路过程中,开关要处于断开状态。
(2)[2]由图甲知道,电压表串联在电路中,由于电压表自身电阻非常大,所以造成电压表有示数,电
流表无示数。
[3]滑动变阻器、定值电阻应串联,电压表应与定值电阻并联,可以将电阻右侧连接滑动变阻器的导线
改接到电压表负接线柱上,如下图
(3)[4]由图乙知道,电流表所选量程是0~0.6A,分度值为0.02A,电流表的示数是0.3A。
[5]在探究电流与电阻的关系的实验中应控制定值电阻两端的电压一定,根据表中数据知道,第1次实
验所控制的电压
U1=I1R1=0.6A×5Ω=3V
第3次实验所控制的电压
U3=I3R3=1A×15Ω=15V
第4次实验所控制的电压
U4=I4R4=0.12A×25Ω=3V
第5次实验所控制的电压
U5=I5R5=0.1A×30Ω=3V
所以错误的数据是第3次实验的数据,其原因是第3次电压值是其他的5倍,应该是电流表量程看错,
读数错误。
(4)[6]根据正确的实验数据得出实验结论是:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(5)[7][8]由(3)知道,实验控制AB间的电压为3V不变。继续保持此电压不变,当电流表示数是
0.6A时,电路电阻最小,此时允许接入电阻R的阻值最小
U3V
R最小=5Ω
I大0.6A
当滑动变阻器全部接入时,允许接入电阻R的阻值最大
RU3V
滑电源
R最大3V
解得
R最大100ΩAB间允许接入电阻R的阻值范围是
100ΩR5Ω
二.欧姆定律
3.(2022·广西贵港·中考真题)如图所示是电阻甲和乙的I﹣U图像,下列选项对图像信息判断错误的是()
A.甲是一个定值电阻,阻值为5Ω
B.当乙两端的电压为2.5V时,其阻值为5Ω
C.将甲和乙串联,若电路中电流为0.3A.则电路的总功率为0.6W
D.将甲和乙并联,若电源电压为1V,则干路中的电流为0.3A
【答案】D
【详解】A.从图中可以看出甲电阻的电流随着电压增大而增大,并且成正比例关系,故可判断甲是一
个定值电阻,阻值为
U3V
R=5
I0.6A
故A正确,不符合题意;
B.当乙两端的电压为2.5V时,由表可知其电流为0.5A,故由欧姆定律可得其阻值为5Ω,故B正确,
不符合题意;
C.将甲和乙串联,若电路中电流为0.3A,从表中可得此时乙电阻电流为0.3A时,其两端电压为0.5V,
甲电阻两端电压为1.5V,故总的电压为2V,由功率公式
P总U总I2V0.3A=0.6W
故C正确,不符合题意;
D.将甲和乙并联,若电源电压为1V,根据图表可知此时通过乙电阻的电流为0.4A,通过甲电阻的电流
为0.2A,故干路中电流应该为0.6A,故D错误,符合题意。
故选D。
4.(2022·广西·中考真题)在“探究电流与电压的关系”实验中,采用图像法得到如图所示的I-U图像,由
图可知,电阻R一定时,通过导体的电流与导体两端的电压的关系及R的阻值分别是()
A.成正比,R=10ΩB.成正比,R=1Ω
C.成反比,R=10ΩD.成反比,R=1Ω
【答案】A
【详解】由图所示的I-U图像是一条过原点的直线,所以当电阻R一定时,通过导体的电流与导体两
U
端的电压成正比;当电压为2V时,电流为0.2A,根据欧姆定律I可得R的阻值为
R
U2V
R=10Ω
I0.2A
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5.(2021·广西河池·中考真题)如图所示的电路中,R是滑动变阻器,L是小灯泡,闭合开关S,在确保各
元件安全的前提下,把滑动变阻器的滑片P自左向右移动,下列选项正确的是()
A.电流表示数变大B.电流表示数不变
C.小灯泡L变亮D.小灯泡L变暗
【答案】A
【详解】AB.灯泡和变阻器并联,把滑动变阻器的滑片P自左向右移动,变阻器阻值减小,电压不变,
U
根据I,变阻器支路电流变大,灯泡支路电流不变,总电流变大,电流表示数变大,故A正确,B
R
错误;
CD.因为并联,所以变阻器支路不影响灯泡,灯泡亮度不变,故CD错误。
故选A。
UU
6.(2021·广西玉林·中考真题)由欧姆定律I=变形可得R=,以下说法正确的是()
RI
A.导体的电阻跟它两端的电压成正比
B.导体的电阻跟通过它的电流成反比
C.导体的电阻跟它两端的电压和通过它的电流无关
D.导体的电阻由它两端的电压和通过它的电流的比值决定
【答案】C
【详解】导体的电阻是导体的一种属性,导体两端的电压及通过它的电流的大小不会影响导体电阻的大
小,而电路中导体的电阻一定时,通过导体的电流与其两端的电压成正比,当电路中的电压一定时,改
变电路中的电阻大小,通过电阻的电流会与电阻成反比,故ABD错误,C正确。
故选C。
7.(2022·广西桂林·中考真题)在物理兴趣小组的活动中,小桂按如图所示的电路图连接电路,电源电压恒
定为10V,R0为滑动变阻器,R、Rx为定值电阻,且RRx,R15。闭合开关S前,应将R0的滑
片移动至最(选填“左”或“右”)端;闭合开关S,将滑片移至某点固定不动,当开关S1由
a点切换到b点时,电压表示数变化了0.5V,电流表示数变化了0.1A,则Rx。
【答案】右20
【详解】[1]闭合开关前,为保护电路,滑动变阻器接入阻值应最大,如图所示,滑片应调到最右端。
[2]闭合开关S,将滑片移至某点固定不动,当开关S1在a点时,滑动变阻器与R串联,电压表测定值
电阻R两端电压U1,电流表测电流I1,电源电压可表示为
UU1U0U1I1R0---------①
当开关在点时,滑动变阻器与串联,电压表测电阻两端电压,电流表测电流,由于
S1bRXRXU1I1
RRX
根据串联分压
U1U1
开关S1切换过程中,电压表示数变化了0.5V,可得
U1U10.5V
接入电路电阻增大,电流会减小
I1I10.1A
电源电压可表示为
②
UU1U0(U10.5V)I1R0(U10.5V)(I10.1A)R0---------
联立①②式,可得
0.5V0.1AR0R0接入的阻值为
R05Ω
代入由①式
UU1U0I1R1I1R0
10VI115ΩI15Ω
解得
I10.5A
U1I1R10.5A15Ω7.5V
则Rx两端电压和电流为
U1U10.5V7.5V0.5V8V
电阻为
I1I10.1A0.5A0.1A0.4ARx
U8V
R120Ω
X0.4A
I1
8.(2022·广西·中考真题)图中,甲、乙为两只相同的电压表或电流表,若断开开关,甲、乙两表示数之比
为2:1,通过R1的电流为I1,此时R1与R2联。更换两表种类,闭合开关,两表均有示数,此时
两表均为表,通过R2的电流为I2,则I1:I2。
【答案】并电压3∶1
【详解】[1]由题意可知,若断开开关,两表均有示数且示数不相等;若两表均为电压表,则两电压表
均测量电源电压,示数相等;所以两表均为电流表,甲表测通过R1的电流,乙表测通过R2的电流,且
甲、乙两表的比值为2∶1,示数不同,所以此时R1与R2并联。
[2]两表原来均为电流表,更换两表种类,所以此时两表均为电压表。
[3]R1与R2并联时,甲表测通过R1的电流,乙表测通过R2的电流,且甲、乙两表的比值为2∶1,因为
并联,所以R1、R2两端电压相等,根据欧姆定律可得
UU
:2:1
R1R2
U
所以R2=2R1,此时I1,当两表均为电压表时,闭合开关,两个电阻串联,根据欧姆定律可得通过R2
R1
的电流为
UU
I2
R1R23R1
所以
UU
I1:I2:3:1
R13R1
9.(2021·广西贵港·中考真题)如图甲所示的电路,电源电压恒定,滑动变阻器R上标有“20Ω1A”的字样,
R2=6Ω,两电表量程均保持不变,电路中各元件均在安全情况下工作。当闭合开关S1、断开S2,滑片P
移动到某一位置时,电流表和电压表指针的位置如图乙所示;当同时闭合开关S1、S2,滑动变阻器接
入电路的阻值不变,此时电流表指针刚好达到所选量程的最大刻度值处。则R1的阻值是Ω,电
源电压是V。
【答案】77.2
【详解】[1]当闭合开关S1、断开S2,滑片P移动到某一位置时,R1与R2和滑动变阻器串联,电流表
和电压表指针的位置如图乙所示,电压表测量滑动变阻器的电压,由于滑动变阻器最大的电流为1A,
故此时电流表选择的小量程,为0.4A,若滑动变阻器全部接入,此时滑动变阻器的电压最大,最大为
U滑IR=0.4A20=8V
故电压表选择的是小量程,故此时电压表的示数为2V,则滑动变阻器的电阻为
U2V
R滑==5Ω
I0.4A
则根据串联电压规律可以列等式
Ω
U0.4AR1+R2+R滑=0.4AR1+11
当同时闭合开关S1、S2,滑动变阻器接入电路的阻值不变,此时电流表指针刚好达到所选量程的最大
刻度值处,R2被短路,只有滑动变阻器和R1接入电路,此时的电流为0.6A,则可以列等式
Ω
U0.6AR1+R滑=0.6AR1+5
可以整理得出
Ω
R1=7
故则R1的阻值是7Ω。
ΩΩ
[2]经整理可得U0.6AR1+R滑=0.6A7+5=7.2V
电源电压是7.2V。
10.(2021·广西·中考真题)图是一握力计的电路示意图,a、b、c、d是四个接线柱,仪表及定值电阻R0均
未画出。M、N均为金属板,N固定不动,当金属片P向左移动时,R接入电路的阻值变。若握
力F增大时,要求仪表的示数也增大,则接线柱a、b之间应接入,接线柱c、d之间应接入(后
两空选填“定值电阻”、“电流表”
或“电压表”)
【答案】小电压表定值电阻
【详解】[1]如图所示,当金属片P向左移动时,滑动变阻器接入电路中电阻的长度减小,R接入电路
的阻值变小。
[2][3]当没有外力作用于握力计时,滑片P应位于滑动变阻器的左端,此时若c、d间接入电流表,会导
致电源短路,这是不允许的。c、d间更不能接入电压表,这样电压表就串联在电路中了,相当于断路。
所以c、d间只能接入定值电阻,当滑片P滑到左端时,定值电阻对电路起保护作用。a、b间不能接入
电流表,否则滑动变阻器会发生短路现象,则a、b间只能接入电压表。当握力增大时,滑片P右移,
滑动变阻器连入电路的电阻变大,电路的总电阻变大,根据欧姆定律可知电路的总电流变小,由U=IR
可知,定值电阻两端的电压减小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以滑动变阻器两端的电
压增大,即电压表的示数增大,符合题意。
三.电阻的测量
11.(2022·广西柳州·中考真题)小宸利用一个电池组,两只电流表(A1和A2),一个开关,一个阻值为R0=15Ω
的定值电阻和若干导线,来测量未知电阻Rx的阻值,他设计好电路并正确操作,发现A1、A2的示数如
图所示。
(1)A1、A2的示数I1、I2分别是多少?
(2)在你不确定电路设计的情况下,请判断电阻Rx可能的阻值为多少?
【答案】(1)0.3A;0.9A;(2)45Ω或5Ω或30Ω或7.5Ω。
【详解】解:(1)由图可知,电流表A1选的是“0-0.6A”的量程,A1的读数I1=0.3A;电流表A1选的是“0-3A”
的量程,A2的读数I2=0.9A。
(2)由题意可知,本题是利用“安阻法”来测量未知电阻Rx的阻值,Rx和R0应并联连接,因不确定电
路设计,即不确定电流表所接的位置,综合分析,电流表所接位置可能有四种情况:
①A1接在Rx的支路上,A2接在R0的支路上,则并联电路两端的电压为
UxU0I0R00.9A15Ω13.5VRx的阻值为
Ux13.5V
Rx45Ω
Ix0.3A
②A1接在R0的支路上,A2接在Rx的支路上,则并联电路两端的电压为
UxU0I0R00.3A15Ω4.5VRx的阻值为
Ux4.5V
Rx5Ω
Ix0.9A
③A1接在Rx的支路上,A2接在干路上,则并联电路两端的电压为
(
UxU0I0R00.9A0.3A)15Ω9VRx的阻值为
Ux9V
Rx30Ω
Ix0.3A
④A1接在R0的支路上,A2接在干路上,则并联电路两端的电压为
UxU0I0R00.3A15Ω4.5VRx的阻值为
Ux4.5V
Rx7.5Ω
Ix0.9A-0.3A
答:(1)A1、A2的示数I1、I2分别是0.3A、0.9A;
(2)在不确定电路设计的情况下,电阻Rx可能的阻值为45Ω或5Ω或30Ω或7.5Ω。
12.(2022·广西柳州·中考真题)小辉学习了电学的有关知识后,做如下实验。
(1)小辉利用如图甲的电路测量某定值电阻R的阻值。
①连接实物电路时,滑动变阻器的滑片P应置于(选填“a”或“b”)端,开关应;
②实验中,移动滑片P至某位置,若电流表和电压表示数为分别0.2A、2V,则R的阻值为Ω;
③为减小误差,改变R两端电压,多次测量电压及电流值,算出对应的电阻,最后求出电阻的
值,作为R的阻值;
(2)小辉得知某热敏电阻的阻值随温度变化图像如图乙,就利用该热敏电阻制作温控报警器,报警器
电路的一部分如图丙所示,电源电压为12V。当环境温度达到或超过50℃时,电压U2达到或超过9V
并触发报警器(图中未画出)报警。则图中(选填“R1”或“R2”)应使用热敏电阻,另一定
值电阻的阻值为Ω。
【答案】b断开10平均R1300
【详解】(1)①[1][2]为了保护电路,连接实物电路时,滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处,即b
端,开关应断开。
UU2V
②[3]根据欧姆定律I可知,R的阻值为R==10Ω
RI0.2A
③[4]为减小误差,改变R两端电压,多次测量电压及电流值,算出对应的电阻,最后求出电阻的平均
值,作为R的阻值。
(2)[5]由图乙知当温度升高时,该热敏电阻阻值减小,分得电压减小,而温度高时输出电压要升高,
以触发报警,所以R1为热敏电阻,由图线可知,温度为50℃时,R1=100Ω,根据串联电路电压的规律
知热敏电阻R1两端的电压为U1UU212V-9V=3V
U3V
电路中的电流为I1=0.03A
R1100Ω
U9V
定值电阻的阻值为R2=300Ω
2I0.03A
13.(2022·广西贵港·中考真题)小华做测量定值电阻Rx阻值的实验,现有器材:待测电阻Rx、两节干电池、
电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干。
(1)请按图甲所示的电路图,以笔画线代替导线,将图乙中的电路连接完整;()
(2)连接电路时,开关断开,并将滑动变阻器滑片置于阻值处;
(3)正确连接电路,闭合开关,发现无论怎样移动滑片P,电流表都没有示数,而电压表示数接近3V,
则故障可能是(选填标号);
A.滑动变阻器断路B.Rx断路C.Rx短路
(4)排除故障后,当电压表示数为1.3V时,电流表示数如图丙所示,则通过Rx的电流大小为
A,它的阻值是Ω;
(5)本实验要多次测量取平均值,目的是;
(6)小华对实验进行进一步拓展,利用电源(电压未知但恒定不变)、阻值为R0的定值电阻、电流表、
开关等器材,设计了如图丁所示的电路也能测出Rx的阻值,请你完成下列实验步骤:
①按电路图正确连接电路,闭合开关S,断开开关S1,读出电流表示数I1;
②,读出电流表示数I2;
③根据实验数据,计算出待测电阻Rx=。(用R0、I1、I2表示)
【答案】最大B0.265
I1R0
减小误差再闭合开关S1
I2I1
【详解】(1)[1]滑动变阻器要采取“一上一下”的连接方式,与待测电阻串联,如图
(2)[2]为保护电路,连接电路时,开关断开,并将滑动变阻器滑片置于阻值最大处。
(3)[3]A.若滑动变阻器断路,电路断路,电流表、电压表都无示数,故A不符合题意;
B.电流表示数没有,说明电路断开,电压表示数接近电源电压,说明电压表、电流表、滑动变阻器、
开关与电源两极连通,所以电路故障可能是定值电阻断路,故B符合题意;
C.若Rx短路,电压表与Rx并联,电压表无示数,电流表有示数,故C不符合题意。
故选B。
(4)[4]由图知,电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,读数为0.26A。
[5]则待测电阻
U1.3V
R5
xI0.26A
(5)[6]为了使结果更加准确,应多测几组电流、电压值,计算出多组Rx的值,然后求平均值,这样
可以减小误差。
(6)①按电路图正确连接电路,闭合开关S,断开开关S1,读出电流表示数I1,此时电阻R0两端的电
压即为电源电压
UI1R0
②[7]再闭合开关S1,电阻R0、Rx并联,读出电流表示数为电路总电流,因为电源电压不变,所以流过
电阻R0电流不变,根据并联电路电流特点,流过电阻Rx的电流
IxI2I1
③[8]电阻Rx的值
UI1R0
Rx=
IxI2I1
14.(2022·广西玉林·中考真题)如图1甲所示是“测量小灯泡的电阻”的实验电路图。
(1)请根据图1甲所示电路图,用笔画线代替导线完成图乙未连接好的实物电路(要求滑片P
向右移动时小灯泡变亮);
(2)电路连接好后闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,小灯泡不亮,如果电路只有一个元
件有故障,该故障可能是小灯泡;
(3)排除故障后,继续进行实验,小灯泡正常发光时电压表示数如图1丙所示,其读数为V;
(4)根据实验数据,作出小灯泡工作时IU的关系图像如图2所示,则小灯泡正常发光时的电阻为
;
(5)由图2可知,不同电压下,小灯泡电阻值不同,灯丝的电阻会随温度升高而变;
(6)若实验过程中发现电压表损坏,现增加一个已知阻值为R0的定值电阻和一个开关,设计如图3所
示的电路,也能测出小灯泡正常发光时的电阻,其实验步骤如下:
①闭合开关S,断开开关S1,移动滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数为I额,并记录下来;
②保持滑动变阻器滑片P的位置不动,闭合开关S和S1,记下此时电流表的示数为I1;
③保持开关S和S1闭合,移动滑动变阻器的滑片至最右端,记下此时电流表的示数为I2;
④则小灯泡正常发光时电阻的表达式为:R灯(用I额、I1、I2和R0表示)。
I2R0I1I额
【答案】短路2.510大
I1I额
【详解】(1)[1]滑片P向右移动时小灯泡变亮,说明电路中电流变大,变阻器阻值变小,故变阻器右
下接线柱与灯泡串联接入电路中,如下图
(2)[2]电路连接好后闭合开关,发现电流表有示数,说明电路是通路;电压表无示数,小灯泡不亮,
说明电压表并联的支路短路或电压表短路,如果电路只有一个元件有故障,该故障可能是小灯泡短路。
(3)[3]排除故障后,小灯泡正常发光,此时电压表示数如图1丙,由图知道,电压表选用小量程,分
度值0.1V,故其示数为2.5V。
(4)[4]由I-U的关系图像可知,当灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的额定电流为0.25A,小灯泡正
常发光时的电阻为
U2.5V
R=10Ω
I0.25A
(5)[5]由I-U的关系图像知道,当灯泡两端的电压增大,通过灯泡的电流也变大,根据P=UI知道,
灯泡的功率变大,灯丝的温度升高,灯丝的电阻随温度的升高而变大。
(6)[6]在步骤①中,R、R0和L串联在电路中,电流表测串联电路电流,移动滑动变阻器的滑片P,
U
使电流表的示数为I额,此时灯泡正常发光;由R知道,电路的总电阻为
I
U源
R总
I额
在步骤②中,R和R0串联在电路中,电流表测串联电路电流,保持滑动变阻器滑片P的位置不动,此
U
时电流表的示数为I1,由R知道,电路的总电阻为
I
U源
R总1
I1
在步骤③中,电路为只有R0的简单电路,此时电流表的示数为I2,根据U=IR知道,电源电压为
U源=I2R0
由电阻的串联规律知道,小灯泡正常发光时电阻的表达式为
U源U源11I2R0I1I额
RRRIR
灯总总120
I额I1I额I1I1I额
15.(2022·广西河池·中考真题)某实验小组用伏安法测量待测电阻Rx的阻值,设计的实验电路如图甲所示。
(1)根据图甲用笔画线代替导线将图乙的实物图补充完整;
(2)该实验的原理是;
(3)某次测量时,电压表的示数为1.5V,电流表的示数为0.3A,则待测电阻的阻值为;
实验时应多测几组数据,求电阻的平均值,目的是;
(4)若撤去电压表和滑动变阻器,新增一个阻值为R0的定值电阻,利用如图丙所示的实验电路,也可
以测量待测电阻Rx的阻值。实验步骤如下:
①首先,闭合开关S1、S2,记录电流表的示数I1;
②接着,断开开关,记录电流表的示数I2;则待测电阻的阻值Rx(用R0、I1、I2表
示)。
U
【答案】R5减小误差S
I2
I1I2R0
I2
【详解】(1)[1]由电路图可知,待测电阻与滑动变阻器串联,电压表测待测电阻两端的电压,电流表
测通过待测电阻的电流,滑动变阻器选用左下接线柱与开关串联接入电路中,实物图如图所示:
(2)[2]用伏安法测量待测电阻Rx的阻值实验中,用电压表测待测电阻Rx两端的电压,用电流表测通
UU
过R的电流,根据R计算电阻,故该实验的原理是R。
xII
U
(3)[3]由R可知,待测电阻的阻值为
I
U1.5V
R=5Ω
I0.3A
[4]为了提高测量的准确程度,要多次测量求平均值减小误差。
(4)[5][6]实验步骤:①首先,闭合开关S1、S2,记录电流表的示数I1,此时电路为R0的简单电路,Rx
被短路,电流表测通过R0的电流,电源电压为
UI1R0
②接着,断开开关S2,记录电流表的示数I2,此时R0与Rx串联,电流表测电路中的电流,根据欧姆定
律可知,R0两端的电压为
U0I2R0Rx两端的电压为
UXUU0I1R0I2R0I1I2R0
由欧姆定律可知,待测电阻的阻值Rx为
UxI1I2R0
Rx
I2I2
16.(2022·广西·中考真题)在水果中平行插入两片不同金属制成的极板,就组成了一个水果电池,如图所
示。物理兴趣小组的同学在课外实践活动中探究影响水果电池电压大小的因素,实验前,他们的部分
实验猜想如下:
猜想一:水果电池电压可能与水果的种类有关
猜想二:水果电池电压可能与极板的材料有关
(1)为了验证猜想一和猜想二,在不同水果中插入
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