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文档简介
专题09欧姆定律、电功率考点一、欧姆定律1.(2023·辽宁朝阳·中考)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【详解】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I=UR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A故选B。2.(2023·辽宁本溪&辽阳&葫芦岛·中考)如图所示电路,闭合开关,滑动变阻器的滑片由右向左最大范围内调节的过程中,下列说法正确的是()
A.电流表A1B.电压表V示数变小C.电流表A1示数与电流表AD.电压表V示数与电流表A1【答案】D【详解】AB.变阻器与灯并联,电压表测变阻器的电压即电源电压(不变),A1测干路电流,A2测灯的电流,滑动变阻器的滑片由右向左最大范围内调节的过程中,变阻器连入电路的电阻变小,由欧姆定律可知通过变阻器的电流变大,根据并联电路各支路可独立工作、互不影响,通过灯的电流即A2示数不变,根据并联电路电流的规律,电流表A1C.电流表A1示数与电流表A2示数之差,即通过变阻器的电流,故电流表A1D.电压表V示数不变,而电流表A1示数的变大,故电压表V示数与电流表A故选D。3.(2023·辽宁营口·中考)如图所示,电源电压不变,闭合开关,在保证电路安全的情况下,变阻器的滑片由中点向右移动的过程中,下列判断正确的是()
A.小灯泡亮度变暗 B.电压表示数变大C.电流表示数不变 D.电路总功率变小【答案】D【详解】AB.由图可知,灯泡与滑动变阻器并联在电路中,电压表测电源的电压,电流表测通过滑动变阻器的电流;并联电路中各个支路的用电器互不影响,滑片由中点向右移动的过程中,通过灯泡的电流不变,小灯泡亮度不变,因电源电压保持不变,电压表的示数不变,故AB错误;CD.滑片由中点向右移动的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据I=UR可知,通过滑动变阻器的电流减小,即电流表的示数减小,通过灯泡的电流不变,由并联电路的电流特点可知干路中的电流减小;因电源电压不变,干路中的电流减小,则根据故选D。4.(2025·辽宁·中考)(多选)如图(a),电源电压保持不变,电流表量程0~0.6A,电压表量程0~15V。在保证各元件安全的情况下(灯泡两端的电压不超过额定电压,电表均不超过量程),进行下列操作:只闭合S1、S2,最大范围内移动滑动变阻器滑片P,电流表示数与滑动变阻器接入电路的阻值的关系如图(b)所示;只闭合S3,滑片P从最右端向左滑动,直至灯泡正常发光,电流表示数与电压表示数的关系如图(c)所示。下列说法正确的是()A.电源电压为5VB.小灯泡的额定功率为2.64WC.小灯泡工作时的最小电压为1VD.只闭合S1、S2与只闭合S2、S3,滑动变阻器允许接入电路的最小电阻之比为5:1【答案】BC【详解】A.由图(a)知,只闭合S1、S2时,灯泡与滑动变阻器并联接入电路,电压表测电源电压,电流表测干路的电流。最大范围内移动变阻器的滑片,由图(b)知,变阻器接入电路的阻值为50欧时,干路的电流最小为0.56A,此时变阻器接入电路的阻值是其最大阻值。进行各操作时,须保证各元件安全(灯泡两端的电压不超过额定电压,电表均不超过量程),则电源电压等于灯泡的额定电压。只闭合S3时,灯泡与变阻器串联接入电路,滑片从最右端向左滑动,变阻器接入电路的阻值最大时,电路中的电流为0.10A,灯泡正常发光时,电路的电流为0.44A,则灯泡的额定电流为0.44A。则有U50Ω+0.44A故A错误;B.灯泡的额定功率P=UILC.灯泡与变阻器串联,变阻器接入电路的阻值最大时,据串联电路的分压特点知,变阻器两端的电压最大,小灯泡两端的电压最小,此时变阻器两端的电压U大=I小R大=0.10A×50Ω=5VD.只闭合S1、S2,电流表的量程为0~0.6A,则电路中的最大电流为0.6A,变阻器接入电路的阻值最小时,通过的最大电流I大=I总大-IL=0.6A-0.44A=0.16A,变阻器接入电路的最小阻值R小=UI大=6V0.16A=37.5Ω故选BC。5.(2024·辽宁·中考)(多选)如图,电路中电源电压恒为4.5V,滑动变阻器R上标有“25Ω;1A”字样,灯泡L的额定电流为0.3A。灯泡L工作时的相关数据如下表所示。通电过程中,下列说法正确的是()电流I/A0.300.250.200.12电阻RL10.08.07.55.0A.滑片向右滑动,灯泡亮度增加B.滑片在最右端时,灯泡的阻值是5Ω~7.5Ω之间的某值C.当R接入电路的阻值为10Ω时,电压表的示数为2.5VD.为使滑片在最左端时灯泡正常发光,应在电路中串联一个5Ω电阻【答案】BCD【详解】A.由表中数据可知,电流变小时,灯泡的电阻在减小。由图可知,滑片向右移动时接入电路阻值增大,且滑动变阻器阻值变化量大于小灯泡阻值变化量时,才有总阻值变大,总电流减小,根据串联电路特点,滑动变阻器阻值变大,且大于小灯泡阻值,所以滑动变阻器分的更多电压,小灯泡两端电压减小,通过灯泡的电流也减小,可知小灯泡的亮度降低。故A错误;B.滑片在最右端时,滑动变阻器全部接入电路,即接入电路阻值为25Ω,电路中电流I<由表格数据可知,当通过灯的电流越大,灯的电阻越大,所以灯接入电路中的电阻一定小于7.5Ω。若灯泡的电阻为5Ω,电路中的电流为0.12A,则电源电压为U'=I'R滑+I'C.当R接入电路的阻值为10Ω时,电压表的示数为2.5V,电路中电流为I=U滑R=2.5V10D.滑片在最左端时,滑动变阻器接入电阻为零,由题意及表格数据可知当灯泡正常发光时两端电压为U额=I额R=0.3故选BCD。6.(2023·辽宁朝阳·中考)(多选)如图甲所示,电源电压恒定,两块电压表的量程均为0~15V,电流表量程是为0~0.6A。当开关S闭合后,滑动变阻器R的滑片P从最右端b移至最左端时,灯A.电源电压为8VB.灯泡L的额定功率为2.4C.滑动变阻器R的最大阻值为20D.滑片位于a端时,通电1分钟R0产生的热量是【答案】CD【详解】当开关S闭合后,滑动变阻器R、定值电阻R0、灯泡L串联接入电路,电压表V1测量定值电阻R0两端电压,电压表V2测量定值电阻R0和灯泡L两端电压,电流表测量电路电流,滑动变阻器R的滑片P从最右端b移至最左端的过程中,电路中的电流在逐渐增大,电压表V1和电压表V2的示数都将增大,R0是定值电阻,电压表V1示数变化图像是一条直线,灯泡L的阻值随温度的变化而改变,电压表V2示数变化图像是逐渐上升的曲线。A.由图乙可知,当开关S闭合后,滑动变阻器R的滑片P从最右端b移至最左端时,滑动变阻器R阻值为0,只有定值电阻R0、灯泡L串联接入电路,此时电压表V2测量定值电阻R0和灯泡L两端电压即为电源电压U=10V,故A错误;B.当开关S闭合后,滑动变阻器R的滑片P从最右端b移至最左端时,灯L恰好正常发光,此时电流表示数最大为I额=0.4A,电压表V2为电源电压10V,电压表V1测量定值电阻R0两端电压为8V,由串联电路电压规律可知灯L恰好正常发光时两端电压U额=10V−8VC.当开关S闭合后,滑动变阻器R的滑片P在最右端时,电路中的电阻最大,电流最小为IR=0.1A,电压表V2测量定值电阻R0和灯泡L两端电压为8V,由A分析知电源电压U=10V,根据串联电路电压规律可得此时滑动变阻器R两端电压UR=2V,滑动变阻器R的最大阻值Rmax=D.滑片位于a端时,此时电流表示数最大Imax=0.4A,电压表V1测量定值电阻R0两端电压为8V,通电1分钟R0产生的热量Q=W=Pt=UImax故选CD。7.(2023·辽宁盘锦·中考)(多选)如图所示电路,电源电压恒定不变,R1=5Ω,滑动变阻器R2“□Ω,0.5A”(铭牌破损,最大阻值未知),灯泡的规格为“5VA.电源电压是5B.闭合S、S1、S2,RC.通过调节开关的通断和滑动变阻器接入阻值,使R1的功率最小,且为0.05WD.闭合S、S2,断开S1,调节滑动变阻器,通电10【答案】BCD【详解】A.由图可知,只闭合开关S,将滑动变阻器R2的滑片移至最左端,R1与灯泡L串联;根据题意可知,灯泡正常发光,根据串联电路的电流特点和P=UI可知,电路中的电流I=IL=PLUL=2.5WB.闭合S、S1、S2,R1和滑动变阻器串联,灯泡L被短路,电压表测量R1两端的电压;根据电压表量程可知,R1两端的最大电压U1大=3V,电路中的最大电流I1大C.当只闭合开关S,R1、灯泡L与滑动变阻器串联;由P=I2R可知,此时电路中的最小电流I小=I1小=P1小D.闭合S、S2,断开S1,R1、灯泡L与滑动变阻器串联,电压表测量R1与灯泡的电压之和;根据电压表量程可知,电压R1与灯泡的最大总电压为U'=3V,根据串联电路的电阻特点可知,R1与灯泡的总电阻R'=R故选BCD。8.(2023·辽宁鞍山·中考)(多选)如图甲所示电路中,电源电压不变,灯泡L标有“6V,3W”字样(灯丝电阻不变),R0=12Ω。闭合开关S,断开开关S1、S2,滑片P从b端向右滑到某一位置c时(图中未标出),灯泡恰好正常发光;保持滑片P的位置不变,同时闭合开关S、S1和S2,滑片P从c向左滑到bA.灯泡的电阻为12B.电源电压为9VC.滑动变阻器的最大电阻为18D.当S、S1和S2【答案】ACD【详解】A.灯泡L标有“6V,3W”字样(灯丝电阻不变),由电功率P=UI=U2R可知,灯泡的电阻B.闭合开关S,断开开关S1和S2,灯泡L阻值12Ω和滑动变阻器串联接入电路,电流表测量电路电流,保持滑片P的位置不变,同时闭合开关S、S1和S2,定值电阻R0=12Ω和滑动变阻器并联接入电路,电流表测量电路电流,可知在滑片滑动过程中,由并联电路的电阻特征可知,串联电路的总电阻(在对应的滑片一定时的阻值)大于并联电路的总电阻,电流表的示数在第一步操作时的电流较小,对应图乙中下部分曲线,由欧姆定律I=UR和串联电路电压规律可知,当闭合开关S,断开开关S1和S2,滑片P在b端阻值最大处时,电路电流最小为0.4A,电源电压U=U滑+UL=0.4A×Rmax+0.4A×12Ω①,当闭合开关S,断开开关S1和S2,滑片P在c处时,灯泡恰好正常发光,电路电流为I额=P额U额将Rc=12Ω代入②C.将电源电压U=12V代入①可得RmaxD.当S、S1和S2都闭合时,电阻R0=12Ω和滑动变阻器并联接入电路,电流表测量电路电流,R0为定值电阻,所在支路电流不变,由电功率P=UI和并联电路电流规律可知,在电源电压U故选ACD。9.(2023·辽宁大连·中考)(多选)如图是某道路限载报警器的工作原理图。电源电压不变,R1是力敏电阻,其阻值随压力的变化而变化。闭合开关S,当车的质量超过限载质量时,电磁铁吸下衔铁,电铃响。根据不同的路面,可以改变滑动变阻器滑片P的位置,来设定不同的限载质量。下列说法正确的是(
A.电磁铁能吸下衔铁,是由于通电导体在磁场中受力B.检测时,车的质量越大电磁铁的磁性越强C.力敏电阻R1D.若要提高设定的限载质量,应将滑片P向左移动【答案】BCD【详解】A.电磁铁能吸下衔铁,是由于通电导体的周围存在磁场,故A错误;BC.闭合开关S,当车的质量超过限载质量时,电磁铁吸下衔铁,说明压力增大,电路中的电流增大,由欧姆定律可知电路中的总电阻减小,R1和R2串联,设定限载质量后,R2不变,力敏电阻R1的阻值减小,可以得到力敏电阻R1D.若要提高设定的限载质量,此时力敏电阻的阻值减小,电磁铁吸下衔铁时的电流不变,根据欧姆定律可知电路的总电阻不变,应该增大滑动变阻器的电阻,应将滑片P向左移动,故D正确。故选BCD。10.(2023·辽宁锦州·中考)(多选)如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S、S1,断开S2,滑动变阻器R1的滑片从最右端向左滑动到某点时,小灯泡正常发光;保持滑动变阻器R1的滑片位置不变,闭合开关S、S2,断开S1,再将滑动变阻器R1的滑片继续向左滑动到最左端;两次电流表示数与电压表示数关系图像如图乙所示:下列说法中正确的是()
A.定值电阻R2的阻值是10ΩB.电源电压是6VC.小灯泡的额定功率是3WD.滑动变阻器R1最大阻值是25Ω【答案】ABD【详解】AB.如图所示,闭合开关S、S2,断开S1,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测总电流,根据变阻器阻值不变,电流与电压成反比的知识,图像右侧为直线,由图像和欧姆定律可知,此时R2的电阻为R2=U2I2=4V0.4AC.当切换开关,滑动变阻器的两端的电压为U1=U-U2=6V-4V=2V,故此时滑动变阻器接入电路的电阻为R1=U1I1=2V0.4A=5Ω,闭合开关S、S1,断开S2,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测总电流,从最右端到左端某点时,小灯泡正常发光,由乙图可知,灯泡的最大电压为3.5V,滑动变阻器的电压为U1D.滑动变阻器滑到最右端时,灯泡的电压为1V,电流为0.2A,此时滑动变阻器的电压为U1''=U−UL故选ABD。11.(2023·辽宁丹东·中考)(多选)如图甲所示,电源电压保持不变,R1=10Ω。闭合开关S,将滑动变阻器R2的滑片P从b端移动到a端的过程中,电流表示数随滑动变阻器R2连入电路的阻值的变化关系如图乙所示。下列说法正确的是()
A.电源电压为8VB.R1的最小电功率为1.6WC.滑动变阻器R2的最大阻值为30ΩD.当滑片P位于中点时,R1与R2的电功率之比为2∶3【答案】ACD【详解】A.由图甲可知,当滑动变阻器的滑片位于a端时,电路为R1的简单电路,此时电路中的电流最大,为0.8A,则电源电压U=I最大R1=0.8A×10Ω=8V,故A正确;BC.由图甲可知,当滑动变阻器的滑片位于b端时,两电阻串联,滑动变阻器全部接入电路,阻值为30Ω,此时电路中电流最小为0.2A,R1的电功率最小,R1的最小电功率P1最小=I2最小R1=(0.2A)2×10Ω=0.4W,故B错误,C正确;D.当滑片P位于中点时,变阻器接入电路的阻值为15Ω,R1与R2的电功率之比为p1p故选ACD。12.(2023·辽宁抚顺铁岭·中考)(多选)如图所示电路,定值电阻R0为40Ω,滑动变阻器允许通过的最大电流为0.4A,当滑动变阻器的滑片P在最右端时,先闭合开关S,电流表示数为0.1A,再闭合开关
A.电源电压为8VB.滑动变阻器连入电路的阻值范围是40Ω~C.定值电阻R0D.通电1min,整个电路消耗的电能最多为120J【答案】BD【详解】A.由图可知,闭合开关S,电阻R0的简单电路,电流表测量通过R0的电流,电源U=I0R0=0.1A×40Ω=4V故A错误;B.再闭合开关S1,变阻器连入电路的电阻最大,变阻器和电阻R0并联,电流表测量干路中的电流,由并联电路的特点可知通过R0的电流不变,为0.1A,通过变阻器的电流I滑=I-I0=0.2A-0.1A=0.1A,变阻器的最大阻值R滑大=UI滑C.定值电阻R0的功率为P0D.滑动变阻器允许通过的最大电流为0.4A,通过变阻器的最大电流是0.4A,干路中最大电流I大=I0+I滑大=0.1A+0.4A=0.5A,通电1min,整个电路消耗的最大电能W=UI大t=4V×0.5A×60s=120J,故D正确。故选BD。13.(2023·辽宁本溪&辽阳&葫芦岛·中考)(多选)如图所示电路,灯泡L1为“12V
12W”、灯泡L2为“12V
6W”,滑动变阻器的最大阻值为48Ω,电压表的量程为“0~15V”。只闭合开关S1,滑动变阻器的滑片从最右端向左移动,当电压表示数为6V时,灯泡L1正常发光。只闭合开关S2,保证所有元件安全的情况下,最大范围内调节滑动变阻器的滑片。忽略温度对灯丝电阻的影响,下列有关该电路说法正确的是()
A.电源电压为18VB.只闭合开关S1,当灯泡L1正常发光时,滑动变阻器连入电路的阻值为6ΩC.只闭合开关S2,电压表示数的最大值为15VD.只闭合开关S2,电路总功率的变化范围为4.5W~9W【答案】ABD【详解】AB.只闭合开关S1,L1与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压。滑动变阻器的滑片从最右端向左移动,当电压表示数为6V时,灯泡L1正常发光,则电源电压为U=U1+U滑=12V+6VCD.灯泡L2的阻值R2=U2P2=12V26W=24Ω,只闭合开关S2,L2与滑动变阻器串联,当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,电压表的示数最大,根据串联电路的分压原理可得U滑=故选ABD。14.(2023·辽宁盘锦·中考)在图甲所示电路中,电源电压不变,R为热敏电阻,其阻值随温度变化关系如图乙所示,R0是定值电阻,闭合开关S,则:
①温度升高时,电压表的示数___________(选填“变大”、“变小”或“不变”);②温度降低时,电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。【答案】变大不变【详解】由电路图可知,热敏电阻R与定值电阻R0串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流。[1]由图乙可知,温度升高时R的阻值变小,由串联电路的分压特点可知,R两端的电压变小,由串联电路电压的规律知定值电阻R0两端的电压变大,即电压表的示数变大。[2]由图甲可知,电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值等于R0的阻值,由于R0的阻值不变,则该比值不变。15.(2023·辽宁锦州·中考)如图所示,电源电压不变,闭合开关S,当滑动变阻器滑片从中点向右移动时,电流表A1示数_________.电压表V与电流表A2示数的比值_________。(以上两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)
【答案】不变变大【详解】[1]闭合开关S,R1、R2并联,A2测干路电流,A1测R1支路电流,V测电源电压,当滑动变阻器滑片从中点向右移动时,故电压表V示数不变,由I=UR可知,R1支路电阻不变,电压不变,所以电流不变,故电流表A[2]当滑动变阻器滑片从中点向右移动时,滑动变阻器R2电阻变大,电路总电阻变大,由I=UR可知,总电压不变,总电阻变大,所以总电流变小,A2示数变小,则电压表V与电流表A16.(2023·辽宁抚顺铁岭·中考)如图甲所示的电路,电源电压不变,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V。闭合开关S、S1,断开S2,滑动变阻器的滑片P从最右端向左移动,直至灯泡正常发光,电流表示数和电压表示数关系图像如图乙所示,灯泡正常发光时,某块电表的示数恰好达到最大值;再断开S1,闭合S2,将滑片P调回至最右端,电压表示数和滑动变阻器连入电路的阻值关系图像如图丙所示。则电源电压为___________V,变化过程中,灯泡的最小电阻为___________
【答案】9105.4【详解】[1][2]闭合开关S、S1,断开S2,灯L与滑动变阻器R串联,电流表测电路中的电流,电压表测灯L两端电压,再断开S1,闭合S2,灯L与滑动变阻器R串联,电流表测电路中的电流,电压表测电源两端电压,由图丙可知,滑动变阻器R的最大阻值为20Ω;闭合开关S、S1,断开S2,滑片P在最右端时,电路中的电阻最大,电流最小,由图乙可知I=0.3A,此时灯L两端的电压UL=3V,变阻器[3]电源电压小于电压表的量程,电压表不可能满偏,则电流表可以满偏,即灯泡正常发光时的电流I'=0.6A,根据丙图知,滑动变阻器回调时是从0开始,则灯泡L正常发光时,两端的电压为U17.(2023·辽宁本溪&辽阳&葫芦岛·中考)如图甲所示电路,电源电压为18V,电流表和电压表量程分别为0~0.6A、0~15V,滑动变阻器标有“?Ω
1A”。闭合开关,在保证所有元件安全的情况下,最大范围内调节滑动变阻器的滑片,绘制了这一过程中电流表示数与电压表示数关系图像如图乙;将电压表正确改接在A、B、C中的某两点间,闭合开关,在保证所有元件安全的情况下,最大范围内调节滑动变阻器的滑片,绘制了电压表示数与跟电压表并联元件的电阻关系图像如图丙。定值电阻的阻值为________Ω,灯泡的额定功率为________W,上述过程中滑动变阻器两端最大电压值为________V。
【答案】242.59【详解】[1]由电路图可知,定值电阻、灯泡和滑动变阻器串联,电压表测灯泡和滑动变阻器的电压。由图像乙可知,当电压表的示数为6V时,电流表的示数为0.5A,即电路中的电流为0.5A,此时定值电阻两端的电压为U1=U−U[2]将电压表正确改接在A、B、C中的某两点间,闭合开关,在保证所有元件安全的情况下,最大范围内调节滑动变阻器的滑片,绘制了电压表示数与跟电压表并联元件的电阻关系图象如图丙。根据串联分压特点知,电阻越大,分得的电压越大,且电阻小于定值电阻,不可能接在AC之间,故电压表接在BC两点之间,说明灯泡的最大电阻为10Ω;电流表的量程是0~0.6A,滑动变阻器允许通过的最大电流是1A,由图像乙可知,在保证所有元件安全的情况下,电路的最大电流为0.5A,则灯泡正常发光的电流为0.5A。由图像丙可知,灯泡两端的电压最大时,由于灯丝受温度的影响,电阻变大,则灯泡电阻为10Ω时,灯泡正常发光,此时灯泡两端的电压为UL=I[3]当通过灯泡的电流最小时,灯泡和滑动变阻器两端的电压最小,因为电源电压不变,则滑动变阻器两端的电压最大,故由图像丙可知,电路最小电流为Imin=IL小=U18.(2023·辽宁营口·中考)如图所示,电源电压恒为9V,电压表V1、V2完全相同,连入电路的量程也相同,小灯泡L1“6V6W”、L2“6V3W”(灯丝电阻不变)。当开关都闭合时,电路中的电流为___________A,此时只有一个小灯泡正常发光,未正常发光的小灯泡的实际功率为___________W;断开开关S1、S2,电压表V1的示数为___________V。
【答案】0.51.54.5【详解】[1][2]由图可知,当开关都闭合时,两个灯泡串联,电压表V1测量灯泡L1两端的电压,电压表V2测量灯泡L2两端的电压,两个灯泡电阻分别为R1=两个灯泡的额定电流分别为I1=U1R1=6V6Ω=1L2小灯泡正常发光,L1小灯泡的实际功率为P[3]断开开关S1、S2,两个电压表串联在电路中,电压表V1、V2完全相同,它们的电阻相同,由串联分压可知,它们两端的电压相等,由串联电路电压的规律可知电压表V1的示数为U19.(2025·辽宁·中考)在探究电流与电阻的关系实验中,实验器材如下:学生电源、电流表、电压表、滑动变阻器“40Ω;1.5A”、开关各一个,五个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω),导线若干。(1)图(a)为使用5Ω定值电阻连接的实验电路。某同学检查电路时发现有一条导线连接错误。请在图(a)中错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确_______(导线不能交叉)。(2)改正错误后,将滑动变阻器的滑片P移到最____端。闭合开关,移动滑片P使电压表的示数达到所要控制的电压U0时,电流表的示数如图(b)所示,为____A。(3)将不同阻值的定值电阻分别接入电路中,重复实验,记录的数据如下表。数据序号12345电阻R/Ω510152025电流I/A0.240.160.120.10分析表中数据,在误差允许范围内,电流值与其对应的电阻值的乘积近似____(填“相等”或“不相等”),从而得出结论:在导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成____比。(4)利用本实验提供的器材____(填“能”或“不能”)探究电流与电压的关系。【答案】(1)见详解(2)右0.48(3)相等反(4)能【详解】(1)探究“电流与电阻的关系”时,定值电阻与滑动变阻器、电流表串联,电压表并联在定值电阻两端,正确的电路连接,如图所示:(2)[1]为了保护电路,闭合开关前,将滑动变阻器的滑片置于阻值最大处,所以将滑动变阻器的滑片置于最右端。[2]图中电流表的量程是0~0.6A,分度值为0.02A,则读数为0.48A。(3)[1]分析表中数据0.24A×10Ω=2.4V、在误差允许范围内,电流值与其对应的电阻值的乘积近似相等。[2]当导体两端电压一定时,电阻增大,电流减小,且两者乘积恒定,故通过导体的电流与导体的电阻成反比。(4)阻值已知的定值电阻,可利用滑动变阻器改变电路中的电流,记录多组电压、电流值,所以可以探究电阻一定时,电流与电压的关系。20.(2024·辽宁·中考)某小组猜想电流与电压和电阻有关,现要探究电流与电压的关系。(1)为探究电流与电压的关系,实验中应控制______不变;(2)该小组连接的部分电路如图所示,请用笔画线代替导线将电路补充完整________(导线不能交叉);(3)正确连接电路后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调到最______端;(4)试触时发现电压表和电流表的指针均不偏转。为查找故障,闭合开关,保持导线ab的a端不动,将b端依次接到A、B和C接线柱,电压表的指针均偏转,电流表指针均不偏转。若电路中只有一处故障,则发生的故障是______;(5)排除故障后,闭合开关,通过移动______的位置改变电阻两端的电压,测量电阻两端的电压U和对应的电流I,记录的实验数据如下表所示;数据序号12345电压U/V1.601.902.202.502.80电流I/A0.160.190.220.250.28分析表格中的数据,发现电压与其对应电流的比值______,从而得出结论:______。【答案】电阻右滑动变阻器断路滑动变阻器滑片不变电阻一定时,电流与电压成正比【详解】(1)[1]探究电流与电压的关系时,根据控制变量法,需要控制电阻不变。(2)[2]探究电流与电压的关系的实验,定值电阻与滑动变阻器要串联,电压表测定值电阻两端的电压,所以连接如下图所示:(3)[3]正确连接电路后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片要移到阻值最大的位置,由图可知,滑动变阻器的滑片要移动最右端。(4)[4]闭合开关,保持导线ab的a端不动,将b端依次接到A,电压表有示数;接到B,电压表有示数;接到C接线柱,电压表有示数,据此可知开关、电流表是完好的;但是电流表都没有示数,说明电路为断路,则故障可能为滑动变阻器断路。(5)[5][6][7]闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,改变定值电阻两端的电压,测出多组数据;根据表格数据可知,发现电压与其对应电流的比值为1.60即电压与电流的比值不变;故可得出结论为:当电阻一定时,电流与电压成正比。21.(2023·辽宁盘锦·中考)在“测量小灯泡电阻”的实验中,电源电压恒定,小灯泡额定电压为2.5V(1)请用笔画线代替导线按要求将甲图连接完整(向左移动滑片P时电流表示数变大,导线不交叉);___________(2)正确连接电路后,闭合开关,小灯泡不亮,发现电流表有示数,电压表无示数,原因可能是小灯泡___________(选填“断路”或“短路”);(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片P,电压表示数如图乙所示,此时小灯泡两端电压为___________V;(4)改变滑片P的位置,获得多组对应的电压值和电流值,根据实验数据绘制了如图丙所示的I−U图像。由图像可知:①小灯泡正常发光时的电阻为___________Ω;②小灯泡灯丝电阻随温度升高而___________;(5)若要测量一个额定电压为U0的小灯泡的额定功率,电源电压为U且保持不变,定值电阻R1阻值已知。下列电路能够实现的是A.只有①B.只有②C.①②【答案】见解析短路1.910变大C【详解】(1)[1]“测量小灯泡电阻”,灯泡与变阻器串联,电压表测量灯泡电压,电流表测量电路电流,向左移动滑片P时电流表示数变大,说明滑动变阻器阻值变小,据此确定滑动变阻器选用的下端接线柱,如下图所示:(2)[2]正确连接电路后,闭合开关,小灯泡不亮,发现电流表有示数,说明电路是通路;电压表无示数,说明电压表并联的电路短路或电压表短路,即原因可能是小灯泡短路。(3)[3]由图乙得,电压表选用小量程,分度值0.1V,其示数为1.9(4)[4]①由图丙可知,当灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的额定电流为0.25A[5]②由图丙可知,当灯泡两端电压增大,通过灯泡的电流也增大,根据P=UI可知,灯泡功率变大,温度升高,小灯泡灯丝电阻随温度升高而变大。(5)[6]①闭合开关S、S2,断开开关S1,灯泡、滑动变阻器和R1串联,电压表测灯泡两端电压;移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为U0,此时灯泡正常发光;保持滑动变阻器滑片位置不动,闭合开关S、S1,断开开关S2,灯泡、滑动变阻器和R1仍串联,电压表测灯泡和滑动变阻器两端电压,其示数为U';因电路的连接关系没有改变,各电阻的大小和通过的电流不变,灯仍正常发光,根据串联电路电压规律,②闭合开关S、S1,断开开关S2,灯泡、滑动变阻器和R1串联,电压表测滑动变阻器和R1两端电压,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为U−U0,根据串联电路电压规律,此时灯泡两端为U0,灯泡正常发光;保持滑动变阻器滑片位置不动,闭合开关S、S2,断开开关S1,灯泡、滑动变阻器和R1仍串联,电压表测滑动变阻器两端电压,其示数为故选C。22.(2023·辽宁鞍山·中考)小明使用阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个,电压为3V的电源以及规格为“10Ω,0.5A”的滑动变阻器等器材,来“探究电流与电阻的关系”。
(1)他首先将5Ω的电阻接入了图甲的电路中,检查时发现电路中有一根导线连接错误,请在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确______;(2)电路正确连接后,闭合开关时发现,此时电压表和电流表均无示数,他判断产生此现象的原因是______(选填“定值电阻”或“滑动变阻器”)断路。排除故障后移动滑动变阻器的滑片,电流表示数如图乙所示,则此时电压表示数为_____V;(3)当定值电阻由5Ω换为10Ω时,为达到实验要求,需向______(选填“左”或“右”)调节滑动变阻器的滑片。分别将5Ω和10Ω的电阻接入电路,在电压表示数不变的情况下,滑动变阻器消耗的电功率之比为______;(4)如果只利用现有器材,让四个电阻单独接入电路都可完成实验,定值电阻两端的电压应控制在2V~______V之间;(5)小明按上述方法,更换不同阻值的电阻进行了多次实验后,得出结论:当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成_______;(6)完成上面实验后,小明又设计了图丙所示的电路来测量额定电压为2.5V的小灯泡正常发光时的电阻,已知电源电压为7V,R0的阻值为10Ω,请完成以下实验步骤:①开关S和S1闭合、S2断开,移动滑动变阻器的滑片,使小灯泡正常发光;②保持滑动变阻器滑片位置不变,将开关S和S2闭合、S1断开,此时电压表示数为3V;再将滑动变阻器的滑片移到最______(选填“左”或“右”)端,此时电压表示数为5V,电路中的电流为______A;③小灯泡正常发光时的电阻RL=______Ω。(结果保留一位小数)【答案】见解析滑动变阻器2右2∶12.5反比左0.28.3【详解】(1)[1]原电路图中,电流表与定值电阻并联,电压表串联在电路中是错误的,在探究电流与电阻的关系实验中,定值电阻、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在定值电阻两端,如下图所示:
(2)[2]若电流表无示数,说明电路可能断路;电压表无示数,说明电压表与电源之间存在断路,即产生此现象的原因是滑动变阻器断路。[3]电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.4A,则定值电阻两端电压为UV=I1R1=0.4A×5Ω=2V,即电压表示数为2V。(3)[4]实验中,当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,根据分压原理,电阻两端的电压变大,研究电流与电阻关系时要控制电压不变,根据串联电路电压的规律,要增大滑动变阻器两端的电压,由分压原理,要增大滑动变阻器阻值,故应把滑动变阻器滑片向右滑动。[5]小明将5Ω和10Ω电阻分别接入电路,因定值电阻两端的电压保持不变,根据欧姆定律可知,在电压不变时,电流与电阻成反比,故电路中电流之比为I1∶I2=10Ω∶5Ω=2∶1因电源电压和定值电阻两端的电压不变,根据串联电路电压规律,滑动变阻器两端电压不变,由P=UI可知,在电压不变时,电功率与电流成正比,故两次实验滑动变阻器消耗的电功率之比为2∶1。(4)[6]由图甲可知,电流表选用小量程,滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A,即电路中最大电流为0.5A,当电路中电流最大,定值电阻为5Ω时,定值电阻两端的电压为UV大=I大R1=0.5A×5Ω=2.5V当电路中电流最大,定值电阻为15Ω时,定值电阻两端两端的电压为U为确保四个电阻单独接入电路都可完成实验,定值电阻两端的电压应不高于2.5V。(5)[7]因电流与电阻的乘积为一定值,故可得出结论:当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。(6)①[8][9]开关S、S1闭合、S2断开,此时灯泡和滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,当灯泡正常发光时,灯泡两端的电压为2.5V;由串联电路的电压规律可知,电压表的示数为7V﹣2.5V=4.5V②保持滑动变阻器位置不动,开关S、S2闭合、S1断开,此时滑动变阻器的最大电阻和R0串联,电压表测滑片右侧电阻丝的电压,已知此时电压表示数为3V;再将滑动变阻器滑片调到最左端,滑动变阻器的最大电阻仍然和R0串联,电压表测整个滑动变阻器两端的电压,此时电压表示数为5V,根据串联电路电压的规律,定值电阻两端的电压为7V﹣5V=2V由欧姆定律,电路中的电流为I=③[10]在②中,因电压表接在滑片上,故电流经滑动变阻器的全部电阻丝后经定值电阻回到电源负极,故在移动滑片过程中,电路中的电流不变,电压表测滑片右侧部分电阻丝的电压;故当电压表示数为3V时,由欧姆定律,滑动变阻器连入电路的电阻R由串联电路电流特点和欧姆定律,在①中,灯正常发光时灯的电流为I小灯泡正常发光时的电阻为R23.(2023·辽宁阜新·中考)请你和小新一起完成“伏安法测电阻”的实验。选用的器材有:电源、电压表、电流表、定值电阻、滑动变阻器、开关和若干导线。(1)在图甲中,以画线代替导线将滑动变阻器连入电路中___________。滑动变阻器的作用是___________;(2)连接电路时,小新刚一“试触”就发现电流表指针迅速摆到最大位置,其原因可能是①___________②___________;(3)实验过程中,当电压表的示数如图乙所示,电流表的示数为0.3A,此时待测电阻的阻值为___________Ω;(4)善于探究的你发现用图丙所示方法也能测出Rx的阻值(滑动变阻器的最大阻值为RP),测量步骤如下:①将滑动变阻器滑片P滑到A端,闭合开关S,读出电压表的示数U1;②___________;③被测电阻Rx=___________(用物理量符号表示)。
【答案】
见解析电流表选择了小量程电源电压太高5见解析U2【详解】(1)[1]滑动变阻器上下各选一个接线柱串联在电路中,如下图所示:
[2]“伏安法测电阻”的实验中,为了减小实验误差,应多次测量取平均值,故滑动变阻器的作用是保护电路和改变电阻两端的电压和通过电阻的电流。(2)[3][4]“试触”时,指针摆到电流表的最大刻度,说明电路中的电流较大,可能是电流表量程太小,可能是电源电压太大。(3)[5]实验过程中,当电压表的示数如图乙所示,电压表选用0~3V的量程,分度值0.1V,其示数为1.5V,电流表的示数为0.3A,则此时待测电阻的阻值为R=(4)②[6]将滑动变阻器的滑片移到B端,闭合开关S,读出电压表的示数U2。③[7]在步骤①中,电路为只有Rx的简单电路,电压表测电源电压为U1;在步骤②中,Rx与滑动变阻器最大阻值RP串联,电压表测Rx两端的电压,根据串联电路电压规律,滑动变阻器两端电压为U滑=U1-U2根据分压原理得到U2U滑=24.(2023·辽宁大连·中考)在“探究导体中的电流与电压的关系”实验中,所用的器材有:定值电阻、滑动变阻器、电流表、电压表、干电池、开关、导线等。(1)甲小组同学连接的电路如图所示。闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至______(选填“a”或“b”)端,并检查电流表、电压表的指针是否______;
(2)他们设计的实验表格如表:电阻R=10Ω实验次数123456电压U0.40.81.21.62.02.4电流I请指出表格设计的不规范之处:______;(3)乙小组同学不用滑动变阻器,通过改变干电池节数来改变电阻两端电压(每节干电池的电压为1.5V),他们选用的电阻上标有“5Ω
1.5A”字样。当串联6节干电池进行实验时,竟闻到焦糊味,发现是电阻温度过高了。请你用初中物理知识分析说明电阻温度过高的原因。______【答案】b调零物理量“电压”和“电流”没有单位见解析【详解】(1)[1][2]为了保护电路,闭合开关前,变阻器连入电路的电阻最大,应将滑动变阻器的滑片移至b端,并检查电流表、电压表的指针是否在零刻度线处,如果电流表和电压表的指针没有在零刻度处,需要调零。(2)[3]实验数据中物理量“电压”和“电流”没有单位,需要给电压和电流分别加上单位V和A。(3)[4]1节干电池的电压是1.5V,6节干电池串联后电阻两端的电压为9V,通过它的电流I=根据Q=I25.(2023·辽宁锦州·中考)小明利用4节新干电池,阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω、40Ω、50Ω的定值电阻,铭牌上标有“20Ω
1A”的滑动变阻器等实验器材“探究电流与电阻关系”。(1)小明连接好如图甲所示的电路,检查时发现电路中有一处连接错误,请你在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线,将电路连接正确;_________
(2)电路改接正确后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到最_________(选填“左”或“右”)端;(3)小明将10Ω的定值电阻接入电路中,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使定值电阻两端电压为4V,读出并记录电流表示数;保持滑动变阻器的滑片位置不变,把10Ω的定值电阻换成20Ω的定值电阻后,直接闭合开关,电压表的示数将_________(选填“大于”、“小于”或“等于”)4V,此时应将滑动变阻器的滑片在原来基础上向_________(选填“左”或“右”)端移动,直到电压表的示数再次达到4V,记录电流表的示数;(4)当小明将50Ω定值电阻接入电路时,无论怎样调节滑动变阻器的滑片,都无法使定值电阻两端电压为4V,则原因可能是_________(写出一条即可);(5)完成实验探究后,小明得出结论:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成_________;(6)完成上述实验后,小明又利用原实验器材,设计了如图乙所示的电路,测出了额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。请帮他将实验步骤补充完整:①闭合开关S、S1和S2,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为_________V时,小灯泡正常发光;②闭合开关S、S1,断开S2,保持滑片位置不变,读出电压表示数为2.5V;③闭合开关S、S2,断开S1,读出电压表的示数为4V;④小灯泡的额定功率P额=【答案】
左大于左所选滑动变阻器的最大阻值太小或电源电压过大(其他答案合理即可)反比3.50.7【详解】(1)[1]小明连接好如图甲所示的电路,该电路有一处故障是:电阻与电流表并联了,将电流表应与电阻串联,电压表与电阻并联,下图所示:
(2)[2]为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处,即图中最左端。(3)[3][4]实验中,当把10Ω的电阻换成20Ω的电阻后,根据分压原理,电阻两端的电压变大,研究电流与电阻关系时要控制电压不变,根据串联电路电压的规律,要增大滑动变阻器两端的电压,由分压原理,要增大滑动变阻器电阻阻值,故应把滑动变阻器滑片向左滑动。(4)[5]4节新干电池电压为6V,电阻两端的电压始终保持UV=4V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压U滑=U-UV=6V-4V=2V变阻器分得的电压为电压表示数的0.5倍,根据分压原理,当接入50Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为R滑=0.5×50Ω=25Ω故为了完成整个实验,应该选取最大阻值至少25Ω的滑动变阻器,而现有变阻器的最大电阻太小(或控制的电阻电压不变,变阻器分得的电压过小,即电源电压太大了),故当小明将50Ω定值电阻接入电路时,无论怎样调节滑动变阻器的滑片,都无法使定值电阻两端电压为4V,则原因可能是所选滑动变阻器的最大阻值太小或电源电压过大。(5)[6]在导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。(6)①[7]闭合开关S、S1、S2,调节滑动变阻器的滑片,变阻器滑片以左电阻丝与灯串联,此时电压表测量滑动变阻器电阻丝以左电阻丝两端的电压,根据串联电路电压的规律知,当电压表示数为6V-2.5V=3.5V时,灯泡正常发光。②闭合开关S、S1,断开S2,保持滑片位置不变,读出电压表示数为2.5V,即滑片以左电阻丝的电压,因电压表接在滑片上,故电流要全部经过变阻器的电阻丝。③[8]闭合开关S、S2,断开S1,读出电压表的示数为4V,变阻器的所有电阻丝与灯串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,因电压表的示数为4V,与②电路相比,这两次电路的连接不变,电流大小不变,只是电压表的测量范围变化了,因此时电压表的示数为“闭合开关S、S1,断开S2"时的4V2.5V=85倍,故变阻器的最大电阻为②中与电压表并联的电阻的85倍,即闭合开关S、S1、S2,滑动变阻器左电阻丝接入阻值为20即灯的额定电流,小灯泡的额定功率P额=UI=2.5V×0.28A=0.7W26.(2023·辽宁丹东·中考)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R1_____R2(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【详解】(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I1>I2。由(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。27.(2023·辽宁抚顺铁岭·中考)小硕同学使用可调电压的电源,四个定值电阻(阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、25Ω)、电压表、电流表、标有“20Ω1A”的滑动变阻器、开关、导线等器材探究“电流和电阻的关系”。
(1)小硕连接如图甲所示电路,检查电路发现有一条导线连接错误,请在图甲中错误导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确。()(2)改正电路,闭合开关前将滑动变阻器滑片滑至最___________(填“左”或“右”)端。闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,可能是定值电阻发生___________(填“断路”或“短路”)。(3)排除故障后,当接入5Ω定值电阻时,调节滑动变阻器的滑片到某位置,电流表的示数如图乙所示为___________A.依次更换定值电阻进行实验,当接入20Ω电阻时,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持___________V不变,滑动变阻器恰好达到最大阻值,则可知电源电压为___________V。(4)将20Ω的电阻更换成25Ω的电阻时,为完成实验,应该将电源电压调___________(填“大”或“小”),使电压表示数恢复到控制电压。通过分析实验数据得出结论:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成___________比。(5)小硕在完成上述实验后,想测量小灯泡两端电压为U0(U0<U额)时的电阻。他取来一个小灯泡L,已知其额定电压为U额、额定电流为I额,连接了如图丙所示电路。已知定值电阻阻值为R0,电源电压未知。请完成下列实验步骤:①只闭合开关S、S1,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为___________时,小灯泡L正常发光;②保持滑动变阻器滑片位置不变,只闭合开关S、S2,读出电压表示数为U1。接着调节滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为___________,则小灯泡L两端电压达到U0;③接着断开开关S2,闭合开关S1,读出电压表示数为U2;④小灯泡L两端电压为U0时的电阻表达式为R=___________(用所测物理量字母和已知物理量字母表示)。【答案】
右短路0.424小反I额R0U1+U额-U0U0【详解】(1)[1]电路中应当将电源、开关、滑动变阻器、定值电阻、电流表串联,将电压表并联在定值电阻两端,因此修改后正确电路图如图所示:
(2)[2]为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器移至最大阻值处,即将滑片移至最右端。[3]闭合开关,发现电流表有示数,证明电路不能断路;电压表无示数,证明与之并联的定值电阻短路。(3)[4]由图可知,电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,因此读数为0.4A。[5]因为探究电流与电阻的关系,保持定值电阻两端电压不变,因此接入20Ω电阻时,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持为U=IR=0.4A×5Ω=2V[6]滑动变阻器最大阻值为20Ω,根据串联分压可知U因此滑动变阻器两端电压为2V,根据串联电路电压的特点U=U定+U滑=2V+2V=4V(4)[7]根据串联分压可知,将20Ω的电阻更换成25Ω的电阻时U因此滑动变阻器两端电压为1.6V,根据串联电路电压的特点U=U定+U滑=1.6V+2V=3.6V因此应将电源电压调小。[8]通过分析实验数据可知,电流随电阻的增大而减小,所以得出结论:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。(5)[9分析电路可知,只闭合开关S、S1,定值电阻、滑动变阻器、灯泡串联,电压表测定值电阻两端电压,为了使灯泡正常工作,根据串联电路电流的特点,使电压表示数为I额R0。[10]保持滑动变阻器滑片位置不变,只闭合开关S、S2,定值电阻、滑动变阻器、灯泡串联,电压表测定值电阻和滑动变阻器两端电压,读出电压表示数为U1。根据串联电路电压的特点可知,电源电压为U1+U额。接着调节滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为U1+U额-U0,则小灯泡L两端电压达到U0。[11]接着断开开关S2,闭合开关S1,定值电阻、滑动变阻器、灯泡串联,电压表再次测定值电阻两端电压,读出电压表示数为U2;根据欧姆定律及串联电路电流的特点可知,此时小灯泡的电流为I小灯泡L两端电压为U0时的电阻表达式为R=28.(2023·辽宁本溪&辽阳&葫芦岛·中考)小宋在探究电流与电压的关系时,所选的电源电压恒为3V,定值电阻的阻值为5Ω(1)将滑动变阻器的滑片调至最________端,闭合开关,会发现________表无示数,经检查发现电路中有一条导线连接错误,请在错误的导线上打“×”,并用笔画线代替导线,将电路连接正确。________
(2)改正电路后,闭合开关,电流表示数为0.1A,电压表指针位置如图乙所示,示数为________V。滑动变阻器的最大阻值________Ω(3)调节滑动变阻器的滑片,再进行四次实验,读取每次电流表、电压表示数,将数据填在如下表格中。分析数据可得出:在导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成________。实验次数12345电压U/V11.522.5电流I/A0.10.20.30.40.5(4)完成上述实验后,为了测量额定电流为0.25A灯泡正常发光时的电阻,小宋设计了如图丙所示的部分电路。电源电压未知且恒定,定值电阻R0的阻值为①补全电路:请在图中虚线框a、b两处补画出定值电阻R0和被测灯泡的元件符号,按电路图正确连接电路;②使灯泡正常发光:只闭合开关S,________(写出你的操作);③测量灯泡的额定电压:保持滑片位置不变,闭合开关S、S1,电压表示数为5V,接着将滑片调至最________端,电压表示数为6V;④计算灯泡正常发光时的电阻:RL=________【答案】右电流
或
0.525正比
调节滑动变阻器使电压表示数为2.5V左12【详解】(1)[1][2]由实物电路可知,滑动变阻器与电流表串联,再与电阻并联,而电压表串联在电路中,则将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处,即最右端,闭合开关,会发现电流表无示数,电压表的示数为电源电压。[3]“探究电流与电压的关系”的实验,滑动变阻器与定值电阻、电流表串联,电压表并联在定值电阻两端,则正确的电路连接如图:
或
(2)[4]如图乙电压表所选的量程为0~3V,分度值为0.1A,则示数为0.5V。[5]电路中的电流I=此时滑动变阻器两端的电压U滑动变阻器的最大阻值R(3)[6]调节滑动变阻器的滑片,读取每次电流表、电压表示数,由表中数据可得1则可得到结论:在导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比。(4)[7]利用定值电阻测灯泡的电功率,定值电阻与小灯泡串联,小灯泡正常发光时,通过灯泡的电流为0.25A,则通过定值电阻的电流为0.25A,又因为缺少电流表,则只能借助已知阻值的定值电阻两端的电压为U=故电压表应与定值电阻串联。则电路图如下:
[8]要使灯泡正常发光:只闭合开关S,灯泡L与定值电阻,滑动变阻器串联,调节滑动变阻器使电压表的示数为2.5V时,通过电路的电流为0.25A,则小灯泡正常发光。[9]保持滑片位置不变,闭合开关S、S1,定值电阻和滑动变阻器串联,接着调节滑动变阻器,电压表的示数变大,说明滑动变阻器接入电路的电阻变小,故接着将滑片调至最左端。[10]将滑片调至最左端时,滑动变阻器接入电路的阻值为0,此时电压表的示数为6V,则电源电压为6V。闭合开关S、S1时,电压表的示数为5V,则滑动变阻器的电压为U电路中的电流I=此时滑动变阻器接入电路的阻值R只闭合开关S时,滑动变阻器的电压U则小灯泡的额定电压U灯泡正常发光时的电阻R29.(2023·辽宁营口·中考)小明和小亮进行“伏安法测电阻”的实验
(1)小明连接好如图甲所示的电路(电源电压恒为3V),开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片移动到变阻器的___________(选填“最左端”或“最右端”);实验中滑动变阻器除了保护电路,还有___________作用;(2)闭合开关后,发现无论怎样移动变阻器的滑片,电流表始终没有示数,电压表示数接近电源电压,产生这种现象的原因可能是定值电阻___________(选填“短路”或“断路”);(3)电路故障排除后,闭合开关,移动变阻器的滑片到某一位置时,电流表的示数如图乙所示,此时的电流为___________A;改变变阻器滑片的位置进行多次测量,并根据所测数据绘制的电流与电压关系的图像如图丙所示,则被测电阻的阻值为___________Ω,多次测量的目的是___________;
(4)小亮利用已知阻值的定值电阻R0和电流表设计了如图丁所示的电路,测量出了小灯泡L(额定电压为U额)的额定功率。①请在图丁中的虚线框内填入对应的电路元件符号;()②闭合开关S和S1,断开S2,移动变阻器的滑片,使电流表示数为___________;③闭合开关S和S2,断开S1,保持变阻器滑片的位置不动,读出电流表的示数I;④小灯泡的额定功率P额=___________。(均用物理量符号表示)【答案】最右端改变电阻的电压和电流断路0.2610减小误差
U额R0【详解】(1)[1]为了保护电路,开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片移动到变阻器的阻值最大处,即最右端。[2]为提高测量的准确程度减小误差,要多次测量取平均值,实验中,滑动变阻器除了保护电路,还有一个重要作用是改变电阻的电压和电流。(2)[3]闭合开关,无论怎样调节滑动变阻器的滑片,电流表始终没有示数,电路可能断路,电压表示数接近电源电压,电压表与电源连通,故原因可能是定值电阻断路。(3)[4]图甲中电流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,由图乙中电流表的示数是0.26A。[5]由图丙可知,被测电阻的阻值为R=[6]实验中多次测量取平均值,可以减小误差,提高测量的准确程度。(4)①[7]实验中缺少电压表,需要用电流表和定值电阻代替电压表,所以电流表和定值电阻串联后再和灯泡并联,通过移动变阻器的滑片使电流表示数为U额R0时,由并联电路电压的规律,灯的电压等于额定电压,灯正常发光;保持滑片位置不变,通过开关的转换,使电流表测灯与R0
②[8]闭合开关S和S1,断开S2,小灯泡和定值电阻R0并联,电流表测R0的电流,调节滑动变阻器使小灯泡两端的电压为额定电压U额,定值电阻两端的电压为U额,电流表的示数为I④[9]闭合开关S和S2,断开S1,小灯泡和定值电阻并联,电流表测总电流,保持滑动变阻器滑片位置不变,R0的电流不变,小灯泡的电流为I′=I-I1小灯泡的额定电功率P30.(2024·辽宁·中考)如图,甲、乙两个透明容器内均装有质量为100g、初温为25℃的某种绝缘液体,甲、乙中都有一段电阻丝,R1=5Ω(1)R2(2)R2(3)电流通过R1(4)液体的比热容(不计热量损失)。【答案】(1)12V;(2)14.4W;(3)864J;(4)【详解】解:(1)分析电路可知,R1、R2串联,电流表测电路电流。R(2)R2的电功率为(3)电流通过R1产生的热量为(4)不计热量损失,则甲中液体吸收的热量为Q根据Q吸=cm答:(1)R2(2)R2(3)电流通过R1产生的热量为864(4)液体的比热容为2.16×1031.(2023·辽宁阜新·中考)小新家使用的电饭锅有加热和保温两种挡位,其内部简化电路如图所示。米饭煮熟后,开关S1自动断开,同时开关S2自动闭合,指示灯亮,电饭锅处于保温状态。电饭锅加热挡功率为1100W,R2阻值为1075Ω。求:(1)电饭锅将0.5kg米饭,从20℃加热到100℃,米饭吸收的热量是多少?【米饭的比热容c=4×10(2)加热电阻R1的阻值是多少?(3)若指示灯两端的电压为5V,通过R2的电流是多少?小灯泡的实际功率是多少?
【答案】(1)1.6×105J;(2)44Ω【详解】解:(1)米饭吸收的热量Q(2)加热电阻R1的阻值R另一种解法:由P=UI得,加热时通过电阻R1的电流I=加热电阻R1的阻值R(3)电饭锅处于保温状态时,电阻R2与小灯泡串联,R2两端电压U通过R2的电流I小灯泡的实际功率P=答:(1)米饭吸收的热量是1.6×10(2)加热电阻R1的阻值是44Ω(3)通过R1的电流是0.2A,小灯泡的实际功率是考点二、电功率32.(2024·辽宁·中考)关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是()A.用电器着火时直接用水灭火B.电线绝缘皮破损应及时更换C.发现有人触电直接用手拉开触电者D.电能表是测量用电器两端电压的仪表【答案】B【详解】A.生活中的水是导体,用电器着火时直接用水灭火可能会发生触电危险以及损坏用电器,所以用电器着火时不能用水灭火,故A错误;B.电线的绝缘皮破损时应及时更换,否则容易发生触电事故,故B正确;C.一旦发生触电事故,不能直接用手去拉触电者,应立即断开电源开关或用绝缘体将电线挑开,使触电者与电源脱离,并进行现场抢救,故C错误;D.电能表是测量电功或用电器消耗电能的仪表,故D错误。故选B。33.(2023·辽宁朝阳·中考)关于家庭电路及安全用电,下列说法正确的是()A.电能表应该安装在保险装置之后B.控制电灯的开关应该接在零线和电灯之间C.用试电笔辨别火线和零线时,手指千万不要碰到笔尖D.发现有人触电,应马上用手将其拉开【答案】C【详解】A.家庭电路组成的先后顺序为:进户线、电能表、总开关、保险装置、开关、用电器、插座等,所以电能表应该安装在保险装置之前,故A错误;B.由家庭电路的连接方法可知,控制电灯的开关应该接在火线和电灯之间,故B错误;C.用试电笔辨别火线和零线时,手指不能接触笔尖,否则会发生触电事故,应该接触笔尾的金属部分,故C正确;D.发现有人触电,不能马上用手将其拉开,否则此人也会触电,应该先断开电源或用绝缘体把人拉开,故D错误。故选C。34.(2023·辽宁鞍山·中考)关于安全用电,下列说法正确的是()A.用铜线代替保险丝更安全B.洗衣机、电冰箱应使用两孔插座C.遇到有人触电,应立即用手将他拉离带电体D.当试电笔的笔尖接触电线时,绝不允许用手再接触金属笔尖【答案】D【详解】A.铜丝的电阻小、熔点高,在电流过大时,产生的热量不容易达到熔点,因此不会熔断,起不到保险的作用,故A错误;B.为了防止因漏电而发生触电事故,有金属外壳的家用电器,外壳一定要接地,所以需要使用三孔插座,故B错误;C.有人触电时,用干燥的竹竿或木棍将人与火线挑开,或先切断电源,再实行施救措施,不能立即用手将他拉离带电体,防止施救者也触电,故C错误;D.当试电笔的笔尖接触电线时,绝不允许用手再接触笔尖,防止人触碰到火线发生触电事故,故D正确。故选D。35.(2023·辽宁大连·中考)下列做法中,符合安全用电原则的是(
)A.用铜丝代替保险丝 B.在高压电线下放风筝C.用湿抹布擦拭插座 D.冰箱金属外壳接地线【答案】D【详解】A.保险丝熔断后,若用铜丝代替,当电路中电流过大时,铜丝的熔点较高,不容易熔断,起不到保险作用,故A不符合题意;B.安全用电的原则是:不靠近高压带电体,不接触低压带电体,不可以在高压输电线下放风筝,容易发生触电事故,故B不符合题意;C.湿抹布是导体,用湿抹布擦拭插座容易触电,故C不符合题意;D.有金属外壳的用电器,其金属外壳一定要通过三脚插头接地,以防用电器外壳带电,会危及人身安全,故D符合题意。故选D。36.(2023·辽宁抚顺铁岭·中考)电给人类带来了便利,但使用不当也会造成危害。下列做法符合安全用电原则的是()A.发生触电事故时先切断电源 B.使用试电笔时,手接触笔尖金属体C.用绝缘材料制作地线 D.将多个大功率用电器接在同一插排上同时使用【答案】A【详解】A.发生触电事故时先切断电源,可以避免触电,故A符合题意;B.使用试电笔时,手接触笔尾金属体,不允许接触笔尖金属体,故B不符合题意;C.用绝缘材料制作地线,则发生漏电事故时,电不能导向大地,造成触电事故,故C不符合题意;D.将多个大功率用电器接在同一插排上同时使用,会因为功率过大,电流过大,引起火灾,故D不符合题意。故选A。37.(2023·辽宁本溪&辽阳&葫芦岛·中考)如图是浴室使用的带防护罩的插座,其外壳上标有“10A”。下列有关该插座的使用及安全用电说法正确的是()
A.插座与照明灯之间是串联的B.三孔插座的右孔与家庭电路的零线相连C.插座允许接入两个任意大功率用电器同时使用D.防护罩能防止进水所引起的安全事故【答案】D【详解】A.插座是为了方便可移动的用电器而设置的,插座和照明灯是并联的,故A错误;B.三孔插座的接线是左零右火中间接地,故B错误;C.插座的外壳上标有“10A”,即插座允许通过的最大电流为10A,当用电器的功率大于1200W时称为大功率用电器,此时用电器的电流I=PU=1200WD.插座是在浴室使用的,水是导体,当插座进水后会造成短路而发生安全事故,故D正确。故选D。38.(2023·辽宁盘锦·中考)(多选)下列与电有关的说法,符合安全要求的是()A.使用绝缘皮破损的电源线B.洗衣机在工作时金属外壳与地线相连C.多个大功率用电器在一个插座上同时使用D.为防止静电引起火灾,加油站禁止穿脱、拍打化纤服装【答案】BD【详解】A.电线绝缘层破损后,继续使用绝缘皮破损的导线,容易发生触电事故,故A不符合题意;B.洗衣机的金属外壳与地线相连,可防止因外壳漏电而触电,故B符合题意;C.插座上同时接入多个大功率用电器,使用的电器总功率过大,会使电路中电流过大,引起保险丝的熔断,故C不符合题意;D.“禁止穿脱拍打化纤服装”是因为在穿脱拍打化纤服装时,服装之间摩擦,会产生静电,而放电时会产生电火花,可能引发加油站火灾或爆炸,故D符合题意。故选BD。39.(2023·辽宁阜新·中考)(多选)如图甲所示,电源电压恒为6V。灯泡L的规格为“6V3.6W”,且电阻不随温度变化。闭合开关后,灯泡正常发光,当移动滑动变阻器的滑片P时,电流表的示数发生变化,若其最小值如图乙所示,最大值为满刻度。下列说法正确的是()
A.图乙中电流表的示数为0.2AB.滑动变阻器连入电路的最小阻值为15ΩC.滑动变阻器连入电路的阻值变化量为12.5ΩD.此电路的最大功率为18W【答案】CD【详解】A.如图所示,灯泡与滑动变阻器并联,电流表测干路的电流值,根据并联电路中电流电压特点,干路电流等于各支路电流之和,每条支路两端电压相等。闭合开关后,灯泡正常发光,说明每条支路两端的电压等于电源电压为6V,而通过灯泡的电流为IL=B.因为灯泡与滑动变阻器并联,变阻器改变阻值不影响灯泡正常发光,即通过灯泡的电流不变;根据I=UR可知,电压不变时电阻越小电流越大,所以当滑动变阻器连入电路的电阻最小时电流最大,此时电流表为满刻度3A,则通过变阻器的最大电流为IR大=I−C.当滑动变阻器连入电路的电阻最大时电流最小,此时电流表为乙图示数1A,则通过变阻器的最小电流为IR小=I'−ILD.当变阻器接入电路的电阻最小时,电路总电流最大为3A,此电路的最大功率为P=UI=6V×3故选CD。40.(2023·辽宁阜新·中考)(多选)电能是人们生产生活中的重要资源,下列关于电能和电功的说法正确的是()A.电能是一次能源B.电能和电功的单位都可以是焦耳C.发电机工作时将电能转化为其它形式的能D.用电器消耗了多少电能就相当于电流做了多少功【答案】BD【详解】A.我们日常生活中使用的电能是通过加工由其它形式的能转化来的,所以电能不是一次能源,故A错误;B.电能是使用电以各种形式做功的能力,单位是焦耳;电功是电流所作的功,单位也是焦耳;故B正确;C.发电机工作是闭合线
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