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专题13 欧姆定律一、多选题1（题文）如图甲所示电路，电源电压保持不变。电流表A的量程为00.6A，电压表V1、V2的量程均为03V，滑动变阻器R的规格为“50 2A”。滑动变阻器的滑片P在某点时，电压表V1、V2的示数之和为4V，在保证电路各元件安全的最大范围内调节滑片P，其中一只电压表与电流表示数的变化图象如图乙所示。下列说法正确的是（ ）A 电源电压为4VB 小灯泡的额定功率为0.75WC 滑动变阻器取值范围是330D 整个电路消耗的最大功率为2W【来源】辽宁省辽阳市xx年中考物理试题【答案】ACD【解析】即电压表V2 的示数变大，此时电路中的总电阻变大，电路中的电流变小；由此知道，图乙对应的是电压表V2与电流表的故选，且电路中的最小电流是I小 =0.1A时，电压表的最大示数是3V， 由I=U/R知道，滑动变阻器接入电路中的最大阻值是：R2大=U2大/I小=3V/0.1A=30；由图乙知道，当滑动变阻器接入电路中的电阻最小时，电路中的电流有最大值I大 =0.5A时，电压表V2 的示数是U2小 =1.5V，此时灯泡应正常发光恰好达到额定功率，电路消耗的总功率最大，则滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R2小=U2小/I大=1.5V/0.5A=3，所以，滑动变阻器取值范围是330，故C正确；此时灯泡两端的电压是：UL =U-U2小=4V-1.5V=2.5V，灯泡的额定功率是：PL =UL I大 =2.5V0.5A=1.25W，故B错误； 电路消耗的最大功率是：P大=UI大=4V0.5A=2W，故D正确，故选ACD。【点睛】本题考查的是串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，解题的关键是正确的判断出图乙对应的电压表和判断出灯泡正常发光时的电压，本题综合性强，计算过程复杂，有一定难度。2图是轿车油量表原理图，金属滑杆与油箱中的浮子通过绝缘细杆相连，滑杆可绕固定轴O转动。Q是轿车仪表盘上的油量表，可以提醒司机剩余油量情况。下列说法正确的是（ ）A Q实质是一个电压表，装置K实质是连接导线B Q实质是一个电流表，装置K实质是一个滑动变阻器C 油量减少，K连入电路的电阻减小，电路中电流增大D 油量减少，K连入电路的电阻增大，电路中电流减小【来源】四川省宜宾市xx年中考物理试题【答案】BD【解析】【点睛】本题主要考查的是电路的动态分析，涉及到欧姆定律和滑动变阻器的应用，解题的关键是知道“自动测定油箱内油量的装置”的工作原理。3如图所示，电源电压保持不变，R2=50，闭合S1，断开S2，R1的电功率P1=0.1W，电压表示数为U1开关都闭合时，电压表示数为6U1用电阻R3替换R1、R2中的某一个，闭合开关S1，断开S2，电压表示数为U2，电路的总功率为P2，U2与U1相比，变化了0.5V则下列结论正确的是（ ）A R3可能是110 B R3可能是5C P2可能是0.54W D P2可能是0.65W【来源】四川省成都市xx年中考物理试题【答案】AC【解析】（1）若U2 与U1 相比增加了0.5V，则电压表的示数U2 =1.5V，R2 两端的电压UR2=U-U2 =6V-1.5V=4.5V，此时电路中的电流是：I1 =UR2/R2=4.5V/50=0.09A，则R3 的阻值是：R3 =U2/I1=1.5V0.09A16.7，电路的总功率是：P2 =UI1 =6V0.09A=0.54W；（2）若U2 与U1 相比减小了0.5V，则电压表的示数是U2 =0.5V，R2 两端的电压UR2=U-U2 =6V-0.5V=5.5V，此时电路中的电流是：I2 =UR2/R2=5.5V/50=0.11A，则R3 的阻值是：R3 =U2/I2=0.5V/0.11A4.5，电路的总功率是：P2 =UI2 =6V0.11A=0.66W，故C正确，D错误；当用电阻R3 替换R2 后，闭合开关S1 断开S2 时，R1 与R3 串联，电压表测R1 两端的电压，（1）若U2 与U1 相比增加了0.5V，则电压表的示数是：U2 =1.5V，R3 两端的电压是：U3=U-U2 =6V-1.5V=4.5V，此时电路中的电流是：I3 =U2/R1=1.5V/10=0.15A，则R3 的阻值是：R3 =U3/I3=4.5V/0.15A=30，电路的总功率是：P2 =UI3 =6V0.15A=0.9W；（2）若U2 与U1 相比减小了0.5V，则电压表的示数是：U2 =0.5V，R3 两端的电压是：U3=U-U2 =6V-0.5V=5.5V，此时电路中的电流是：I4 =U2/R1=0.5V/10=0.05A，则R3 的阻值是：R3 =U3/I4=5.5V/0.05A=110，电路的总功率是：P2 =UI4 =6V0.05A=0.3W，故AB错误，综上所述，只有AC正确，故选AC。【点睛】本题考查的是串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，正确的讨论电阻R3替换R1、R2 中的一个电阻后电压表可能的示数是解题关键，需要仔细分析找出各种情况中的联系，然后列式求解，属于难题。二、单选题4如图所示电路，电源电压保持不变，当闭合开关S后，向左移动滑动变阻器R的滑片P过程中，下列说法正确的是（ ）A 电压表示数增大B 电流表示数减小C 电压表示数不变D R1两端电压与通过的电流之比不变【来源】贵州省铜仁市xx年中考物理试题【答案】D【解析】【详解】由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电流表串联在电路中，电压表测滑动变阻器两端的电压；闭合开关S后，向左移动滑动变阻器R的滑片P过程中，接入电路的电阻变小，电路的总电阻变小；根据可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大，故B错误；电路中的电流变大，根据可知，定值电阻R1两端的电压变大，由串联电路总电压等于各分电压之和可知，滑动变阻器两端的电压变小，即电压表的示数变小，故AC错误；根据可知，R1两端电压与通过的电流之比即为定值电阻R1的阻值，则该比值不变，故D正确。故选：D。【点睛】本题考查欧姆定律和滑动变阻器的使用，关键明白滑片移动的过程中电路的变化情况，这是本题的难点也是重点。5现有L1“6V 3W”和L2“6V 9w”两只小灯泡，若将两灯串联接人电源电压为12V的电路中，假设灯泡电阻不变。下列说法正确的是A 两灯均能正常发光 B 两灯的额定电流相同C 灯L1可能被烧毁 D 灯L2可能被烧毁【来源】贵州省毕节市xx年中考物理试题【答案】C【解析】【点睛】本题考查的是串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是知道灯泡的亮暗取决于实际功率的大小。6下列物理学家中，早在19世纪20年代，对电流跟电阻、电压之间的关系进行大量研究的科学家是（ ）A 欧姆 B 法拉第 C 伽利略 D 焦尔【来源】xx年湖北省黄石市中考物理试题【答案】A【解析】【详解】德国物理学家欧姆，早在19世纪20年代，对电流跟电阻、电压之间的关系进行大量研究，最先通过实验归纳出一段导体中电流跟电压和电阻之间的定量关系，即欧姆定律。故选A。【点睛】注意多了解掌握著名的物理学家及其主要成就，作为物理常识，是考试中经常出现的题目。7如图所示，电源电压保持3V不变，R1=10，闭合开关S1开关S0拨至b时电压表示数是拨至a时的三分之一。当开关S0拨至b时，以下说法正确的是（ ）A 电压表的示数是3V B 通过R1的电流是0.1AC 电阻R2的阻值是5 D R1与R2的功率比为1：3【来源】xx年广西钦州市中考物理试题【答案】B【解析】B. 电源电压为3V，当开关S0拨至b时，U1=1V，所以，电路中的电流：，故B正确；C. 根据串联电路的分压和电流特点可得：，则R2的阻值：，故C错误；D. 串联电路各处的电流相等，则R1与R2的功率比为：，故D错误；故选B。【点睛】重点是欧姆定律和电功率的相关计算，注意熟练应用串联电路的电压和电流特点，都是电路的最基本规律，另外把电路图读懂是关键，要清楚不同的开关闭合时电路的连接情况。8如图所示电路中，电源电压不变，R为滑动变阻器。闭合开关S后，在滑片P向右移动的过程中，下列说法正确的是(忽略温度对电阻的影响)A 电压表的示数不变，电路的总电阻变大B 电压表的示数变大，电流表的示数变小C 电压表的示数变大，灯泡变亮D 电压表的示数变小，灯泡变暗【来源】广西贵港市xx年中考物理试题【答案】B【解析】【点睛】动态电路分析，认清电路连接方式和电表的作用是关键。9如图所示的电路，当开关S闭合时，L1、L2都能发光，一会儿后，L1亮、L2熄灭，则电路故障原因可能是A L1短路 B L2短路 C L1断路 D L2断路【来源】xx年四川省巴中市中考物理试题【答案】B【解析】【分析】闭合开关，灯泡都能发光，电流表、电压表有示数，说明电路正常。出现故障时可根据灯泡的发光情况和电流表示数的变化即可判断故障位置。【详解】A、如果灯泡L1短路，则L1熄灭，L2亮，电流表示数变大，故A不符合题意；B、如果灯泡L2短路，则L2熄灭，L1亮，电流表示数变大，故B符合题意；CD、如果灯泡L1（或L2）断路，整个电路断路，则L1、L2电都熄灭，电流表示数为零，故C、D不符合题意；故选：B。【点睛】本题考查了学生判断电路故障的分析能力，电路故障分短路和开路两种情况，关键是能根据灯泡或电表示数变化等现象找出故障位置，平时实验时要注意观察实验现象，再结合理论分析，便于掌握。10如图所示的电路，电源电压保持不变。闭合开关S，滑片P由中点逐渐向右移动的过程中（ ）A 电压表V2的示数变小B 电流表A的示数不变C 电压表V1示数与电流表A示数的比值变大D 电压表V1示数与电压表V2示数的差值不变【来源】xx年四川省巴中市中考物理试题【答案】C【解析】【详解】由电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R串联，电压表V1测电源两端的电压，电压表V2测R两端的电压，电流表测电路中的电流。因电源电压保持不变，所以，滑片移动时，电压表V1的示数不变，滑片P由中点逐渐向右移动的过程中，接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，由可知，电路中的电流变小，即电流表A的示数变小，故B错误；则电压表V1示数与电流表A示数的比值变大，故C正确；由可知，R1两端的电压变小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R两端的电压变大，即电压表V2的示数变大，故A错误；由电压表V1示数与电压表V2示数的差值等于R1两端的电压可知，两者的差值变小，故D错误。故选：C。【点睛】本题考查了电路的动态分析，涉及到串联电路的特点和欧姆定律的应用，分清电路的连接方式和电表所测的电路元件是关键。11如图所示,电源的电压不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向左移动过程中,下列说法中正确的是( )A 电流表A的示数减小,电压表V的示数增大B 电流表A的示数增大,电压表V的示数减小C 电流表A和电压表V的示数都减小D 电流表A和电压表V的示数都增大【来源】【全国市级联考】四川省德阳市xx年初中毕业生学业考试及高中阶段学校招生考试物理试题【答案】B【解析】【点睛】重点是欧姆定律的应用和电路的动态分析，牢记串联电路的电压与电流特点，明确当滑片移动时接入电路的电阻变化情况，进而判断电流和电压的变化。12如图所示，闭合电路中的开关S，将滑动变阻器的滑片P向左移动时，两电表的读数变化情况是（ ）A 电压表读数变小，电流表读数变小B 电压表读数变大，电流表读数变小C 电压表读数变大，电流表读数变大D 电压表读数变小，电流表读数变大【来源】xx年四川省凉山州中考物理试题【答案】D【解析】故选D。【点睛】重点是根据欧姆定律分析动态电路，关键是读懂电路图，本题中很容易看成电压表测量R的电压，是本题一个容易错误的地方，实质电压表是与滑动变阻器并联的。13如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，电路中保持不变的是（ ）A 用电器消耗的总功率B 电压表V的示数与电流表A的示数的比值C 电流表A的示数与电流表A1的示数的差值D 电压表V的示数与电流表A1的示数的乘积【来源】广西桂林市xx年中考物理试题【答案】D【解析】【点睛】本题考查的是电路的动态变化，涉及了欧姆定律、并联电路的规律、电功率公式的运用，解题的关键是电路结构的识别及规律的灵活运用。14如图，电源电压恒定，闭合S2，断开S1和S3，两电表均有示数；再断开S2，同时闭合S1和S3，此时（ ）A 电流表示数变小，电压表示数变大B 电流表示数变大，电压表示数变小C 两表示数均变小D 两表示数均变大【来源】湖北省恩施州xx年中考物理试题【答案】D【解析】【点睛】重点是欧姆定律的应用和电路的动态分析，牢记串、并联电路的电压与电流特点，关键是明确当不同开关闭合时的电路结构，再结合欧姆定律判断。15下列哪位科学家最先精确地确定了电流产生热量与电流、电阻和时间的关系（ ）A 牛顿 B 焦耳 C 欧姆 D 法拉第【来源】四川省宜宾市xx年中考物理试题【答案】B【解析】【详解】牛顿发现了牛顿三定律，在力学方面做出卓越的贡献；英国物理学家焦耳在大量实验的基础上，精确地确定了电流产生热量与电流、电阻和时间的关系，发现了焦耳定律；欧姆通过实验得出电流与电压、电阻的关系，得出了著名的欧姆定律；法拉第发现了电磁感应现象，综上所述，只有B符合题意，故选B。【点睛】本题考查的是物理学常识，平时需要注意有关知识的积累，是一道基础题，难度不大。16下列是初中物理的几个探究实验：探究“平面镜成像的特点”；探究“物体动能跟哪些因素有关”；探究磁场时，引入“磁感线”；探究“电流与电压的关系”，其中，采用了“控制变量法”的是（ ）A 和 B 和 C 和 D 和【来源】青海省西宁市xx年中考物理试题【答案】D【解析】【详解】探究“平面镜成像的特点”的实验中，利用未点燃的蜡烛去确定已点燃的蜡烛的虚像的位置，即采用的是转换法；在探究“物体动能跟哪些因素有关”实验中，需要控制质量或速度一定，研究速度或质量变化对动能的影响，即采用的是控制变量法；在探究磁场时，引入“磁感线”，用实际不存在的磁感线形象地描述磁场的特点，即采用的是模型法；在探究“电流跟电压的关系”的实验中，需要保持电阻一定，研究电压或电阻变化对电流的影响，即采用的是控制变量法，综上所述，只有D符合题意，故选D。【点睛】本题考查的是对控制变量法的理解，通过结合初中物理实例考查了对各种物理学方法的掌握情况，控制变量法是初中物理中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一， 也是科学探究中的重要思想方法。三、计算题17如下图所示，电源电压保持9V不变，灯泡L的额定功率为3W，额定电压为6V，电阻R1=20。只闭合S2，将滑动变阻器的滑片P移到中点时，电流表的示数为0.3A。（不考虑温度对灯丝电阻的影响，计算结果保留两位小数）求：（1）只闭合S2，将滑动变阻器的滑片P移到中点时，此时灯泡L的实际功率是多少？（2）只闭合S2，调节滑动变阻器的滑片，使灯泡正常发光，此时滑动变阻器接入电路中的阻值是多少？（3）只闭合S1，将滑动变阻器滑片P移到最右端时，在60s内电流做的功是多少？【来源】贵州省铜仁市xx年中考物理试题【答案】（1）1.08W；（2）6；（3）86.79J。【解析】【详解】（1）灯泡L的额定功率为3W，额定电压为6V，根据得小灯泡的电阻：，只闭合S2，将滑动变阻器的滑片P移到中点时，L与R2串联，此时电流表的示数为0.3A，此时灯泡L的实际功率：；（2）只闭合S2，L与R2串联，灯泡正常发光时，设滑动变阻器连入电路中阻值为R2，通过灯泡的电流：，此时滑动变阻器两端电压为：，滑动变阻器接入电路中的阻值：；（3）只闭合S2，将滑动变阻器的滑片P移到中点时，灯泡L与R2串联，电流表的示数为0.3A，电路的总电阻：，此时变阻器接入电路的阻值：，则变阻器的最大阻值R2=36，只闭合S1，将滑动变阻器滑片P移到最右端时，R1和R2串联。此时电路中总电阻：。在60s内电流做的总功：。答：（1）只闭合S2，将滑动变阻器的滑片P移到中点时，此时灯泡L的实际功率是1.08W；（2）只闭合S2，调节滑动变阻器的滑片，使灯泡正常发光，此时滑动变阻器接入电路中的阻值是6；（3）只闭合S1，将滑动变阻器滑片P移到最右端时，在60s内电流做的总功是86.79J。【点睛】本题考查了串联电路特点和并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的应用，关键是开关闭合、断开时电路连接方式的辨别和知道灯泡正常发光时的电压与额定电压相等，要注意滑动变阻器变化时和电流表示数的对应关系。18如图的电路中，电源电压恒定，灯泡L1标有“3V 1.5W”，灯泡L2标有“6V 6W”，滑动变阻器R的最大阻值为10。开关S1闭合，S2断开，滑动变阻器的滑片P置于b端时，电流表的示数为0.5A。设灯泡的电阻不变。（1）闭合S1，断开S2，调节滑动变阻器P使L2正常发光，求此时滑动变阻器接入电路的阻值；（2）闭合S1、S2，调节滑动变阻器P使L1正常发光，求此时L2的实际功率。【来源】福建省厦门市xx年中考物理试题(B卷)【答案】（1）2 （2）4.2W【解析】（2）闭合S1、S2，调节滑动变阻器P使L1正常发光，则L1两端的电压为其额定电压，灯泡L2两端的电压，通过灯泡L2的电流，所以灯泡L2的实际功率；答：（1）闭合S1，断开S2，调节滑动变阻器P使L2正常发光，此时滑动变阻器接入电路的阻值为2；（2）闭合S1、S2，调节滑动变阻器P使L1正常发光，此时L2的实际功率约为4.2W；【点睛】明确灯泡正常发光时，其两端电压为额定电压，其功率为额定功率是解题的关键。19如图所示，当滑动变阻器滑片P调至中点时，电流表示数为1 A，两电压表示数之比为U1U234，已知电热丝（6 V7.2 W）电阻恒定不变.求：（1）电热丝R的阻值，以及电流表示数为1 A时，电热丝在1 min内产生的热量Q.（2）当滑动变阻器阻值调至最大时，两个电压表示数之比为U1U256，求R2阻值和电源电压.【来源】xx年湖北省黄石市中考物理试题【答案】（1）300 J；（2）25 V【解析】【详解】（1）由可得，电热丝电阻：；由图知，闭合开关时，三个电阻串联，电流相等都为1A，则电热丝在一分钟内产生的热量：；滑动变阻器阻值调至最大时，两电压表示数之比：；联合两式解得：，；滑片P调至中点时，电流表示数为1A，根据得电源电压为：。【点睛】重点是欧姆定律的应用和电路的动态分析，牢记串联电路的电压与电流特点，另外要能看懂电路图，明确两个电压表所测量的是哪部分的电压。20如图所示，电源电压保持不变，R1 和R2为定值电阻，电压表接在R1两端，R26，A、B是接线柱，其他元件可以从A、B连入电路。现先把电流表接在A、B连入电路，看到其示数为1.5A；然后，拆除电流表，把定值电阻R接在A、B连入电路，这时电压表的示数为4V，整个电路消耗的电功率为15W。 设温度对电阻的影响可以不计，求：（1）定值电阻R的阻值是多少？（2）若把标有“102A”字样的滑动变阻器接在A、B连入电路，在保证电路安全的情况下，电路消耗的总功率范围是多少？【来源】广西贵港市xx年中考物理试题【答案】（1）5(2) 11.25WP总22.5W【解析】由P=UI可得，电路总功率.解可得：U=15V，R1=4。由此可得，当R1 ，R和R2 串联时，电路中的电流，电路中的总电阻，则定值电阻R的阻值R=R总-R1-R2=15-4-6=5；（2）若把标有“10 2A”字样的滑动变阻器接在A、B连入电路，因为，所以P总（最小）=UI最小=15V0.75A=11.25W。又因为，则P总（最大）=UI最大=15V1.5A=22.5W。因此在保证电路安全的情况下，电路消耗的总功率范围是11.25WP总22.5W。答：（1）定值电阻R的阻值是5；（2）在保证电路安全的情况下，电路消耗的总功率范围是11.25WP总22.5W；【点睛】本题考查串联电路的特点、欧姆定律以及电功率公式的应用，根据已知条件求出电源电压和电阻R1的阻值是突破口。21如图甲所示的电路，小灯泡L标有“6V 3.6W”，R为滑动变阻器，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑片P从b端移到a端的过程中，电压表示数U与电流表示数I的关系图象如图乙所示。（不计温度对灯丝电阻的影响）求：（1）小灯泡正常发光时的电阻；（2）电源电压；（3）当滑片P滑到中点时，小灯泡L的实际功率是多少。【来源】xx年四川省巴中市中考物理试题【答案】（1）10；（2）6V；（3）0.9W【解析】【详解】（1）小灯泡L标有“6V 3.6W”，表示灯的额定电压为6V，灯的额定功率为3.6W，灯正常发光时的电阻为： （2）滑片P从b端移到a端的过程中，变阻器连入电路中的电阻从最大到为0，根据分压原理，电压表示数从最大到变为0，由图乙知，P在b点时，电压表示数为4V，对应的电流为0.2A；P在a点时，电压表示数为0V，对应的电流为0.6A，P在a点时，为灯的简单电路，由欧姆定律得出电源电压：；（3）P在b点时，根据欧姆定律和电阻的串联，变阻器的最大电阻：，当滑片P滑到中点时，变阻器连入电路中的电阻：，根据电阻的串联和欧姆定律，此时电路中的电流：，灯的实际功率：。答：（1）小灯泡正常发光时的电阻为20；（2）电源电压为6V；（3）当滑片P滑到中点时，小灯泡L的实际功率是0.9W。【点睛】本题考查串联电路的规律、欧姆定律和电功率公式的运用，根据滑片的位置从图乙中找出对应的电压和电流值是关键。难点是滑动变阻器消耗电功率表达式的正确应用。22如图所示，电源电压恒定，R1的阻值为20，R2的阻值为10当S闭合，S1、S2断开时，电流表的示数为0.5A求（1）电源电压；（2）通电10s内电路消耗的总电能；（3）当S、S1、S2都闭合时，电流表的示数变化了0.4A则R3的阻值是多大？【来源】广西桂林市xx年中考物理试题【答案】（1）15V（2）75J（3）100【解析】（3）由图知道，当S、S1、S2 都闭合时，R2被短路， R1和R3并联接入电路，电流表测干路中的电流；当S闭合，S1、S2 断开时，R1和R2 串联接入电路，由于R1和R3并联的总电阻小于R1，R1和R2 串联的总电阻大于R1，所以，当S、S1、S2 都闭合时，干路中的电流变大，即并联后干路中的电流是：I=0.5A+0.4A=0.9A；由欧姆定律可知，通过R1 的电流是：I1 =U/R1=15V/20=0.75A；由并联电路的电流特点可知，通过R3 的电流是：I3 =I-I1 =0.9A-0.75A=0.15A；所以R3的阻值是：R3 =U/I3=15V/0.15A=100.【点睛】本题考查的是电阻的串联和并联电路的特点及欧姆定律的应用；解题的关键是能根据电阻特点判定干路电流的大小。23如图，图a为测量体重的电子秤原理图，它主要由三部分构成：踏板和压力杠杆ABO，压力传感器，电流表A（量程为00.1A转换刻度后可以显示体童大小）。其中AO：BO=5：1，已知压力传感器的电阻R与所受压力F变化的关系如图b所示。设踏板和杠杆组件的质量可以忽略不计，电源电压恒为3V，取g=10N/kg。计算（1）如果某人站在该秤踏板上时，电流表的示数为12mA，这个人的体重是多少kg？（2）该秤能显示的最大体重值是多少kg？【来源】湖北省恩施州xx年中考物理试题【答案】（1）50kg；（2）270kg【解析】（2）由图象知，R与所受压力F变化成线性关系，设，当时，即：当时，即：解可得：，所以，由杠杆平衡条件有：秤的最大体重值：。【点睛】重点是欧姆定律和杠杆平衡条件的应用，根据图像得出电阻与压力的关系是关键，有了此关系才能求出最大电流时的压力大小。24如图所示的电路中，电源电压U=10V保持不变，R1是滑动变阻器，可调范围08；灯泡L上标有“6V、6W”字样；AB段是由某种材料制成的粗细均匀的导体棒，其总长x0=0.12m，导体棒的电阻与长度满足R=kx，k是常量；滑片P与导体棒AB接触良好，忽略灯丝电阻随温度变化的影响。（1）求灯泡的电阻RL；（2）闭合开关S，将滑片P滑至B端，调节R1使灯泡正常发光，此时电流表示数I=2A，求k；（3）将滑片P移到A端，调节R1使其消耗的功率为4W，求电流表的示数。【来源】四川省宜宾市xx年中考物理试题【答案】（1）6；（2）50/m；（3）1A【解析】【详解】（1）因为灯泡L上标有“6V、6W”，所以，由P=U2/R可知灯泡的电阻是：RL =(UL额)2/PL额=(6V)2/6W=6；（3）将滑片P移到A端时，灯泡被短路，R的最大值与R1 串联，当调节R1使其消耗的功率为4W时，由P=UI可知，R1 的电流是：I=P1/U1=4W/U1，根据欧姆定律即串联电路的电压特点，可得R电流是：IR=UR/R=（UU1）/R=（10VU1）/6，由串联电路的电流特点知道，I=IR，即4W/U1=（10VU1）/6，所以，U1 =6V或U1 =4V，代入I=P1/U1=4W/U1可得，解得I=2/3A=0.67A（舍去）或I=1A，所以，电流表的示数是1A。【点睛】本题考查的是电路的动态分析，涉及求电阻、电流表示数、电功率，解题的关键是分析清楚电路的结构，然后应用电功率公式、串并联电路特点与欧姆定律解题。25如图所示，电源电压保持不变，灯泡上标有“12V 6W”，定值电阻R1=120，滑动变阻器R2上标有“50、1A”，电压表的量程选用“03V”。断开S2，闭合S和S1，滑片P移到B端，灯泡刚好正常发光。（1）将滑片P移到B端，三个开关都闭合，lmin内电路消耗的电能是多少？（2）断开S1，闭合S和S2，在安全前提下，调节滑片P的过程中，电路消耗的最小功率是多少？【来源】四川省成都市xx年中考物理试题【答案】（1）432J；（2）0.9W【解析】【详解】由图知道，当断开S2 ，闭合S和S1 ，滑片P移到B端时，电路中只有灯泡，又因为此时灯泡刚好正常发光，所以，电源电压等于小灯泡的额定电压，即U=UL额=12V；（1）若将滑片P移到B端，三个开关都闭合，则灯泡L和R1 并联，因为并联电路中各支路两端的电压等于电源电压，所以此时灯泡仍然正常发光，即灯泡的功率是：PL =6W，所以lmin内电路消耗的电能是：W=WL+WR=PLt+U2/R1t=6W60s+(12V)2/12060s=360J+72J=432J；所以，由欧姆定律知道：U2/R2=U1/R1，即3V/R2=（12V3V）/120，即变阻器接入电路的最大阻值是：R2 =40；此时电路中有最小电流是：Imin =U/（R1+R2）=12V/（120+40）=0.075A，故电路消耗的最小功率是：Pmin =UImin =12V0.075A=0.9W。【点睛】本题考查的是串、并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的灵活应用，解题的关键是开关闭合、断开时电路串并联的辨别及确保电路安全的情况下电路最小电流的确定。26研究表明：大多数电阻的阻值随温度的升高而增大，但热敏电阻的阻随温度的升高而减小，根据电阻的这一特性人们制作出了电子温度计，如图甲是某测温电路。己知电源电压为6V且保持不变，R0为定值电阻，R1为热敏电阻，其阻值随温度变化的规律如图乙所示。（1）当环境温度是40时。电流表示数为0.2A，求此时R1消耗的电功率；（2）R0的电阻值（3）电流表量程为00.3A，该温度计能测量的最高温度是多少？【来源】湖北省荆门市xx年中考物理试题【答案】（1）1W；（2）5；（3）90【解析】【分析】分析图甲可知，两电阻串联，电流表测电路中电流，由图像可知环境温度是40时R1连入电路的阻值，由串联电路特点和计算R1消耗的电功率；由串联电路特点和欧姆定律计算R0的电阻值；由题意知，温度越高，热敏电阻的阻值越小，电路中电流越大，由电流表量程，根据串联电路特点和欧姆定律计算热敏电阻的最小值，由图像可知该温度计能测量的最高温度。【详解】（1）由图甲可知，R0与R1串联，电流表测电路中电流，由图乙可知，当环境温度是40时R1连入电路的阻值为25，由串联电路特点可知，所以此时R1消耗的电功率：；答：（1）当环境温度是40时，R1消耗的电功率为1W；（2）R0的电阻值为5；（3）温度计能测量的最高温度是90。【点睛】本题重点考查了串联电路特点、欧姆定律以及电功率公式的应用，关键是能从图像中找到有用信息。四、实验题27小宇在测电阻Rx阻值的实验中，设计出了如图甲所示的电路图，图乙是未连接完整的实物图。（1）根据图甲所示的电路图，用笔划线代替导线，将图乙所示的实物图连接完整_。（2）连接完整后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应向_（填“a”或“b”）端移动。（3）将滑片P移动到某一位置时，分别读出两表的示数为U和I，写出Rx的数学表达式：Rx =_。（4）实验中进行多次测量并求平均值的目的是：_。（5）该实验装置还可以测量Rx的_。【来源】贵州省铜仁市xx年中考物理试题【答案】aU/I减小误差电功率【解析】【详解】（1）由电路图知，电流表、滑动变阻器、电阻应串联在电路中，且变阻器一上一下接入电路中，实物连接如图所示：（2）为了保护电路，由图知，连接完整后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应滑到最大阻值的a端；（3）电压表测Rx两端电压，电流表测通过它的电流，由欧姆定律可得：；（4）实验中进行多次测量并求平均值的目的是减小误差；（5）测得Rx两端电压和通过它的电流，由可计算出其电功率，所以该实验装置还可以测量Rx的电功率。故答案为：(1). (2). a (3). U/I (4). 减小误差 (5). 电功率【点睛】本题是测电阻的实验，考查了实物电路的连接、实验注意事项、以及电阻的计算等，物理学中多次测量的目的有两种：减少误差和使得到结论具有普遍性，要根据实验目的进行区分。28小刚同学在做“用伏安法测量某定值电阻R阻值”的实验中将电路图连接成如图甲所示电路。（1）连接电路时，开关必须是_，滑动变阻器滑片置于_端（选填“C”或“D”）。（2）实验中，移动滑片，电流表无示数，电压表有较大示数且无明显变化，经检查是导线连接问题，请你用笔面线代替导线将图甲电路连接完整_。（3）电路连接正确后，当电压表的示数如图乙所示，电流表的示数如图丙所示，则通过定值电阻的电流大小为_A它的阻值是Q通常情况下要进行多次测量，其目的是为了_。（4）另一位同学选择了一个标准的电阻箱(元件符号），若干开关、干电池及导线和一个电流表（电流表量程足够大）来测量定值电阻R的阻值，请你帮他在方框内设计完整的电路图_（画出一种即可）。【来源】贵州省毕节市xx年中考物理试题【答案】断开C定值电阻R右端连线到电压表3V接线柱0.39减小误差见解析所示【解析】【详解】（1）为了保护电路，连接电路时，开关必须是断开的，滑动变阻器滑片置于阻值最大处端的C处；（2）由原电路图知道，电阻没有接入电路中，电压表、电流表、变阻器串联在电路中，所以实验中，移动滑片，电流表无示数，电压表有较大示数且无明显变化；实验中，电阻应与变阻器串联在电路中，电压表与电阻并联，定值电阻R右端连线到电压表3V接线柱，故电路正确连接如下：（3）电路连接正确后，当电压表的示数如图乙所示，即电压表选用小量程，分度值是0.1V，所以电压是2.7V，电流表的示数如图丙所示，则电流表选用小量程，分度值是0.02A，则通过定值电阻的电流大小是0.3A，由欧姆定律知道，它的阻值是：R=U/I=2.7V/0.3A=9；通常情况下要进行多次测量，其目的是为了取平均值减小误差；（4）由以上分析的知道，两电阻并联，每个支路一个开关，电流表接在干路上，故电路连接如图所示：【点睛】本题考查的是用伏安法测量定值电阻，考查注意事项、电路连接、电表读数、电阻计算、数据处理和等效替代法的运用和电路的设计，有一定的难度。29某实验小组同学在“探究电流与电压的关系”实验中：（1）应该采用的实验方法是_。（2）如图甲所示，连接电路时，开关应处于_状态。（3）实验中，滑动变阻器的主要作用：一是改变电阻两端的电压大小，二是_。（4）闭合开关，电流表示数很大，而电压表示数很小，原因可能是_。（5）通过图乙UI图象得出错误的结论：在电阻不变时，通过的电流与电压成反比。请你分析错误的原因：_。（6）该小组的同学们为了测定待测电阻Rx的阻值，在图甲电路（电源电压恒定）中接入电阻Rx替换R0，电流表和电压表的位置保持不变，则他们应进行的操作：闭合开关S，将滑片移至最左端，读出电流表示数为I1；_，读出电流表示数为I2；待测电阻Rx阻值的表达式为Rx=_（用I1、I2、R表示）。【来源】xx年广西钦州市中考物理试题【答案】控制变量法断开保护电路滑动变阻器接入电路的电阻过小电压表不是测量定值电阻的电压滑片移至最右端（接入最大值）【解析】（4）由图甲可知，变阻器与电阻串联，电压表测变阻器电压，根据串联电路的分压特点，变阻器提供的电阻越大，其两端电压越高，由此题可知，电压表示数很小，电流表示数大，表明此时滑动变阻器接入电路的电阻过小；（5）由电路图知，甲图中的电压表测的是变阻器的电压，即此电压不是定值电阻的电压，所以归纳不正确，即电压表不是测量定值电阻的电压；（6）由题可知，闭合开关S，将滑片移至最左端，读出电流表示数为I1；此时电路中只有Rx接入，即电源电压U总=I1Rx；滑动变阻器的阻值已知，所以将滑动变阻器最大阻值接入电路，列出表达式，故第二步应为，滑片移至最右端即接入最大值，读出电流表示数I2，此时变阻器两端电压U右=I2R；根据串联电路的电压关系可得Rx的表达式为：整理得：。【点睛】研究欧姆定律的实验中注意控制变量法的应用，即分别控制电阻不变和电压不变；最后一问是个难点，其思路为第一个步骤得出电源电压的表达式，第二个步骤中将滑动变阻器最大阻值接入电路，再利用此次的电流，得出滑动变阻器两端的电压，可表示出未知电阻的电压，以及未知电阻的表达式。30如图所示是“探究电流的大小与哪些因素有关”的实验电路图。 （1）连接电路前，开关必须_。（2）请根据如图所示的电路图用笔画线表示导线将如图所示的实物连接成完整电路（请勿更改原有导线，导线不得交叉）。 _ （3）实验开始时，滑动变阻器的作用是_。在探究通过导体的电流与导体两端电压关系时，应保持_不变，此时滑动变阻器的作用是_；在探究通过导体的电流与导体电阻关系时，应保持_不变。（4）在探究通过导体的电流与导体电阻关系时，得到实验数据记录如下表：根据上表的实验数据，请在如图中画出电流随电阻变化的图像。_【来源】广西贵港市xx年中考物理试题【答案】断开保护电路定值电阻阻值改变定值电阻两端电压定值电阻两端电压【解析】在探究通过导体的电流与导体两端电压关系时，应保持定值电阻阻值不变，为了得到普遍性结论，要多次测量，此时滑动变阻器的作用是改变定值电阻两端电压；在探究通过导体的电流与导体电阻关系时，应保持定值电阻两端电压不变。（4）用“描点法”画出电流随电阻变化的图像如下：【点睛】本题考查实验“探究电流大小与哪些因素有关”，注意控制变量法的应用。31小明学习欧姆定律后，利用一块电压表和阻值为R0的已知电阻，测量未知电阻Rx的阻值。池选择丁满足实验要求的器材，并连接了部分实验电图路（如图所示）。小明的实验要求是：只闭合开关S和S1时，电压表测量R0两的电压U1；只闭合开关S和S2时，电压表测量电源两淪的电压U2。（1）请你用笔线代替导线完善实验电路（只添加一根导线）。_ （2）请用已知量和测出的量表示出Rx，则Rx=_。【来源】湖北省恩施州xx年中考物理试题【答案】R0【解析】只闭合开关S和S1时，电压表测量电源电压，其示数为U2，则Rx两端的电压：，根据得，测量电阻Rx的表达式为：。【点睛】重点是特殊方法测量电阻的实验，要理解结合已知电阻测量未知电阻时，应设计串联电路，根据两次电压表的示数差可知未知电阻的电压，再结合欧姆定律得出表达式。32某科技小组同学发现实验室有一只标有“Xk”的电阻（X为模糊不清的一个数字），为了测出这只电阻的阻值，他们进行了如下探究：（1）首先设计的实验电路如图所示，使用的器材有：两节新干电池、待测电阻RX、电压表V （03V、015V量程）、电流表A（00.6A、03A量程）、滑动变阻器（标有“50 1A”）、开关、导线若干。试验后发现，该方案无法测出电阻Rx的值，其主要原因是_。（2）经讨论后他们利用原有器材并补充适当的器材，重新设计测量电阻Rx的实验方案。小李设计的电路图如图所示，其中定值电阻R0=2k他连接电路后，闭合S1，断开S2，想先测出电源电压，但读出电压表示数U=2V，与两节干电池能提供的电压相差很大。请教老师后才知道，电压表相当于一个能显示自身两端电压的定值电阻。则根据小李的测量数据和电源电压（取3V），可估算出电压表自身的电阻为_k。（3）小组其他同学设计的实验电路如图所示，在电源电压恒定且己测出的条件下，能先测出电压表自身电阻后，在测出Rx阻值的电路是_。（4）他们选择正确方案测出Rx的阻值后，又有同学提出，应该通过多次测量求平均值来减小误差。在正确方案的基础上，通过下列操作，能实现多次测量Rx阻值的是_。A改变电源电压 B将R0换成50的定值电阻 C将电压表换成“00.6A”的电流表【来源】四川省成都市xx年中考物理试题【答案】电流太小，无法用电流表直接测出4CA【解析】（3）在A图中，若开关向左接通能测量出待测电阻电压，则开关向右打时，则电流是从电压表负接线柱流入，故无法测量定值电阻的电压，即不符合要求；在B图中，由于量电阻并联，各支路互不影响，开关断开与闭合时，电压表示数不变，故无法测待测电阻的电压，即不符合题意；在C图中，当开关向上打和向下打时，待测电阻和定值电阻会分别与电压表串联，若电压表示数分别是UX、U1，则由串联电路电压的规律可知，两电阻的电压分别是：UX=U-U1，U0 =U-U2，由串联分压原理知道：UU1/U1=RX/RV，UU2/U2=R0/RV，两式联立可求出待测电阻，故C符合题意；在D图中，只能测量出待测电阻与串联时的电压，故不符合题意，综上所述，只有C符合题意，故选C；（4）结合以上（3）的C方案知道，若改变电源电压，则可得出不同的电压值，由联立两式可得出几组电阻值，通过求平均值减小误差，故A符合题意；若将R0 换成50的定值电阻，则只能测量出一个电阻值，故B不符合题意；若将电压表换成“00.6A”的电流表，因为电源电压不变，S2 接到上端时，也只能测量出一个电流值，求出一个电阻值，故C不符合题意，故选A。【点睛】本题考查的是测电阻的大小，涉及对实验方案的评估、串联电路的规律及欧姆定律的运用和数据处理的方法，属于难题。33在“连接串联电路”实验中，实验电路如阁所示 （1）在连接电路时，开关应该处于_状态 （2）连接好电路后闭合开关S，小慧发现L1、L2两只灯泡都不亮，她用手按一下灯泡L1，L1、L2仍然都不亮，按一下灯泡L2，两灯都亮，松开手两灯又不亮，则故障可能是_ （选填“L1灯丝断了”、“L2灯丝断了”、“L1短路”或“L2与灯座接触不良”）（3）排除故障后，闭合开关两灯同时亮，断开开关两灯同时灭；将开关S换接到L1和L2之间、L1和电池负极之间，观察到同样的现象 这样操作的目的是探究_【来源】四川省成都市xx年中考物理试题【答案】断开L2与灯座接触不良串联电路中开关的作用【解析】【点睛】本题考查的是电路连接的注意事项、故障分析、串联电路开关作用的探究等问题，难度不大。34现有两节新的干电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干。在利用“伏安法”测量定值电阻R1阻值的实验中：（1）请你按图甲所示的电路图，以笔画划线代替导线，将图乙中的电路连接完整。_ （2）实验前为了保护电路，滑动变阻器的滑片应置于_端（选填“A”或“B“）；（3）闭合开关，无论怎样移动滑片P，发现电流表始终无示数，电压表有示数，其原因可能是_（填符号）A滑动变阻器断路 BRx断路 CRx短路（4）排除故障后，当电压表示数为2.7V时，电流表示数如图丙所示，则通过Rx的电流大小为_。它的阻值是_。（5）本实验要多次测量取平均值，是为了_。【来源】湖北省荆门市xx年中考物理试题【答案】BB0.3A9减小误差【解析】【详解】（1）滑动变阻器下面的接线柱已经选择，上面选择哪一个都行，如下图；（2）实验前，为保护电路，应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大处，结合实物图可知，滑片应滑到B端；（3）闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现电流表无示数，说明电路有地方发生断路；电压表有示数，说明电阻Rx断路；故B 正确。（4）电流表量程为00.6A，指针指在0.3A，故电流为0.3A，则定值电阻的阻值：；（5）本实验要多次测量取平均值，是为了减小误差。故答案为：(1). (2). B (3). B (4). 0.3A (5). 9 (6). 减小误差【点睛】本题用伏安法测量某定值电阻R的阻值，考查电路的连接、注意事项、故障分析、电阻计算及数据的处理等知识，综合性较强，学生要熟练掌握。五、填空题35在“伏安法”测电阻的实验中，实验电路图如图所示，若待测电阻Rx的阻值为8，实验过程中要求电表不得超过其量程，且电表的指针至少能到达刻度盘的中线，所用的实验器材在下列器材中选取：电流表（00.6A或03A一只），电压表（03V或06V）一只，滑动变阻器（050）一只，电源一个（电压保持6V不变），开关一个，导线若干。实验中，为了保证电路安全，整个电路消耗的最大功率为_W，滑动变阻器的取值范围为_。 【来源】广西贵港市xx年中考物理试题【答案】3.62R8【解析】（2）当电路中电流最大时，电路的总电阻最小，由欧姆定律可得此时滑动变阻器连入电路的电阻最小为10-8=2；因为电表的指针至少能到达刻度盘的中线，所以Rx两端电压最小为3V，此时电路中的电流，电流表使用00.6A量程，此时电流表指针超过刻度盘中线，符合题目要求。这时滑动变阻器R两端的电压最大，UR=U-Ux=6V -3V=3V，则滑动变阻器连入电路最大电阻为；所以滑动变阻器的取值范围为2R8。【点睛】本题考查串联电路特点、欧姆定律的应用，关键是根据实验要求先判断出电表的量程。36把标有“3.8V 1.52W”字样的小灯泡接在电压为5V的电路中，且正常发光，应给小灯泡_联一个_的电阻。【来源】xx年四川省凉山州中考物理试题【答案】串3【解析】串联电路中各处的电流相等，则；因串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和，得电阻两端的电压为：根据得串联电阻的阻值为：。【点睛】重点是欧姆定律的应用，关键是利用好串联电路的电压和电流特点，是电路的最基本规律，是分析电路的基础，一定要熟练掌握。37如图所示，当开关S闭合时，灯L1、L2均不发光，电流表示数为零，但电压表指针有明显偏转，则此电路的故障是_。【来源】xx年四川省凉山州中考物理试题【答案】L2断路【点睛】重点是根据欧姆定律判断电路故障，要理解当与电压表并联的灯泡断路时，电压表实际串联在电路中，由于电压表的电阻很大，所以电流表无示数，而电压表有示数且接近电源电压。38如图所示，当开关S闭合和断开时，电流表的示数之比是3：1，则电灯L1和L2的电阻之比是_。甲、乙、丙、丁四个轻质小球，靠近时的相互作用情况是：甲排斥乙，乙吸引丙，丙排斥丁，若丁带负电，则甲一定_。【来源】xx年四川省凉山州中考物理试题【答案】1：2带正电【解析】【详解】（1）由图知，当开关S闭合时，两灯泡并联，电流表测干路电流，当S断开时，电路为L2的简单电路，电流表测L2的电流；因并联电路各支路独立工作、互不影响，所以，断开开关前后，通过L2的电流不变；已知当开关S闭合和断开时，电流表的示数之比是3：1，设电流表示数分别为3I、I，则可知干路电流为3I、通过L2的电流为I，即I总=3I，I2=I；两灯并联时通过L1支路的电流：因并联电路中各支路两端的电压相等，结合欧姆定律可得：；所以L1和L2的电阻之比：；【点睛】要能根据电荷间的相互作用规律判断带电情况，解题不难，但很容易出现
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