2021年河北中考物理一轮复习训练：第十七章 欧姆定律

第十七章欧姆定律

河北中考真题

1.[2017·河北](多选)如图4所示,电源电压不变,P置于中点,a为电流表或电压表。任意闭合开关,电路都是安全的,下列说法中正确的是 (　　)

　图4

A.a是电压表

B.只闭合S₁,P向右滑动,a示数的变化量与A₂示数的变化量的比值变小

C.闭合S₁、S₃,断开S₂,A₁的示数大于A₂的示数

D.闭合S₁、S₂、S₃,P向左滑动,A₁的示数减小

2.[2019·河北改编](多选)如图5所示,电源电压不变,R₁、R₂为定值电阻,R为滑动变阻器,a、b是电流表或电压表。当只闭合开关S、S₁时,a、b的指针均明显偏转,将位于中点的滑片P向左移动,a的示数不变,b的示数有变化。以下说法中正确的是 (　　)

图5

A.b是电流表

B.只闭合S、S₂,移动滑片P,则a示数的变化量与b示数的变化量的比值可能等于R₁+R₂

C.若将b换成另一种电表,只闭合S、S₂,将滑片P向右移动,通过R₂的电流一定变大

D.若将a与b的位置互换,只闭合S、S₂,则a的示数与b的示数的比值可能等于R₂

3.[2020-2021学年河北九地市二模](多选)如图6所示的电路中,电源电压保持不变,a、b、c为电流表或电压表;闭合所有开关,在滑片P移动过程中,电表a、b示数均有变化,电表c无示数。下述说法正确的是 (　　)

图6

A.电表a、b为电流表,电表c为电压表

B.闭合S、S₂,滑片右移,电表a示数变大,电表c示数变小

C.闭合S、S₂,滑片右移,电表c示数变化量与电表a示数变化量之比不变

D.闭合全部开关,滑片左移,电表a示数与电表b示数之比变小

4.[2020-2021学年石家庄市四区联考模拟]在“探究通过导体的电流与导体电阻的关系”实验中,老师提供的实验器材有:电源电压恒为4.5V、电流表、电压表、滑动变阻器(“10Ω　2A”和“40Ω

1.5A”)、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω)、开关、导线若干。

图7

(1)如图7甲所示电路中,定值电阻的阻值为5Ω,把电路连接完整后,应将滑动变阻器的滑片滑到最　　　　(选填“左”或“右”)端。闭合开关,电压表的示数为0.5V,电流表的示数为0.1A,此时,电路中　　　　(选填“有”或“没有”)故障。调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为2.4V,电流表的示数(如图乙所示)为　　　　A,请你根据上述信息把电路连接好。 

(2)再把10Ω、15Ω、20Ω的电阻分别接入电路中,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2.4V,并把电流和电压值记入表格中。

(3)分析数据,可得出结论:电压一定时,                                     　。 

(4)实验中选用的是　　　　　的滑动变阻器。为了保证电阻均能正常进行实验,且在不改变电表量程的情况下,定值电阻两端设定的电压的取值范围是　　　　V。 

5.[2019-2020学年张家口二模]测量未知电阻的阻值。

(1)小明要测量一个阻值约为数百欧的电阻R_x的阻值,提供的器材有:电源(电压约5V),学生用电压表(量程0~3V和0~15V),电阻箱R(0~9999Ω　5A),开关S₁和S₂(S₂为单刀双掷开关,可分别拨到触点1、2接通电路),导线若干。他设计了如图8甲所示的实验电路图,实验过程如下:

图8

①根据实验电路图连接的图乙的实物图中有错误,请在接错的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法。

②电路连接正确后,闭合S₁,将S₂拨到触点1时,电压表的读数为U₁。

③闭合S₁,将S₂拨到触点2,当电阻箱的阻值调为R₀时,电压表的示数为U₂,则待测电阻的阻值R_x=　　　　　　。 

④如果实验器材中没有提供电压表,现再提供一只电流表(0~0.6A),利用上述器材,你认为　　　(选填“能”或“不能”)较准确测出该待测电阻的阻值,原因是　                     

　                                                                       。 

(2)小红利用本组实验器材测量另一未知电阻的阻值,其实验电路如图9所示。

图9

①在某次实验中,测得电流表A₁的示数为I₁,A₂的示数为I₂,则待测电阻R_x=　　　　。 

②在某次测量中,小红发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,电流表A₁、A₂的示数始终相等,即I₁=I₂,由此判断出故障的原因是　。 

③本实验中滑动变阻器的作用是保护电路和　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

6.[2018·河北改编]如图10甲所示,电源电压不变,小灯泡L正常发光时的电压为10V,滑动变阻器R₁的规格为“10Ω　1A”。闭合开关,当滑片P置于距左端三分之一处时,灯泡正常发光,电流表指针满偏,电表表盘如图乙所示。

(1)求电源电压。

(2)用定值电阻R₂代替小灯泡,再将另一电压表V₂接入电路,其他部分电路连接不变。闭合开关,当滑片P置于某位置时,两个电压表指针偏转的角度相同,且V₂示数大于V₁的示数,两种电表指针偏转角度之比为2∶1。求R₂可能的阻值。

图10

7.[2019·河北]如图11甲所示,电源电压保持不变,定值电阻R₁=10Ω,R₂=5Ω;滑动变阻器R的规格为“30Ω　2.5A”;电流表A₂选用0~3A的量程,电压表选用0~15V的量程。闭合全部开关,电流表A₁的示数为1A。

(1)求电源电压。

(2)若将表盘如图乙所示的电流表A₃接入电路,闭合全部开关,改变滑片位置,A₃的指针恰好指在满偏的三分之二处,求变阻器接入电路的可能值。

(3)用一个新的电源替代原来的电源,只闭合开关S,在保证电路安全的情况下,求电源电压的最大值。

　　　　　图11

全国中考真题

8.[2020·丹东改编](多选)如图12所示,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器滑片P从b端向中点滑动的过程中,电流表和电压表都有示数。下列说法正确的是(　　)

图12

A.电流表的示数变小

B.R₁两端的电压变大

C.R₁的电流变化量小于滑动变阻器的电流变化量

D.电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值不变

9.[2020·江西]如图13所示,滑动变阻器R₂的最大阻值与定值电阻R₁相等,闭合开关S,当滑片P在a端时,电压表示数为2V,则电源电压为　　　　V,此时电流表示数为I₁,当滑片P在b端时,电流表示数为I₂,则I₁∶I₂=　　　　。 

图13

10.[2020·盐城]小明和小华一起探究电流与电阻的关系。器材有新干电池两节,5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻各一只,“20Ω　1A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关各一只,导线若干。

图14

(1)用笔画线代替导线将图14甲中电路补充完整,使滑动变阻器滑片向左移动时电阻减小。

(2)将滑动变阻器滑片移动到最　　　　端。闭合开关,小明发现电压表示数接近电源电压,可能是定值电阻R出现了　　　　故障。 

(3)排除故障后,移动滑动变阻器滑片,直至电压表示数为1V,此时电流表示数如图乙所示,大小为　　　　A。 

(4)小明逐一将10Ω和20Ω的电阻接入电路,继续进行实验。当　　　　Ω的电阻接入电路后,无法将电压表示数调节到1V。于是,他改变定值电阻两端电压,重新依次进行实验。调节后的电压值应该不低于　　　　V。 

(5)实验结束后,小华觉得可以通过调整顺序来避免实验中存在问题,合理的顺序是     

                                                                       　。 

11.[2020·上海]小华做“用电流表、电压表测电阻”实验,现有电源(电压为1.5V的整数倍且保持不变)、待测电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个,以及导线若干。他正确串联电路后,将电压表并联在电路中。闭合开关,移动滑动变阻器滑片,将测得的两组数据记录在表一中。小华观察数据思考后重新连接了电压表,将新测得的两组数据记录在表二中。小华通过数据处理求出了待测电阻的阻值,完成实验。

表一

表二

(1)获得表一实验数据的过程中,小华将电压表并联在　　　　　　的两端。 

(2)实验中小华所用的电源电压为　　　　V。 

(3)根据表一中实验序号1的数据,计算此次待测电阻的阻值为　　　　Ω。(精确到0.1Ω) 

(4)根据实验数据,计算并判断所用滑动变阻器的规格能否为“10Ω　2A”。

12.[2019·玉林]如图15甲所示是“伏安法测电阻”的实验电路图。

图15

(1)请你根据图甲的电路图,用笔画线代替导线,将图乙中的实物图连接完整。(要求滑动变阻器滑片P向右移动时,其接入电路的阻值变大)

(2)在连接电路时,开关必须　　　　。 

(3)闭合开关S后,发现电流表无示数,电压表有示数,则出现的故障可能是　。 

(4)排除故障后,闭合开关S,当滑片P移动到某一位置时,电流表的示数为0.2A,电压表的示数如图丙所示,其示数为　　　V,则待测电阻R_x=　　　　　Ω。 

(5)若实验中电流表不慎损坏,现给你一个已知阻值为R₀的电阻、一个单刀双掷开关S₁和导线若干,请你用上述器材和原有器材完成图丁的电路图,要求能测量R_x的阻值。

13.[2020·雅安改编]如图16所示电路,电源电压为12V且不变,电阻R₁的阻值为10Ω。求:

(1)闭合开关S,电流表的示数I。

(2)现有滑动变阻器R₂,其规格为“20Ω　1.5A”“50 Ω　1A”或“50Ω　1.5A”中的一个。将R₁与R₂分别以串联和并联的连接方式接入M、N两接线柱间,闭合开关S,移动滑动变阻器R₂的滑片,观察不同连接方式中电流表的两次示数分别是2.5A和0.2A。请通过计算判断所用滑动变阻器R₂的规格。

图16

14.[2019·上海]在如图17所示的电路中,电源电压为12V且保持不变,电阻R₁的阻值为10Ω,滑动变阻器R₂上标有“1A”字样。闭合开关S,电压表示数为5V。

(1)求通过电阻R₁的电流I₁。

(2)移动滑动变阻器滑片P过程中,电源电压与电压表示数的比值最大为3,求电压表最大示数和最小示数的差值ΔU₁。

图17

答案

1.AC　[解析](1)由电路图可知,当S₁与S₂闭合时,电表a与电源串联,若a为电流表,会造成电源短路,故a不是电流表;此时电路是安全的,说明a是电压表,故A正确。

(2)只闭合S₁,R₁和滑动变阻器串联,电压表a测滑动变阻器两端的电压,两电流表测电路中的电流,设P向右滑动前后电路中的电流分别为I₁、I₂,因串联电路中总电压等于各分电压之和,

所以,由I=可得,电压表a示数的变化量:

ΔU₂=U_滑-U_滑'=(U-I₁R₁)-(U-I₂R₁)=(I₂-I₁)R₁=ΔIR₁,

则=R₁,即a示数的变化量与A₂示数的变化量的比值不变,故B错误。

(3)闭合S₁、S₃,断开S₂,R₂与滑动变阻器并联后再与R₁串联,电流表A₁测干路电流,电流表A₂测变阻器支路的电流,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流表A₁的示数大于支路电流表A₂的示数,故C正确。

(4)闭合S₁、S₂、S₃时,R₂与滑动变阻器并联,R₁和A₁同时短路,A₁示数为0,滑片移动时电流表A₁的示数仍然为0,即示数不变,故D错误。

2.AD　[解析]只闭合开关S、S₁时,电表b与滑动变阻器R串联,且滑片P向左移动,b的示数有变化,则b一定是电流表,故A正确。

若a为电流表,测通过R₂的电流,由于R₂的阻值和两端的电压均不变,滑片P向左移动,a的示数不变;

若a为电压表,测电源电压,其示数也不变,a可能是电流表也可能是电压表;

a为电压表、b为电流表时,只闭合S、S₂,此时R₁与R串联,电压表a测R两端的电压,电流表测电路中的电流,则有:R₁=,即a示数的变化量与b示数的变化量的比值等于R₁;

a、b均为电流表时,只闭合S、S₂,R、R₂短路,电路为R₁的简单电路,移动滑片P,a、b两表的示数变化量均为0,故B错误。

将b换成电压表,a为电压表时,只闭合S、S₂,R₁、R₂与R串联,滑片P向右移动,电阻变小,电路总电阻变小,电流变大;

将b换成电压表,a为电流表时,只闭合S、S₂,R短路,R₁、R₂串联,滑片P向右移动,电阻不变,电路总电阻不变,电流不变,故C错误。

a为电压表、b为电流表时,若将a与b的位置互换,只闭合S、S₂,R短路,R₁、R₂串联,电流表测电路中的电路,电压表测R₂两端的电压,则a的示数与b的示数的比值为R₂;

a、b均为电流表时,若将a与b的位置互换,只闭合S、S₂,R、R₂短路,电路为R₁的简单电路,两电流表的示数相等,其比值为1,故D正确。

3.AC　[解析]闭合所有开关,在滑片P移动过程中,电表a、b示数均有变化,电表c无示数,由图可知,a表与R₂串联,则a表为电流表,否则滑片移动时a表示数不变;若b、c同为电压表,则b、c两表均测R₃两端的电压,滑片移动时,电表b、c均有示数,不符合题意,故b表为电流表,测干路电流,c表为电压表,此时电压表c被短接而无示数,A正确。闭合S、S₂时,R₂与R₃串联,电压表c测R₃两端的电压,电流表a测电路中的电流,当滑片右移时,R₂接入电路中的电阻变大,总电阻变大,根据欧姆定律可知,电路中电流变小,由U=IR知,R₃两端的电压变小,即电表a的示数和电表c的示数均变小,B错误。设滑片右移前后电路中的电流分别为I、I',则电压表c示数的变化量:ΔU=U₃'=IR₃-I'R₃=(I-I')R₃=ΔIR₃,=R₃,所以电压表c示数变化量与电流表a示数变化量之比不变,C正确。闭合全部开关,R₁与R₂并联,电流表a测R₂支路的电流,电流表b测干路电流,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I₁不变,当滑片左移时,R₂接入电路中的电阻变小,由欧姆定律可知,通过R₂的电流I₂变大,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,电流表a示数与电流表b示数之比==,则其比值变大,D错误。

4.(1)左　没有　0.48

如图所示

(3)通过导体的电流与导体的电阻成反比

(4)40 Ω　1.5A　1.5~3

[解析]本题考查电流与电阻的关系。(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处,即最左端。电阻两端的电压为0.5V,电路中的电流为0.1A,由I=可知,R_滑===40Ω,滑片位于阻值最大处,故选用的是“40Ω　1.5A”的滑动变阻器,电路没有问题;电流表使用的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.48A。(3)分析数据可知,当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。(4)由题可知,当电路中的电流最大时,变阻器接入电路的电阻最小,定值电阻两端的电压最大,U_max=I_大R_小=0.6A×5Ω=3V;当滑动变阻器接入电路的电阻最大,电路中电流最小时,定值电阻两端的电压最小,由串联电路的分压规律可知,U_min=U×=4.5V×=1.5V,故定值电阻两端的电压范围为1.5~3V。

5.(1)①如图所示

③

④不能　电路中电阻大,电流小,小于电流表的分度值,不能准确读出电流表示数

(2)①　②R_x断路

③改变电路中的电流

[解析]③闭合S₁,将S₂拨到1时,电压表测R_x与R的总电压,即电源电压U₁。闭合S₁,将S₂拨到2时,电阻箱调到R₀,电压表测R_x两端的电压,所以R_x两端的电压为U₂,根据串联电路总电压等于各串联导体的电压之和,R₀两端的电压:U'=U₁-U₂,

因为串联电路中的电流处处相等,

所以,=;

所以,R_x=。

④电源电压约5V,电路电阻很大,根据欧姆定律得,电路电流很小,小于电流表的分度值,电流表指针偏转很小,所以不能准确读出电流值,不能准确测量电阻的阻值。

(2)①根据并联电路电流的特点知:I_x=I₂-I₁,

所以未知电阻两端的电压U_x=I_xR_x=(I₂-I₁)R_x,

又因为U₀=I₁R₀,

根据并联电路电压的特点知:U_x=U₀,

所以(I₂-I₁)R_x=I₁R₀,

解得R_x=。

②移动滑片,A₁与A₂示数相等,R_x支路的电流为0,即R_x断路。

③闭合开关前,滑片处于最大阻值处,滑动变阻器在电路中起保护作用;实验过程中,移动滑片可以改变通过R_x的电流,能得到多组电压和电流值,完成多次测量,从而求平均值减小误差。

6.(1)由滑动变阻器R₁的规格为“10Ω　1A”、滑片P置于距左端三分之一处时灯泡正常发光、电流表指针满偏可知,此时电路中的电流I=0.6A,电源电压:U=U_L+U_滑=U_L+I×R_滑=10V+0.6A××10Ω=12V。

(2)①当电压表V₂并联在R₂两端时,由V₁、V₂指针偏转的角度相同,且V₂示数大于V₁的示数可知U₂=5U₁,则U₂=U=×12V=10V,U₁=U-U₂=12V-10V=2V。

即电压表指针偏转两大格,所以电流表指针只能偏转一大格,电流可能为I₁=0.2A,或I₂=1A(舍去),则R₂===50Ω。

②当电压表V₂并联在R₁、R₂两端时,由V₁、V₂指针偏转的角度相同,且V₂示数大于V₁的示数可知U₂'=5U₁',则U₂'=U=12V,U₁'=U=×12V=2.4V,即电压表指针偏转24小格,所以电流表指针只能偏转12小格,

电流可能为I₃=0.24A,或I₄=1.2A(舍去),

则R₂'===40Ω。

故R₂可能的阻值是50Ω和40Ω。

7.(1)由电路图可知,闭合全部开关,R₂短路,R和R₁并联,电流表A₁测通过R₁的电流,I₁=1A,电压表测电源电压,

由欧姆定律得,电源电压:

U=I₁R₁=1A×10Ω=10V。

(2)将A₃接入电路,开关全部闭合,由题意知,有两种连接方法:

①当A₃串联在干路中时,由于I₁=1A,则A₃选用0~3A的量程,

由题意知,干路中的电流:

I=×3A=2A,

通过滑动变阻器的电流:

I_滑1=I-I₁=2A-1A=1A,

此时滑动变阻器接入电路的阻值:

R_滑1===10Ω。

②当A₃与R串联时,A₃可选用0~3A量程和0~0.6A量程。

若A₃选用0~3A量程,则有I_滑2=2A,

此时滑动变阻器接入电路的阻值:

R_滑2===5Ω;

若A₃选用0~0.6A量程,则有I_滑3=0.4A,

此时滑动变阻器接入电路的阻值:

R_滑3===25Ω。

所以,变阻器接入电路的阻值可能为10Ω、5Ω、25Ω。

(3)只闭合开关S时,R和R₂串联,电压表测R两端的电压,电流表A₂测电路中的电流,由题意知,电路中的电流最大,即I_最大=2.5A,电压表示数最大,即U'=15V时,新电源电压最大,此时R₂两端的电压:U₂=I_最大R₂=2.5A×5Ω=12.5V,

则新电源电压的最大值:

U_最大=U'+U₂=15V+12.5V=27.5V。

8.BCD　[解析]由电路图知,滑动变阻器与电阻R₂并联后,再与电阻R₁串联,电流表测的是干路电流,电压表测滑动变阻器和电阻R₂两端的电压;当滑片从b端向中点滑动时,并联的总电阻减小,整个电路的电阻减小。

由欧姆定律I=知,整个电路中的电流将增大,即电流表的示数变大,故A错误。

由串联电路的分压规律知,电压表的示数减小,电阻R₁分得的电压增大,故B正确。

R₁的电流变化量,即为干路电流变化量,等于R₂电流的减小量与滑动变阻器电流的增加量之和,故C正确。

电压表示数变化量与电流表示数变化量之比为=R₁,因电阻R₁的阻值不变,即电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值不变,故D正确。

9.4　1∶1

10.(1)如图所示　

(2)右　断路

(3)0.2

(4)20　1.5　

(5)先后将20Ω、10Ω和5Ω的定值电阻接入电路,变阻器的滑片从阻值最大处向阻值较小处滑动,控制定值电阻两端的电压不变

11.(1)滑动变阻器

(2)4.5　(3)10.6

(4)不能,由实验序号1中数据可得,R_滑===14.4Ω>10Ω,因此,所用滑动变阻器的规格不能为“10Ω　2A”。

[解析](1)待测电阻与滑动变阻器串联,电流表测电路中电流,当电流变大时,根据U=IR可知,待测电阻两端的电压变大,由串联电路分压规律可知,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据表一中数据可知电压表并联在滑动变阻器两端了。

(2)由实验序号2可知滑动变阻器两端电压为2.3V,由实验序号3可知此时待测电阻两端电压为2.2V。

则电源电压约为U=U₂+U₃=2.3V+2.2V=4.5V。

(3)电源电压为4.5V,滑动变阻器两端电压为2.6V,因此待测电阻两端电压为

U_测=U-U_滑=4.5V-2.6V=1.9V;

待测电阻的阻值为R_测===10.6Ω。

(4)由实验序号1中数据可得R_滑===14.4Ω>10Ω,因此,所用滑动变阻器的规格不能为“10Ω　2A”。

12.(1)如图所示

(2)断开

(3)R_x断路

(4)2　10　

(5)如图所示

[解析](2)为了保护电路,在连接电路时开关必须断开。

(3)若电流表示数为0,说明电路可能断路;电压表有示数,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,所以R_x断路。

(4)由图丙可知,电压表量程为0~3V,其分度值为0.1V,示数为2V,则待测电阻:R_x===10Ω。

(5)只有电压表时,要想测电阻,需要用电压表和定值电阻来代替电流表,实验中通过单刀双掷开关使电压表的测量范围不同,闭合开关S,将S₁拨到触点2,移动滑片,读出电压表的示数U₁,再将开关S₁拨到触点1,保持滑片的位置不动,读出电压表的示数U,则定值电阻R_x两端的电压为U-U₁,根据电路的电流相等列等式,可测出R_x的阻值。

13.(1)根据欧姆定律知,电流表的示数为

I===1.2A。

(2)当R₁与R₂串联时,I_串=0.2A,则总电阻

R_串===60Ω;

此时R₂的电阻:

R₂=R_串-R₁=60Ω-10Ω=50Ω。

当R₁与R₂并联时,I_并=2.5A,则有

I₁===1.2A;

此时通过R₂的电流:

I₂=I_并-I₁=2.5A-1.2A=1.3A。

由串联和并联时求出的R₂和I₂可知,所用R₂的规格为“50Ω　1.5A”。

14.(1)根据电路图可知,电压表测量R₁两端的电压,又因为R₁=10Ω,所以通过电阻R₁的电流:I₁===0.5A。

(2)电源电压和电压表示数的比值最大为3时,因电源电压为12V,此时电压表示数最小,则=3,故U_V=4V;

滑动变阻器R₂上标有“1A”字样,表示变阻器允许通过的最大电流为1A,即电路的最大电流为1A,由欧姆定律可得,此时电压表示数最大:

U_V'=IR₁=1A×10Ω=10V,

则电压表示数的最大值和最小值的差值为

ΔU₁=U_V'-U_V=10V-4V=6V。