模块一 专题15 欧姆定律及应用（解析版 )

考向一：电流与电压和电阻的关系 1 （2024 江苏无锡市）用如图所示的电路探究通过导体的电流与电阻的关系。器材有：干电池2 节 （每节15V，串联使用），开关、滑动变阻器（20Ω 2）、电压表、电流表各一个，阻值为5Ω、 10Ω、15Ω、20Ω 的定值电阻各一个，导线若干，连接好电路，设定加在电阻两端的电压为12V 进行 探究，发现在获得两组数据后无法再进行实验，为了继续使用前面两组数据，利用现有器材完成探 究，下列方中可行的是（ ） ①用1 节干电池作为电源 ②将设定加在电阻两端的电压调整为2V ③将5Ω 的电阻串联在开关和滑动变阻器之间 ④将10Ω 的电阻串联在开关和滑动变阻器之间 只有①② B 只有①④ 只有③④ D 只有①③④ 【答】B 【解析】由图得，定值电阻R 与变阻器串联，电压表测量定值电阻R 的电压，电流表测量电路电流 电源电压由2 节干电池组成，定值电阻的电压为12V，变阻器的电压为 由串联电路电流特点与欧姆定律得 【好题汇编】2024 年中考物理真题分类汇编（全国通 用） 模块一 声光力热电磁知识真题 专题15 欧姆定律及应用 基础把关 当变阻器接入电路中电阻最大为20Ω 时，定值电阻接入电阻最大为 则15Ω、20Ω 的定值电阻无法完成实验。 ①若用1 节干电池作为电源，则变阻器的电压为 由串联电路电流特点与欧姆定律得 当定值电阻接入电路中电阻最大为20Ω 时，变阻器需要接入电路中电阻为 故改用1 节干电池作为电源可以完成实验，故①符合题意； ②为了继续使用前面两组数据，实验中要控制定值电阻的电压不变，则不能将设定加在电阻两端的 电压调整为2V，故②不符合题意； ③④当定值电阻接入电路中电阻最大为20Ω 时，变阻器接入电阻最大为 则应在电路中串联一个电阻，电阻的阻值最小为 故③不符合题意，④符合题意，故D 不符合题意，B 符合题意。故选B。 2 （2024 湖南长沙）如图是科技小组设计的湘江水位监测器的原理图。电源电压不变，红灯工作时 的电阻为R1，黄灯工作时的电阻为R2，闭合开关S 后，当水位超过防洪预警线时，浮筒上升带动铜 片将D 接通，电压表示数为U1；当水位低于干旱预警线时，浮筒下降带动铜片将EF 接通，电压表 示数为U2，U1＞U2。则下列说法正确的是（ ） R1＞R2 B 水位超过防洪预警线时，红灯亮 R1＜R2 D 水位低于干旱预警线时，红灯亮 【答】B 【解析】BD．如图，闭合开关S 后，当水位超过防洪预警线时，浮筒上升带动铜片将D 接通，此时 红灯与R1串联，红灯亮；当水位低于干旱预警线时，浮筒下降带动铜片将EF 接通，此时黄灯与R1 串联，黄灯亮；故B 正确，D 错误； ．如图，电压表测量R0两端的电压，电源电压不变，由串联电路中电压的规律知 U＝U 红＋U1＝U 黄＋U2 又因为U1＞U2，所以U 红＜U 黄，由串联分压原理可知，R1＜R2。故错误，正确。 故选B。 3 （2024 苏州）在图中完成探究电流与电压关系的电路连接，使滑动变阻器接入电路的阻值最大。 【答】如图所示 【解析】探究电流与电压关系的 电路中，电源与定值电阻、电流表、开关以及滑动变阻器是串联关 系，为使滑动变阻器接入电路的阻值最大，滑片在最右端，下接线柱应接在左端，故用导线连接滑 动变阻器的左下接线柱与电源的负极；电压表测量定值电阻两端的电压，应并联在定值电阻的两端， 因为电源有两节干电池，电源电压为3V，故电压表接0~3V 的量程，即用导线连接电压表的“3”接 线柱与定值电阻的右接线柱。 4 （2024 河南）小华用如图所示的电路探究电流与电压、电阻的关系。电源电压恒为45V，滑动 变阻器最大阻值为20Ω。 （1）她先用阻值为10Ω 的 定值电阻探究电流与电压的关系。 ①图1 是根据设计的电路图连接的实物电路，请在虚线框中画出该电路图。______ ②闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最右端，否则，闭合开关时______（填“电流表”或 “电压表”）指针的偏转可能超出所用量程。 ③闭合开关，移动滑片，记录了如下数据。第5 次的电压表和电流表的示数如图2、3 所示，请将示 数填入表中。 实验次数 1 2 3 4 5 电压U/V 16 20 22 24 ．______ 电流/ 016 020 022 024 b．______ ④请在图4 中描出表中各组数据对应的点，并根据描出的点画出 图像。______ ⑤分析表中数据或图像的特点，可得出：电阻一定时，电流与电压成正比。得出此结论的理由是__ ____。 （2）接下来，她用原电路探究电压一定时，电流与电阻的 关系。先调节滑片，使电压表示数为 2V，记录电流表示数；然后断开开关，将10Ω 电阻依次换成5Ω、15Ω 电阻，闭合开关，移动滑片， 使电压表示数仍为2V，记录电流表示数。当换成20Ω 电阻后，发现电压表示数始终不能为2V，为 了完成实验，下列方可行的是______（填字母代号）。 ．换用电压为6V 的电源 B．把电压表改接为0~15V 量程 ．在开关与滑动变阻器之间串联一个10Ω 的电阻 【答】 （1 ） ① ② 电压表 ③ 28 028 ④ − ⑤ U 图像为一条过原点的直线 （2） 【解析】（1）根据实物电路连接电路图如下： 电源电压恒为45V，定值电阻10Ω，电流最大值 故不可能是电流表超量程，电压表测定值电阻两端电压，当滑动变阻器阻值为零时，等于电源电压 45V，故当滑动变阻器阻值太小是电压表会超量程。 电压表量程 ，分度值01V，读数由图可知28V。 电流表量程 ,分度值002，读数由图可知028。 依据表格数据进行标点，再连接各点可得 由−U 图像为一条过原点的直线可知电阻一定时，电流与电压成正比。 （2）．根据串联电路的分压原理可知，将定值电阻由15Ω 改接成20Ω 的电阻，电阻增大，其分得 的电压增大，为了保持定值电阻两端电压不变，应将电源电压调小，故不符合题意； B．此实验需始终保持定值电阻两端电压为2V,无需更换电压表量程，更换电压表量程没有任何效果， 故B 不符合题意； ．定值电阻两端的电压始终保持Uv=2V，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的 倍，根据分压原理，当接入20Ω 电阻时，变阻器连入电路中的电阻为 因此应换用最大阻值更大的滑动变阻器，故符合题意。 故选。 5 （2024 天津）在“探究电阻一定时电流与电压关系”的实验中： （1）请用笔画线代替导线将图中的电路连接完整；_________ （2）在某次实验时两电表的示数如图所示，电压表的示数为_________V，电流表的示数为_______ __； （3）根据两个小组的实验数据，画出了定值电阻 与 的电流 与电压 关系图像，如图所示。 由图像可知 ______ （选填“大于”“小于”或“等于”）。 【答】 （1） （2）26 026 （3）小于 【解析】（1 将定值电阻与滑动变阻器串联，滑动变阻器接一个上接线柱和一个下接线柱接入电路， 如下图所示： （2）电压表的示数如图所示，电压表选用小量程，分度值为01 V，电压为26V。电流表的示数如图 所示，电流表选用小量程，分度值为002，电流为026。 （3）当电压相同时，R1中电流大于R2中电路，据欧姆定律 得R1小于R2。 考向二：欧姆定律 1 （2024 四川南充）如图，开关S 闭合后，电流表的示数分别为1、2，电压表的示数分别为U1、 U2、U3，L1的电阻小于L2的电阻，则下列关系中正确的是（ ） B D 【答】 【解析】由图可知，L1和L2串联，1、2测量串联电路电流，V1测量L1两端电压，V2测量L2两端电压， V3测量电源电压。 ．根据串联电路电流规律可知，串联电路中电流处处相等，即 ，故正确； B．L1的电阻小于L2的电阻，V1测量L1两端电压，V2测量L2两端电压，根据 可知，L1两端 的电压小于L2两端的电压，即 ，故B 错误； D．V1测量L1两端电压，V2测量L2两端电压，V3测量电源电压，根据串联电路电压规律可知 故正确，D 错误；故选。 2 （2024 山东临沂）如图所示电路的电源电压为9V，电流表使用0～06 量程，电压表使用0～3V 量 程，阻值为10Ω 的定值电阻允许通过的最大电流为05。为保证电路中各元件安全工作，滑动变阻器 的最大阻值应大于（ ） 20Ω B 10Ω 8Ω D 5Ω 【答】 【解析】如图所示，电路中定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测定值电阻两端的电压；阻值为 10Ω 的定值电阻允许通过的最大电流为05，此时定值电阻两端的电压为 超过电压表的量程，可能会损坏电压表；为保证电路中各元件安全工作，所以当电压表示数为3V 时， 电路中的电流最大，滑动变阻器的阻值最小，此时电路的电流为 滑动变阻器的两端电压为 滑动变阻器阻值为 滑动变阻器的最大阻值应大于20Ω。故符合题意，BD 不符合题意。 故选。 3 （2024 山东滨州）如图所示，电源电压为3V，闭合开关后，电流表 的示数为06，电流表 的示数为02，则通过灯泡 的电流为______，灯泡 的阻值为______Ω。 【答】 04 15 【解析】分析电路可知， 、 并联，电流表 测干路电流，电流表 测 电流。根据并联电 流规律可知通过灯泡 的电流为 并联电路中各支路电压均等于电源电压，则灯泡 的阻值为 4 （2024 黑龙江龙东）如图为灯泡L 和定值电阻R 的-U 图像，若将L 和R 并联在电源电压为3V 的 电路中，干路电流为__________；若将其串联在电源电压为4V 的电路中，L 和R 的阻值之比为____ _____。 【答】 09 1:3 【解析】将L 和R 并联在电源电压为6V 的电路中，由并联电路中各支路电压等于电源电压可知，L 和R 两端电压都为6V，并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，由图可得 将其串联在电源电压为4V 的电路中，由串联电路中各用电器电压之和等于电源电压，串联电路中处 处电流相等，由图可得，L 电压为1V，电流为02，R 电压为3V，电流为02，则L 与R 的阻值之比 5 （2024 四川南充）如图所示电路，若甲、乙两表为图中电流表，闭合开关 ，断开开关 ，两表 指针位置相同，则 ______；若甲、乙两表为图中电压表，闭合开关 、 ，则两表示数之 比是______（电表每次测量均未超过量程）。 【答】 【解析】若甲、乙两表为图中电流表，闭合开关 ，断开开关 ，R1和R2并联，甲测量通过R1的 电流，乙测量干路电流，两表指针位置相同，则乙的示数大于甲的示数，故 根据并联分流知识可知 根据 可知，在电压相同时，电流和电阻成反比，故 若甲、乙两表为图中电压表，闭合开关 、 ，R1和R2串联，甲测量电源电压，乙测量R1两端的 电压，根据 可知，在电流相同时，电阻两端的电压和电阻的阻值成正比，即 考向三：欧姆定律在串、并联电路中的应用 1 （2024 天津）如图所示的电路中电源电压不变，、b 为同种电表（电流表或电压表）。闭合S1和 S2，、b 两表示数分别为3 和1（单位为或V）；将、b 换为另一种电表，闭合S1、断开S2，表示数 为04（单位为或V）。则（ ） R1的电阻为5Ω B R2的电阻为75Ω 前一种情况中表的示数为3V D 后一种情况中b 表的示数为12 【答】B 【解析】．当、b 同为电流表时，闭合S1和S2，电路被短路，不符合题意；当、b 同为电压表时，闭 合S1和S2，电压表测量R1和R2 的 总电压为3V，电路的总电压为3V，故正确； B．电压表b 测量R2的电压为1V，R1两端的电压为 U1=3V-1V=2V 将、b 换为另一种电流表，闭合S1、断开S2，两电阻并联，电流表b 测量干路的总电流，电流表测 量流过的R2电流为04，则电阻R2的阻值为 故B 正确； ．当、b 同为电压表时，闭合S1和S2，两电阻串联，电流为 R1的电阻为 故错误； D．后一种情况中，电流表测量流过的R2电流为04，流过R1电流为 电流表b 测电路总电流，的示数为 总=1+2=0. 2+04=06 故D 错误。故选B。 2 （2024 江苏扬州）如图所示，电源电压恒为6V，敏感元件T 的电阻随电流的增大而减小。电压表 示数为2V 时，电流表示数为02，当电压表示数为24V 时，电流表示数可能是（ ） 小于018 B 等于018 大于018，小于02 D 大于02，小于024 【答】 【解析】由电路图可知，敏感元件T 与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表 测电路中电流。电压表示数为2V 时，电流表示数为02，由欧姆定律可知 当电压表示数为24V 时，由串联电路电压特点可知，敏感元件T 两端的电压 若敏感元件T 的电阻不随温度的变化而变化，则 由于当电压表示数为24V 时，电路中电流减小了，因此T 的阻值增大，由 可知，此时的电流 小于018。故符合题意，BD 不符合题意。 故选。 3 （2024 山东临沂）闭合如图甲所示电路的开关，将滑动变阻器的滑片由最右端移到最左端的过程 中，电压表与电流表的示数变化的图象如图乙所示。则定值电阻 的阻值为________Ω，电源电压 为________V． 【答】 3 15 【解析】由图知，两电阻串联，电压表 测量滑动变阻器R 两端的电压，电流表测量电路的电流；滑 动变阻器的滑片由最右端移到最左端的过程中，滑动变阻器连入电路的阻值从最大变为0，从而使 电路中的总电阻变小，电路中的电流变大，根据串联分压可知，R 两端的电压变小直至0。由图像可 知：当电路中的电流为01 时，电压表的示数为12V，电源电压为 ……① 当电路中的电流为05 时，电压表的示数为0，电源电压为 ……② 联结①②，解得 4 （2024 重庆B）将阻值为10Ω 的电阻 与另一电阻 接入电源电压恒定的电路，如图所示。闭 合开关S，电流表 的示数为045，电流表 的示数为03。求： （1）通过 的电流； （2）电源电压。 【答】（1）015； （2）3V 【解析】（1）如图所示，电阻R1和R2并联，电流表1测干路电流，电流表2测R1的电流通过R2的电 流，通过R2的电流为 （2）电源电压等于R1两端电压 答：（1）通过R2的电流为015； （2）电源电压为3V。 5 （2024 江西）如图所示，电源两端电压为24V，电阻R 为20Ω。 （1）只闭合开关S，求通过电阻R 的电流； （2）同时闭合开关S、 ，若通过干路的电流为16，求通过电阻 的电流和电阻 的阻值。 【答】（1）12；（2）04，60Ω 【解析】（1）只闭合开关S，只有电阻R 接入电路中，根据欧姆定律可知，通过电阻R 的电流为 （2）同时闭合开关S、 ，电阻R 和R2 并联接入电路中，根据并联电路的 电流规律可知，通过电 阻 的电流为 电阻 的阻值为 答：（1）只闭合开关S，通过电阻R 的电流为12； （2）同时闭合开关S、 ，若通过干路的电流为16，通过电阻 的电流为04 和电阻 的阻值为 60Ω。 考向四：与欧姆定律有关的创新类综合问题 1（2024 四川遂宁） 噪声污染是当代社会四大污染之一，若青少年长期处于噪声环境中会影响身心 健康。为了监测噪声的强弱，同学们找来定值电阻 、声敏电阻R（阻值会随声音强弱发生变化）、 电流表、学生电源等器材，设计了可用电流表的示数来反映噪声强弱的装置，其中R 的阻值随声音 强弱变化的关系如甲图所示，该装置电路如乙图所示。在某次测试中，当噪声80dB 时，电流表示数 为04；当噪声50dB 时，电流表示数为02。下列选项正确的是（ ） 电路中的电流随声音强度增大而减小 B 阻值是15Ω 电源电压10V D 当电流表示数03，噪声强度为60dB 【答】D 【解析】．分析电路可知， 和 串联，电流表测电路电流。声音强度增大时， 阻值变小，则总 电阻变小，根据 可知电路中的电流变大，故错误； 能力拓展 B．当噪声80dB 时，电流表示数为04，此时 阻值为 ，则电源电压为 ① 当噪声50dB 时，电流表示数为02，此时 阻值为 ，则电源电压为 ② 联立①②，解得 ，电源电压 ，故B 错误； D．当电流表示数03，总电阻为 则此时 阻值为 由甲图可知，此时噪声强度为60dB，故D 正确。 故选D。 2 （2024 黑龙江绥化）如图所示电路，电源电压恒定，定值电阻 ， ，电流表量 程0~3，电压表量程0~15V，滑动变阻器R 标有“ 2”字样。在电路安全的条件下，闭合开关 S，将开关 接触点1，滑动变阻器的滑片调到最左端时，电流表的示数是08，移动滑片过程中电路 中的最小电流是 ，此时 两端电压是 ；再将开关 接触点2，移动滑片过程中电路中的最大 电流是 。下列选项正确的是（ ） 电源电压 B 电压 电流 D 开关 接触点1 时，滑动变阻器R 的 阻值范围是 【答】BD 【解析】．闭合开关S，将开关 接触点1 时，变阻器和 串联，电压表测变阻器电压，电流表测 电路电流。滑动变阻器的滑片调到最左端时，电路中只有 ，则电源电压为 故错误； BD．电压表量程为0~15V，根据串联分压原理，当电压表示数最大为15V 时，变阻器阻值最大，电 流最小，则此时 两端电压为 则最小电流为 则滑动变阻器R 的最大阻值为 电流最大为08，而电流表量程为0~3，所以滑动变阻器R 的阻值范围是 ；故BD 正确； ．再将开关 接触点2，变阻器和 串联，电压表测变阻器电压，电流表测电路电流。当变阻器阻 值为0 时，电路中电流最大为 则电路中的最小电流 与最大电流 之比为 故正确。 故选BD。