03欧姆定律的应用（简答、实验、综合题）-上海市2022年中考物理模拟题高频考点分类汇编

03欧姆定律的应用（简答、实验、综合题）-上海市2022年中考物理模拟题高频考点分类汇编

一、实验题

1．（2022·上海长宁·统考二模）小明做“测定小灯泡的电功率”实验，实验器材有：由若干节干电池组成的电源、电压表、电流表、开关各一个，标有“5Ω  2A”和“20Ω  2A”字样的滑动变阻器、标有“3.8V  0.3A”和“4.5V  0.3A”字样的小灯泡各一个，以及导线若干。他选择其中一个小灯泡、一个滑动变阻器以及其它器材进行实验。小明正确连接电路，将滑片移到阻值最大处，闭合开关，此时电压表的示数为4.0伏，电流表的示数为0.32安。小明发现无法继续进行实验，于是他仅更换了另一个滑动变阻器，并将滑片移到阻值最大处，再次闭合开关，移动滑片，当电压表示数为3伏时，电流表的示数如图所示。

①实验中，小明判断小灯泡正常发光的依据是______；

②电源电压为______伏；

③写出图中电流表的示数并说明理由______；

④小灯泡的额定功率为______瓦。

2．（2022·上海徐汇·统考模拟预测）小徐同学对如图（a）所示的电子体温计工作原理很好奇。通过查找资料了解到，电子体温计主要是利用了热敏电阻的电阻值随温度变化显著、反应快这些特性，实现温度的测量。她准备用电源、热敏电阻 RT、定值电阻 R0、电流表、电压表、开关和导线等自制电子体温计，其中电源电压为6V保持不变。下表为选用的热敏电阻 RT阻值随温度 t 变化的数据。

（1）分析比较上表中的数据 RT、t 的变化情况，可得的初步结论是：_____________；

（2）小徐猜想电子体温计内部电路图如图（b）所示，当热敏电阻所处区域的温度升高，电路中的电流将_________（选填“变大”或“变小”），若将图（c）所示电流表的表盘上电流刻度线上标注相对应的温度，则温度的刻度值从左至右_______（选填“升高”或“降低”）；

（3）小徐按照猜想连接电路进行验证，发现热敏电阻所处区域的温度从 37℃ 升高到 42℃ 过程中，电路中的电流变化范围为_______A，即使电流表接 0~0.6 A量程，电流表的指针也几乎不偏转，所以该方案不可行；

（4）他改进了上述方案，重新设计电路如图（d）所示。若热敏电阻所处区域的温度为 37℃时，电压表示数如图（e）所示，求定值电阻 R0的阻值。_________

3．（2022·上海徐汇·统考一模）某同学做“用电流表、电压表测电阻”实验，现有电源（电压为2伏的整数倍且保持不变）、一个待测电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及导线若干。他连接电路，使变阻器接入电路中的电阻最大，闭合开关后，在移动变阻器滑片的过程中，发现电流表示数的变化范围为0.20~0.58安，电压表示数相应的变化范围为4.0~0伏，当移动变阻器滑片到某个位置时，电压表、电流表的示数分别如图 （a）、（b）所示。

①他连接电路时，开关应处于______状态，电流表串联在电路中时应使电流从电流表的______接线柱流入，图（b）所示电流表的示数为______安。

②求变阻器的最大阻值______

③计算说明实验中的电源电压______

④计算待测电阻的阻值（精确到0.1欧）______

4．（2022·上海浦东新·统考一模）小王、小张分别做“用电流表、电压表测电阻”的实验，实验器材齐全并完好，电源电压相等且保持不变，待用滑动变阻器有两种规格（分别标有“10；2A”、“20；2A”的字样），待测电阻Rx规格相同。实验中，两位同学所用的变阻器不同，但他们在连接电路时都将滑片置于变阻器的一端。闭合电键，他们所观察到电流表、电压表的示数均为图（a）、（b）所示，接着在向变阻器另一端移动滑片的过程中，小王发现电路中两电表的示数均变小，而小张却发现电路中两电表的示数均变大。在思考并解决实验问题后，两位同学均完成实验。

（1）在连接电路及实验操作过程中，存在不规范情况的是：________（选填“小王”、“小张”或“小王和小张”）

（2）请写出你的判断依据：________；

（3）实验所用的电源电压为________伏；

（4）小张选用的滑动变阻器规格为________；请说明理由（写出分析过程）：________。

5．（2022·上海普陀·统考一模）小华做“用电流表、电压表测电阻”实验，可选用器材有：电源（有两种规格，有6伏和4.5伏）、待测电阻Rx、电流表、电压表、滑动变阻器（有两种规格，分别标有“10欧 2安”和“20欧 1安”字样）、开关以及导线若干。他选用实验器材，按照图1所示示电路连接。

①连接的电路如图1所示，图中尚有一根导线未连接，请用笔线代替导线在图中连接。连接后要求：滑片P向右移动，电压表示数变大______（用2B铅笔在答题纸的相应位置连线）。

②当滑片P在滑动变阻器一端时，闭合开关S，电压表和电流表示数如图2所示，滑片P移动到某一位置时，电压表和电流表指针都自原来位置转动了一小格，继续移动滑片P到另一端时，电流表示数为0.3A。

（a）请根据图1、2及相关信息，将表一填写完整（电阻值精确到0.1欧）______。

（b）小华选用的滑动变阻器规格是：______。

表一

二、简答题

6．（2022·上海徐汇·统考模拟预测）在图所示的电路中，电源电压为U0保持不变。闭合开关S，电路正常工作。一段时间后观察到仅一电表示数变大。若电路中仅有一处故障，且只发生在电阻R1、R2上，请根据以上信息写出电压表V1和电流表A的示数及相对应的故障。

7．（2022·上海松江·统考二模）如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关 S 后，电压表V1的示数为U0，电压表V2的示数为2U0，电路正常工作。一段时间后，观察到三个电表中仅有一个电表的示数变大。若电路中仅有一处故障，且只发生在电阻 R1、R2上。请根据相关信息写出此时两电压表的示数及对应的故障。_____________

8．（2022·上海青浦·统考一模）在图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1、R2的阻值相同。开关S闭合，电压表、电流表的示数分别为U0、I0，电路正常工作。一段时间后，观察到电压表的示数变大。已知电路中仅有一处故障，且只发生在电阻R1或R2上。请写出电压表V、电流表A的示数及对应的故障。_________

三、综合题

9．（2022·上海普陀·统考二模）在图所示的电路中，滑动变阻器滑片位于中点。

①若电源电压保持不变，闭合开关S，滑片P向右移动过程中，示数变小的电表是______；

②现用电阻替换（已知），增大或减小电源电压、向左或右移动滑片P可以调整电表示数，其中可能使电压表示数与替换前相等的方法是______。

10．（2022·上海嘉定·统考二模）在图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1、R2的阻值相等。开关S闭合后，电压表示数为U0，电流表示数为I0，电路正常工作。一段时间后，观察到两电表中有一个电表示数变小。若电路中仅有一处故障，且只发生在R1或R2上，请根据以上信息，写出两电表的示数及相对应的故障。

11．（2022·上海徐汇·统考一模）有一只小灯，正常工作时电压为6伏，通过的电流为0.6安。

①求小灯的阻值；

②现有电源、不同规格的滑动变阻器、开关及导线若干。请设计一个能调节小灯亮度的简单电路，将设计电路图画在虚线框中，并通过计算说明选择的变阻器规格。已知电压电源为9伏保持不变，变阻器、、分别标有“5欧1安”“10欧0.5安”和“20欧1安”字样。

参考答案：

1．     电流表示数为0.3安时，小灯正常发光     5.6     见解析     1.14

【详解】①[1]由题意知，小灯泡的正常工作电流为0.3A，电流表与灯泡串联，所以小明判断小灯泡正常发光的依据是当电流表示数为0.3A，小灯正常发光。

②[2]小明正确连接电路，将滑片移到阻值最大处，闭合开关，此时电压表的示数为4.0V，电流表的示数为0.32A，超过小灯泡的额定电流，说明所用滑动变阻器的最大值较小为标有“5Ω  2A”由串联电路电压特点和欧姆定律得，电源电压为

③[3]小灯两端的电压为3V小于前一次小灯两端的电压4.0V，所以通过小灯的电流也应小于前一次通过小灯的电流0.32A，因此电流表为小量程0~0.6A，图中电流表的分度值为0.02A，所以此时示数为0.26A。

④[4]第一次电压表的示数为4.0V，电流表的示数为0.32A，可知电路的灯泡为“3.8V  0.3A”，故额定功率为

2．     随着温度升高，热敏电阻的阻值在变小     变大     升高     0.01～0.015A    

【详解】（1）[1]通过分析表格数据发现，随着温度升高，热敏电阻的阻值在变小。

（2）[2]当热敏电阻所处区域的温度升高,通过表格发现，热敏电阻的阻值减小，根据欧姆定律可知，电路中的电阻变小，电源电压不变，则电路中的电流变大。

[3]温度越高，电流越大，电流表示数越大，两者成正比，电流表刻度值从左至右升高，所以温度的刻度值从左至右也升高。                                            

（3）[4]电源电压为6V，37℃对应表格中的最大电阻为，42℃最小电阻为，根据欧姆定律得最小电流为

最大电流为

所以电流变化范围为0.01~0.015A。

（4）[5]根据电路图可知，串联电路的电压电流的规律

则

则R0的阻值为

3．     断开     正     0.4     20Ω     6V     10.1Ω

【详解】①[1]他连接电路时，为保护电路，开关应处于断开状态。

[2]用电流表测量电流时，必须让电流从“+”接线柱流进，从“-”接线柱流出，否则，电流表指针反向偏转。即电流表串联在电路中时应使电流从电流表的正接线柱流入。

[3]闭合开关后，在移动变阻器滑片的过程中，发现电流表示数的变化范围为0.20~0.58安，图（b）所示电流表，若选用大量程，分度值为0.1A，电流表示数为2A，大于0.58A，不符合题意，故电流表只能选用小量程，分度值为0.02A，电流表的示数为0.4A。

②[4]电压表可能并联在电源两端或变阻器的两端或待测电阻的两端，已知在移动变阻器滑片的过程中，电压表示数相应的变化范围为4.0~0伏，即电压表示数为0，故可确定电压表只能并联在滑动变阻器的两端（此时变阻器连入电路的电阻为0），在第一次操作中，他连接电路，使变阻器接入电路中的电阻最大，这时电路的电流应最小，为0.20安，电压表示数为最大，即变阻器的电压为4V，根据串联电路电流的规律及欧姆定律，变阻器的最大阻值

③[5]当变阻器连入电路的电阻为0时，电流表示数最大为0.58A（为第二次操作），因在第一、二次操作中，待测电阻大小相等，根据串联电路电压的规律及欧姆定律有

代入已知量

解之

因电压为2伏的整数倍且保持不变，故电源电压为6V。

④[6]在第一次操作中，根据串联电路的规律及欧姆定律，待测电阻为

在第二次操作中，根据欧姆定律，待测电阻为

在最后一次操作中，电流表示数为0.40A，图（b）中，若电压表选用大量程，分度值为0.5V，电压表示数为10V，大于电源电压，不符合题意，故电压表只能选用小量程，分度值为0.1V，电压表示数为2V，根据串联电路的规律及欧姆定律，待测电阻为

为减小误差，取平均值作为待测电阻的阻值

4．     小王和小张     见解析     6     20Ω；2A     见解析

【详解】（1）[1]在连接电路及实验操作过程中小王和小张都不规范。

（2）[2]他们在连接电路时都将滑片置于变阻器的一端，即滑动变阻器接入电路中的电阻可能是最小为零，或者是最大。闭合开关，电表的指针偏转角度相同，接着在向变阻器另一端移动滑片的过程中，根据小王发现电路中两电表的示数均变小，可判断出闭合开关时，小王的滑动变阻器阻值为零；而小张却发现电路中两电表的示数均变大，可判断出闭合开关时，小张滑动变阻器的阻值最大。所以小王不规范的地方在于：在闭合开关前，滑动变阻器滑片位于阻值最小处。从以上还可以分析出小王电流表用0～3A量程，示数为1.2A，电压表用0～15V量程，示数为6V；小张电流表用0～0.6A量程，示数为0.24A，电压表所用0～3V量程，示数为1.2V。所以小张不规范的地方在于:在连接电路时，在无法估计电流、电压大小情况下两电表直接选择了较小量程。

（3）[3]由以上可知，闭合开关时，变阻器电阻为零，只有待测电阻Rx接入电路，电压表测电源电压，此时电压表示数为6V，则电源电压等于6V。

（4）[4][5]因为电源电压为6V，待测电阻Rx规格相同。根据小张、小王电路中两电表的示数变化情况。刚开始小张电路中滑动变阻器阻值最大，此时

Ix=I滑=0.24A

小张电路中待测电阻Rx的电压

Ux=1.2V

滑动变阻器两端电压

U滑=U-Ux=6V-1.2V=4.8V

滑动变阻器的最大电阻

小张选用的滑动变阻器规格为20；2A。

5．         

     “10欧 2安”

【详解】[1]由图1可知，电压表测量待测电阻两端的电压，由欧姆定律可得，电压表的示数为，为了让电压表的示数会变大，需增大通过电路的电流。串联电路电流处处相等， 根据可知，电路电流

为了增大电路电流，需要调节滑动变阻器的滑片P使其接入电路的阻值减小。由题意可知，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，电压表示数会变大，故用一根导线将待测电阻的右端接线柱和滑动变阻器的右下接线柱连接，此时滑片P向右滑动，滑动变阻器接入电路的阻值会减小，电路电流增大，电压表示数也会增大，连接实物图如下：

。

[2]当滑片P在滑动变阻器一端时，闭合开关S，电压表和电流表示数如图2所示，根据图1可知，电流表选用的是“0~0.6A”的量程，分度值为0.02A，读出图2电流表示数为0.2A；根据图1可知，电压表选用的是“0~15V”的量程，分度值为0.5V，读出图2电压表示数为4V。根据可知，待测电阻的阻值

当把滑动变阻器的滑片移到另一端时，电流表示数为0.3A，电流增大了，由可知，滑动变阻器接入电路的阻值在减小，滑片P由一端移动到另一端，故在第一次读数时，滑动变阻器的最大阻值接入了电路，在第三次读数时，滑动变阻器接入电路的阻值为0。在第二次读数时，滑片P移动到某一位置，电压表和电流表指针都自原来位置转动了一小格，根据以上分析可知，滑动变阻器接入电路的阻值在调小，则根据可知，电流表的示数会增大，电压表的示数也会增大，故此时电流表的示数

电压表的示数

计算待测电阻的阻值

题干中描述有两种可用电源，一种是4.5V，一种是6V，在第二次读数时，待测电阻两端的电压已经达到了4.5V，由串联电路中，电源电压等于各部分电压之和可知，电源电压大于4.5V，故实验选用的是6V的电源。由于第三次读数时，滑动变阻器接入电路的阻值为0，电流表示数为0.3A，故计算待测电阻阻值

故待测电阻的平均阻值

最后将数据依次填入表格。

[3]在第一次读数时，滑动变阻器的最大阻值接入电路，根据可知，滑动变阻器的最大阻值

故该实验选择的是“10欧 2安”的滑动变阻器。

6．电压表示数为，电流表A示数为0，断路； 电压表示数为0，电流表A示数为0，断路

【详解】两端电阻串联，电压表V1测量R1的电压，电压表V2测量R2的电压，若R1的短路，则电压表V1的示数变为0，电压表V2的示数变大，电流表的示数变大，与仅一电表示数变大不符，同理若电阻R2短路，电压表V1的示数变为变大，电压表V2的示数为0，电流表的示数不变，故不符合题意；

若电阻R1断路，电压表串联在电路中，测量的示数为，示数变大，而没有电流经过V2，故电压表V2的示数为0，电流表的示数也为0，与题意相符，故此时电压表示数为，电流表A示数为0，断路；

同理，若电阻R2断路，电压表串联在电路中，测量的示数为，示数变大，电压表V1示数为0，电流表的示数变为0，故此时电压表示数为0，电流表A示数为0，断路。

7．见解析

【详解】闭合开关 S 后，电压表V1的示数为U0，电压表V2的示数为2U0，则电源电压为

若电阻R1断路，则电压表V1串联在电路中，测量电源电压，示数为3U0，没有电流经过电压表V2，故电压表V2的示数为零，电流表的示数为零，满足三个电表中仅有一个电表的示数变大，故电阻R1断路符号题意，此时电压表V1示数为3U0，电压表V2示数为零；

若电阻R1短路，只有R2接入电路，则电压表的示数变为0，电流表的示数变大，电压表V2测量电源电压，有两个电表的示数变大，故不符合题意，故舍去；

同理若R2短路，只有R1接入电路，则电压表V1测量电源电压，其示数变大，电流表的示数变大，电压表V2的示数为0，有两个电表的示数变大，故不符合题意，故舍去；

若R2断路，则V2串联在电路中，测量电源电压，示数为3U0，电压表V1示数为零，电流表的示数为零，符合只有一个电表示数变大，故电阻R2断路符号题意，此时电压表V2示数为3U0，电压表V1示数为零。

故综上所述，若电压表V1示数为3U0，电压表V2示数为零，则R1断路；若电压表V1示数为零，电压表V2示数为3U0，则R2断路。

8．见解析

【详解】由于两个电阻串联，且两电阻的阻值相同，故两电阻的电压相同，电源电压为2U0，电阻的阻值为

若电阻R2断路，电压表的示数为零，不符合题意，故舍去。

若电阻R2短路，只有电阻R1接入电路，电压表测量电源电压，其读数为2U0，此时电流表的示数为

若电阻R1短路，电压表的示数为零，与题意不符，故舍去。

若电阻R1断路，电压表的示数变大，故符合题意，此时电压表测量电源电压为2U0，电流表的示数为零。

综上所述，若电阻R2短路，电压表的示数为2U0，电流表的示数为；若电阻R1断路，电压表的示数为2U0，电流表的示数为0。

9．     电压表和电流表     见解析

【详解】①[1]由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端电压，电流表测串联电路中的电流。将滑片P向右移动时，R2接入电路中的电阻变大，串联电路中的总电阻变大，电源电压不变，则电路中的电流变小，由可知，R1两端的电压变小，即电压表和电流表的示数均变小。

②[2]现用电阻R0替换R1，由于R0>R1，在不移动滑片时，由串联分压的规律可知，R0 两端的电压变大，即电压表的示数变大，可采用降低电源电压的方法让R0两端电压与替换前的电压相等；若不改变电源电压，根据串联分压的规律，则应增大滑动变阻器的阻值，以此增大滑动变阻器两端的电压，减小R0两端的电压。即可以采用减小电源电压或将滑片P向右移动使电压表示数与替换R1前相等。

10．电压表示数为2U0，电流表示数为0，R2断路；电压表示数为0，电流表示数为2I0，R2短路。

【详解】如图电阻R1、R2串联，电压表测量R2的阻值，则R2的阻值为

而两个电阻的阻值相同，故

电源电压为

若电阻R1断路，两表都没有示数，与题意不符，故舍去；

若电阻R1短路，只有R2工作，电压表测量电源电压，其示数变大，从原来的两电阻串联，到只有一个电阻工作，总电阻变小，电源电压不变，故电流表的示数变大，与题意不符，故舍去；

若电阻R2断路，电路断路，电流表的示数为0，电压表测量电源电压，电压表的示数变大，故符合题意，电压表的示数变为了2U0，电流表的示数为0，此时电阻R2断路；

若电阻R2短路，电压表相当于测量导线，电压表的示数变小，变为了0，只有一个电阻R1工作，故电流变大，符合题意，故电流表的示数为

电压表的示数为0，此时电阻R2短路。

11．①；②，

【详解】①有一只小灯，正常工作时电压为6伏，通过的电流为0.6安，根据欧姆定律，小灯的阻值

②因电压电源为9伏，大于灯泡的额定电压6V，故应将滑动变阻器串联在电路中，如下所示：

已知电压电源为9伏保持不变，根据串联电路电压的规律，小灯正常工作时，滑动变阻器分得的电压为

U滑=U-UL=9V-6V=3V

根据串联电路电流的规律及欧姆定律，滑动变阻器连入电路的电阻为

考虑到实际情况，若想把小灯的亮度调暗时，则灯的电压要小于6V，此时变阻器分得的电压要大于3V，由分压原理，变阻器的电阻要大于，应选用最大电阻大于的滑动变阻器，因灯泡额定电流

故选用变阻器。

答：①小灯的阻值为；

②设计的电路图见解析，通过计算选择的变阻器规格为。