2018-2022年河南中考物理5年真题汇编 专题13 欧姆定律（学生卷+教师卷）

专题13  欧姆定律（解析板）

1.（2022.河南） 在图所示的电路中，电源电压不变，电阻R2的阻值为20Ω。闭合开关S，两电流表的示数分别为0.5A和0.2A，则电源电压为___________V，电阻R1的阻值为___________Ω。通电1min，该电路消耗的总电能为_____J。

【答案】    ①. 6    ②. 30    ③. 180

【解析】【详解】[1]由电路图知道，闭合开关S，电阻R1、R2并联，电流表A2、A1分别测量干路和电阻R1支路中的电流。因为并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和，所以电流表A2的示数为0.5A，即干路中的电流为I=0.5A

电流表A1的示数为0.2A，即通过电阻R2的电流为I2=I-I1=0.5A-0.2A=0.3A

电阻R2两端的电压为U2=I2R2=0.3A×20Ω=6V

因为并联电路各支路两端电压相等，且等于电源电压，所以电源电压为U=U2=6V

[2]由欧姆定律知道，电阻R1的阻值为

[3]由 知道，通电1min，该电路消耗的总电能

2. （2020.河南）在如图所示的电路中，电阻R0为6Ω，电源电压不变。把“6V 3W”的小灯泡接在 AB间，CD间接电流表，闭合开关S，小灯泡正常发光，则电源电压为______V，电流表的示数为______A。如果把这个小灯泡接在CD间，AB间接电压表，闭合开关S，若灯丝电阻与正常发光时相同，则电压表的示数为______V。

【答案】    ①. 6    ②. 1.5    ③. 2

【解析】【详解】[1]灯泡接在AB之间，电路为并联电路，此时小灯泡正常发光，所以电压为灯泡的额定电压 6V。

[2]电流表接在CD之间，测量干路电流，其中R0的电流

小灯泡的电流为

所以干路电流

电流表的示数为1.5A。

[3]改换电路后小灯泡和电阻R0串联，电压表测量R0两端的电压，小灯泡的电阻

串联分压可得

并且

由此可得，电压表的示数为2V。

3. （2018.河南）在如图所示的电路中，电阻R1＝10 Ω，R2＝20 Ω，电源电压保持不变，当开关S1、S3断开，S2闭合时，电流表的示数为0.2 A．当开关S1、S3闭合，S2断开时，电流表的示数为_____A，R2的电功率为_____W．为了保障电路安全，_____两个开关不能同时闭合．

【答案】    ①. 0.9    ②. 1.8    ③. S1、S2

【解析】（1）由电路图可知，当开关S1、S3断开，S2闭合时，两电阻串联，电流表测电路中电流，由串联电路特点和可得电源电压：

；当开关S1、S3闭合，S2断开时，两电阻并联，电流表测干路电流，由并联电路特点和可得电流表示数：；R2的电功率；

（2）为了保障电路安全，S1、S2两个开关不能同时闭合，会出现短路，烧坏电源和导线．

故答案为(1). 0.9    (2). 1.8    (3). S1、S2

4. （2018.河南）为了研究热敏电阻对电路的影响，小李设计了如图所示的电路．电源电压保持不变，R为定值电阻，R1为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小．闭合开关后，小李在热敏电阻R1上擦了一些酒精，用扇子对着它扇风时，下列说法中正确的是（   ）

A. 电流表示数变小

B. 电压表示数变大

C. 电压表与电流表示数之比变小

D. 电路的总功率变小

【答案】AD

【解析】解答：擦一些酒精后，酒精蒸发吸热，热敏电阻温度降低，阻值变大，电源电压不变，电路总电阻变大，根据欧姆定律可知电路总电流减小，电流表示数变小，故A正确；电阻R阻值不变，两端电压也减小，所以电压表示数也减小．故B错误；由于电阻R阻值不变，根据可知，电压表与电流表示数之比不变，故C错误；电源电压保持不变，总电流在减小，根据可知，电路的总功率变小，故D正确．

5. （2021.河南）为测量一定值电阻的阻值，某实验小组选用的实验器材有：待测电阻R、两节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及导线若干。

（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整______。

（2）小组设计了一个记录与处理数据的表格，请将下表中①②处的内容填写完整。

（3）某次测量时，电压表示数为2.5V，电流表指针位置如图乙所示，则电流表示数为______A，本次测得Rx的阻值为______Ω。

（4）本实验进行了多次测量，其目的与下列实验中多次测量的目的相同的是______（填字母代号）

A．用刻度尺测量铅笔的长度      B．测量小灯泡的电阻     C．测量小灯泡的电功率

（5）他们又对实验进行了拓展，利用电源（电压未知且恒定不变）、阻值已知为R0的定值电阻、电压表、开关等器材，设计了如图所示的电路，也测出了Rx的阻值，请你完成下列实验步骤：

①闭合开关S，断开S2，读出电压表的示数U1；

②______，读出电压表的示数U2；

③待测电阻的阻值Rx=______。（用已知量和测得量的字母表示）

【答案】    ①.     ②. 电压    ③. 电流    ④. 0.5    ⑤. 5    ⑥. A    ⑦. 闭合开关S和 S2    ⑧.

【解析】（1）[1]滑动变阻器的接入的方法是一上一下，故用一根导线将滑动变阻器的下方的接线柱接好，另外一侧与待测电阻的左侧相连，电压表并联，故用一根导线将电压表的负接线柱和待测电阻的左侧相连，故如下图所示：

。

（2）[2][3]需要测量定值电阻的阻值，其原理是，则需要测量的物理量有电压；电流。

（3）[4][5]电流表选择小量程，故电流表示数为0.5A；本次测得Rx的阻值为

故测得Rx的阻值为。

（4）[6] 本实验进行了多次测量，为了减小误差，而在测量长度时，需要多次测量取平均值，而小灯泡的电阻和电功率都是变化的，故多次实验是为了探寻普遍规律，故选A。

（5）[7][8] 闭合开关S，断开S2，读出电压表的示数U1，此时电压表的示数为电源电压，

闭合开关S、S2，此时电压表测量定值电阻两端的电压，此时为U2；则此时电路中的电流为

则待测电阻两端的电压为

则待测电阻的阻值为

则待测电阻的阻值为。

6. （2020.河南）某实验小组探究电流与电压和电阻的关系。实验中电源电压恒为3V，滑动变阻器最大阻值为20Ω。

(1)他们先用5Ω的定值电阻探究电流与电压的关系，实验电路图如图1所示；

① 请根据图1的电路图把图2的实物电路连接完整______；

② 接线完毕后，小丽建议要对电路进行检查后再闭合开关，请你提出其中一项需要检查的内容：______；

③ 检查完毕后，闭合开关，调节滑动变阻器，记录了5组数据。测第6组数据时，电压表的示数为2.6V，电流表的示数如图3所示。请在图4 的坐标系中描绘出第6组数据对应的点，并根据描出的6个数据点画出定值电阻的I-U图像______；

④ 分析画出的I-U图像可得出结论：在电阻一定时，______；

⑤ 为了使结论具有普遍性，还应进行的操作是：______；

(2)接着他们在原有5Ω定值电阻的基础上，又准备了阻值为10Ω、15Ω、20Ω的三个定值电阻，以探究电压一定时电流与电阻的关系。为了控制电压不变，每次更换定值电阻后需要调节滑动变阻器，使定值电阻两端的电压达到相同的值。这个电压控制在多少合适呢?实验小组的同学分别提出了0.5V、1V和2V三个电压值，为使实验顺利进行，大家进行了分析与讨论，你认为应选这三个电压值中的______V。

【答案】    ①.     ②. 滑动变阻器是否在最大阻值处    ③.     ④. 电流与电压成正比    ⑤. 更换阻值不同的定值电阻进行多次实验    ⑥. 2V

【解析】【详解】(1)[1]滑动变阻器遵循“一上一下”连接原则，并且根据电路图，滑片向左移动，滑变电阻变小，滑变右上已经连接，所以应该连接左下接线柱，导线另一端可以连接到定值电阻右侧，或者电压表3V接线柱上；如下图所示。

[2]电路闭合前要检查滑动变阻器是否在最大阻值处，防止电路中电流过大损坏电路元件。

[3]根据读数，电流为0.52A，图像如下图所示。

[4]根据图像可知，当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比。

[5]为了具有普遍性，我们应该更换阻值不同的定值电阻，多次实验。

(2)[6]根据串联分压原则，滑动变阻器最大阻值为20Ω，定值电阻最大阻值为20Ω，电源电压为3V，所以，当定值电阻为20Ω时，最小电压为1.5V，故定值电阻只能选择2V的电压保持不变。

7. （2018.河南）小芳利用如图所示的电路测量未知电阻Rx的阻值，阻值大约为5Ω．

（1） 请你根据电路图，用笔画线代替导线，在如图中完成实验电路的连接______．

（2） 闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于___________端（选填“A”或“B”）．

（3） 闭合开关，发现电压表和电流表均无示数．小芳利用另一只完好电压表进行检测，把电压表分别接在a、b之间和b、c之间，电压表均有示数；接在a、c之间，电压表无示数．如果电路连接完好，只有一个元件有故障，该故障是__________．

（4） 排除故障后，调节滑动变阻器，记录多组数据．画出了待测电阻Rx的I-U图像，如图所示．由图像可得Rx=__________Ω．

（5）小芳又设计了一种方案，也测出了Rx的阻值．电路如图所示，R0为阻值已知的定值电阻，电源电压未知且恒定不变．测量步骤如下：

①当开关__________时，电流表读数为I1;

②当开关S1、S2都闭合时，电流表读数为I2；

③待测电阻Rx=__________．（用已知和测出的物理量符号表示）

【答案】    ①.     ②. B    ③. 滑动变阻器断路    ④. 4    ⑤. S1闭合、S2断开    ⑥.

【解析】解答：（1）电源为两节干电池，最大电压3V，所以电压表应选0—3V，根据图像可以看出电路中的最大电流为0.6A，所以电流表应选0—0.6A量程；答案如下图：

（2）连接电路时，应断开开关，闭合开关前滑片应置于阻值最大处．根据滑动变阻器的接法，滑片滑到B端阻值最大；

（3）闭合开关，发现电压表和电流表均无示数．说明电路开路；小芳利用另一只完好的电压表进行检测，把电压表分别接在a、b之间和b、c之间，电压表均有示数，接在a、c之间，电压表无示数．说明根据上述现象，就可以判断出滑动变阻器断路；

（4）从图像取一个点（2.0,0.5），根据欧姆定律就可以算出；

（5）由图可知，闭合开关S1，断开开关S2，则两个电阻串联，此时R0两端的电压，当两个开关均闭合时，电阻Rx被短路，则电源电压 ，则Rx两端的电压；则 ．

故答案为 (1). (2). B (3). 滑动变阻器断路 (4). 4 (5). S1闭合、S2断开 (6).

8. （2021.河南）小聪利用光敏电阻为社区设计了一种自动草坪灯，其工作原理如图所示。工作电路中有两盏规格均为“220V  44W”的灯泡L，天暗时灯自动发光，天亮时灯自动熄灭。控制电路中电源电压U恒为6V，定值电阻R为200Ω。在一定范围内，光敏电阻R的阻值与光照强度E（光照强度E的单位为lx，光越强光照强度越大）之间存在一定关系，部分数据如下表所示。电磁铁的线圈电阻忽略不计，当天色渐暗，通过线圈的电流为0.02A时，恰好启动工作电路的照明系统。试问：

（1）随着光照强度减小，光敏电阻R的阻值______（选填“增大”或“减小”），电磁铁的磁性______（选填“增强”或“减弱”），当光照强度减小到一定值时，衔铁会被______（选填“吸下”或“释放”），照明系统启动。

（2）两盏灯均正常发光时，工作电路中的总电流是多少？（      ）

（3）照明系统恰好启动时，光敏电阻R的阻值为多少？（      ）此时光照强度为多少？（      ）

【答案】    ①. 增大    ②. 减弱    ③. 释放    ④. 0.4A    ⑤. 100Ω    ⑥. 1.2lx

【解析】（1）[1]由表格信息可知，关照强度由5.0lx减小到1.0lx时，光敏电阻的阻值从24Ω增大到120Ω，说明随着光照强度的减小，光敏电阻的阻值增大。

[2][3]影响电磁铁磁性的因素有：电流大小和线圈匝数。由题意可知，光敏电阻阻值变大时，电路中的电流变小，在线圈匝数不变时，磁性减弱。当光照强度减小到一定值时，衔铁会被释放，此时工作电路接通，照明系统启动。

（2）[4]由工作电路电路图可知，俩个同规格的灯泡并联在220V电压上，则电路中的总电流为

（3）[5][6]照明系统恰好启动时，通过线圈的电流为0.02A，则此时控制电路的总电阻为

则

由表格信息可知，光敏电阻的阻值和光照强度的乘积是一个定值，即120Ω•lx。所以光敏电阻的阻值和光照强度成反比，则当光敏电阻阻值为100Ω时，光照强度为

9．（2019.河南）某款水位自动测控仪的测量原理如图甲所示，电源电压U恒为15V，定值电阻R0＝10Ω，R1为一竖直固定光滑金属棒，总长40cm，阻值为20Ω，其接入电路的阻值与对应棒长成正比。弹簧上端固定，滑片P固定在弹簧下端且与R1接触良好，滑片及弹簧的阻值、重力均不计。圆柱体M通过无伸缩的轻绳挂在弹簧下端，重80N，高60cm，底面积为100cm2．当水位处于最高位置A时，M刚好浸没在水中，此时滑片P恰在R1最上端；当水位降至最低位置B时，M的下表面刚好离开水面。已知弹簧所受拉力F与其伸长量△L的关系如图乙所示。闭合开关S，试问：

（1）当水位下降时，金属棒接入电路的长度　减小　，电压表示数　减小　。（两空均选填“增大”或“减小”）

（2）当水位处于位置A时，电压表的示数为多少？

（3）水位由位置A降至B这一过程，弹簧的长度增加了多少？电压表的示数变化了多少？

（已知ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）

【解答】解：

（1）当水位下降时，M所受的浮力减小，弹簧的拉力增大，弹簧的伸长量增大，滑片P向下移动，金属棒接入电路的长度减小；

则R1接入电路的阻值减小，根据串联分压特点可知，R1两端的电压减小，即电压表示数减小。

（2）当水位处于位置A时，滑片P在R1最上端，此时R1＝20Ω，

根据串联电路的电阻特点可知，电路的总电阻：

R＝R0+R1＝10Ω+20Ω＝30Ω，

电路中的电流：I＝＝＝0.5A，

由I＝得，R1两端的电压：

U1＝IR1＝0.5A×20Ω＝10V，即电压表示数为10V。

（3）当水位处于位置A时，M刚好浸没，排开水的体积：

V排＝V＝Sh＝100cm2×60cm＝6000cm3＝6×10﹣3m3，

则M受到的浮力：

F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10﹣3m3＝60N；

则弹簧受到的拉力：F1＝G﹣F浮＝80N﹣60N＝20N，

由图乙可知，当F1＝20N时，弹簧的伸长量△L1＝10cm；

当水位降至位置B时，M的下表面刚好离开水面，所受浮力为零，

则此时弹簧受到的拉力：F2＝G＝80N，

由图乙可知，当F2＝80N时，弹簧的伸长量△L2＝40cm；

所以，水位由位置A降至B这一过程中，弹簧的长度增加量：

△L＝△L2﹣△L1＝40cm﹣10cm＝30cm。

当水位降至位置B时，R1接入电路的长度：

L＝L总﹣△L＝40cm﹣30cm＝10cm，

因为R1接入电路的阻值与对应的棒长成正比，即：＝，

所以，此时R1接入电路的阻值：R1′＝×R1＝×20Ω＝5Ω，

此时电路中的电流：I′＝＝＝1A，

由I＝得，此时R1两端的电压：

U1′＝I′R1′＝1A×5Ω＝5V，即此时电压表示数为5V，

所以，电压表的示数变化量：△U＝U1﹣U1′＝10V﹣5V＝5V。

故答案为：（1）减小；减小；

（2）当水位处于位置A时，电压表的示数为10V；

（3）水位由位置A降至B这一过程，弹簧的长度增加了30cm；电压表的示数变化了5V。

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