2020年中考物理第18课时欧姆定律及其应用课时训练

2020年中考物理第18课时欧姆定律及其应用课时训练

‎　欧姆定律及其应用 ‎(限时:40分钟)‎ 一、选择题 ‎1.[2019·自贡]如图K21-1所示，已知电源电压不变，为了比较电阻R1和R2的大小，四位同学分别设计了如下的电路，其中不可行的是 (　　)‎ 图K21-1‎ ‎2.[2019·达州]图K21-2是物理兴趣小组设计的四个测量身高的电路图，身高仪都由电压表改装而成。能实现身高越高身高仪示数越大且刻度均匀的电路是 (　　)‎ 图K21-2‎ ‎3.[2019·连云港]如图K21-3所示，电源电压U恒定，闭合开关S1和S2，在滑动变阻器滑片向上移动过程中(　　)‎ 图K21-3‎ 13‎ A.灯泡L的亮度不变 ‎ B.R2两端的电压变大 C.电流表A1的示数变大 ‎ D.电流表A2的示数变大 ‎4.[2019·娄底]如图K21-4所示，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，下列说法正确的是 (　　)‎ 图K21-4‎ A.通过滑动变阻器的电流变小 B.电路中的总电流不变 C.电流表和电压表的示数都逐渐变大 D.电压表示数与电流表示数的比值不变 ‎5.如图K21-5所示是一种风速测定装置，其中风速表是由电压表改装而成的，R为定值电阻，R1为滑动变阻器。T形管道的竖直管内装有可上下无摩擦自由移动的轻质活塞，活塞通过轻质细杆和滑动变阻器的滑片P相连，开关S闭合后，当风速增大时 (　　)‎ 图K21-5‎ A.活塞上方气压变大，活塞向下运动，风速表的示数变大 B.活塞上方气压不变，活塞静止不动，风速表的示数不变 C.活塞上方气压变小，活塞向上运动，风速表的示数变大 D.活塞向上运动，电路消耗的总功率变小 ‎6.[2019·泰州]如图K21-6所示，R1>R2，闭合开关，将滑动变阻器的滑片向左滑动，电压表V1示数变化量的绝对值为ΔU1，电压表V2示数变化量的绝对值为ΔU2，滑动变阻器R两端电压变化量的绝对值为ΔU3，下列说法正确的是(　　)‎ 13‎ 图K21-6‎ A.电压表V1的示数变小，电压表V2的示数变大 B.电压表V1的示数变大，ΔU1<ΔU2‎ C.电压表V2的示数不变，ΔU1=ΔU3 ‎ D.电压表V2的示数变大，ΔU1<ΔU3‎ ‎7.[2019·广州]小明按图K21-7中所示电路图做实验，闭合开关，两表示数如图K21-8甲所示。L灯丝突然烧断，烧断后两表示数如图乙所示。定值电阻R两端电压为U、通过定值电阻R的电流为I，与L灯丝烧断前相比，烧断后 (　　)‎ 图K21-7‎ 图K21-8‎ A.U变大，I变大 B.U变大、I变小 C.U不变，I变小 D.U不变，I不变 ‎8.[2019·河北改编]如图K21-9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 (　　)‎ 13‎ 图K21-9‎ 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，R2消耗的功率一定变大 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R1‎ ‎9.[2019·宜昌]用如图K21-10所示电路探究电流跟电压的关系。为了改变定值电阻R两端的电压，设计了三种方案。‎ 甲：多节干电池串联接入MN；‎ 乙：电池与滑动变阻器串联接入MN；‎ 丙：电池先后与不同定值电阻R'串联接入MN。‎ 可行的方案是 (　　)‎ 图K21-10‎ A.仅有甲 B.仅有乙 C.仅有甲、乙两种 D.甲、乙、丙都可行 ‎10.[2019·衡阳]如图K21-11所示，电源电压U=2V不变，R=4Ω，虚线框内所有电阻均未知。闭合开关，电流表示数为1A。如果用一个2Ω的定值电阻替换R，虚线框内的电阻均保持不变，则电流表示数将变为(　　)‎ 图K21-11‎ A.2A B.1.5A C.1.2A D.0.5A ‎11.[2018·宿迁]如图K21-12所示，电源电压保持不变，先闭合开关S1，电压表示数为U1；再闭合开关S2，电压表示数为U2。则电阻R1、R2的阻值之比为(　　)‎ 13‎ 图K21-12‎ A.U1∶U2 ‎ B.U2∶UI C.U2∶(U2-U1) ‎ D.U1∶(U2-U1)‎ ‎12.[2018·台州]某同学利用如图K21-13甲所示的电路进行实验，电源电压恒为3V，更换5个定值电阻Rx，得到如图乙所示的图像。以下有关叙述正确的是 (　　)‎ 图K21-13‎ A.该同学探究的是电流与电压的关系 B.实验中电压表的示数保持0.5V不变 C.滑动变阻器阻值变化范围为1~5Ω D.将Rx从5Ω换成10Ω后，应将滑片P向左移 二、填空题 ‎13.[2019·宿迁]随着我国经济的飞速发展，汽车已经进入寻常百姓人家。如图K21-14所示是一种自动测定汽车油箱内油面高度的装置。R0为定值电阻，R是滑动变阻器，它的金属滑片连在杠杆的一端。从油量表(由电流表改装而成)指针所指的刻度就可知道油箱内油面高低。当油面下降时，滑动变阻器连入电路的阻值将　　　　，电流表的示数将　　　　(前两空均选填“变大”“变小”或“不变”)。若换用电压表改装成油量表，要求油面升高时电压表示数变大，电压表应并联在图中　　　　元件两端。 ‎ 图K21-14‎ 13‎ ‎14.[2018·淮安]如图K21-15甲所示是电阻R和灯泡L的I-U图像，由图甲可知，电阻R的阻值是　　　　Ω。将电阻R和灯泡L接在图乙电路中，开关S闭合，电流表示数为0.3A，则电源电压为　　　　V。 ‎ 图K21-15‎ ‎15.[2019·青岛]如图K21-16甲所示是某酒精浓度检测仪的原理图。电源电压保持不变，R1为定值电阻，R2为酒精气体敏感电阻，它的阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图乙所示。闭合开关S，驾驶员呼出的气体中酒精浓度越大，R2的阻值越　　　　，电压表示数变　　　　。当电压表示数达到一定值时，检测仪发出报警信号。 ‎ 图K21-16‎ ‎16.如图K21-17所示，电阻R1=10Ω，R2=36Ω，R3=20Ω，电源电压保持不变，若开关S1、S2都断开时电流表示数为0.3A，则电源电压是　　　　V；当开关S1、S2都闭合时，电流表的示数为　　　　A。 ‎ 图K21-17‎ ‎17.[2019·衡阳]如图K21-18所示，R为定值电阻，R'为滑动变阻器，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片从a端逐渐滑动到b端，发现电压表V1示数从2V变化到6V，而电压表V2示数从4V变化到0，则电流表示数从0.2A变化到　　　　A，R=　　　　Ω。 ‎ 图K21-18‎ 三、计算题 13‎ ‎18.[2019·徐州]定值电阻R1两端电压为4.5V时，通过它的电流为0.45A。如图K21-19所示电路，电源电压不变，R1和定值电阻R0并联，电流表示数为0.50A；用阻值为30Ω的电阻R2替换R1，电流表示数变为0.30A。求：‎ ‎(1)R1的阻值。‎ ‎(2)电源电压。‎ 图K21-19‎ ‎19.[2019·福建]空气质量指数是环境监测的重要指标，下表的空气质量等级是按照空气质量指数A划分的。某兴趣小组自制的空气质量监测仪，用电压表显示空气质量指数，工作原理电路图如图K21-20所示。已知电源电压U=18V，电压表量程为0~15V，定值电阻R0的阻值为100Ω，气敏电阻阻值R与A的关系为R=‎6‎A×103Ω。‎ 空气质量指数A ‎0~50‎ ‎51~100‎ ‎101~150‎ ‎151~200‎ ‎201~300‎ ‎>300‎ 空气质量等级 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 严重污染 ‎(1)通过计算，判断电压表示数为10V时对应的空气质量等级。‎ ‎(2)更换定值电阻R0可改变监测仪的测量范围，若要使电压表满偏时对应的空气质量指数A=400，则更换后的定值电阻R0'的阻值应为多大?‎ 图K21-20‎ 13‎ ‎20.[2019·衡阳]如图K21-21甲所示的装置，电源电压U=10V保持不变，R2=12Ω。导电性能良好的金属弹簧和金属指针P的电阻和重力均不计，金属块A的重力G1=10N。R1是一根水平放置的粗细均匀、总长L=1m的金属棒，其电阻随长度均匀变化，总电阻为8Ω，两端都被固定在绝缘支架上，它对指针P无压力，且接触良好。绝缘板B重G2=20N，当它从金属块A和地面间被抽出时，它的上下表面分别与A和地面之间产生的摩擦力为f1和f2，且均为接触面间压力的0.2倍。当P置于金属棒左端a点时，弹簧恰好处于原长。‎ ‎(1)当P置于金属棒的左端a点时，求电流表的示数I示。‎ ‎(2)用水平拉力F将B从A与地面之间匀速抽出，当金属块A保持静止时，求弹簧拉力F1和水平拉力F的大小。‎ ‎(3)用水平向右的拉力拉动金属块A，使指针P逐渐从左端a点向右移动，直至运动到右端b点，‎ 13‎ 试求出电流表的示数I和指针P移动的距离x之间的关系式，并在图乙中完成‎1‎I-x的图像。‎ 图K21-21‎ 13‎ ‎【参考答案】‎ ‎1.D　[解析]A选项图中两个电阻串联，电压表V1测量电源电压，电压表V2测量电阻R1两端的电压，根据串联电路电压的规律，电阻R2两端的电压等于电压表V1和V2的示数之差，由于通过两电阻的电流相等，则根据电阻两端的电压的大小就可以比较电阻的大小。B选项图中两个电阻串联，两个电压表分别测量两个电阻两端的电压，由于通过两电阻的电流相等，则根据电阻两端的电压的大小就可以比较电阻的大小。C选项图中开关S1、S2闭合时电路为R1的简单电路，开关S2断开时两电阻串联，电流表测电路中的电流，根据串联电路的特点和欧姆定律分别表示出电源的电压，利用电源的电压不变建立等式，通过比较电流之间的关系可得出电阻的大小关系。D选项图中两电阻并联，电压表测电源电压，电流表测量干路电流，只能测出电路的总电阻，不能求出电阻R1、R2的阻值，因此无法比较两电阻阻值的大小。故选D。‎ ‎2.A　‎ ‎3.A　[解析]由电路图可知，闭合两开关S1、S2，定值电阻R2被短路，滑动变阻器R1与灯泡L并联，电流表A1测量干路电流，电流表A2测量通过灯泡L的电流。当滑动变阻器滑片向上滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻增大，由于并联电路中各支路用电器独立工作，互不影响，所以滑片滑动时，灯泡亮度不变，故A正确；由于R2被短路，所以R2两端的电压一直为0，故B错误；灯泡L的电阻不变，滑动变阻器接入电路的电阻增大，所以总电阻增大，电源电压不变，总电阻增大，由I=UR可知干路电流减小，即电流表A1示数变小，故C错误；电流表A2测量通过灯泡L的电流，由于灯泡L的电阻和两端电压不变，由I=UR可知通过灯泡L的电流不变，即电流表A2的示数不变，故D错误。‎ ‎4.A　[解析]由电路图可知，灯泡与滑动变阻器并联，电流表A测滑动变阻器所在支路的电流，电压表V测电源电压。当滑动变阻器的滑片P向左移动时，其接入电路中的电阻变大，由I=UR可知，通过滑动变阻器的电流变小，故A正确；因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，通过灯泡的电流不变，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以电路中的总电流变小，故B错误；通过滑动变阻器的电流变小，即电流表A的示数变小，因电源电压保持不变，所以，滑片移动时，电压表的示数不变，故C错误；根据R=UI可知，电压表V的示数跟电流表A的示数的比值为滑动变阻器接入电路中的电阻，由于其接入电路中的电阻变大，所以，电压表V的示数跟电流表A的示数的比值变大，故D错误。‎ ‎5.C　‎ ‎6.D　[解析]分析电路可知，电阻R1、R2、滑动变阻器串联，电压表V1测量R1两端电压，电压表V2测量R2两端电压，滑动变阻器滑片向左滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变小，电路中电流变大，电阻R1、R2两端电压均增大，所以电压表V1、V2的示数都变大，故A、C错误；移动滑片的过程中，电路中电流的变化量为ΔI，根据欧姆定律可知ΔU1=ΔIR1，ΔU2=ΔIR2，而R1>R2，所以ΔU1>ΔU2，故B错误；电源电压不变，‎ 13‎ 所以滑动变阻器两端减小的电压与电阻R1、R2两端增加的电压之和相等，即ΔU3=ΔU1+ΔU2，则ΔU1<ΔU3，故D正确。‎ ‎7.A ‎8.A　[解析]只闭合开关S、S1时，电表b与滑动变阻器R串联，电表a与电阻R2串联，且滑片P向左移动时，电表b的示数有变化，则b一定是电流表，若a为电流表，则测通过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，则测电源电压，其示数也不变，由此可知a可能是电流表，也可能是电压表，故A正确。若a为电压表，只闭合开关S、S2，此时R1与R串联，电压表a测R两端的电压，电流表b测电路中的电流，则有ΔU=（U-I1R1）-（U-I2R1）=I2R1-I1R1=（I2-I1）R1=ΔIR1，即R1=ΔUΔI，即a示数的变化量与b示数的变化量的比值等于R1；若a为电流表，只闭合S、S2，R、R2被短路，电路为R1的简单电路，a、b两表均测电路中电流，移动滑片P，a、b两表的示数变化量均为0，故B错误。将b换成电压表且a为电压表时，只闭合S、S2，R1、R2与R串联，滑片P向右移动，R接入电路的电阻变小，电路总电阻变小，电流变大，根据P=I2R可知，R2消耗的功率变大；若将b换成电压表且a为电流表时，只闭合S、S2，R被短路，R1、R2串联，滑片P向右移动，R1、R2电阻不变，电路总电阻不变，电流不变，根据P=I2R可知，R2消耗的功率不变，故C错误。若a为电压表，且将a与b的位置互换时，只闭合S、S2，R被短路，R1、R2串联，电流表b测电路中的电流，电压表a测R2两端的电压，则a的示数与b的示数的比值为R2；若a为电流表，且将a与b的位置互换时，只闭合S、S2，R、R2被短路，电路为R1的简单电路，两电流表a、b的示数相等，其比值为1，故D错误。‎ ‎9.D　[解析]在探究电流与电压关系的实验中，必须控制电阻不变，改变定值电阻两端的电压。方案甲：用多节干电池串联接入MN可以改变电源电压，即改变定值电阻两端的电压；方案乙：电池与滑动变阻器串联后接入MN，也可以改变定值电阻两端的电压；方案丙：电池先后与不同定值电阻R'串联接入MN，同样也可以改变定值电阻两端的电压。所以三种方案都是可行的。故D符合题意，A、B、C不符合题意。‎ ‎10.B　[解析]由图可知，该电路可等效为R与虚线框中电阻组成的并联电路。当R=4Ω时，通过R的电流I1=UR=‎2V‎4Ω=0.5A，则通过虚线框内电阻的总电流I2=I-I1=1A-0.5A=0.5A；用一个2Ω的定值电阻替换R后，通过2Ω电阻的电流I3=UR'‎=‎2V‎2Ω=1A，并联电路各支路互不影响，则通过虚线框的电流不变，则电流表示数将变为I总=I2+I3=0.5A+1A=1.5A，故选B。‎ ‎11.D　12.C ‎13.变大　变小　R0‎ ‎[解析]由图示电路图可知，当油箱内油面下降时，滑片向上移动，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电路总电阻变大，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路中的电流变小；当油箱内油面升高时，滑片向下移动，滑动变阻器接入电路的阻值变小，电路总电阻变小，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路中的电流变大，‎ 13‎ 定值电阻R0两端电压变大，若将电压表并联在R0两端，油面升高时，电压表示数变大。‎ ‎14.10　4‎ ‎[解析]由图甲可知，当R两端的电压为U=3V时，通过它的电流为I=0.3A，则R的阻值R=UI=‎3V‎0.3A=10Ω；图乙中，R与L串联，通过它们的电流相等，且为I1=0.3A，由图甲可知，灯泡L两端的电压为1V，电阻R两端电压为3V，则电源电压U总=UL+U=1V+3V=4V。‎ ‎15.小　大　16.9　0.7‎ ‎17.0.6　10‎ ‎[解析]R为定值电阻，R'为滑动变阻器，电压表V1测R两端电压，电压表V2测R'两端电压，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片从a端逐渐滑动到b端，电压表V1示数为6V时，R'接入电路的阻值为0，R两端电压即电源电压，可得电源电压U=6V，滑动变阻器的滑片在a端时，电流表示数为0.2A，电压表V1示数为2V，由I=UR可得，R=U‎1‎I=‎2V‎0.2A=10Ω。滑动变阻器的滑片滑动到b端时，R'接入电路阻值为0，电路总电阻为R，此时电流I'=UR=‎6V‎10Ω=0.6A。‎ ‎18.解：（1）根据I=UR可得，电阻R1阻值R1=UI=‎4.5V‎0.45A=10Ω。‎ ‎（2）由电路图可知，电阻R1与R0并联，电流表测干路电流，并联电路中干路电流等于各支路电流之和，即干路电流I'=I0+I1=U'‎R‎0‎+U'‎R‎1‎，‎ 代入数据得U'‎R‎0‎+U'‎‎10Ω=0.5A①，‎ 当用30Ω的电阻R2替换R1，电流表的示数变为I″=I0+I2=U'‎R‎0‎+U'‎R‎2‎，‎ 代入数据得U'‎R‎0‎+U'‎‎30Ω=0.3A②，‎ 联立①②解得电源电压U'=3V。‎ ‎19.解：（1）由电路图可知，定值电阻R0与气敏电阻R串联，电压表测R0两端电压，当电压表示数为10V时，电路中电流I=U‎0‎R‎0‎=‎10V‎100Ω=0.1A，‎ 气敏电阻两端的电压UR=U-U0=18V-10V=8V，‎ 根据欧姆定律可知，气敏电阻的阻值R=URI=‎8V‎0.1A=80Ω，‎ 由R=‎6‎A×103Ω可得A=‎6×‎10‎‎3‎Ω‎80Ω=75，‎ 所以对应的空气质量等级为良。‎ ‎（2）当A=400时，由R=‎6‎A×103Ω可得，气敏电阻阻值R'=‎6‎‎400‎×103Ω=15Ω，‎ 若使电压表示数达到满偏，则其示数为15V，即R0两端电压U0'=15V，‎ 13‎ 气敏电阻两端的电压UR'=U-U0'=18V-15V=3V，‎ 根据欧姆定律可知，电路中的电流为I'=UR‎'‎R'‎=‎3V‎15Ω=0.2A，‎ 更换后的定值电阻的阻值为R0'=U‎0‎‎'‎I'‎=‎15V‎0.2A=75Ω。　‎ ‎20.解：（1）当P置于金属棒的左端a点时，电流表的示数I示=UR‎1‎‎+‎R‎2‎=‎10V‎8Ω+12Ω=0.5A。‎ ‎（2）将绝缘板B匀速从金属块A与地面间抽出且金属块A保持静止时，A受水平向左的弹簧的拉力和水平向右的摩擦力f1'，且两力大小相等，由题知B受到A的摩擦力f1与A受到B的摩擦力f1'大小相等，所以弹簧拉力F1=f1'=f1=0.2G1=0.2×10N=2N。‎ 绝缘板B被匀速抽出时，处于平衡状态，受平衡力作用，受水平向右的拉力F，水平向左的摩擦力f1与f2，则F=f1+f2=0.2G1+0.2（G2+G1）=0.2×10N+0.2×（20N+10N）=8N。‎ ‎（3）因R1是一根粗细均匀、总长L=1m的金属棒，当滑片P移动的距离为xm时，R1接入电路的阻值为R1'=‎1m-xm‎1m×8Ω=8Ω-8xΩ，‎ 则电路电流为I=UR‎1‎‎'+‎R‎2‎=‎10V‎8Ω-8xΩ+12Ω=‎10V‎20Ω-8xΩ。‎ 当x1=0时，I1=‎10V‎20Ω-8×0Ω=0.5A，‎1‎I‎1‎=2A-1；‎ 当x2=0.2时，I2=‎10V‎20Ω-8×0.2Ω=‎1‎‎1.84‎A，‎1‎I‎2‎=1.84A-1；‎ 当x3=0.4时，I3=‎10V‎20Ω-8×0.4Ω=‎1‎‎1.68‎A，‎1‎I‎3‎=1.68A-1；‎ 当x4=0.6时，I4=‎10V‎20Ω-8×0.6Ω=‎1‎‎1.52‎A，‎1‎I‎4‎=1.52A-1；‎ 当x5=0.8时，I5=‎10V‎20Ω-8×0.8Ω=‎1‎‎1.36‎A，‎1‎I‎5‎=1.36A-1；‎ 当x6=1时，I6=‎10V‎20Ω-8×1Ω=‎1‎‎1.2‎A，‎1‎I‎6‎=1.2A-1。‎ 根据描点法，‎1‎I-x的图像如图所示：‎ 13‎