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天津市南开区中考物理三年（2020-2022）模拟题汇编-10欧姆定律（实验、计算、综合题）
一、实验题
1．（2022·天津南开·统考二模）在学习了“伏安法”测电阻之后，老师请同学们思考，如果缺少电压表或电流表时，能不能通过其他元件配合使用测量出待测电阻Rx的阻值。于是提供了以下器材：一个阻值适当且最大阻值为R0的滑动变阻器、一个电压不变，但电压值未知的电源（电源电压值未超过电压表最大量程）、一只电压表、一个开关、导线若干。利用这些器材测量出待测电阻Rx的阻值。（不可重组电路）
（1）画出实验电路图；( )
（2）写出实验步骤；( )
（3）利用测得数据写出待测电阻Rx的数学表达式。（用已知量和测量量表示）Rx=______
2．（2022·天津南开·统考二模）在“伏安法测导体电阻”的实验中，小明用图甲所示的电路测量电阻的阻值：
（1）请用笔画线代替导线，将图乙中电路连接完整（电源为两节干电池）；_______
（2）连接电路时开关应________，滑动变阻器的滑片应置于_______端（选填“左”或“右”）；
（3）检查电路正确无误后开始实验。某次实验时电流表和电压表的示数如图丙所示，请在虚线框内设计本实验记录数据的表格，并填写和处理此次实验数据；_______
（4）在科学实验时，为了减小误差或寻找普遍规律，经常需要进行反复多次实验，以下实验中多次实验目的与本实验相同的是( )
A．“测小灯泡的电功率”时，改变灯泡两端的电压和通过灯泡的电流值，多次测量
B．“探究杠杆的平衡条件”时，改变动力（臂）和阻力（臂），多次测量
C．“探究光反射时的规律”时，改变入射角的度数，多次测量
D．“测量物理课本的长度”时，多次测量
3．（2022·天津南开·统考一模）在物理兴趣小组活动中，小亮利用三个定值电阻R1=1Ω、R2=2Ω、R3=4Ω制作了一个电阻箱，其外观如图甲所示，有A、B、C、D四个接线柱，将其中任意两个接线柱接入电路，可以得到若干个阻值不同的电阻。小红对这个电阻箱的内部结构产生了极大的兴趣，于是组装了如图乙所示的探测电路，其中电源电压恒为3V，电流表选用0-0.6A的量程，其分度值为0.02A。
（1）小红的基本思路是将探测电路E、F两点分别与A、B、C、D四个接线柱中的任意两个相连接，从而根据电流表的示数得到这两个接线柱之间的电阻。当小红将E、F分别与A、B相连，正要闭合开关，小亮阻止了她，这是因为______；
（2）小红改进了图乙中的探测电路，在其中串联一个R0=4Ω的定值电阻，并继续进行实验，得到如表所示的数据，通过计算及推导，请你帮她在图丙虚线框中画出电阻箱内部三个电阻连接电路图______；
测试次数 与E、F连接的接线柱 电流表示数/A
第1次 A、B 0.6
第2次 B、C 0.5
第3次 C、D 0.3
（3）对整个探究过程与结果，下列说法中正确的是______；
A．若直接A、B、C、D中任意两个接线柱连入电路，可以分别得到1Ω、2Ω、3Ω、4Ω、5Ω、6Ω六个不同的电阻值
B．若将（2）中改进后的探测电路E、F分别与B、D连接，可读取电流表的示数为0.375A
C．若在（2）中不加4Ω的电阻，而将电流表换接“0~3A”量程，也可完成实验
D．若将（2）中4Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻，也可完成实验
4．（2021·天津南开·统考二模）在“探究电流与电阻关系”的实验中，某次实验的电路图如图所示。除了如图所示的实验器材外，还有阻值分别是10Ω、20Ω、30Ω的电阻。请回答下列问题：
（1）请设计一个记录实验数据的表格___________。
（2）实验时把定值电阻20Ω换成10Ω的，闭合开关后，下一步的操作是：将变阻器的滑片P向___________（选填“A”或“B”）端移动，目的是___________。
二、计算题
5．（2022·天津南开·统考二模）一个小灯泡上标有“6V 3W”字样，现有电压为9V的电源，为了保证小灯泡正常发光，应将一个定值电阻与小灯泡串联后接在电源上。求：
（1）此定值电阻阻值；
（2）小灯泡正常发光时，定值电阻的电功率。
6．（2022·天津南开·统考一模）如图所示的电路中，电源电压不变，R1的阻值为20Ω，R2的阻值为30Ω，当只闭合开关S1时，电流表的示数为0.3A。求：
（1）电源电压U；
（2）闭合开关S1、S2时，电路消耗的总电功率。
7．（2021·天津南开·模拟预测）如图，盒内由两个内阻不计的相同电源、一只电阻R、导线组成。现用另一只阻值为10Ω的电阻与一只理想的电流表串联后，分别连接在四个接线柱中的任意两个上，电流表的示数分别为I12=0.4A，I34=0A，其余支路均为0.1A。
（1）试画出盒中电路图，并标出电阻值大小；
（2）若将电流表直接连接在“1”和“3”接线柱上，电流表的示数是多少安？
8．（2020·天津南开·统考一模）右图所示，滑动变阻器R1、R2的规格都为“10Ω 2A”，灯泡L标有“3.0V 3.0W”的字样（不考虑灯丝电阻的变化）。当两个滑动变阻器的滑片P都在最左端时，闭合开关S，调节滑动变阻器R2的滑片至某位置时，灯泡恰好正常发光，此时电流表A的示数为1.6A，求：
（1）灯L的电阻；
（2）电源的电压；
（3）此时滑动变阻器R2接入电路的阻值。
参考答案：
1． 见解析
【详解】（1）[1]可以用电压表测定值电阻的电压，缺少电流表，应用串联电路，滑动变阻器改变电路中的电阻电流，图如下：
（2）[2]实验步骤如下：
①按照电路图连接电路，将滑片移至最大阻值处b端；
②闭合开关S，记下电压表的示数为U1 ；
③移动滑片至a端，记下电压表的示数为U2。
（3）按照电路图连接电路，移动滑片至a端，记下电压表的示数为U2，此时U2为等于电源电压，将滑片移至最大阻值处b端，闭合开关S，记下电压表的示数为U1 ，此时滑动变阻器的电压为
UP=U2-U1
电路中的电流为
待测电阻为
2． 断开 右 见解析 D
【详解】（1）[1]由电路图可知，电压表应并联在定值电阻两端，由于电源为两节干电池，电压为3V，则电压表接0~3V量程；滑动变阻器按照“一上一下”串联在电路中，如图所示：
（2）[2][3]为保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态；闭合开关前，滑动变阻器的滑片应位于最右端的阻值最大处。
（3）[4]本实验需测量电阻两端的电压、电流，并计算出电阻值，并采用多次测量求平均值的方法减小测量误差，则实验数据记录表格如下；实验中电压表和电流表都选用的是小量程，则电压表的示数为2.4V，电流表的示数为0.3A，由可得Rx的阻值
实验次数 电压/V 电流/A 电阻/Ω 平均值/Ω
1 2.4 0.3 8
2
3
[5]A．“测小灯泡的电功率”的实验，多次测量的目的是为了得出小灯泡实际功率的变化与电压和电流的关系；
B．“探究杠杆的平衡条件”的实验，多次测量是为了总结杠杆平衡时的规律；
C．“探究光反射时的规律”时，多次测量是为了总结光反射时的规律；
D．“测量物理课本的长度”时，多次测量是为了使测量的结果更准确，以此减小误差。
本实验测导体的电阻，多次测量的目的是为了减小测量误差，则D与本实验的目的相同。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
3． 电路中电流过大，可能会烧坏电流表 AC
【详解】（1）[1]因该电阻箱的接线情况未知，A、B间接的电阻可能是R1、R2或R3，电源电压为U，当A、B间接的电阻是R1时，有欧姆定律可知，此时电路中电流为
当A、B间接的电阻是R2时，此时电路中电流为
当A、B间接的电阻是R3时，此时电路中电流为
而电流表的量程为0~0.6A，三种情况均超过电流表量程，可能会烧坏电流表，故小亮要阻止他。
（2）[2]第一次实验时，由U=3V，电流I1'=0.6A可知电路中总电阻为
因定值电阻R0与被测电阻串联可知，定制电阻阻值为
R总1-R0=5Ω-4Ω=1Ω=R1
即A、B间接的是R1；
第二次实验时，由U=3V，电流I2'=0.5A可知电路中总电阻为
因定值电阻R0与被测电阻串联可知，定制电阻阻值为
R总2-R0=6Ω-4Ω=2Ω=R2
即B、C间接的是R2；
第三次实验时，由U=3V，电流I3'=0.3A可知电路中总电阻为
因定值电阻R0与被测电阻串联可知，定制电阻阻值为
R总1-R0=10Ω-4Ω=6Ω
即C、D间是R2和R3串联后接入电路，则电阻箱内部如图所示
（3）[3]A．由上图可知，A、B间的电阻为1Ω，A、C间的电阻为3Ω，A、D间的电阻为5Ω，B、C间的电阻为2Ω，B、D间的电阻为4Ω，C、D间的电阻为6Ω，故A正确；
B．E、F分别与B、D连接时由上图可知此时电阻R3接入电路，电路中总电阻为
R总=R0+R3=4Ω+4Ω=8Ω
则电路中电流为
而电流表分度值为0.02A，对电流表读数时不能读出0.375A，故B错误；
C．若在（2）中不加4Ω的电阻，表格中三次实验对应的电流分别为3A、1.5A、0.75A，而将电流表换接“0~3A”量程，也可完成实验，故C正确；
D．若将（2）中4Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻，表格中三次实验对应的电流分别为0.273A、0.25A、0.1875A，因此时电流表分度值为0.02A，电流表无法读出对应的电流，不能完成实验，故D错误。
故选AC。
4．
次数 1 2 3
电阻R（）
电流I（A）
B 保持定值电阻两端电压不变
【详解】（1）[1]本试验探究的是电流与电阻关系，当电压一定时，记录电阻阻值，电流值，实验的次数，表格如下
次数 1 2 3
电阻R（）
电流I（A）
（2）[2][3]在研究电流与电阻关系时，把定值电阻20换成10，根据串联电路导体两端电压与其阻值成正比知，电阻两端电压会减小；在电源电压一定时，要使电阻两端电压不变，需要调节滑动变阻器滑片，使滑动变阻器两端电压减小，也就是需要滑动变阻器接入电路电阻减小，所以滑片向B移动。
5．（1）6Ω；（2）1.5W
【详解】解：（1）为了保证小灯泡正常发光，与小灯泡串联的定值电阻的电压为
由得，灯泡的电流为
电阻的电流为
由得，此定值电阻阻值
（2）小灯泡正常发光时，定值电阻的电功率
答：（1）此定值电阻阻值为6Ω；
（2）小灯泡正常发光时，定值电阻的电功率为1.5W。
6．（1）6V；（2）3W
【详解】解：（1）只闭合开关S1时，只有R1工作，电源电压
（2）闭合开关S1、S2时，两电阻并联，通过R2的电流为
则总电流为
闭合开关S1、S2时，电路消耗的总电功率为
答：（1）电源电压为6V；
（2）闭合开关S1、S2时，电路消耗的总电功率为3W。
7．（1） ；（2）0.2A
【详解】解：（1）①特殊支路
I34=0
即在接线柱3、4间接入一导线，如图1示。
②最大电流支路：I12最大，即应在接线柱1、2间接入电源（两个相同的电池），如图2示。
③剩余支路：盒内只有一只电阻，根据电流关系，此电阻应接在两节电池的中间。
由②可得，电源的总电压
U总=I12R串=0.4A×10Ω=4V
当1、3相连时，电路中的电流为0.1A，此时电路中电源的电压
U′=2V
R和另一电阻R1串联在电路中，根据欧姆定律可得，电路中的总电阻
R总===20Ω
因串联电路中的总电阻等于各分电阻之和，所以
R=R总-R1=20Ω-10Ω=10Ω
故电路图如下图所示
（2）若将电流表直接连接在“1”和“3”接线柱上时，电路为R的简单电路，则电流表的示数
I13′===0.2A
答：（1）盒中电路图如图所示；
（2）若将电流表直接连接在“1”和“3”接线柱上，电流表的示数是0.2A。
8．（1）3Ω ；（2） 6 V ；（3）3Ω
【详解】由电路图可知，灯泡L与R2串联后再与R1并联，电流表测干路电流。
(1)灯L的电阻
RL＝＝3Ω
(2)由P＝UI可得，灯泡正常发光时L支路的电流
IL＝ ＝＝1A
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过R1的电流
I1＝I IL＝1.6A 1A＝0.6A
因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由I＝可得，电源的电压
U＝I1R1＝0.6A×10Ω＝6V
(3)因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R2两端的电压
U2＝U UL＝6V 3V＝3V
因串联电路中各处的电流相等，所以，此时滑动变阻器R2接入电路的阻值
R2＝ ＝＝3Ω
试卷第1页，共3页
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