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解答题专练：欧姆定律-2026年中考科学专项训练
1．图甲为小明设计的一款测量重力的装置设计图。电源电压为12V，为保护电阻，MN间是足够长的轻质导线，金属棒R竖直固定且粗细均匀。一弹簧下端固定，滑片P固定在弹簧上端，与金属棒之间无摩擦且接触良好。已知金属棒接入电路的阻值R与弹簧所受压力F的关系如图乙所示。闭合开关S，弹簧上端平板未放物体时，滑片P恰好指在金属棒最上端，电流表示数为0.2A；测量重力时，物体放到平台上，通过读取电流表示数可得出物体重力。
(1)闭合开关S，随着物体放到平板上，电流表的示数________（选填“增大”或“减小”）。
(2)电路中定值阻器的阻值为多少？
(3)当电流表的示数为0.3A时，该物体的质量为多少？ （g取10N/kg）
(4)电路中的电源使用一段时间后，电源电压降低。用此装置测量物体重力时，若仍将电源电压视为12V，会导致所测物体的重力____（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
2．为了比较方便地测量出未知电阻的阻值，物理兴趣小组的同学设计了一个“电阻测量盒”：将一个电源（电压不变）、一个阻值为的定值电阻、一个开关和一个电流表用导线连接起来装入一个盒内，并引出两根导线到盒外，如图1所示。未使用时，盒内开关断开，电流表无示数；使用时，将盒外的两根导线分别与待测电阻的两端相连，通过盒内开关的通断，测量并计算得知的阻值。
请你解答如下问题：
(1)在图2的虚线框内画出测量盒中符合上述设计要求的电路图；
(2)写出测量时的操作步骤和需要测量的物理量；
(3)写出待测电阻的数学表达式（用已知量和测量量表示）。
3．科技小组的同学设计了一个检测环境温度的温度表（由电压表改装而成），其简化电路如图甲所示，电源电压恒为6V，定值电阻的阻值，R为热敏电阻，其阻值随环境温度变化的关系如图乙所示，电压表的量程为“0~3V”
(1)环境温度升高，电压表的示数_______（选填“增大”“减小”或“不变”）。
(2)某教室室内空气的体积为120m3，则温度表检测到教室内温度升高5℃时，教室内空气吸收的热量是多少？［不考虑空气的流动，]
(3)该温度表能测量的最高温度是多少？
(4)在不改变电源电压和电压表量程的情况下，若要提高该温度表所能测量的最高温度值，可将R0更换为一个阻值_______（选填“更大”或“更小”）的定值电阻。
4．在跨学科实践活动中同学们设计了一款测量物体质量的电子秤，如图所示。电源电压为且保持不变，电子秤示数表是由电压表改装而成，为定值电阻，阻值为，为滑动变阻器，其最大阻值为。金属指针OP可在金属杆AB上滑动，且与它接触良好，金属指针和金属杆电阻忽略不计。M为轻质弹簧，在弹性限度内它缩短的长度与其所受的压力大小成正比。当轻质托盘上不放物体时，P恰好位于的最上端；当托盘上放质量为的物体时，P恰好位于的最下端且弹簧的形变仍在弹性限度内。闭合开关：
(1)当托盘上所放物体质量越大时，电压表的示数________（选填“越大”“越小”或“不变”）；
(2)请你推导出电压表示数U与托盘上物体质量m的关系式；
(3)小明发现上述电压表改装成的电子秤刻度是不均匀的，于是同学们一起利用原有器材重新组装使电子秤刻度均匀。如果电压表的分度值为ΔU，则重新改装后的电子秤对应的分度值Δm与ΔU的关系是：Δm=________ΔU。
5．某兴趣小组自制的空气质量监测仪，用电流表显示空气质量指数，工作原理电路图如图甲所示，已知电源电压恒为24V，R0是阻值为40Ω的定值电阻，气敏电阻阻值R与空气质量指数AQI的关系如图乙所示。试问：
(1)空气质量等级越高，电流表示数越___________（选填“大”或“小”）。
(2)当电流表示数为0.3A时，空气质量指数AQI是多少？
(3)一般情况下，空气质量等级为良级以上时，即空气质量指数AQI小于100，可以进行户外运动。当电流表示数在什么范围时，学生可以进行课间跑操？
(4)为持续提高空气质量等级，请你提出一条合理化建议。
6．跨学科实践小组想为某水箱设计一个监测水位的装置，主要器材如图所示。其中R是滑动变阻器的电阻片，滑动变阻器的滑片P跟滑杆连接，滑杆的一端固定在木棒上，浮子可带动木棒和滑杆上下移动。
【设计要求】用电表的示数显示水位的高低，且水位越高电表的示数越大。最低水位时，浮子恰好漂浮，滑片在变阻器的A端，电表的示数为其最大测量值的三分之一；水位到达最高点时，滑片在变阻器的B端，电表的示数恰为最大测量值；
【电路设计】
(1)在只使用一个电表的前提下，请将下面两种设计的电路图补充完整；
【数据分析】
(2)在第一种设计电路中，已知电源电压恒为U，电流表的最大测量值为Im，请推导出定值电阻的电阻和滑动变阻器的最大电阻的数学表达式；
【刻度标记】
(3)为了可以直接读出水的深度，需要把电表刻度盘的数值改为相应的水位深度值。在第二种设计电路中，若将电压表最大刻度3U0处改为最高水位深度值nh0，U0刻度处改为最低水位深度值h0，则2U0刻度处应标注的深度值为________。
7．图甲为一款测量液体密度的装置设计图。电源电压为12V，R０为一定值电阻，MN间是足够长的轻质导线，金属棒竖直固定且粗细均匀。一弹簧上端固定，滑片P固定在弹簧下端，与金属棒之间无摩擦且接触良好。已知金属棒接入电路的阻值R与弹簧所受拉力F的关系如图乙所示。容积为40cm 的小桶通过轻绳挂在弹簧下端，闭合开关S，桶内未装液体时，电流表示数为0.2A；测量密度时，需在桶内装满待测液体，通过读取电流表示数可得出液体密度。（不计弹簧、滑片及小桶的质量）
(1)闭合开关S，向桶内缓缓注入液体，此过程中电流表的示数_______（选填“增大”或“减小”）；
(2)尝试分析：电路中的电源使用一段时间后，电源电压降低。用此装置测量液体密度时，若仍将电源电压视为12V，会导致所测液体的密度有什么变化？并且说明理由。
8．某科技小组设计的距离报警器简化电路图如图甲所示，电源电压保持不变，为5Ω的定值电阻，为距离传感器的核心部件，其阻值随传感器到障碍物距离的变化关系如图乙所示。当传感器到障碍物的距离为2m时，报警器开始报警，此时电路中报警电流为0.24A。
(1)由图乙可知，传感器到障碍物距离越近，的阻值越_______；
(2)求电源电压；
(3)若电流表量程为0~0.6A，为保证电路和仪器的安全，传感器到障碍物的距离最小为多少米？
(4)若保持起始报警电流不变且要增大起始报警距离，请写出一个简单可行的措施。
9．“十四五”期间，江门市空气质量优良天数比率达92.3%，雾霾天气大大减少。雾霾是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述。为监测空气质量，某科创小组利用红外遮光法设计了一个雾霾浓度检测装置，简化电路图如图甲所示，恒流电源输出电流恒为1A，固定电阻，电流表测量范围为0-0.9A，光敏电阻置于密封的检测腔内，光敏电阻与雾霾浓度的关系如图乙所示，当检测腔内充入不同雾霾浓度的空气样品时，光敏电阻随之变化，通过电流表读数可以检测出雾霾的浓度。雾霾浓度与空气质量指数及对应的空气质量类别见下表。
表-1
空气质量指数范围 空气质量指数类别
0-50 优秀
51-100 良好
101-150 轻度污染
151-200 中度污染
201-300 重度污染
>301 严重污染
表-2
空气质量指数AQI 雾霾浓度
0 0
50 35
100 60
150 115
200 150
300 250
400 350
(1)雾与霾的形成原理不同。雾是水蒸气遇冷________（填物态变化）形成的飘浮在空中的微小水滴，此过程要_______热，而霾是悬浮在空气中的固体颗粒物。
(2)检测腔中充入雾霾浓度为0的纯净空气，此时电流表读数为________A。
(3)若某时刻电流表读数为0.4 A，则此时腔内雾霾浓度为________μg·m-3，对应的空气质量指数类别为________。
(4)此装置可测量的雾霾浓度最大值为________μg·m-3，若想增大雾霾浓度测量范围，应________电阻R0的阻值。
10．若输电线发生了短路，如何确定短路的位置？小华与同组同学对相关问题进行了探究。
(1)他们查询得知，输电线的电阻与长度成正比。根据这一知识，当短路故障出现时，测量出短路处到检测点之间单根输电线的电阻，再取长为的同规格输电线，测出其电阻，就可以计算出对应的输电线长度为L＝______（用、、表示）。
(2)为模拟的测量，他们设计了如图1所示装置，用电阻丝MN和PQ模拟输电线，电阻丝电阻与长度成正比，且；用短导线连接模拟输电线短路；从检测盒引出的两导线分别与N、Q相连即可进行测量。如图1是他们设计的四个检测盒，电源电压恒为6V，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A，定值电阻。其中能测量且能保证电表安全的是______（填字母）。
A． B．
C． D．
(3)他们继续改进设计，最终用如图2所示检测盒进行测量，增添的定值电阻阻值未知，其他元件规格不变。某次实验中，短路导线在电阻丝上的连接点同步移动了0.5m，电压表示数由1.80V变为2.25V。则当电压表示数为2.40V时，MN接入电路的长度为______m。
(4)关于用检测盒确定实际输电线短路位置的思考，下列说法中不正确的是______（填字母）。
A．适用于某两地之间输电线的检测盒，可直接用于其他输电线
B．短路处到检测点，单根输电线长度大于两地之间的直线距离
C．导致输电线接通的物体可能有电阻，确定位置时要考虑该因素
《解答题专练：欧姆定律-2026年中考科学专项训练》参考答案
1．(1)增大
(2)
(3)
(4)偏小
【详解】（1）随着物体放到平板上，弹簧受到的压力增大，由图乙可知，金属棒接入电路的阻值R减小。电路总电阻，根据欧姆定律，电源电压U不变，总电阻减小，所以电流表示数增大。
（2）弹簧上不放物体时，滑片在最上端，由图乙可知，此时金属棒接入的电阻，电流，电源电压。总电阻
定值电阻
（3）当电流时，总电阻
此时金属棒接入的电阻
由图乙可知，此时弹簧所受压力，即物体的重力，则物体的质量
（4）实际电流，，R相同的情况下，会变小。我们会根据偏小的电流，计算出偏大的R，再由图乙关系，偏大的R对应偏小的F，所以会导致所测物体重力偏小。
2．(1)
(2)①将待测电阻接在盒外两根引出导线上，断开盒内开关，记录电流表的示数； ②保持连接，闭合盒内开关，记录电流表的示数。
(3)
【详解】（1）电源、电流表在干路，之后分为两个支路：一个支路是开关与定值电阻串联；另一个支路两端引出到盒外的两个接线柱，用于接待测电阻；两个支路末端汇合后回到电源负极，即盒内与开关串联后，和外接的并联，电流表测干路电流。
（2）略
（3）断开开关时，电路中只有接入，电源电压
闭合开关后，与并联，干路电流为，根据并联电路电流规律，通过的电流为
电源电压也满足
电源电压不变，因此
整理得
3．(1)增大
(2)
(3)40℃
(4)更小
【详解】（1）由电路图可知，定值电阻与热敏电阻串联，电压表测定值电阻两端的电压。由图乙可知，当环境温度升高时，热敏电阻的阻值变小，导致整个电路的总电阻变小；根据欧姆定律可知，通过电路的总电流变大；由可得，定值电阻两端的电压会变大，即电压表的示数会增大。
（2）教室内的空气质量为
教室内的空气吸收的热量为
（3）电压表量程为，因此两端最大电压为，此时电路最大电流为
根据串联电路电压规律可知，热敏电阻两端电压为
根据欧姆定律可知，此时热敏电阻的阻值为
由图乙可知，当时，对应的环境温度为40℃，即该温度表能测量的最高温度是40℃。
（4）温度越高，热敏电阻的阻值越小。要提高能测量的最高温度，对应更小，电压表量程不变（最大电压仍为3V），根据可知，不变，减小时，若也更小，才能保证不超过3V，因此需要更换阻值更小的。
4．(1)越大
(2)
(3)
【详解】（1）当托盘上放置的物体质量越大时，接入电路的阻值增大，分得的电压增大，电压表测量接入电路部分的电阻两端的电压。
（2）当托盘上物体的质量为 m 时，接入电路的阻值，此时电路的电流，接入电路的部分两端电压
（3）改装后的电路， 与的总电阻串联接入电路中，电路的电流，电压表的示数
则
5．(1)小
(2)150
(3)电流表示数小于
(4)多使用新能源汽车，减少燃油车的使用，可以减少有害物质的排放
【详解】（1）由图甲可知，定值电阻和气敏电阻串联，电流表测量串联电路的电流。由图乙可知气敏电阻的阻值随空气质量指数的增加而减小，所以空气质量等级越高，空气质量指数AQI越小，气敏电阻的阻值越大，电路的总电阻越大，由可知电路中的电流越小，电流表示数越小。
（2）当电流表示数为 0.3A 时，电路的总电阻
由串联电路电阻特点可知，气敏电阻的阻值
由图乙知，空气质量指数AQI是150。
（3）当空气质量指数AQI小于100，可以进行户外运动，由图乙可知，当空气质量指数AQI为100时，气敏电阻的电阻，此时通过电路的电流
所以当电流表示数小于0.24A 时，学生可以进行课间跑操。
（4）略。
6．(1)
(2)，
(3)
【详解】（1）若使用电流表，水位升高，电流增大，电阻应越小，则电路串联连接，滑动变阻器接入，保证水位升高时接入电阻减小，电流增大。
若使用电压表，电压表与滑动变阻器并联时，滑片在其中一端，电表示数为0，不符合题意，则电压表应与定值电阻并联，电压表滑动变阻器同样接入段，保证水位升高时定值电阻分压增大，电压表示数增大。
（2）设定值电阻为，滑动变阻器最大电阻为：当水位最高，滑片在端，滑动变阻器接入电阻为，电路只有，电流为电流表最大值，由欧姆定律： 得定值电阻：，当水位最低，滑片在端，与串联，电流，总电阻
串联总电阻，因此
（3）最高水位时滑片在，接入为0，电压表示数等于电源电压，因此电源电压； 最低水位，最大阻值接入，电压表示数为，由串联分压：
可得；
当电压表示数为时，同理得：
可得；
深度与接入电阻为线性关系：，代入、，整理得：
7．(1)增大
(2)所测液体的密度会偏小。理由：电源电压降低，实际电压小于12V，测量同一液体时电路实际电流偏小；若仍按12V计算时，金属棒接入电阻的测量值偏大。由图乙可知，对应拉力的测量值会偏小；由可知，拉力偏小则质量的计算值偏小，会直接导致密度的计算值偏小。
【详解】（1）向桶内缓缓注入液体时，液体的重力会拉动弹簧伸长，滑片P向下移动。由图乙可知，拉力越大，金属棒接入电路的电阻R越小。电路中定值电阻与滑动变阻器串联，电源电压不变，根据欧姆定律，总电阻减小，电流会增大。
（2）略
8．(1)小
(2)
(3)
(4)减小定值电阻的阻值
【分析】分析阻值与距离的关系，再用串联电路电阻规律，结合欧姆定律解答。
【详解】（1）由图乙可知，传感器到障碍物距离越大，阻值越大，因此距离越近，的阻值越小。
（2）与串联，当传感器到障碍物距离为时，由图乙得， 总电阻
根据欧姆定律，电源电压
（3）电流表量程为，因此电路最大电流， 此时电路最小总电阻
传感器的最小阻值
由图乙可知与成正比，满足关系， 因此最小距离
（4）保持起始报警电流不变，增大起始报警距离后，对应变大，根据，要保持不变，可以减小定值电阻的阻值。
9．(1) 液化 放
(2)0.1
(3) 25 优秀
(4) 400 增大
【详解】（1）雾是气态的水蒸气遇冷变为的液态小水滴，此物态变化是液化，液化过程需要放出热量。
（2）由图甲可知，与并联，电流表测支路电流，恒流电源总电流恒为，根据并联电路的电流规律可得
当雾霾浓度时，由图乙得，根据并联电路电压规律及欧姆定律可知
解得
（3）当电流表读数时，RL的电流为
根据并联电路电压规律及欧姆定律可知
由图乙可得与的关系为，此时雾霾浓度为
对照表格可知对应空气质量指数类别为优秀。
（4）电流表最大量程为，即，此时RL的电流为
同理得
因此最大雾霾浓度
若要增大测量范围（即更大的对应更大的），由可知，电流表最大电流不变，增大的阻值，可得到更大的，对应更大的雾霾浓度，因此应增大的阻值。
10．(1)
(2)D
(3)0.125
(4)C
【详解】（1）已知输电线电阻与长度成正比，因此为定值，可得，整理得。
（2）A．电路中只有电流表，当输电线短路时，电流极大，超过电流表量程，故A不符合题意；
B．与并联，电流表测电流。当变化时，的电压、电阻都不改变，故电流表示数无变化，无法测量出阻值；故B不符合题意；
C．与串联，电压表测电压。当时，电压表示数等于电源电压，超过电压表量程，故C不符合题意；
D．与串联，电压表测电压。当时，电压表示数
刚好不超量程，越小电压越小，全程安全；可通过计算，故D符合题意。
故选D。
（3）设MN接入长度为，单根输电线电阻为，总输电线电阻
电路总电阻
电压表测电压，
已知连接点移动后，电压从变为，设移动前长度，移动后可得移动前电压为
移动后的电压为
两式联立解得
当电压表示数时，代入公式可得
解得
（4）A．检测短路处到检测点的长度的检测方法是相同的，所以适用于某两地之间输电线的检测盒，可直接用于其他输电线（只要知道导线的规格），故A正确，不符合题意；
B．由于输电线自身重力的因素，输电线架起来后是弯曲的，所以短路处到检测点，单根输电线长度大于两地之间的直线距离，故B正确，不符合题意；
C．短路处是由于输电线互相连接导致的，导致输电线接通的物体的电阻大小可以忽略，所以确定位置时可以不考虑该因素，故C错误，符合题意；
故选C。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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