初中粤沪版14.2 探究欧姆定律多媒体教学课件ppt

展开

这是一份初中粤沪版14.2 探究欧姆定律多媒体教学课件ppt，共48页。

一、选择题(每小题5分,共30分)1.(2024山西交城期中)由同种材料制成的AB和BC两段导体, 它们的长度相同,AB的横截面积比BC的小,将它们按照如图所示的方式连接在电路中,不计温度的影响,下列判断正确的是 (　    )A.通过两段导体的电流IABD.两段导体的电阻值RAB=RBC
解析　因为串联电路电流处处相等,所以IAB=IBC,A错误,C正确;已知AB和BC两段导体是由同种材料制成的且长度相同, AB的横截面积比BC的小,所以AB导体的电阻大于BC导体的电阻,即RAB>RBC,B、D错误。
解析　由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联;电表a串联接入电路中,为电流表;电表b与滑动变阻器并联,为电压表; 在向右拉动金属拉环的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变小,总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,电流表示数变大;根据U=IR可知,定值电阻两端的电压变大;根据串联电路的电压规律可知,滑动变阻器两端的电压变小,电压表示数变小,A、B、C错误;此电路设计中,拉力增大时,电流表示数增大,电压表示数减小,所以用电流表示数反映测量成绩,D正确。
解析　电阻R1两端电压为4 V时,通过R1的电流是0.4 A,电阻R 1的阻值R1= = =10 Ω,A错误;电阻R2两端电压为2 V时,通过R2的电流是0.4 A,电阻R2的阻值R2= = =5 Ω,故R1的阻值大于R2的阻值,B错误;由图像可知,若电阻R1、R2串联, 当电流为0.2 A时,R1、R2两端电压分别为2 V、1 V,R1、R2两端总电压U=2 V+1 V=3 V,C正确;由图像可知,电阻R1、R2并联到2 V电压下时,通过R1、R2的电流分别为0.2 A、0.4 A,干路中的电流:I=0.2 A+0.4 A=0.6 A,D错误。
5.(新考法·新实验)(2023安徽淮北二中模拟)用4节相同的干电池和5个规格都相同的小灯泡组合成如图所示的甲、乙两个电路。闭合开关后,下列说法正确的是 (　    )
A.甲中的小灯泡两端的电压是乙中每个小灯泡两端的电压的4倍B.通过甲中小灯泡的电流是通过乙中每个小灯泡的电流的4 倍C.通过甲中电源的电流是通过乙中电源的电流的四分之一D.甲电路的总电阻是乙电路的总电阻的四分之一
解析　甲中的小灯泡两端的电压为电源电压;乙中的小灯泡是并联,各灯泡两端的电压都等于电源电压,电源都由2节相同的干电池串联组成,则电源电压相等,所以,甲中的小灯泡两端的电压与乙中每个小灯泡两端的电压相等,A错误;因5 个小灯泡的规格都相同,由I= 可知通过每个小灯泡的电流都相等,B错误;根据并联电路的电流特点可知,乙电路中的干路电流为通过一个灯泡的电流的4倍,则通过甲中电源的电
流是通过乙中电源的电流的四分之一,C正确;由于电源电压相等,通过甲电源的电流是通过乙电源的电流的四分之一,根据R= 可知甲电路的总电阻是乙电路的总电阻的四倍,D错误。
6.(新素材·现代科技)(2024广东深圳罗湖五校期中)某校实验小组设计了一种自动记录跳绳次数的装置,其简化电路如图甲所示。A、B间接信号记录仪,R0是定值电阻,R'是一种光敏元件,当R'接收不到红外线时,其电阻会变大,两端的电压也会变大,此时信号记录仪计数一次,已知电源电压为3 V,A、B间的电压随时间变化的图像如图乙所示,则下列说法正确的是 (　    )
　     A.该装置可由电流表改装而成B.R'接收不到红外线时,R'两端的电压大小为1 VC.A、B之间电压为1 V时,信号记录仪计数一次D.绳子遮挡红外线时电路中的电流大小为未遮挡时的2倍
解析　两电阻串联接入电路,A、B间的电压即定值电阻两端的电压。绳子遮挡红外线时,即当R'接收不到红外线时,其电阻会变大,串联电路总电阻等于各部分电阻之和,此时电路的总电阻变大,由欧姆定律可知此时电路中的电流变小,根据U =IR可知R0两端的电压变小。由图乙可知,A、B间的最小电压为UAB=1 V,即A、B两端电压为1 V时,信号记录仪计数一次,所以该装置可由电压表改装而成,A错误,C正确;串联电路中总电压等于各分电压之和,所以此时光敏电阻两端的电压
二、填空题(每空2分,共26分)
7.(2024广东江门蓬江一中期中)(1)如图1为旋钮型变阻器,其铭牌上标有“200 Ω  1 A”,“1 A”的意思是　　　　　　　　　    。(2)如图2所示的电阻箱的读数是　　　     Ω。(3)如图3所示的插销式电阻箱,其接进电路的电阻值为　    　     Ω。
变阻器允许通过的最大电流是1 A
解析    (1)旋钮型变阻器铭牌上标有“200 Ω    1 A”,“1A”的意思是变阻器允许通过的最大电流为1 A;(2)电阻箱的读数为2×1 000 Ω+2×100 Ω+3×10 Ω+0 Ω=2 230 Ω;(3)如图3为插销式电阻箱,插销插进去相当于导线,所以电流从A到B经过了1 Ω的电阻和2 Ω的电阻,所以接入电路的电阻为3 Ω。
8.(跨学科·物理学与日常生活)(2024广东揭阳榕城期中)如图所示是大型电子地磅的电路图。当称重物时,在压力作用下滑片P向滑动变阻器的　　　    (选填“上端”或“下端”)滑动,变阻器连入电路的电阻    　　    (选填“变大”“不变”或“变小”),电流表(质量表)的示数将　　　    (选填“变大”“不变”或“变小”)。
解析　当称重物时,在压力作用下滑片P向下端滑动,根据电路图可知,当滑片P向下端滑动时,滑动变阻器接入电路中的电阻减小,则电路的总电阻变小,由I= 可得,电路中电流变大,电流表的示数变大。
9.(2024江西九江同文中学期中)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关,电路正常工作。一段时间后,由于该电路中一个电阻出现了故障,使得电压表的示数变大。电路中可能存在的故障是　　　    或　　　    。
解析　由图可知,该电路为串联电路,电压表测R2两端的电压; 电压表示数变大,说明电压表测量的是电源电压,即电压表直接接在电源的两极上,所以故障是R1短路或R2断路。
10.(2024江西都昌期中)分别标有“30 Ω    0.3 A”和“60 Ω     0.1 A”的两定值电阻,它们并联后干路允许通过的最大电流是　　    ;它们串联后电路两端允许加的最大电压是       。
解析　由I= 可得,两电阻两端允许加的最大电压分别为U1=I1R1=0.3 A×30 Ω=9 V,U2=I2R2=0.1 A×60 Ω=6 V,两定值电阻并联时,电路两端的最大电压U=U2=6 V,此时通过R2的电流I2=0.1 A,通过R1的电流I1'= = =0.2 A,干路中允许通过的最大电流I=I1'+I2=0.2 A+0.1 A=0.3 A;串联电路中各处的电流相等,且I1=0.3 A,I2=0.1 A,两定值电阻串联时,电路的最大电流I'=I2=0.1 A,电路两端允许加的最大电压:U'=I'(R1+R2)=0.1 A×(30 Ω+60 Ω)=9 V。
11.(2024广东汕头潮阳期末)如图所示的电路中,R1=4R2,要使 R1与R2组成并联电路,应该闭合开关　　　    ,此时通过R1与 R2的电流之比为　　　    。若只闭合开关S2,则R1与R2两端的电压之比为　　　    。
三、实验探究题(第12题12分,第13题10分,共22分)
12.(新考向·创新实验)(2024广东江门一中期中)小明做“探究导体中电流跟电阻的关系”实验,器材有:学生电源(电压恒为6 V)、电流表、电压表、定值电阻(5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω各1个)、滑动变阻器R1(20 Ω    3 A)、R2(50 Ω    2 A)、开关、导线若干等,实验电路如图甲所示。
(1)请将图甲所示电路连接完整(要求滑动变阻器的滑片向左滑动时其接入电路的阻值变小);(2)将电路中5 Ω的定值电阻更换为10 Ω的定值电阻后,立即闭合开关,此时应将滑动变阻器的滑片向　　　    (选填“左”或“右”)端滑动,从而达到控制　　　    表示数不变的目的;(3)根据数据作出了如图乙所示的电流I随电阻R变化的图像,由图可知电流与电阻的关系是:电压不变时,　　　　　　    　　　　　　　    ;图像中阴影部分面积的物理意义是　    　　　　　　　    ;(4)实验中选择的滑动变阻器应是　　　    (选填“R1”或“R2”)。
通过导体的电流与其电阻成反比
答案    (1)如图所示
解析    (1)滑动变阻器滑片向左滑动时,连入电路的电阻变小,说明滑动变阻器接入电路的电阻丝变短,滑动变阻器左下接线柱连入电路中;(2)将5 Ω的定值电阻更换成10 Ω的定值电阻,电阻增大,探究电流与电阻的关系实验中应控制定值电阻两端电压不变,应增大滑动变阻器分得的电压,需增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动,从而达到控制电压表示数不变的目的;(3)由图乙可知,导体的电阻增大,通过导体的电流减小,通过导体的电流与导体的电阻的乘
积保持不变,故可得出结论:电压不变时,通过导体的电流与其电阻成反比;图乙的横轴和纵轴表示的物理量分别为电阻 R及通过的电流I,过曲线上某点垂直于横轴、纵轴的两条直线与坐标轴围成的矩形面积不变,即I与R的乘积不变,由欧姆定律的变形式U=IR可知,图中阴影部分面积表示的物理意义为定值电阻两端的电压;(4)实验中使用的定值电阻阻值最大为25 Ω,由图乙可知,定值电阻两端的电压始终保持UV=IR=0.1 A×25 Ω=2.5 V,根据串联电路电压的规律,滑动变阻器分得
13.(新考向·创新实验)(2024广东东莞外国语学校期中)同学们用“伏安法”测小灯泡的电阻,已知小灯泡正常工作时的电压为2.5 V,电阻约为10 Ω,实验电路图如图甲所示。
(1)请将图甲的电路连接完整;(2)小明连接好最后一根导线小灯泡就立即发光,他连接电路过程中操作不当之处是　　　　　　　　　    ;(3)调节滑动变阻器滑片的位置,观察小灯泡在多个工作状态下电压表、电流表的示数,观察到的小灯泡的亮度变化记录在表中。当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则它正常发光时的电阻为　　　    ;(4)某小组将多次测量的电阻数据求平均值作为小灯泡的电阻,你认为这样处理数据是　　　    (选填“合理”或“不合理”)的,原因是:　　　　　　　　　　　     ;
小灯泡的电阻会受温度的影响
四、计算题(第14题12分,第15题10分,共22分)
14.(2024广东深圳红岭中学月考)某课外活动小组的同学设计了一个用电压表的变化来反映环境温度变化的电路,如图甲所示。电源电压不变,定值电阻R0=20 Ω,R1是热敏电阻,其阻值随温度变化的图像如图乙所示。闭合开关S后,求:
(1)当环境温度为20 ℃时,电压表示数为2 V,电源电压是多大?(2)当电压表示数为4 V时,求热敏电阻R1的阻值。(3)如果将R0、R1并联接在该电路两端,当干路中的电流为0.5A时,环境温度是多少?
解析　由电路图可知,R1与R0串联,电压表测R0两端的电压。(1)串联电路中各处的电流相等。所以,电压表的示数为2 V时电路中的电流:I= = =0.1 A。由图乙知,当环境温度为20 ℃时,R1的阻值为40 Ω,则R1两端的电压:U1=IR1=0.1 A×40 Ω=4 V。串联电路中总电压等于各分电压之和。
电源的电压:U= +U1=2 V+4 V=6 V;(2)电压表的示数为4 V时,串联电路中各处电流相等。电路中电流:I'=I0'= = =0.2 A。R1两端的电压:U1'=U- '=6 V-4 V=2 V。此时热敏电阻R1的阻值为:R1'= = =10 Ω;(3)如果将R0、R1并联在该电路两端。通过R0的电流: = = =0.3 A。
通过电阻R1的电流:I1'=I″- =0.5 A-0.3 A=0.2 A。电阻R1的阻值:R1″= = =30 Ω。由图乙知,此时环境温度为30 ℃。
15.(新课标·模型建构)(2023广东雷州三中期末)实际测量中使用的电压表是由小量程电流计改装而成的。图甲中是满偏电流(小量程电流计允许通过的最大电流)为Ig=3 mA的电流计,其电阻Rg=10 Ω,要把它改装为一个量程为0~3 V的电压表(如图乙)。(1)求电阻R0的阻值;(2)改装后的电压表电阻是1 000 Ω,不是理想电压表,用该电压表测量定值电阻Rx的阻值,设计的电路图如图丙所示。闭
合开关,移动滑片,当电压表示数为2.4 V时,电流表示数为0.2A,求电阻Rx的阻值。(最后计算结果保留一位小数)
解析    (1)电流计改装为量程为0~3 V的电压表,即当电压表两端的电压为3 V时通过电流计的电流为最大,即Ig=3 mA=3×10-3 A;由I= 可得电压表的总电阻RV= = =1 000 Ω。因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电阻R0的阻值R0=RV-Rg=1 000 Ω-10 Ω=990 Ω;