初中4 欧姆定律的应用多媒体教学课件ppt

这是一份初中4 欧姆定律的应用多媒体教学课件ppt，共39页。

1.(跨学科·数学)(2024江苏苏州吴江期末)如图是电阻甲和乙的U-I图像,下列小明对图像信息作出的判断,正确的是 (        )
A.当甲两端电压为0.5 V时,通过它的电流为0.3 AB.将甲和乙串联,若电流为0.3 A,则它们两端的总电压为2 VC.当乙两端电压为2.5 V时,其电阻值为10 ΩD.将甲和乙并联,若电压为1 V,则通过干路的电流为0.4 A
解析　由图像可知,当甲两端电压为0.5 V时,通过甲的电流 为0.1 A,故A错误;将甲和乙串联,若电流为0.3 A,则通过两电 阻的电流均为0.3 A,由图像可知此时U甲=1.5 V、U乙=0.5 V, 由串联电路中总电压等于各分电压之和可知,U=U甲+U乙=1.5 V+0.5 V=2 V,故B正确;由图像可知,当乙两端电压为2.5 V时,通过乙的电流为0.5 A,此时乙的阻值R乙= = =5 Ω,故C错误;将甲和乙并联,若电压为1 V,则它们两端的电压均为
1 V,由图像可知,此时I甲'=0.2 A、I乙″=0.4 A,由并联电路电流规律可知,干路电流:I=I甲'+I乙″=0.2 A+0.4 A=0.6 A,故D错误。
2.(新课标·科学推理)(2024江苏南京建邺期末)如图所示,电源电压保持不变,若在甲、乙两处分别接入电压表,闭合开关S1、S2,测得U甲∶U乙=3∶2;断开开关S1、S2,拆去电压表,并在甲、乙两处分别接入电流表,闭合开关S1,则I甲∶I乙为 (　    ) A.1∶1    B.3∶2    C.2∶3    D.9∶4
解析　在甲、乙两处分别接入电压表,闭合开关S1、S2时,两 电阻串联在电路中,甲电压表测的是R1两端的电压,乙电压表 测的是R2两端的电压,因串联电路中各处的电流相等,所以,由 I= 可得,两电阻的阻值之比R1∶R2=U1∶U2=U甲∶U乙=3∶2;断开开关S1、S2,拆去电压表,并在甲、乙两处分别接入电流表,闭合开关S1,两电阻并联在电路中,甲电流表测的是通过R2的电流,乙电流表测的是通过R1的电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,两电流表的示数之比I甲∶I乙=I2∶I1=R1∶R2=3∶2。
3.(2023江苏昆山期末)图示电路中,电源电压不变,R为滑动变阻器,L为小灯泡,灯丝电阻不变。闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是 (　    )A.电流表A示数变小,电压表V1示数变大B.电压表V2示数变小,小灯泡变暗C.电压表V1示数与电流表A示数的比值变小D.电压表V2示数与电流表A示数的比值变大
解析　由电路图可知,R与L串联,电压表V1测电源电压,电压 表V2测R两端的电压,电流表A测电路中的电流;闭合开关S,由 于电源电压不变,因此电压表V1示数不变;当滑动变阻器的滑 片P向右移动时,R接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻 变大,由I= 可知,电路中的电流变小,即电流表A示数变小;通过L的电流变小,L的亮度变暗;由U=IR可知,L两端的电压 变小,由串联电路的分压规律可知,R两端的电压变大,即电压
表V2示数变大,故A、B错误;电压表V1示数与电流表A示数的 比值是电路的总电阻,电压表V2示数与电流表A示数的比值是滑动变阻器接入电路的电阻,两比值都变大,故C错误,D正确。
4.(教材变式·P102例题)已知电源电压为4.5 V,小灯泡上标有 “3 V    0.5 A”字样,为了使小灯泡能正常发光,需要在电路 中　　    (选填“串联”或“并联”)一个阻值为　　    Ω的 保护电阻。
解析　灯泡正常发光时的电压UL=3 V,要使灯泡正常发光应 串联一个电阻分压;串联电阻两端的电压UR=U-UL=4.5 V-3 V=1.5 V,因串联电路中各处的电流相等,所以,由I= 可得,串联电阻的阻值:R= = = =3 Ω。
5.如图所示电路,电源电压恒为6 V,电流表量程为0~0.6 A,电 压表量程为0~3 V,滑动变阻器R的规格为“20 Ω    1 A”,定 值电阻R0的规格为“10 Ω    0.5 A”。闭合开关后,当滑动变 阻器滑片向右滑动时,电流表示数　　    ,电压表示数　         ,为了保证电路安全,R接入电路的阻值变化范围为　　     , 电流表的示数变化范围为　　　　    。
解析　由图可知,R0与R串联,电压表测R两端的电压,电流表 测电路中的电流;滑片向右滑动时,R接入电路中的电阻变大, 电路总电阻也变大,电路中的电流变小,故电流表的示数变 小。由U=IR可知,R0两端电压变小,由串联电路的电压特点可 知,R两端电压变大,故电压表示数变大。当电压表达到最大 示数3 V时,R允许接入电路的阻值最大,电路中的电流最小, 此时R0两端的电压U0=U-UR=6 V-3 V=3 V,电路中的最小电流 I小=I0= = =0.3 A;R允许接入电路的最大电阻R大= =
 =10 Ω;电流表的量程为0~0.6 A,R0允许通过的最大电流为0.5 A,R允许通过的最大电流为1 A,所以电路中的最大电 流I大=0.5 A,此时电路中的总电阻R总= = =12 Ω,R允许接入电路的最小电阻R小=R总-R0=12 Ω-10 Ω=2 Ω。故R接入电 路的阻值变化范围为2~10 Ω,电流表的示数变化范围为0.3~ 0.5 A。
6.(新独家原创)利用电流表测电流时,电流表要串联在被测电路中,这样做是利用了串联电路中的电流　　　     的特点,电流表的接入对原电路的影响可以忽略不计,由此可知电流表的内部电阻值应该很　　    ;而利用电压表测电压时,电压表要与被测电路并联,这样做是利用了并联电路中各支路两端的电压　    的特点,电压表的接入对干路总电流的影响也可以忽略不计,由此可知电压表的内部电阻值应该很    　    。
解析　电流表应串联在被测电路中,因为串联电路中的电流 处处相等,所以电流表显示的电流值就等于被测电路的电流 值;因为I= ,U一定时,为了减小电流表对电路中电流大小的影响,电流表的电阻应该很小。电压表测电压时,电压表要与 被测电路并联,这样做是利用了并联电路中各支路两端的电 压相等的特点,电压表接入后,由于整个电路多了一条支路, 总电流应变大,但当电压表的内部电阻值很大时,对干路总电 流的影响就可以忽略不计。
7.(2023江苏丰县期末)研究表明,有些金属电阻的阻值会随温度的变化而变化,物理学中利用这类金属制成了金属电阻温度计,用它可以测量很高的温度,其原理如图所示。图中电流表的量程为0~15 mA(不计其电阻),电源电压恒定为3 V,R'为滑动变阻器,测温探头Rt为金属电阻,在t≥0 ℃时其阻值随温度t变化的数值关系为Rt=100 Ω+0.5t Ω/℃(单位为Ω)。
(1)把Rt放在温度为0 ℃处进行测量时,电流表恰好达到满量 程电流15 mA,则这时滑动变阻器R'接入电路的阻值为多大?(2)保持(1)中滑动变阻器接入电路的阻值不变,当把测温探头Rt放在某处时,电流表的示数恰好为10 mA,则此时Rt的电阻 为多大?该处的温度为多少? 
解析    (1)当t=0 ℃时,测温探头的电阻Rt=(100+0.5×0) Ω=100 Ω,此时电路的总电阻R总= = =200 Ω,滑动变阻器R'接入电路的电阻R'=R总-Rt=200 Ω-100 Ω=100 Ω;(2)保持(1)中滑动变阻器接入电路的阻值不变,当把测温探头Rt放在某处时,电流表的示数恰好为10 mA,此时电路的总电阻R总'= = =300 Ω,则测温探头的电阻Rt'=R总'-R'=300 Ω-100 Ω=200 Ω,此时的温度t'=2×(Rt'-100 Ω)℃/Ω=2×(200 Ω-100 Ω)℃/Ω=200 ℃。
8.(跨学科·物理学与工程实践)(2023江苏连云港中考,10,  )如图是测量货车质量的地磅示意图,货车的质量可以通过电流表的示数转换测出,R0为定值电阻。下列说法正确的是(　    ) 
A.地磅的量程与R0大小无关B.货车的质量变大时,电流表的示数变小C.将电流表换成电压表也能测量货车的质量D.仅增大R0,称量同一货车质量时,电流表示数变小
解析　由题知,货车的质量可以通过电流表的示数转换测出, 所以地磅的量程与电流表示数的变化范围对应;图中滑动变 阻器与R0串联,由欧姆定律可得,电流表的示数I= ,则总电压不变时,电流表示数的变化范围与R0的大小有关,所以 地磅的量程与R0大小有关,故A错误;货车的质量变大时,滑动 变阻器接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,根据欧 姆定律可知,电流表的示数变大,故B错误;将电流表换成电压 表,整条电路的电流几乎为零,不能测量货车的质量,故C错
误;仅增大R0,测量同一货车质量时,滑动变阻器接入电路中的 阻值不变,整个电路的总阻值变大,根据欧姆定律可知,电路 中的总电流变小,故电流表示数变小,故D正确。
9.(新考法·新实验)(2023江苏海安海陵中学月考,11,  ) 伏安法测电阻实验中,电路连接如图所示,两表的读数分别为10 V和0.1 A,电流表的内阻为0.2 Ω,下列有关待测电阻Rx的说法中,正确的是(    )
A.Rx的真实值为100 ΩB.Rx的测量值偏小C.要使Rx的测量值更接近真实值可减小电流表的内阻D.电压表的示数等于Rx两端的电压
解析　根据欧姆定律得,Rx的测量值为R= = =100 Ω,Rx的真实值为Rx=R-R内=100 Ω-0.2 Ω=99.8 Ω,即Rx的测量值比真 实值大,故A、B错误;由于电压表与电流表示数之比为待测 电阻和电流表内阻之和,因此要使Rx的测量值更接近真实值 可减小电流表的内阻,故C正确;由题图可知,Rx与电流表串联 后与电压表并联,电流表测通过Rx的电流,电压表测Rx和电流 表两端的总电压,即电压表示数等于Rx和电流表两端的总电 压,故D错误。
10.(跨学科·物理学与社会发展)(2023江苏扬州中考,19,  )小锋设计如图所示的电路来判断梅雨季节教室里相对湿度的变化。选用的器材有:3 V电源、湿度传感器(其电阻RS的阻值随相对湿度的增大而减小)、定值电阻R=2×103 Ω、一只电压表(量程为0~3 V)等。当相对湿度为40%时,RS=1×103 Ω,电压表示数为2 V,则电压表是并联在　　　    的两端。当电压表示数变大时,教室里相对湿度在　     。
解析　当相对湿度为40%时,RS=1×103 Ω,总电阻为R总=RS+R= 1×103 Ω+2×103 Ω=3×103 Ω,所以,电路中的电流为I= = =1×10-3 A;湿度传感器RS与定值电阻R两端的电压分别为US=IRS=1×10-3 A×1×103 Ω=1 V,UR=IR=1×10-3 A×2×103 Ω=2 V,已知电压表示数为2 V,则电压表并联在定值电阻R的两 端;当电压表示数变大时,根据I= 可知,电路中的电流变大,电路中的总电阻变小;根据串联电路的总电阻等于各用电器
的电阻之和可知,电阻RS的阻值变小,由于电阻RS的阻值随相对湿度的增大而减小,则教室里的相对湿度变大。
11.(新考法·分析论证) (2023江苏盐城中考,26,  )小红用如图所示的电路测量小灯泡正常发光时的电阻。所选器材有:干电池两节、电流表、电压表、正常工作电压为2.5 V的小灯泡、开关、“50 Ω    1.5 A”的滑动变阻器各一只、导线若干。
(1)用笔画线代替导线将图甲中的电路连接完整。(2)连接好电路,将滑动变阻器的滑片移至最　    端。闭合开 关,移动滑动变阻器的滑片,直至电压表的示数是　    V时,读 出电流表的示数如图乙所示,为　    A,小灯泡正常发光时的 电阻约为　    Ω(保留一位小数)。
(3)小红想测量小灯泡灯丝在常温时的电阻大小,于是设计方 案:移动滑动变阻器的滑片,直至灯丝不发光,读出电流表和 电压表的示数,计算出电阻的大小,你认为小红的方案是否正 确?　　    。判断的依据是          。
 实验过程中,由于电流的热效应, 
灯丝的温度会升高,测出的不是常温下灯丝的电阻
解析    (1)本实验中,电压表应与灯泡并联,小灯泡正常工作 电压为2.5 V,则电压表选择0~3 V的量程,如图所示(答案不唯 一);(2)为了保护电路,应将滑动变阻器的滑片移至最大阻值 处,所以把滑片移至最左端;为了测量小灯泡正常发光时的电 阻,应移动滑片,直至电压表示数达到小灯泡的正常工作电压 2.5 V,读出此时电流表的示数为0.28 A,则小灯泡正常发光时 的电阻:R= = ≈8.9 Ω;(3)实验过程中,由于电流的热效应,灯丝的温度会升高,测出的不是常温下灯丝的电阻,所以 小红的方案不正确。
12.(2024江苏连云港海州月考,28,  )如图甲为湿度表的简化工作原理图,电源电压恒为6 V,定值电阻R0=5 Ω;R为湿敏电阻,其阻值R随环境相对湿度的变化如图乙所示,电压表量程为“0~3 V”;电流表量程为“0~0.6 A”。闭合开关S,在保证两表安全的情况下:(1)相对湿度增加,电流表的示数如何变化,说明理由。(2)当电路中电流表的示数为400 mA时,电阻R的阻值为多少?(3)当环境的相对湿度为60%时,电压表的示数为多少?
解析    (1)由电路图可知,闭合开关S,R0与R串联,电压表测R0 两端的电压,电流表测电路中的电流。由图乙可知,当环境的 相对湿度增加时,R的阻值减小,串联电路总电阻等于各分电 阻之和,则串联电路的总电阻减小,由I= 可知电路中的电流增大,即电流表示数变大。(2)当电路中电流表的示数为400 mA时电路的总电阻为R总= = =15 Ω,由串联电路的电阻规律可知,电阻R的阻值为R=R总-R0=15 Ω-5 Ω=10 Ω。
(3)由图乙知当环境的相对湿度为60%时,湿敏电阻的阻值为7.5 Ω,此时电路的电流为I'= = =0.48 A,R0两端的电压为U0=I'R0=0.48 A×5 Ω=2.4 V,即电压表的示数为2.4 V。
13.小明同学想测量某一未知定值电阻的阻值,用到的器材有 电源、电流表、电压表、滑动变阻器、待测电阻Rx、开关 各1个,导线若干。  
(1)连接电路过程中,为保护电路,开关要　　　    ;闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至　    (选填“A”或“B”)端。(2)闭合开关后,发现电压表无示数,电流表有示数,原因可能 是　　　　　 　    。(3)若在实验时电流表短接,已知滑动变阻器的最大阻值为R0, 也能测出Rx的阻值。具体操作:将滑动变阻器调到最大阻值 处,闭合开关,读出电压表的示数为U1,再将滑动变阻器调到 最小阻值处,读出电压表的示数为U2,待测电阻Rx=　 　    (用 U1、U2、R0表示)。
Rx短路(或电压表短路、电压表断路)
解析    (1)为了保护电路,连接电路过程中,开关要断开;闭合 开关前,应将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处,即B端;(2)闭 合开关后,发现电流表有示数,说明电路是通路;电压表无示 数,说明与电压表并联的电路短路(或电压表短路、电压表断 路),即原因可能是Rx短路(或电压表短路、电压表断路);(3)将 滑动变阻器调到最小阻值处,此时电路为Rx的简单电路,电压 表测电源电压,为U2;将滑动变阻器调到最大阻值处,此时Rx与