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四川省中考物理考点复习教案:第15讲 欧姆定律
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第15讲 欧姆定律
第1课时 探究电流和电压、电阻的关系
实验 探究电流和电压、电阻的关系
(2019·南充阆中市三模节选)小明用图1所示的电路探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”,图2是小明未完成连接的实验电路.
图3
(1)电压表应选择__0~3__V__的量程;现要求滑动变阻器滑片向左移动时,电流表示数增大.请你用笔画线代替导线,完成图2中实验电路的连接.
解:
(2)小明按要求正确连接电路后,闭合开关,发现电压表指针偏转到满刻度的位置.其原因可能是__电阻R断路(或滑动变阻器短路)__.(写出一个)
(3)小明在实验中通过调节滑动变阻器滑片,测出通过电阻R的不同电流和对应的电压值,如下表所示.
U/V
0.5
1.0
1.6
1.9
2.5
3.0
I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
请根据表中数据在图3中画出电阻R的U-I关系图象.
解:
(4)由电阻R的U-I关系图象你得出的结论是__在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比__.
(5)小明想将定值电阻换成小灯泡来完成以上实验.但老师却说这种方案不可行,因为__灯泡的电阻不是定值,它随温度升高而增大__.
(2019·泸州江阳区一模)在探究“电流与电阻的关系”实验中,电路图如图甲所示,已知电源电压为7.5 V,滑动变阻器滑片向左端移动时电路中的电流变大.多数组的同学根据实验桌上的五只不同阻值的定值电阻的实验数据描绘出如图乙所示的电流与电阻的关系图象.
(1)在连接好电路后,开关闭合之前滑动变阻器的滑片应该置于最__右__(填“左”或“右”)端.
(2)由图可知,当AB两点间的电阻由15 Ω替换成10 Ω以后,滑片应该__向左__(填“向左”“向右”或“不”)移动,直到电压表的示数为__3__V.
(3)为测出图乙所示的五组实验数据,滑动变阻器的最大阻值应该不小于__45__Ω.
(4)同学们由图乙得出结论:电压一定时,__电流与电阻__(填“电流与电阻”或“电阻与电流”)成反比.
(5)当AB两点间的电阻为30 Ω时,滑动变阻器消耗的电功率为__0.45__W.
1.(2019·宜昌)用如图所示电路研究电流跟电压的关系.为了改变定值电阻R两端电压,设计了三种方案.甲:先后将不同节数的干电池串联接入MN;乙:将电池与滑动变阻器串联接入MN;丙:将电池先后与不同定值电阻R′串联接入MN.可行的方案是(D)
A.仅有甲 B.仅有乙
C.仅有甲、乙两种 D.甲、乙、丙都可行
2.物理兴趣小组的同学们在探究“电流与电阻的关系”的实验中,设计了图甲所示的电路.已知电源电压为6 V保持不变,所给的定值电阻的阻值分别为10 Ω、20 Ω、30 Ω、40 Ω.
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移至__B__(填“A”或“B”)端.
(2)将10 Ω的电阻接入电路,调节滑动变阻器,使电压表示数为2.5 V,电流表指针位置如图乙所示,则电流表读数为__0.26__A.他们将10 Ω的定值电阻换成20 Ω的定值电阻后,应将滑动变阻器R′的滑片P向__B__(填“A”或“B”)端移动到适当位置,使定值电阻两端的电压为__2.5__V.
(3)为了使所给的四个定值电阻都能进行实验,所选滑动变阻器R′的型号最适合的是__A__.
A.60 Ω 2 A B.40 Ω 2 A
第2课时 欧姆定律的应用
欧姆定律及其应用
1.欧姆定律
(1)内容:导体中的电流,跟导体两端的电压成__正比__,跟导体的电阻成__反比__.
(2)公式:I=____,变形公式为U=__IR__,R=____.
【提示】 (1)对应关系:定律中电流、电压和电阻是针对同一导体或同一段电路在同一时刻而言的.(2)因果关系:电流随电压和电阻的变化而变化,即电压、电阻是因,电流是果.所以“导体的电阻与导体中的电流成反比”这个说法是错误的.
2.串、并联电路中电流、电压、电阻的关系
类型
串联电路
并联电路
电流
I=I1=I2
I=I1+I2
电压
U=U1+U2
U=U1=U2
电阻
R=R1+R2
=+
R=
比例分配
串联分压:U1∶U2=R1∶R2
并联分流:I1∶I2=R2∶R1
重难点 动态电路
类型1 滑动变阻器类
定值电阻和滑动变阻器串联模型:
甲
【考向1 定性分析】
如上图甲所示的电路中,电源电压恒定,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向b移动过程中,电流表示数__变小__,电压表示数__变大__.(填“变大”或“变小”)
【考向2 定量计算】
如图甲所示的电路中,电源电压恒定,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P由a向b移动过程中,记录电压表和电流表的示数,采集多组数据后,画出的U-I关系图象如图乙所示,则滑动变阻器的最大阻值是__35__Ω,电源电压U是__8__V,定值电阻R0的阻值是__5__Ω.
乙 变式训练题图
【变式训练】 如图所示,滑动变阻器的滑片在某两点间移动时,电流表的示数范围在1 A至2 A之间,同时电压表的示数范围在6 V至9 V之间.当电流为1 A时,电压表的示数是__9__V;定值电阻R的阻值为__3__ Ω;电源电压是__12__V.
类型2 开关类
(2019·阜新)如图所示电路,电源电压恒定为3 V,R2=10 Ω,当S1闭合,S2、S3断开时,电流表示数为0.6 A,R1阻值为__5__Ω;S2闭合,S1、S3断开时,电压表示数为__2__V;S1、S3闭合,S2断开时,电流表示数为__0.6__A.
实验 伏安法测电阻
(2019·自贡)小聪同学用伏安法测电阻,实验电路图如图甲所示.
(1)该实验的原理是__R=__.
(2)闭合开关S前,滑动变阻器滑片P应置于__b__(填“a”或“b”)端.
(3)假如小聪同学用完好的器材按如图甲所示实验电路图正确连接电路,实验时正确操作,刚一“试触”,就发现电流表的指针迅速摆动到最大刻度,其原因可能是:
①__电源电压过大__;
②__选用电流表的量程太小__.
(4)调整后,小聪同学重新按图甲所示的实验电路图正确连接电路,进行实验,某次实验中电压表示数如图乙所示,电流表示数如图丙所示,被测电阻Rx=__8__Ω.
(5)若滑动变阻器的最大阻值为R,被测电阻的阻值为Rx,实验过程中电流表突然损坏,不能正常使用了,他想出一个方法,在撤掉电流表的情况下,利用现有的器材,也能测出电阻Rx的阻值.
实验步骤如下:
①将滑动变阻器滑片移到a端,闭合开关S,读出电压表的读数,记为U;
②__将滑动变阻器滑片移到b端,闭合开关S,读出电压表的读数,记为U1__;
③则被测电阻Rx的阻值为:Rx=____(写出表达式).
1.(2019·海南)如图所示是某电子秤内部简化电路图.R0是定值电阻,Rx是压敏电阻,阻值随压力增大而减小,电源电压保持不变.闭合开关,当Rx上压力增大时,随之减小的是(C)
A.通过Rx的电流 B.通过R0的电流
C.Rx两端的电压 D.R0两端的电压
2.(2019·德阳旌阳区二模)如图所示,电路中电源电压不变,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器.当开关闭合,滑动变阻器滑片向右移动一小段距离后,以下说法正确的是(C)
A.电压表V1和电流表A示数都增大
B.电压表V1与电流表A示数的比值增大
C.电压表V2与电流表A示数的比值变小
D.电压表V2与电压表V1示数的比值变小
3.(2018·眉山)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关后,两灯都能正常工作,灯L1、L2的电阻之比为R1∶R2=1∶2,此时甲、乙两电表示数之比为(D)
A.2∶1 B.1∶2 C.3∶2 D.2∶3
4.(2019·南充阆中市三模)如图所示的电路,电源电压为9 V,断开开关S后,电压表示数为6 V,电流表示数为0.5 A,可知小灯泡灯丝的电阻为__6__Ω;闭合开关S后,电流表示数为__0.75__A.(忽略灯丝电阻变化)
5.电路元件A和B中的电流与两端电压关系如图.由图可知,A的电阻是__5__Ω.若将A、B并联后接在电压为2 V的电源两端,干路中的电流是__0.6__A.
第15讲 欧姆定律
第1课时 探究电流与电压、电阻的关系
命题点1 探究电流与电压的关系
1.(2019·巴中)同学们想探究“导体中电流跟导体两端电压的关系”.
(1)小明同学通过学习知道了__电压__是形成电流的原因,因此做出了如下三种猜想:
A.电流跟电压成反比
B.电流跟电压成正比
C.电流跟电压无关
(2)为了验证猜想,小明设计了如图甲所示的电路图,其中电源为三节新干电池,电阻R为10 Ω,滑动变阻器R′标有“50 Ω 1 A”字样,电压表电流表均完好.
①根据图甲电路图将图乙实物电路连接完整.
解:
②闭合开关前,小明应将滑动变阻器滑片移到__最大__(填“最大”或“最小”)阻值处.
③他检查实物电路时发现电压表、电流表位置互换了,若闭合开关电流表__不会__(填“会”或“不会”)被烧坏.
④排除故障后小明进行了实验,得到表格中的实验数据.分析数据,可得出的正确结论是:电阻一定时,__通过导体的电流与导体两端的电压成正比__.
实验次数
1
2
3
电压U/V
2
2.6
3
电流I/A
0.20
0.26
0.30
(3)小明还想用这个电路测量小灯泡的额定功率,于是他将电阻R换成一只额定电压是4 V的小灯泡(阻值约为13 Ω),并将电压表更换为0~15 V的量程,闭合开关S后,调节滑片至电压表示数为4.0 V时,电流表示数如图丙所示为__0.3__A,小灯泡的额定功率为__1.2__W.
命题点2 探究电流与电阻的关系
2.(2019·甘孜)在做“探究导体中电流跟电阻的关系”的实验中,实验器材有:学生电源(6 V)、电流表、电压表、定值电阻四个(5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω各一个)、滑动变阻器(10 Ω 2 A)、开关、导线若干.实验电路如图甲所示.
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于__b__(填“a”或“b”)端.
(2)在探究电流与电阻的关系的实验过程中,当A、B两点间的电阻R由5 Ω更换为10 Ω后,为了保证A、B间的电压不变,应该缓慢将变阻器的滑片向__b__(填“a”或“b”)端移动.
(3)利用收集到的多组数据,作出了电流I随电阻R变化的关系图象,如图乙所示.由此可知:当电压一定时,电流与电阻成__反__比.
(4)由图乙可知,实验过程中,A、B间的电压为__4__V.
1.如图是“探究电流与电压的关系”的电路:
(1)请在方框中画出相应的电路图.
(2)通过实验记录电流表、电压表的示数如下表所示.(R=10 Ω)
实验序号
1
2
3
4
5
电压U/V
2.0
2.2
2.4
2.6
3.0
电流I/A
0.20
0.22
0.24
0.26
0.30
对表中数据进行分析,可归纳得出的结论是__在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比__.
2.(2019·潍坊)在“探究电流与电阻的关系”实验中,某小组利用电阻箱连接了如图甲所示的实物电路(电源电压恒为6 V).
(1)用笔画线代替导线将图甲中电路连接完整(要求滑动变阻器滑片向B端滑动时接入电路的阻值变大).
解:
(2)将第一次实验得到的数据填入表格,然后将电阻箱接入电路的阻值由10 Ω调至20 Ω,滑动变阻器的滑片向__B__(填“A”或“B”)端移动,直到__电压表的示数为4__V__为止,此时电流表指针位置如图乙所示,其示数为__0.2__A.
序号
电压/V
电阻/Ω
电流/A
1
4
10
0.4
2
20
(3)根据以上实验数据得出结论:电流与电阻成反比.
请对上述探究写出一条改进性建议:__进行多次实验(或结论中添加“电压一定”的前提)__.
(4)再次改变电阻箱阻值,发现无论怎样调节滑动变阻器都不能达到实验要求,若电路无故障,则引起这种情况的原因可能是__电阻箱的阻值调得太大(或滑动变阻器的最大阻值太小)__.
3.(2019·荆州)小阳利用如图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”.已知电源电压为 4.5 V 且保持不变,实验用到的定值电阻阻值分别为 25 Ω、20 Ω、15 Ω、10 Ω、5 Ω,滑动变阻器的规格为“0~50 Ω”.
(1)如图乙所示的实物电路中存在连线错误,而且只要改接一根导线就可以了,请你把接错的那根导线打上“×”,再画线把它改到正确位置上(导线不允许交叉).
解:
(2)电路改正以后,闭合开关前应将滑动变阻器滑片调至最__右__(填“左”或“右”)端.
(3)连接好电路后,如果将电流表和电压表在电路中交换位置,则闭合开关后,会发现两表中只有__电压__(填“电流”或“电压”)表有示数.
(4)为了用上所有的定值电阻正确完成五次实验,应利用滑动变阻器控制定值电阻两端的电压至少保持__1.5__V 不变.
(5)实验中将 5 Ω的定值电阻更换为 10 Ω的定值电阻后,闭合开关,应将滑动变阻器滑片向__右__(填“左”或“右”)适当滑动,使电压表示数恢复到原来的值.
(6)小阳同学每次随机选取一个定值电阻,进行了五次实验,根据所得数据画出电流与电阻关系的图象如图丙所示,且实验中各电路元件完好,读数、记录均正确.但老师发现五次实验中有一次未移动滑动变阻器滑片控制电压表示数一定,根据图丙中的数据分析,阻值为__20__Ω的定值电阻连入电路时未移动滑片,这次实验之前的那一次实验,小阳选取的是阻值为__10__Ω的定值电阻.
4.(2019·黑龙江)某学习小组在“探究通电导体中电流与电阻的关系”的实验中,小明连接了如图甲所示的电路(电源电压保持4.5 V不变).
(1)用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片P向左移动,电路中电流变大,导线不得交叉).
解:
(2)连接好电路,闭合开关,发现电压表示数接近电源电压,电流表几乎无示数,则故障为定值电阻R__断路__(填“短路”或“断路”).
(3)图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图象,由图象可知R两端的电压为__3__V;当R的电阻由5 Ω更换为10 Ω时,闭合开关后,为使R两端的电压__不变__(填“改变”或“不变”),滑动变阻器的滑片应向__右__(填“左”或“右”)端滑动;若实验中R的阻值分别是5 Ω、10 Ω、15 Ω,则滑动变阻器的最大阻值至少是__7.5__Ω.
5.在探究“电流与电压的关系”的实验中,器材有:滑动变阻器(30 Ω 2 A)、开关、电源(电压恒为6 V)、电流表、电压表、阻值为5 Ω的定值电阻各一个,导线若干.
(1)图甲是小明连接的实物电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”,并画出正确的连线.
解:
(2)闭合开关前,小明发现电流表的指针如图乙所示,出现这个现象的原因是__电流表指针未调零__.
(3)实验中通过调节滑动变阻器滑片P,测出通过定值电阻R的不同电流和对应的电压值如表所示,老师看后说其中第一组数据是拼凑的.老师的判断依据是__滑动变阻器最大阻值太小,定值电阻两端电压不能达到0.5__V__.
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
(4)完成实验后,老师让小明用该电路继续探究“电流与电阻的关系”,他选了三个定值电阻(10 Ω、20 Ω、30 Ω).先将10 Ω电阻接入电路,调节滑动变阻器滑片使电压表示数为2.5 V;再将10 Ω的电阻换成20 Ω的电阻,调节滑动变阻器滑片使电压表的示数为2.5 V;他继续换成30 Ω的电阻时,发现无论怎样调节滑动变阻器滑片都无法使电压表示数为2.5 V.为了完成实验,小明设计了两个调整方案,请你帮他填写完整.
A.如果只更换滑动变阻器,则更换的滑动变阻器最大阻值应不小于__42__Ω.
B.如果只降低电源电压,他应控制电源电压的范围是__2.5~5__V__.
第2课时 欧姆定律的应用
命题点1 欧姆定律的相关计算
1.(2017·南充)如图所示,电源电压恒为6 V,R1是定值电阻,A、B是滑动变阻器R2的两端.闭合开关,当滑片P在A端时,电流表的示数为0.6 A;当滑片P移到B端时,电流表的示数为0.2 A.则R1和滑动变阻器R2的最大阻值分别是(B)
A.10 Ω,15 Ω B.10 Ω,20 Ω
C.10 Ω,30 Ω D.30 Ω,10 Ω
第1题图 第2题图
2.(2016·德阳)两定值电阻甲、乙中的电流与电压关系如图所示,现将甲和乙串联后接在电压为6 V的电源两端,下列分析正确的是(B)
A.乙两端的电压是2 V
B.甲消耗的电功率等于0.8 W
C.甲中的电流大于乙中的电流
D.甲、乙两端的电压之比为2∶1
3.(2019·凉山)如图所示,阻值为4 Ω的电阻R1与阻值为2 Ω的电阻R2并联,电流表的示数为3 A,则通过电阻R1与R2的电流之比为__1∶2__,电源电压为__4__V.
4.(2018·南充)一个电压恒定的电源,在其两端只接入一只电阻值为12 Ω的电阻R1,电流是0.5 A.如果在电阻R1两端并联一个电阻值为8 Ω的电阻R2,并联电路的总电流变为__1.25__A;若将R2改为与R1串联在原电路中,电路中电流为__0.3__A.
5.(2017·德阳)两个电阻甲和乙,规格分别为“6 V 0.3 A”和“4 V 0.4 A”,将它们串联接入3 V的电路中,则甲、乙两电阻两端的电压之比为__2∶1__;将它们并联接入同样的电路中,通过甲、乙两电阻的电流之比为__1∶2__.
6.(2016·南充)在如图所示的电路中,电源电压保持不变.开关S闭合后,滑片P在滑动变阻器R2的某两点之间滑动的过程中,电流表的示数变化范围是1~2 A,电压表的示数变化范围是4~8 V,则定值电阻R1=__4__ Ω,电源电压U=__12__ V.
命题点2 动态电路定性分析
7.(2018·德阳)如图所示,电源的电压不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向左端移动过程中,下列说法正确的是(B)
A.电流表A的示数减小,电压表V的示数增大
B.电流表A的示数增大,电压表V的示数减小
C.电流表A和电压表V的示数都减小
D.电流表A和电压表V的示数都增大
8.(2019·巴中)如图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片向左移动时,下列判断正确的是(A)
A.电路总功率变小
B.电压表示数变大
C.电压表与电流表示数的比值不变
D.电流表示数变大
9.(2019·德阳)如图的电路,电源电压保持不变,R为定值电阻.下列说法正确的是(B)
A.开关闭合前,电压表和电流表均无示数
B.开关闭合后,滑片P向右移动的过程中,电压表的示数变小
C.开关闭合后,滑片P向右移动的过程中,R的功率变大
D.开关闭合后,滑片P向右移动的过程中,电压表与电流表示数的比值变小
10.(2018·广元)根据交通部门统计,我国每年的交通事故中很多都是酒驾造成的,所以现在交警加大了对酒驾的打击力度.图甲是酒精浓度测试仪的原理图,R为酒精气体传感器,其阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图乙,R0为定值电阻,电源电压不变,当被检测者酒精浓度增加时(B)
甲 乙
A.电流表的示数减小 B.电压表的示数增大
C.电路总电阻增大 D.电路总功率减小
11.(2019·达州)如图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(A)
,A) ,B)
,C) ,D)
命题点3 测电阻
12.(2019·雅安)如图所示,是小明测量未知电阻Rx的实验电路,电源电压不变,其中R0为阻值已知的定值电阻.当闭合开关S1和S2时,电流表示数为I1;当只闭合开关S1时,电流表示数为I2.则下列四个选项中,Rx的表达式正确的是(D)
A.Rx= B.Rx=
C.Rx=R0 D.Rx=R0
13.(2019·南充)如图是“测量小灯泡电阻”的实验装置,电源电压恒为6 V,小灯泡的额定电压为3.8 V.
(1)检查无误后,闭合开关,滑动变阻器的滑片向左移动,请写出电流表、电压表的示数变化情况:__电流表示数变大,电压表示数变大__.
(2)移动滑片获得了表格中的实验数据:
实验次数
发光情况
电压
U/V
电流
I/A
灯丝电阻
R/Ω
1
刚发光
1.5
0.2
2
暗
2.5
0.30
8.3
3
亮
3.8
0.42
9.0
请计算出第1次实验时灯丝的电阻,R1=__7.5__Ω.
(3)分析数据及实验现象可知:灯越亮,灯丝电阻越大,说明灯丝的电阻与__温度__有关.
(4)现电压表0~15 V量程损坏,而0~3 V量程完好,在不增减器材的情况下,请设计测量小灯泡额定功率的实验,写出必要的调整步骤:__将电压表并联在滑动变阻器两端,当电压表示数为2.2__V时,灯正常发光,记下此时电流表示数,根据P=UI计算即可__.
练习1
1.关于欧姆定律,下列说法中正确的是(D)
A.通过导体的电流跟该导体的电阻成正比,跟该导体两端的电压成反比
B.当电压一定时,导体的电阻跟通过该导体的电流成反比
C.当通过导体的电流一定时,导体的电阻跟该导体两端的电压成正比
D.当电阻一定时,通过导体的电流跟它两端的电压成正比
2.(2019·青海)在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时,利用实验数据作出了如图所示的图象.根据图象,下列说法正确的是(B)
A.导体甲的电阻大于导体乙的电阻
B.通过导体乙的电流与其两端的电压成正比
C.当导体甲两端的电压为2 V时,通过导体甲的电流为0.2 A
D.将两导体并联后接在3 V的电源上时,干路中的电流为0.6 A
3.(2019·毕节)已知 R2<R1,按图中的四种不同接法,将两电阻接到同一电源两极间,则电路中电流最大的是(D)
A B C D
4.(2019·襄阳)在如图所示的电路中,电源电压保持不变.闭合开关S,电路正常工作.过了一会儿,灯L熄灭,两个电表中只有一个电表的示数变大,则下列判断中正确的是(D)
A.可能是灯L断路,电流表的示数变小
B.可能是电阻R短路,电压表的示数变大
C.可能是灯L短路,电压表的示数变大
D.可能是电阻R断路,电流表的示数变小
第4题图 第5题图
5.(2019·南充阆中市三模)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S闭合,滑动变阻器滑片P向右移动时,电流表和电压表示数的变化分别为(D)
A.电流表的示数变小,电压表的示数变大
B.电流表的示数变大,电压表的示数变小
C.电流表的示数变小,电压表的示数变小
D.电流表的示数变小,电压表的示数不变
6.(2018·临沂)如图所示的电路中,电流表A1的示数为0.5 A,A2的示数为0.3 A,电阻R2的阻值为10 Ω.下列说法正确的是(C)
A.通过电阻R1的电流为0.5 A
B.电源电压为5 V
C.电阻R1的阻值为15 Ω
D.若断开开关S2,电流表A1示数变大
7.(2019·赤峰)某段金属丝两端电压为6 V时,通过它的电流为0.3 A;当该金属丝两端电压降为4 V时,通过它的电流为__0.2__A;当该金属丝两端电压降为0 V时,它的电阻为__20__Ω.
8.两个定值电阻R1∶R2=2∶3,将它们并联接在一个电源上,通过它们的电流强度之比I1∶I2=__3∶2__,它们两端的电压之比U1∶U2=__1∶1__.
9.(2019·青岛)如图甲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变化曲线如图乙所示.闭合开关,驾驶员呼出的气体中酒精浓度越大,R2的阻值__越小__,电压表示数__越大__,当电压表示数达到一定值时,检测仪发出报警信号.
第9题图 第10题图
10.(2018·南充一模)如图所示,电源电压不变,R1=8 Ω、R2=12 Ω.当S1闭合、S2断开,①、②都是电流表时,两表示数之比是__2∶5__,当S1、S2都闭合,①、②都是电压表时,两表示数之比是__5∶3__.
11.如图所示,定值电阻R1=10 Ω,R2=20 Ω,只闭合开关S2时,电流表示数为0.2 A;若开关S1和S3闭合、S2断开时,电流表示数为__0.9__A.
12.如图甲所示,电源电压保持不变,当闭合开关S,滑动变阻器滑片P从a端移到b端,两电表示数变化关系用图乙线段AB表示,求:
(1)电源电压;
(2)滑片P滑到ab中点时电流表的示数.
解:(1)当滑动变阻器滑片在a端时,R1与滑动变阻器串联,由串联电路电压规律有U=U1+U2,由乙图可得电源电压:U=U1+U2=0.2 A·R1+4 V ①
当滑动变阻器滑片在b端时,滑动变阻器接入电路中的电阻为0(即滑片在b端)时,电路为R1的简单电路,电路中的电流最大,由图乙可知,此时电路中的电流I1=0.6 A,由I=可得,电源电压:
U=I1R1
解①②得R1=10 Ω U=6 V②
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,由图乙可知,此时电路中的电流I2=0.2 A,电压表的示数U2=4 V,则滑动变阻器的最大阻值:R2===20 Ω
滑片P滑到ab中点时,电流表的示数:
I===0.3 A
13.(2019·齐齐哈尔)如图所示的电路,电源电压保持不变,R1=10 Ω,闭合开关S,滑动变阻器滑片P在最右端时,电流表的示数为0.25 A;把滑片P移到中点时,电流表的示数为0.4 A,则下列选项正确的是(D)
A.滑片P在最右端时,通过R1、R2的电流之比为5∶8
B.滑片P在最右端时,R1、R2两端电压之比为3∶1
C.滑动变阻器的最大阻值为40 Ω
D.电源电压为10 V
14.(多选)(2019·泸州江阳区一模)如图所示电路,电源两端的电压为7.5 V,且保持不变.小灯泡L上标有“6 V 3 W”的字样,滑动变阻器的铭牌上标有“10 Ω 1 A”的字样,电流表量程为0~0.6 A,电压表量程为0~3 V.不考虑灯丝电阻随温度的变化.闭合开关S后,要求灯L两端的电压不超过额定电压,且两电表的示数均不超过各自的量程,则下列说法正确的是(CD)
A.电路中允许通过的最大电流是 0.6 A
B.小灯泡电功率的最大变化量是 2.4 W
C.电压表的示数变化范围是 1.5~3 V
D.滑动变阻器允许接入的阻值范围是 3~8 Ω
第14题图 第15题图
15.(2019·衡阳)如图所示,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2 V变化到6 V,而电压表V2示数从4 V变化到0,则电流表示数从0.2 A变化到__0.6__A,R=__10__Ω.
练习2
1.(2019·玉林)已知光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小.如图所示,R为光敏电阻,闭合开关,逐渐减弱光敏电阻的光照强度,下列说法正确的是(C)
A.电流表和电压表的示数均变小
B.电流表和电压表的示数均变大
C.电流表的示数变小,电压表的示数变大
D.电流表的示数变大,电压表的示数变小
第1题图 第2题图
2.(2019·呼和浩特)如图所示,电源电压一定.关于电路的工作情况,下列说法正确的是(B)
A.同时闭合两个开关,通过两只灯泡的电流是相同的
B.若先闭合S1,再闭合S2,电压表读数不变、电流表读数变大
C.若电压表和电流表位置对调,闭合S1、S2后,两表都会被烧坏
D.若灯L1被短路,闭合S1、S2后,灯L1不亮,灯L2亮,电流表损坏
3.电阻R1的阻值为10 Ω,将它与R2并联后,总电阻为5 Ω,若将R1与R2串联,则总电阻为(D)
A.5 Ω B.10 Ω C.15 Ω D.20 Ω
4.如图所示的电路中,电源电压不变,闭合开关S1、S2,电压表示数为U1;接着只断开开关S2,此时电压表示数为U2,若已知U1∶U2=3∶2,则电阻R1和R2的阻值之比是(D)
A.3∶2
B.3∶1
C.1∶2
D.2∶1
5.(2019·淮安)如图(a)所示是电阻甲和乙的I-U图象,(b)、(c)是它们的部分电路连接示意图,下列说法错误的是(B)
A.当电阻乙两端电压为2.5 V时,它的阻值和甲的阻值相等
B.图(b)中,当电压U为3 V时,乙的电阻为5 Ω
C.图(c)中,当电压U为2 V时,干路总电流为0.6 A
D.图(c)中,在电压U从0增大到2.5 V的过程中,通过甲、乙两电阻的电流之差先变大后变小
6.(2018·广东)如图1所示,电源电压保持不变,闭合开关时,滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图2所示,下列说法不正确的是(C)
A.电源电压是9 V
B.定值电阻R的阻值是6 Ω
C.滑动变阻器的阻值范围是0~18 Ω
D.若定值电阻R出现接触不良时,电流表示数为0,电压表示数为9 V
7.将未知电阻R与阻值为10 Ω的定值电阻串联后接到3 V电源上,通过R的电流为0.1 A,则R=__20__Ω.若将两电阻并联接在原电路两端,则干路电流为__0.45__A.
8.(2019·泰州)如图甲,定值电阻R2的阻值为40 Ω.闭合开关,电流表A1、A2的指针偏转均如图乙所示,则电流表A1的读数为__1.5__A,电流表A2的读数为__0.3__A,电源电压为__48__V,R1的阻值为__160__Ω.
9.(2019·襄阳)如图所示,电源电压保持不变,电阻R1=R2=R3=10 Ω,若只使R2、R3并联接入电路,则应闭合开关__S1、S2____,此时电流表的示数为I1;要使R1、R2串联,应断开开关S1、S2,此时电流表的示数为I2,则I1∶I2=__4∶1__.
10.甲、乙两地相距30 km,在甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线,已知输电线的电阻与其长度成正比,现输电线在某处发生了短路,为确定短路位置,甲地检修员先用如图所示的测量仪接入AB时,电流表的示数为0.2 A,乙地检修员后用相同的测量仪接入CD时,电流表的示数为0.3 A.则短路位置离甲地(A)
A.18 km B.15 km C.12 km D.10 km
11.(2019·德阳模拟)如图所示,电源电压不变,闭合开关S,当滑动变阻器滑片P向右移动时(D)
A.电流表A1示数变小,电压表V示数变小
B.电流表A2示数变大,电压表V示数变大
C.电压表V示数与电流表A1示数比值不变
D.电压表V示数与电流表A2示数比值不变
12.(2018·咸宁)如图甲所示的电路中,电源电压恒定不变,图乙是小灯泡L和定值电阻R1的电流与电压关系的图象.当只闭合S1、S2时,电压表示数为2 V;当只闭合S2、S3时,电压表示数为4 V.则电源电压U=__8__V,R2=__5__Ω.
13.(2019·德阳旌阳区二模)如图所示,把一个未知电阻Rx与一个阻值为10 Ω的电阻R串联接到某恒稳电源上后,闭合开关S,电流表的示数为0.3 A;断开开关S,将10 Ω电阻换成20 Ω后再闭合开关,电流表的示数变为0.2 A,则未知电阻Rx的值是__10__Ω,电源电压为__6__V.
14.如图所示,R1=25 Ω,小灯泡L的规格为“2.5 V 0.3 A”,电源电压保持不变.(不考虑灯丝电阻变化)
(1)S1、S2都断开时,小灯泡L正常发光,求电源电压.
(2)S1、S2都闭合时,电流表示数变为0.6 A,求R2的阻值.
解:(1)S1、S2都断开时,R1与L串联,小灯泡L正常发光,两端的电压UL=2.5 V,电路中的电流I=0.3 A,由I=可得,R1两端电压:
U1=IR1=0.3 A×25 Ω=7.5 V
电源电压:U=UL+U1=2.5 V+7.5 V=10 V
(2)S1、S2都闭合时,R1与R2并联,电流表测干路电流,则通过R1的电流:
I1===0.4 A
通过R2的电流:
I2=I′-I1=0.6 A-0.4 A=0.2 A
则R2的阻值:R2===50 Ω
第15讲 欧姆定律
第1课时 探究电流和电压、电阻的关系
实验 探究电流和电压、电阻的关系
(2019·南充阆中市三模节选)小明用图1所示的电路探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”,图2是小明未完成连接的实验电路.
图3
(1)电压表应选择__0~3__V__的量程;现要求滑动变阻器滑片向左移动时,电流表示数增大.请你用笔画线代替导线,完成图2中实验电路的连接.
解:
(2)小明按要求正确连接电路后,闭合开关,发现电压表指针偏转到满刻度的位置.其原因可能是__电阻R断路(或滑动变阻器短路)__.(写出一个)
(3)小明在实验中通过调节滑动变阻器滑片,测出通过电阻R的不同电流和对应的电压值,如下表所示.
U/V
0.5
1.0
1.6
1.9
2.5
3.0
I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
请根据表中数据在图3中画出电阻R的U-I关系图象.
解:
(4)由电阻R的U-I关系图象你得出的结论是__在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比__.
(5)小明想将定值电阻换成小灯泡来完成以上实验.但老师却说这种方案不可行,因为__灯泡的电阻不是定值,它随温度升高而增大__.
(2019·泸州江阳区一模)在探究“电流与电阻的关系”实验中,电路图如图甲所示,已知电源电压为7.5 V,滑动变阻器滑片向左端移动时电路中的电流变大.多数组的同学根据实验桌上的五只不同阻值的定值电阻的实验数据描绘出如图乙所示的电流与电阻的关系图象.
(1)在连接好电路后,开关闭合之前滑动变阻器的滑片应该置于最__右__(填“左”或“右”)端.
(2)由图可知,当AB两点间的电阻由15 Ω替换成10 Ω以后,滑片应该__向左__(填“向左”“向右”或“不”)移动,直到电压表的示数为__3__V.
(3)为测出图乙所示的五组实验数据,滑动变阻器的最大阻值应该不小于__45__Ω.
(4)同学们由图乙得出结论:电压一定时,__电流与电阻__(填“电流与电阻”或“电阻与电流”)成反比.
(5)当AB两点间的电阻为30 Ω时,滑动变阻器消耗的电功率为__0.45__W.
1.(2019·宜昌)用如图所示电路研究电流跟电压的关系.为了改变定值电阻R两端电压,设计了三种方案.甲:先后将不同节数的干电池串联接入MN;乙:将电池与滑动变阻器串联接入MN;丙:将电池先后与不同定值电阻R′串联接入MN.可行的方案是(D)
A.仅有甲 B.仅有乙
C.仅有甲、乙两种 D.甲、乙、丙都可行
2.物理兴趣小组的同学们在探究“电流与电阻的关系”的实验中,设计了图甲所示的电路.已知电源电压为6 V保持不变,所给的定值电阻的阻值分别为10 Ω、20 Ω、30 Ω、40 Ω.
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移至__B__(填“A”或“B”)端.
(2)将10 Ω的电阻接入电路,调节滑动变阻器,使电压表示数为2.5 V,电流表指针位置如图乙所示,则电流表读数为__0.26__A.他们将10 Ω的定值电阻换成20 Ω的定值电阻后,应将滑动变阻器R′的滑片P向__B__(填“A”或“B”)端移动到适当位置,使定值电阻两端的电压为__2.5__V.
(3)为了使所给的四个定值电阻都能进行实验,所选滑动变阻器R′的型号最适合的是__A__.
A.60 Ω 2 A B.40 Ω 2 A
第2课时 欧姆定律的应用
欧姆定律及其应用
1.欧姆定律
(1)内容:导体中的电流,跟导体两端的电压成__正比__,跟导体的电阻成__反比__.
(2)公式:I=____,变形公式为U=__IR__,R=____.
【提示】 (1)对应关系:定律中电流、电压和电阻是针对同一导体或同一段电路在同一时刻而言的.(2)因果关系:电流随电压和电阻的变化而变化,即电压、电阻是因,电流是果.所以“导体的电阻与导体中的电流成反比”这个说法是错误的.
2.串、并联电路中电流、电压、电阻的关系
类型
串联电路
并联电路
电流
I=I1=I2
I=I1+I2
电压
U=U1+U2
U=U1=U2
电阻
R=R1+R2
=+
R=
比例分配
串联分压:U1∶U2=R1∶R2
并联分流:I1∶I2=R2∶R1
重难点 动态电路
类型1 滑动变阻器类
定值电阻和滑动变阻器串联模型:
甲
【考向1 定性分析】
如上图甲所示的电路中,电源电压恒定,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向b移动过程中,电流表示数__变小__,电压表示数__变大__.(填“变大”或“变小”)
【考向2 定量计算】
如图甲所示的电路中,电源电压恒定,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P由a向b移动过程中,记录电压表和电流表的示数,采集多组数据后,画出的U-I关系图象如图乙所示,则滑动变阻器的最大阻值是__35__Ω,电源电压U是__8__V,定值电阻R0的阻值是__5__Ω.
乙 变式训练题图
【变式训练】 如图所示,滑动变阻器的滑片在某两点间移动时,电流表的示数范围在1 A至2 A之间,同时电压表的示数范围在6 V至9 V之间.当电流为1 A时,电压表的示数是__9__V;定值电阻R的阻值为__3__ Ω;电源电压是__12__V.
类型2 开关类
(2019·阜新)如图所示电路,电源电压恒定为3 V,R2=10 Ω,当S1闭合,S2、S3断开时,电流表示数为0.6 A,R1阻值为__5__Ω;S2闭合,S1、S3断开时,电压表示数为__2__V;S1、S3闭合,S2断开时,电流表示数为__0.6__A.
实验 伏安法测电阻
(2019·自贡)小聪同学用伏安法测电阻,实验电路图如图甲所示.
(1)该实验的原理是__R=__.
(2)闭合开关S前,滑动变阻器滑片P应置于__b__(填“a”或“b”)端.
(3)假如小聪同学用完好的器材按如图甲所示实验电路图正确连接电路,实验时正确操作,刚一“试触”,就发现电流表的指针迅速摆动到最大刻度,其原因可能是:
①__电源电压过大__;
②__选用电流表的量程太小__.
(4)调整后,小聪同学重新按图甲所示的实验电路图正确连接电路,进行实验,某次实验中电压表示数如图乙所示,电流表示数如图丙所示,被测电阻Rx=__8__Ω.
(5)若滑动变阻器的最大阻值为R,被测电阻的阻值为Rx,实验过程中电流表突然损坏,不能正常使用了,他想出一个方法,在撤掉电流表的情况下,利用现有的器材,也能测出电阻Rx的阻值.
实验步骤如下:
①将滑动变阻器滑片移到a端,闭合开关S,读出电压表的读数,记为U;
②__将滑动变阻器滑片移到b端,闭合开关S,读出电压表的读数,记为U1__;
③则被测电阻Rx的阻值为:Rx=____(写出表达式).
1.(2019·海南)如图所示是某电子秤内部简化电路图.R0是定值电阻,Rx是压敏电阻,阻值随压力增大而减小,电源电压保持不变.闭合开关,当Rx上压力增大时,随之减小的是(C)
A.通过Rx的电流 B.通过R0的电流
C.Rx两端的电压 D.R0两端的电压
2.(2019·德阳旌阳区二模)如图所示,电路中电源电压不变,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器.当开关闭合,滑动变阻器滑片向右移动一小段距离后,以下说法正确的是(C)
A.电压表V1和电流表A示数都增大
B.电压表V1与电流表A示数的比值增大
C.电压表V2与电流表A示数的比值变小
D.电压表V2与电压表V1示数的比值变小
3.(2018·眉山)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关后,两灯都能正常工作,灯L1、L2的电阻之比为R1∶R2=1∶2,此时甲、乙两电表示数之比为(D)
A.2∶1 B.1∶2 C.3∶2 D.2∶3
4.(2019·南充阆中市三模)如图所示的电路,电源电压为9 V,断开开关S后,电压表示数为6 V,电流表示数为0.5 A,可知小灯泡灯丝的电阻为__6__Ω;闭合开关S后,电流表示数为__0.75__A.(忽略灯丝电阻变化)
5.电路元件A和B中的电流与两端电压关系如图.由图可知,A的电阻是__5__Ω.若将A、B并联后接在电压为2 V的电源两端,干路中的电流是__0.6__A.
第15讲 欧姆定律
第1课时 探究电流与电压、电阻的关系
命题点1 探究电流与电压的关系
1.(2019·巴中)同学们想探究“导体中电流跟导体两端电压的关系”.
(1)小明同学通过学习知道了__电压__是形成电流的原因,因此做出了如下三种猜想:
A.电流跟电压成反比
B.电流跟电压成正比
C.电流跟电压无关
(2)为了验证猜想,小明设计了如图甲所示的电路图,其中电源为三节新干电池,电阻R为10 Ω,滑动变阻器R′标有“50 Ω 1 A”字样,电压表电流表均完好.
①根据图甲电路图将图乙实物电路连接完整.
解:
②闭合开关前,小明应将滑动变阻器滑片移到__最大__(填“最大”或“最小”)阻值处.
③他检查实物电路时发现电压表、电流表位置互换了,若闭合开关电流表__不会__(填“会”或“不会”)被烧坏.
④排除故障后小明进行了实验,得到表格中的实验数据.分析数据,可得出的正确结论是:电阻一定时,__通过导体的电流与导体两端的电压成正比__.
实验次数
1
2
3
电压U/V
2
2.6
3
电流I/A
0.20
0.26
0.30
(3)小明还想用这个电路测量小灯泡的额定功率,于是他将电阻R换成一只额定电压是4 V的小灯泡(阻值约为13 Ω),并将电压表更换为0~15 V的量程,闭合开关S后,调节滑片至电压表示数为4.0 V时,电流表示数如图丙所示为__0.3__A,小灯泡的额定功率为__1.2__W.
命题点2 探究电流与电阻的关系
2.(2019·甘孜)在做“探究导体中电流跟电阻的关系”的实验中,实验器材有:学生电源(6 V)、电流表、电压表、定值电阻四个(5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω各一个)、滑动变阻器(10 Ω 2 A)、开关、导线若干.实验电路如图甲所示.
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于__b__(填“a”或“b”)端.
(2)在探究电流与电阻的关系的实验过程中,当A、B两点间的电阻R由5 Ω更换为10 Ω后,为了保证A、B间的电压不变,应该缓慢将变阻器的滑片向__b__(填“a”或“b”)端移动.
(3)利用收集到的多组数据,作出了电流I随电阻R变化的关系图象,如图乙所示.由此可知:当电压一定时,电流与电阻成__反__比.
(4)由图乙可知,实验过程中,A、B间的电压为__4__V.
1.如图是“探究电流与电压的关系”的电路:
(1)请在方框中画出相应的电路图.
(2)通过实验记录电流表、电压表的示数如下表所示.(R=10 Ω)
实验序号
1
2
3
4
5
电压U/V
2.0
2.2
2.4
2.6
3.0
电流I/A
0.20
0.22
0.24
0.26
0.30
对表中数据进行分析,可归纳得出的结论是__在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比__.
2.(2019·潍坊)在“探究电流与电阻的关系”实验中,某小组利用电阻箱连接了如图甲所示的实物电路(电源电压恒为6 V).
(1)用笔画线代替导线将图甲中电路连接完整(要求滑动变阻器滑片向B端滑动时接入电路的阻值变大).
解:
(2)将第一次实验得到的数据填入表格,然后将电阻箱接入电路的阻值由10 Ω调至20 Ω,滑动变阻器的滑片向__B__(填“A”或“B”)端移动,直到__电压表的示数为4__V__为止,此时电流表指针位置如图乙所示,其示数为__0.2__A.
序号
电压/V
电阻/Ω
电流/A
1
4
10
0.4
2
20
(3)根据以上实验数据得出结论:电流与电阻成反比.
请对上述探究写出一条改进性建议:__进行多次实验(或结论中添加“电压一定”的前提)__.
(4)再次改变电阻箱阻值,发现无论怎样调节滑动变阻器都不能达到实验要求,若电路无故障,则引起这种情况的原因可能是__电阻箱的阻值调得太大(或滑动变阻器的最大阻值太小)__.
3.(2019·荆州)小阳利用如图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”.已知电源电压为 4.5 V 且保持不变,实验用到的定值电阻阻值分别为 25 Ω、20 Ω、15 Ω、10 Ω、5 Ω,滑动变阻器的规格为“0~50 Ω”.
(1)如图乙所示的实物电路中存在连线错误,而且只要改接一根导线就可以了,请你把接错的那根导线打上“×”,再画线把它改到正确位置上(导线不允许交叉).
解:
(2)电路改正以后,闭合开关前应将滑动变阻器滑片调至最__右__(填“左”或“右”)端.
(3)连接好电路后,如果将电流表和电压表在电路中交换位置,则闭合开关后,会发现两表中只有__电压__(填“电流”或“电压”)表有示数.
(4)为了用上所有的定值电阻正确完成五次实验,应利用滑动变阻器控制定值电阻两端的电压至少保持__1.5__V 不变.
(5)实验中将 5 Ω的定值电阻更换为 10 Ω的定值电阻后,闭合开关,应将滑动变阻器滑片向__右__(填“左”或“右”)适当滑动,使电压表示数恢复到原来的值.
(6)小阳同学每次随机选取一个定值电阻,进行了五次实验,根据所得数据画出电流与电阻关系的图象如图丙所示,且实验中各电路元件完好,读数、记录均正确.但老师发现五次实验中有一次未移动滑动变阻器滑片控制电压表示数一定,根据图丙中的数据分析,阻值为__20__Ω的定值电阻连入电路时未移动滑片,这次实验之前的那一次实验,小阳选取的是阻值为__10__Ω的定值电阻.
4.(2019·黑龙江)某学习小组在“探究通电导体中电流与电阻的关系”的实验中,小明连接了如图甲所示的电路(电源电压保持4.5 V不变).
(1)用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片P向左移动,电路中电流变大,导线不得交叉).
解:
(2)连接好电路,闭合开关,发现电压表示数接近电源电压,电流表几乎无示数,则故障为定值电阻R__断路__(填“短路”或“断路”).
(3)图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图象,由图象可知R两端的电压为__3__V;当R的电阻由5 Ω更换为10 Ω时,闭合开关后,为使R两端的电压__不变__(填“改变”或“不变”),滑动变阻器的滑片应向__右__(填“左”或“右”)端滑动;若实验中R的阻值分别是5 Ω、10 Ω、15 Ω,则滑动变阻器的最大阻值至少是__7.5__Ω.
5.在探究“电流与电压的关系”的实验中,器材有:滑动变阻器(30 Ω 2 A)、开关、电源(电压恒为6 V)、电流表、电压表、阻值为5 Ω的定值电阻各一个,导线若干.
(1)图甲是小明连接的实物电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”,并画出正确的连线.
解:
(2)闭合开关前,小明发现电流表的指针如图乙所示,出现这个现象的原因是__电流表指针未调零__.
(3)实验中通过调节滑动变阻器滑片P,测出通过定值电阻R的不同电流和对应的电压值如表所示,老师看后说其中第一组数据是拼凑的.老师的判断依据是__滑动变阻器最大阻值太小,定值电阻两端电压不能达到0.5__V__.
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
(4)完成实验后,老师让小明用该电路继续探究“电流与电阻的关系”,他选了三个定值电阻(10 Ω、20 Ω、30 Ω).先将10 Ω电阻接入电路,调节滑动变阻器滑片使电压表示数为2.5 V;再将10 Ω的电阻换成20 Ω的电阻,调节滑动变阻器滑片使电压表的示数为2.5 V;他继续换成30 Ω的电阻时,发现无论怎样调节滑动变阻器滑片都无法使电压表示数为2.5 V.为了完成实验,小明设计了两个调整方案,请你帮他填写完整.
A.如果只更换滑动变阻器,则更换的滑动变阻器最大阻值应不小于__42__Ω.
B.如果只降低电源电压,他应控制电源电压的范围是__2.5~5__V__.
第2课时 欧姆定律的应用
命题点1 欧姆定律的相关计算
1.(2017·南充)如图所示,电源电压恒为6 V,R1是定值电阻,A、B是滑动变阻器R2的两端.闭合开关,当滑片P在A端时,电流表的示数为0.6 A;当滑片P移到B端时,电流表的示数为0.2 A.则R1和滑动变阻器R2的最大阻值分别是(B)
A.10 Ω,15 Ω B.10 Ω,20 Ω
C.10 Ω,30 Ω D.30 Ω,10 Ω
第1题图 第2题图
2.(2016·德阳)两定值电阻甲、乙中的电流与电压关系如图所示,现将甲和乙串联后接在电压为6 V的电源两端,下列分析正确的是(B)
A.乙两端的电压是2 V
B.甲消耗的电功率等于0.8 W
C.甲中的电流大于乙中的电流
D.甲、乙两端的电压之比为2∶1
3.(2019·凉山)如图所示,阻值为4 Ω的电阻R1与阻值为2 Ω的电阻R2并联,电流表的示数为3 A,则通过电阻R1与R2的电流之比为__1∶2__,电源电压为__4__V.
4.(2018·南充)一个电压恒定的电源,在其两端只接入一只电阻值为12 Ω的电阻R1,电流是0.5 A.如果在电阻R1两端并联一个电阻值为8 Ω的电阻R2,并联电路的总电流变为__1.25__A;若将R2改为与R1串联在原电路中,电路中电流为__0.3__A.
5.(2017·德阳)两个电阻甲和乙,规格分别为“6 V 0.3 A”和“4 V 0.4 A”,将它们串联接入3 V的电路中,则甲、乙两电阻两端的电压之比为__2∶1__;将它们并联接入同样的电路中,通过甲、乙两电阻的电流之比为__1∶2__.
6.(2016·南充)在如图所示的电路中,电源电压保持不变.开关S闭合后,滑片P在滑动变阻器R2的某两点之间滑动的过程中,电流表的示数变化范围是1~2 A,电压表的示数变化范围是4~8 V,则定值电阻R1=__4__ Ω,电源电压U=__12__ V.
命题点2 动态电路定性分析
7.(2018·德阳)如图所示,电源的电压不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向左端移动过程中,下列说法正确的是(B)
A.电流表A的示数减小,电压表V的示数增大
B.电流表A的示数增大,电压表V的示数减小
C.电流表A和电压表V的示数都减小
D.电流表A和电压表V的示数都增大
8.(2019·巴中)如图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片向左移动时,下列判断正确的是(A)
A.电路总功率变小
B.电压表示数变大
C.电压表与电流表示数的比值不变
D.电流表示数变大
9.(2019·德阳)如图的电路,电源电压保持不变,R为定值电阻.下列说法正确的是(B)
A.开关闭合前,电压表和电流表均无示数
B.开关闭合后,滑片P向右移动的过程中,电压表的示数变小
C.开关闭合后,滑片P向右移动的过程中,R的功率变大
D.开关闭合后,滑片P向右移动的过程中,电压表与电流表示数的比值变小
10.(2018·广元)根据交通部门统计,我国每年的交通事故中很多都是酒驾造成的,所以现在交警加大了对酒驾的打击力度.图甲是酒精浓度测试仪的原理图,R为酒精气体传感器,其阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图乙,R0为定值电阻,电源电压不变,当被检测者酒精浓度增加时(B)
甲 乙
A.电流表的示数减小 B.电压表的示数增大
C.电路总电阻增大 D.电路总功率减小
11.(2019·达州)如图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(A)
,A) ,B)
,C) ,D)
命题点3 测电阻
12.(2019·雅安)如图所示,是小明测量未知电阻Rx的实验电路,电源电压不变,其中R0为阻值已知的定值电阻.当闭合开关S1和S2时,电流表示数为I1;当只闭合开关S1时,电流表示数为I2.则下列四个选项中,Rx的表达式正确的是(D)
A.Rx= B.Rx=
C.Rx=R0 D.Rx=R0
13.(2019·南充)如图是“测量小灯泡电阻”的实验装置,电源电压恒为6 V,小灯泡的额定电压为3.8 V.
(1)检查无误后,闭合开关,滑动变阻器的滑片向左移动,请写出电流表、电压表的示数变化情况:__电流表示数变大,电压表示数变大__.
(2)移动滑片获得了表格中的实验数据:
实验次数
发光情况
电压
U/V
电流
I/A
灯丝电阻
R/Ω
1
刚发光
1.5
0.2
2
暗
2.5
0.30
8.3
3
亮
3.8
0.42
9.0
请计算出第1次实验时灯丝的电阻,R1=__7.5__Ω.
(3)分析数据及实验现象可知:灯越亮,灯丝电阻越大,说明灯丝的电阻与__温度__有关.
(4)现电压表0~15 V量程损坏,而0~3 V量程完好,在不增减器材的情况下,请设计测量小灯泡额定功率的实验,写出必要的调整步骤:__将电压表并联在滑动变阻器两端,当电压表示数为2.2__V时,灯正常发光,记下此时电流表示数,根据P=UI计算即可__.
练习1
1.关于欧姆定律,下列说法中正确的是(D)
A.通过导体的电流跟该导体的电阻成正比,跟该导体两端的电压成反比
B.当电压一定时,导体的电阻跟通过该导体的电流成反比
C.当通过导体的电流一定时,导体的电阻跟该导体两端的电压成正比
D.当电阻一定时,通过导体的电流跟它两端的电压成正比
2.(2019·青海)在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时,利用实验数据作出了如图所示的图象.根据图象,下列说法正确的是(B)
A.导体甲的电阻大于导体乙的电阻
B.通过导体乙的电流与其两端的电压成正比
C.当导体甲两端的电压为2 V时,通过导体甲的电流为0.2 A
D.将两导体并联后接在3 V的电源上时,干路中的电流为0.6 A
3.(2019·毕节)已知 R2<R1,按图中的四种不同接法,将两电阻接到同一电源两极间,则电路中电流最大的是(D)
A B C D
4.(2019·襄阳)在如图所示的电路中,电源电压保持不变.闭合开关S,电路正常工作.过了一会儿,灯L熄灭,两个电表中只有一个电表的示数变大,则下列判断中正确的是(D)
A.可能是灯L断路,电流表的示数变小
B.可能是电阻R短路,电压表的示数变大
C.可能是灯L短路,电压表的示数变大
D.可能是电阻R断路,电流表的示数变小
第4题图 第5题图
5.(2019·南充阆中市三模)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S闭合,滑动变阻器滑片P向右移动时,电流表和电压表示数的变化分别为(D)
A.电流表的示数变小,电压表的示数变大
B.电流表的示数变大,电压表的示数变小
C.电流表的示数变小,电压表的示数变小
D.电流表的示数变小,电压表的示数不变
6.(2018·临沂)如图所示的电路中,电流表A1的示数为0.5 A,A2的示数为0.3 A,电阻R2的阻值为10 Ω.下列说法正确的是(C)
A.通过电阻R1的电流为0.5 A
B.电源电压为5 V
C.电阻R1的阻值为15 Ω
D.若断开开关S2,电流表A1示数变大
7.(2019·赤峰)某段金属丝两端电压为6 V时,通过它的电流为0.3 A;当该金属丝两端电压降为4 V时,通过它的电流为__0.2__A;当该金属丝两端电压降为0 V时,它的电阻为__20__Ω.
8.两个定值电阻R1∶R2=2∶3,将它们并联接在一个电源上,通过它们的电流强度之比I1∶I2=__3∶2__,它们两端的电压之比U1∶U2=__1∶1__.
9.(2019·青岛)如图甲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变化曲线如图乙所示.闭合开关,驾驶员呼出的气体中酒精浓度越大,R2的阻值__越小__,电压表示数__越大__,当电压表示数达到一定值时,检测仪发出报警信号.
第9题图 第10题图
10.(2018·南充一模)如图所示,电源电压不变,R1=8 Ω、R2=12 Ω.当S1闭合、S2断开,①、②都是电流表时,两表示数之比是__2∶5__,当S1、S2都闭合,①、②都是电压表时,两表示数之比是__5∶3__.
11.如图所示,定值电阻R1=10 Ω,R2=20 Ω,只闭合开关S2时,电流表示数为0.2 A;若开关S1和S3闭合、S2断开时,电流表示数为__0.9__A.
12.如图甲所示,电源电压保持不变,当闭合开关S,滑动变阻器滑片P从a端移到b端,两电表示数变化关系用图乙线段AB表示,求:
(1)电源电压;
(2)滑片P滑到ab中点时电流表的示数.
解:(1)当滑动变阻器滑片在a端时,R1与滑动变阻器串联,由串联电路电压规律有U=U1+U2,由乙图可得电源电压:U=U1+U2=0.2 A·R1+4 V ①
当滑动变阻器滑片在b端时,滑动变阻器接入电路中的电阻为0(即滑片在b端)时,电路为R1的简单电路,电路中的电流最大,由图乙可知,此时电路中的电流I1=0.6 A,由I=可得,电源电压:
U=I1R1
解①②得R1=10 Ω U=6 V②
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,由图乙可知,此时电路中的电流I2=0.2 A,电压表的示数U2=4 V,则滑动变阻器的最大阻值:R2===20 Ω
滑片P滑到ab中点时,电流表的示数:
I===0.3 A
13.(2019·齐齐哈尔)如图所示的电路,电源电压保持不变,R1=10 Ω,闭合开关S,滑动变阻器滑片P在最右端时,电流表的示数为0.25 A;把滑片P移到中点时,电流表的示数为0.4 A,则下列选项正确的是(D)
A.滑片P在最右端时,通过R1、R2的电流之比为5∶8
B.滑片P在最右端时,R1、R2两端电压之比为3∶1
C.滑动变阻器的最大阻值为40 Ω
D.电源电压为10 V
14.(多选)(2019·泸州江阳区一模)如图所示电路,电源两端的电压为7.5 V,且保持不变.小灯泡L上标有“6 V 3 W”的字样,滑动变阻器的铭牌上标有“10 Ω 1 A”的字样,电流表量程为0~0.6 A,电压表量程为0~3 V.不考虑灯丝电阻随温度的变化.闭合开关S后,要求灯L两端的电压不超过额定电压,且两电表的示数均不超过各自的量程,则下列说法正确的是(CD)
A.电路中允许通过的最大电流是 0.6 A
B.小灯泡电功率的最大变化量是 2.4 W
C.电压表的示数变化范围是 1.5~3 V
D.滑动变阻器允许接入的阻值范围是 3~8 Ω
第14题图 第15题图
15.(2019·衡阳)如图所示,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2 V变化到6 V,而电压表V2示数从4 V变化到0,则电流表示数从0.2 A变化到__0.6__A,R=__10__Ω.
练习2
1.(2019·玉林)已知光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小.如图所示,R为光敏电阻,闭合开关,逐渐减弱光敏电阻的光照强度,下列说法正确的是(C)
A.电流表和电压表的示数均变小
B.电流表和电压表的示数均变大
C.电流表的示数变小,电压表的示数变大
D.电流表的示数变大,电压表的示数变小
第1题图 第2题图
2.(2019·呼和浩特)如图所示,电源电压一定.关于电路的工作情况,下列说法正确的是(B)
A.同时闭合两个开关,通过两只灯泡的电流是相同的
B.若先闭合S1,再闭合S2,电压表读数不变、电流表读数变大
C.若电压表和电流表位置对调,闭合S1、S2后,两表都会被烧坏
D.若灯L1被短路,闭合S1、S2后,灯L1不亮,灯L2亮,电流表损坏
3.电阻R1的阻值为10 Ω,将它与R2并联后,总电阻为5 Ω,若将R1与R2串联,则总电阻为(D)
A.5 Ω B.10 Ω C.15 Ω D.20 Ω
4.如图所示的电路中,电源电压不变,闭合开关S1、S2,电压表示数为U1;接着只断开开关S2,此时电压表示数为U2,若已知U1∶U2=3∶2,则电阻R1和R2的阻值之比是(D)
A.3∶2
B.3∶1
C.1∶2
D.2∶1
5.(2019·淮安)如图(a)所示是电阻甲和乙的I-U图象,(b)、(c)是它们的部分电路连接示意图,下列说法错误的是(B)
A.当电阻乙两端电压为2.5 V时,它的阻值和甲的阻值相等
B.图(b)中,当电压U为3 V时,乙的电阻为5 Ω
C.图(c)中,当电压U为2 V时,干路总电流为0.6 A
D.图(c)中,在电压U从0增大到2.5 V的过程中,通过甲、乙两电阻的电流之差先变大后变小
6.(2018·广东)如图1所示,电源电压保持不变,闭合开关时,滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图2所示,下列说法不正确的是(C)
A.电源电压是9 V
B.定值电阻R的阻值是6 Ω
C.滑动变阻器的阻值范围是0~18 Ω
D.若定值电阻R出现接触不良时,电流表示数为0,电压表示数为9 V
7.将未知电阻R与阻值为10 Ω的定值电阻串联后接到3 V电源上,通过R的电流为0.1 A,则R=__20__Ω.若将两电阻并联接在原电路两端,则干路电流为__0.45__A.
8.(2019·泰州)如图甲,定值电阻R2的阻值为40 Ω.闭合开关,电流表A1、A2的指针偏转均如图乙所示,则电流表A1的读数为__1.5__A,电流表A2的读数为__0.3__A,电源电压为__48__V,R1的阻值为__160__Ω.
9.(2019·襄阳)如图所示,电源电压保持不变,电阻R1=R2=R3=10 Ω,若只使R2、R3并联接入电路,则应闭合开关__S1、S2____,此时电流表的示数为I1;要使R1、R2串联,应断开开关S1、S2,此时电流表的示数为I2,则I1∶I2=__4∶1__.
10.甲、乙两地相距30 km,在甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线,已知输电线的电阻与其长度成正比,现输电线在某处发生了短路,为确定短路位置,甲地检修员先用如图所示的测量仪接入AB时,电流表的示数为0.2 A,乙地检修员后用相同的测量仪接入CD时,电流表的示数为0.3 A.则短路位置离甲地(A)
A.18 km B.15 km C.12 km D.10 km
11.(2019·德阳模拟)如图所示,电源电压不变,闭合开关S,当滑动变阻器滑片P向右移动时(D)
A.电流表A1示数变小,电压表V示数变小
B.电流表A2示数变大,电压表V示数变大
C.电压表V示数与电流表A1示数比值不变
D.电压表V示数与电流表A2示数比值不变
12.(2018·咸宁)如图甲所示的电路中,电源电压恒定不变,图乙是小灯泡L和定值电阻R1的电流与电压关系的图象.当只闭合S1、S2时,电压表示数为2 V;当只闭合S2、S3时,电压表示数为4 V.则电源电压U=__8__V,R2=__5__Ω.
13.(2019·德阳旌阳区二模)如图所示,把一个未知电阻Rx与一个阻值为10 Ω的电阻R串联接到某恒稳电源上后,闭合开关S,电流表的示数为0.3 A;断开开关S,将10 Ω电阻换成20 Ω后再闭合开关,电流表的示数变为0.2 A,则未知电阻Rx的值是__10__Ω,电源电压为__6__V.
14.如图所示,R1=25 Ω,小灯泡L的规格为“2.5 V 0.3 A”,电源电压保持不变.(不考虑灯丝电阻变化)
(1)S1、S2都断开时,小灯泡L正常发光,求电源电压.
(2)S1、S2都闭合时,电流表示数变为0.6 A,求R2的阻值.
解:(1)S1、S2都断开时,R1与L串联,小灯泡L正常发光,两端的电压UL=2.5 V,电路中的电流I=0.3 A,由I=可得,R1两端电压:
U1=IR1=0.3 A×25 Ω=7.5 V
电源电压:U=UL+U1=2.5 V+7.5 V=10 V
(2)S1、S2都闭合时,R1与R2并联,电流表测干路电流,则通过R1的电流:
I1===0.4 A
通过R2的电流:
I2=I′-I1=0.6 A-0.4 A=0.2 A
则R2的阻值:R2===50 Ω
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