北师大版物理九年级全册第十二章 欧姆定律专题测试
考试时间:90分钟;命题人:物理教研组
考生注意:
1、本卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟
2、答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带,不按以上要求作答的答案无效。
第I卷(选择题 30分)
一、单选题(10小题,每小题3分,共计30分)
1、图甲所示是一款雾霾浓度检测仪,其检测原理如图乙所示,R0是定值电阻,传感器 R1的电阻随雾霾浓度的增大而减小。当雾霾浓度增大时,下列说法正确的是( )
A.电压表示数变大,电流表示数变小
B.电压表示数变小,电流表示数变大
C.电压表示数变大,电流表示数变大
D.电压表示数变小,电流表示数变小
2、如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,下列说法正确的是( )
A.A1示数变小,V示数变小 B.A1示数不变,V示数不变
C.V示数与A1的示数之比不变 D.电路消耗的总率功变大
3、如图所示,电源电压恒定。当开关S1、S2闭合,甲、乙两表均为电压表时,两表示数之比U甲:U乙=5:1;当开关S1闭合、S2断开,甲、乙两表均为电流表时,两表的示数之比为( )
A.5:4 B.3:5 C.4:5 D.4:1
4、定值电阻 R2=5Ω,特殊元件 R1 的 I—U 图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.当通过 R1 的电流为 0.8A 时,R1 的阻值为 0.1Ω
B.R1 、R2 串联接入电源电压恒为 6V 的电路中,电路中的电流为 0.75A
C.R1、 R2串联接入电源电压恒为 6V 的电路中,电路中消耗的总功率为 3.6W
D.R1 、R2并联接入电源电压恒为 8V 的电路中,电路中的电流为 0.8A
5、将定值电阻 和 ,串联后接入如图甲所示的电路中,已知电源电压恒定不变,闭合开关 , 。 将定值电阻 和 改为并联后接在原电源的两端,如图乙所示,闭合开关S,两电阻仍正常工作。下列判断中正确的是( )
A. B. C. D.
6、法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得·格林贝格尔由于巨磁电阻(GMR)效应而荣获2007年诺贝尔物理学奖。如图4是研究巨磁电阻特性的原理示意图。实验发现,在闭合开关S1、S2且滑片P向右滑动的过程中,指示灯明显变暗,这说明( )
A.电磁铁的左端为S极
B.通过灯泡的电流增大
C.巨磁电阻的阻值随磁场的减弱而明显增强
D.巨磁电阻的阻值与磁场的强弱没有关系
7、如图所示电路,闭合开关S1、S2,下列对电路的分析正确的是( )
A.L1与L2串联
B.电流表A1测L1的电流
C.当开关S2断开时,电流表A2的示数变小
D.当开关S2断开时,通过L1的电流变小
8、小明制作了一个利用电路测物体所受重力的小仪器,如图所示。电源电压恒定,当秤盘不放任何重物时,滑片P恰好处于a点。下列说法正确的是( )
A.改造电压表表盘可显示重力的大小
B.当称盘内物体所受重力变大时,电流表示数增大
C.当称盘内物体所受重力变大时,电路消耗的功率变大
D.若秤盘质量变大,为测量准确,应增大R2的阻值
9、计算机鼠标内装有自动控制传感器,其工作原理电路如图所示,物体M在导轨上左右移动时,可带动与之相连的滑动变阻器滑片P移动,通过电压表示数可反映物体M移动的距离,当物体M向右移动时,观察到的现象应该是( )
A.电流表示数不变,电压表示数变大
B.电流表示数变大,电压表示数变大
C.电压表示数和电流表示数比值变小
D.电压表示数和电流表示数比值不变
10、如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,下列判断正确的是( )
A.电流表示数变大,电压表示数变小,灯泡变暗
B.电流表示数变大,电压表示数变大,灯泡变亮
C.电流表示数变小,电压表示数变小,灯泡变亮
D.电流表示数变小,电压表示数变大,灯泡变暗
第Ⅱ卷(非选择题 70分)
二、填空题(5小题,每小题5分,共计25分)
1、如图所示,是探究焦耳定律的实验装置,已知R1”或“=”)
2、请完成下列填空。
(1)欧姆定律是总结 与 和 定量关系的规律。
(2)伏安法测电阻的原理是 。(用公式表示)
(3)在伏安法测电阻的实验中,需要的测量工具是 和 。
(4)在伏安法测定值电阻的实验中,滑动变阻器的作用是保护电路和 。
(5)在伏安法测定值电阻的实验中,多次测量取平均值的目的是 。
3、小宇对物理现象很好奇,学习了电压表后,他很想知道为什么同一个表盘只要连接不同的接线柱,就可以实现量程的转换。于是,他将电学盒里的电压表如图甲的后盖打开,看到了如图乙所示的电路连接情况。小宇发现电压表其实是由一个小量程的电流表改装而成,“3V挡”和“15V挡”都是由同一个电流表分别与不同的电阻 联而成,电阻越大,量程越大,这里的电阻起到了 作用。
4、如图是小灯泡L和电阻R中电流随电压变化的图像。由图像可知,若将它们串联在电路中,电流为0.25A,则电源电压为 V。
5、通过两个电阻R1、R2的电流随电压变化的图像如图所示。若将电阻R1和R2串联在电路中,电源电压为3V且保持不变,闭合开关后,通电5min,则电路消耗的总电能为 J。
三、计算题(3小题,每小题7分,共计21分)
1、如图所示,电源电压不变,R1、R2、R3为加热电阻, ,只闭合 ,电流表示数为 ,电压表示数为 ;闭合 、 、 时,通电 电路产生的热量为 ,求:
(1) 阻值和电源电压;
(2) 阻值;
(3)电路消耗的最大功率。
2、如图所示的电路中,电源电压为6伏,电阻R1、R2的阻值为10欧、30欧。
(1)求通过电阻R1的电流I1;
(2)现用变阻器R0替换电阻R1、R2中的一个后,闭合开关,在移动变阻器滑片过程中发现电流表示数的最大变化量为0.5安。
(a)判断变阻器R0替换的电阻并简述理由。
(b)求变阻器的最大电阻R0。
3、如图所示,将滑动变阻器的滑片P移至M端,闭合开关S,电流表示数为1.0A,电压表的示数为6V;滑片P移至N端,闭合开关S,电压表的示数为2V。
求:
(1)电源的电压
(2)电阻R0的阻值
(3)滑动变阻器的最大阻值
四、实验探究(2小题,每小题12分,共计24分)
1、在“探究串联电路的电压规律”时,小霖连接了如图甲所示的电路。
(1)在测L1两端的电压时,小霖把电压表接在A、B两点,闭合开关,发现只有L2发光、 电压表无示数,若电路中只有一处故障,则故障是 ;
(2)小霖排除故障后,重新闭合开关,电压表示数如图乙所示,为了使测量结果更准确,接下来他应该 。
(3)测出L1两端的电压后,小霖又把电压表分别接在C、D两点和A、D两点测出了L2两端的电压及串联电路两端的总电压,测量数据如表,由表中数据发串联电路两端的总电压 (选填“大于”、“小于”或“等于”)各用电器两端电压之和。
实验次数 L1两端的电U1/V L2两端的电U2/V 串联总电压U/V
1 1.9 0.8 2.8
(4)小霖又利用图甲电路进行了深入探究,把电压表接在了 B、C两点,闭合开关,电压表 的示数约为0.1V,由此可知 可能是造成得出上述结论的原因,为了能更明显地观察到该现象,应选择较 (选填“粗”或“细”)的导线。
2、某实验小组用图甲所示电路进行“探究电流与电阻的关系”实验。
(1)请将图甲连接完整,要求滑动变阻器滑片向右移动时电阻变大;
(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片P应该位于 端(选填“A”或“B”);
(3)闭合开关后,同学们发现,无论怎样调节滑动变阻器的滑片,电流表始终没有示数,电压表示数接近电源电压,原因可能是 ;
(4)排除故障后,先将5Ω定值电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为某一定值,此时电流表的示数如图乙所示,为 A;
(5)接下来断开开关,取下5Ω的定值电阻,换成10Ω的定值电阻,闭合开关,应向 (选填“A”或“B”)端移动滑片,直至电压表示数为 V时,读出电流表的示数。再更换20Ω定值电阻继续实验,实验数据记录在表格中。由实验数据可知:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 ;
实验次数 1 2 3
R/Ω 5 10 20
I/A 0.2 0.1
(6)该小组想用一块电流表和一个定值电阻R0,测未知电阻Rx的阻值。于是他们设计了如图丙所示的电路图,并进行如下实验操作:
①闭合S和S1,此时电流表的示数为I1;
②闭合S、断开S1,此时电流表的示数为I2;
③请用已知量R0和测出量I1、I2表示出未知电阻Rx的表达式,则Rx= 。
-参考答案-
一、单选题
1、【答案】C
【解析】【解答】由电路图可知,R0与R1串联接入电路,电流表测电路中电流,电压表测R0两端电压,由题意可知,当雾霾浓度增大时,R1的阻值减小,故可知电路中的总电阻减小,电源电压不变,故由欧姆定律可知,电路中的电流变大,即电流表示数变大;由串联电路电阻等比例分压可知,R1两端电压减小,R0两端电压增大,即电压表示数变大。ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象,根据“传感器R1的电阻随雾霾浓度的增大而减小”可知当雾霾浓度增大时传感器R1的电阻变化,从而得出电路的总电阻变化,根据欧姆定律可知电路中的电流变化和定值电阻R0两端的电压变化。
2、【答案】D
【解析】【解答】AB.由电路图知,R1与滑动变阻器R2并联,电流表 A2测流过R1的电流,电流表A1测干路电流,电压表测并联电路电压,即电源电压;闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,由于电源电压U不变,所以电压表示数不变;流过R1的电流不变,A2的读数不变;滑动变阻器的滑片P向左移动,滑动变阻器接入电路的阻值R2变小,由I= 可知,通过滑动变阻器的电流变大,由并联电路特点可知,干路电流变大,电流表A1示数变大, 综合以上分析可知AB不符合题意;
C .V示数与A1的示数之比为电路的总电阻,R2用入电路的的阻值减小,V示数与A1的示数之比变小,C不符合题意;
D.电源电压不变,干路中的电流变大,根据P=UI电路消耗的总功变大,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】滑动变阻器滑片向左端移动,接入电路中的电阻变小,再结合串并联电路的电流、电压规律和欧姆定律分析电路中电流和电压的变化。
3、【答案】C
【解析】【解答】当开关S1、S2闭合,甲、乙两表均为电压表时,电阻R1和R2串联,甲电压表测的是电源电压,乙电压表测的是R2的电压,假设R2的电压为U2,因为甲乙两个电表的示数之比为5:1,所以电源电压为5U2,所以R1和R2电阻之比为
当开关S1闭合、S2断开,甲、乙两表均为电流表时,电阻R1和R2并联,电表甲测R2的电流,电表乙测干路电流,所以甲乙两表示数之比为
故答案为:C。
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象,根据串联电路电流的规律和欧姆定律表示出电阻之比;根据并联电路电压规律和欧姆定律表示出两支路的电流之比,根据两电阻的关系即可求出两表示数比值。
4、【答案】C
【解析】【解答】A.由图可知,当R1的电流为 0.8A 时,对应的电压是8V,所以
A不符合题意;
BC.将R1、R2串联接入电源电压6V的电路中时,因串联电路中各处的电流相等,且总电压等于各分电压之和,并且R2=5Ω,所以,由图像可知,当电路中的电流I=0.6A时,U1′=3V,又因为
正好符合总电压等于各分电压之和,所以电路中的电流为 0.6A,则电路消耗的总功率
B不符合题意,C符合题意;
D.将R1、R2并联接入电源电压8V的电路中时,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以
由图像可知,通过电阻R1的电流为I1=0.8A,通过R2的电流
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路中的电流
D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】结合题目给出的用电器的伏安特性曲线,特殊元件的图像的曲线,说明电阻是变化的;两个用电器串联,电流相同,分得的电压与电阻成正比;两个用电器并联,电压相同,分得的电流与电阻成反比,结合图像、欧姆定律和电流电压规律求解用电器两端的电流和电压,利用功率公式求解功率,再结合选项分析求解即可。
5、【答案】C
【解析】【解答】BC.图甲知,两电阻串联,由串联电路的电流特点知, ,由欧姆定律知,
因为 ,所以
由图乙知,两电阻并联,由并联电路的电压特点知, ,通过两电阻的电流
因为 ,所以
图乙中A、D点在干路上,B和C分别在R2和R1支路上,所以
B不符合题意,C符合题意;
AD.由并联电路特点知
A D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】理清元件的连接方式,根据串联电路电流特点和欧姆定律判断两电阻的大小关系,再根据并联电路的电压特点和欧姆定律判断通过它们的电流关系。
6、【答案】C
【解析】【解答】A.根据右手螺旋定则可知电磁铁的左端为N极、右端为S极,A项不符合题意;
B.指示灯变暗,说明通过灯泡的电流减小,B项不符合题意;
C.闭合开关S1、S2且滑片P向右滑动的过程,通过电磁铁线圈的电流变小,电磁铁磁场减弱,而右边电路中的指示灯明显变暗,则说明右边电路的电流变小了,巨磁电阻的阻值变大,由此可知,巨磁电阻的阻值随磁场的减弱而增强,C项合题意;
D.由上述分析可知巨磁电阻的阻值与磁场的强弱有关,D项不符合题意。
故答案为:C。
【分析】电流可以产生磁场,即电流有磁效应,可以用来制作电磁铁,电流越大,产生的磁场强度越大,匝数越多,产生的磁场越强;磁性越强,灯泡变暗,说明巨磁电阻的阻值变大。
7、【答案】C
【解析】【解答】AB.由题中电路可知,L1、L2并联,A1测L2的电流,A2测干路电流,S1控制整个电路,S2控制L2,AB不符合题意;
C.S2断开时,通过L2的电流为0,即A1的示数为0,并联电路各支路互不影响,所以通过L1的电流不变,干路电流减小,电流表A2的示数变小,C符合题意,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据电流的路径分析电路的连接方式和电流表的作用。
8、【答案】A
【解析】【解答】AB.由电路图可知,R1与R2串联,电压表测滑片上面部分电阻丝aP两端的电压;由于电压表的内阻很大,在电路中可看作开路,所以变阻器R2始终以最大阻值接入电路,则滑片移动时,电路中的总电阻不变,电路中电流保持不变,当秤盘上所放钩码个数增多时,即重力增大,滑片向下移,电阻丝aP的电阻增大,但是电路中电流保持不变,电流表示数不变,根据U=IR可知,电阻丝aP两端的电压增大,即电压表的示数增大,即在电流一定时,电压表的示数与电阻丝aP的电阻成正比,故可以改造电压表表盘可显示重力的大小,A符合题意,B不符合题意;
C.重力增大,滑片向下移,电阻丝aP的电阻增大,但是电路中电流保持不变,根据P=UI知电路消耗的功率将不变,C不符合题意;
D.若秤盘质量变大,不挂物体时指针下移,可以将弹簧测力计向上移动,使指针在不挂物体时仍然在a点,若R2的阻值增大,单位长度的电阻分压增大,相当于分度值变大,测量结果偏小,不能使测量结果更准确,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】电压表和所测量的位置并联,电阻越大,分压越大。
9、【答案】A
【解析】【解答】AB.电压表在电路中相当于断路,当物体M向右移动时,电阻上的滑片右移,电路中的电阻不变,由可知电路中的电流不变,P点左侧部分变长,电流不变,左侧电阻变大,由U=IR可知左侧两端的电压变大,所以电流表示数不变,电压表示数变大,A符合题意,B不符合题意;
CD.电流表示数不变,电压表示数变大,电压表示数和电流表示数比值变大,CD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象,根据欧姆定律分析电流表和电压表示数的大小、电压表示数和电流表示数比值的大小。
10、【答案】B
【解析】【解答】当滑动变阻器的滑片P向左移动时,电阻变小,电流变大,电压表示数变大,灯泡变亮。
故答案为:B。
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象,根据滑片的移动方向判断滑动变阻器接入电路的阻值如何变化,然后应用串联电路特点、欧姆定律、电功率公式分析答题。
二、填空题
1、【答案】<;<
【解析】【解答】由图可知, R1与R2 是串联在电路中,电流处处相等,设为I,并且 R1热量 Q=I2RT,I相等,R1【分析】串联电路电流处处相等,串联电路电阻两端的电压与电阻成正比,电阻大的产生的热量多.
2、【答案】(1)电流;电压;电阻
(2)
(3)电压表;电流表
(4)改变电阻两端的电压和通过的电流
(5)减小实验误差
【解析】【解答】(1)欧姆定律是总结电流与电压和电阻定量关系的规律,导体中的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比。
(2)伏安法测量电阻的实验原理为,使用电流表和电压表直接测量待测电阻的电流和电压,根据欧姆定律计算电阻。
(3)在伏安法测电阻的实验中,需要测量电压和电路中的电流,故需要的测量工具是电压表和电流表。
(4)在伏安法测定值电阻的实验中,滑动变阻器的作用除了保护电路外,还可以改变电阻两端的电压和通过的电流,进行多次实验。
(5)在伏安法测定值电阻的实验中,多次测量取平均值的目的是减小实验误差。
【分析】(1)欧姆定律探究了电流和电压、电阻的关系;
(2)欧姆定律的字母表达式为;
(3)伏安法测量电阻时,需要电压表测量电压,电流表测量电流;
(4)伏安法测量电阻时,滑动变阻器可以保护电路,可以多次改变电压和电流实现多次测量;
(5)测量电阻时,多次实验,计算平均值可以减小误差。
3、【答案】串;分压
【解析】【解答】由图可知,接0~3伏量程时,表头与3.8千欧电阻串联,接0~15伏量程时,表头(电流表)与3.8千欧、15.7千欧电阻串联。
二个量程下,表头(电流表)满偏时,表头的电流都达最大值,且相同,即分得电压相同,接0~3伏量程时,由3.8千欧电阻分压,接0~15伏量程时,由3.8千欧、15.7千欧电阻一起分压,因此这里的电阻起分压作用。
【分析】由乙图可知,电流表和电阻串联接入电路,结合串联电路及欧姆定律,分析串联电路电阻起到的作用。
4、【答案】7
【解析】【解答】由图像可知电阻R的阻值为
当灯泡L和电阻R串联时,电流相等,均为0.25A,由串联分压得
【分析】利用电压和电流的比值计算电阻;根据串联电路电流关系和电压关系,计算电源电压。
5、【答案】45
【解析】【解答】由图象知道,当U1=U2=6V时,对应的电流I1=0.15A,I2=0.3A,由 知道,两电阻的阻值分别
若将电阻R1和R2串联在电源电压为3V的电路中,由 及串联电路的特点知道,电路的电流
由 知道,通电5min,则电路消耗的总电能
【分析】求解电流做功,利用公式W=UIt求解即可,U是用电器两端的电压,I是流过用电器的电流,t是用电器工作的时间。
三、计算题
1、【答案】(1)解:只闭合 ,电阻 、 串联,电流表测串联电路中的电流,电压表测电阻 两端的电压, 的阻值为
根据串联电路的特点和欧姆定律可得,电源电压
答: 阻值为 ,电源电压为 。
(2)解:闭合 、 、 ,电阻 、 并联,电流表 测量干路电流,电压表测量的是电源电压,则通过 的电流为
通电 电路消耗的电能
干路电流为
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,则通过 的电流
根据 可得 的阻值
答: 阻值为 。
(3)解:闭合 、 、 时电阻 、 并联,总电阻最小,此时电路消耗的功率最大,则电路消耗的最大功率为
答:电路消耗的最大功率为 。
【解析】【分析】(1)只闭合 ,电阻 、 串联,结合电流和两个电阻的阻值求解电压,相加即为电源电压;
(2)闭合 、 、 ,电阻 、 并联,利用并联电流规律求解流过的电流,结合欧姆定律求解的电阻即可;
(3)通过功率公式可知,电压一定时,电路中的电阻越大,电路的功率就越低,电阻越小,电路的功率就越高。
2、【答案】(1)解:由题图可知,两电阻串联,电阻R1的电流
答:通过电阻R1的电流
(2)解:(a)电路中电流的最大变化量达到0.5安,即电路中的最大电流不能小于0.5安,由欧姆定律可知,则电路中的最小电阻为
所以替换的是R2。
(b)用滑动变阻器替换R2后,滑动变阻器与R1串联,当滑动变阻器接入电路的阻值为零时,电路中的电流是
滑动变阻器接入电路的阻值最大时,电路中的电流是
由题意可知,在移动变阻器滑片过程中发现电流表示数的最大变化量为0.5安,即
解得
【解析】【分析】(1)根据电压和电阻的比值计算电流;(2)根据电压和变化的电流计算电阻;利用电压和电阻计算电流,结合电流差计算电阻大小。
3、【答案】(1)解:当滑片P至M端,电路只有R0,则电源电压U=6V。
(2)解:由I0=-U/R0得R0=U/I0=6V/1A=6
(3)解:当滑片P至N端,电阻R0与R组成串联电路,此时R阻值最大。
由I0’=U’/R0=2V/6 =1/3A
所以R最大阻值R=UR/I0’=6V -2V/0.3A=12
【解析】【分析】(1)先分析电路: 当滑片P至M端,电路只有R0,则电源电压为电压表的示数;
(2)由欧姆定律可求出 R0 ;
(3) 当滑片P至N端,电阻R0与R组成串联电路,此时R阻值最大 ,根据欧姆定律即可解出.
四、实验探究
1、【答案】(1)L1短路
(2)电压表改接小量程测量
(3)大于
(4)导线分压;细
【解析】【解答】(1)在测L1两端的电压时,小霖把电压表接在A、B两点,闭合开关,发现只有L2发光、 电压表无示数,此时灯泡L2发光说明电路不存在断路,则L1短路。(2)小霖排除故障后,重新闭合开关,电压表示数如图乙所示,电压值2V,且指针偏转幅度小,为了使测量结果更准确,他应该将电压表改接小量程测量。(3)由表中数据可知,总电压为2.8V,两个用电器电压之和为2.7V,所以可以得出串联电路两端的总电压大于各用电器两端电压之和。(4)把电压表接在了 B、C两点,闭合开关,电压表的示数约为0.1V,由此可知导线分到了一部分电压,但是分的电压比较小,为了能够明显观察分压效果,需要将导线的电阻变大,可以选用更细的导线。
【分析】(1)分析电路结构,电路为串联电路,结合电流表、电压表示数的变化,分析电路存在的故障即可;
(2)电压表指针偏转幅度小,说明此时的量程选择过大,应换小量程;
(3)串联电路中,总电压等于各个用电器两端电压之和;
(4)串联分压,导线有电阻会分的一些电压。
2、【答案】(1)
(2)B
(3)定值电阻断路
(4)0.4
(5)B;2;反比
(6)
【解析】【解答】(1)滑动变阻器与电阻串联,要求滑片向右移动时,连入电路的电阻变大,所以应将滑动变阻器的A接线柱与开关的右接线柱相连,如下图所示:
(2)为保护电路,变阻器连入电路中电阻最大即B端。
(3)闭合开关,移动变阻器滑片P,发现电流表无示数,电路可有断路发生,而电压表有示数,说明电压表到电源两极间是通路,所以故障原因可能是定值电阻断路。
(4)电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数0.4A。
(5)研究电流与电阻的关系时,要控制电压表示数不变,由欧姆定律的变形公式,电压表示数U=IR=0.4A×5Ω=2V
根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向B端移动,使电压表的示数为2V,读出电流表的示数。
由表格中数据发现:电阻为原来的几倍,通过的电流为原来的几分之一,故在电压一定时,电流与电阻成反比。
(6)闭合S、断开S1,此时为只有Rx工作的电路,电流表测量通过Rx的电流,示数为I2,可测出电源电压U=I2Rx,根据并联电路电流的规律可知通过R0的电流I0=I1-I2
则电源电压为U=(I1-I2)R0
根据电源电压相等得到I2Rx =(I1-I2)R0
未知电阻Rx的表达式为Rx=
【分析】(1)探究电流和电阻关系时,滑动变阻器一上一下串联在电路中;
(2)闭合开关前,滑片在阻值最大处;
(3)在串联电路中,电流表无示数,电压表有示数,则电压表测量的位置断路;
(4)根据电流表选择的量程和指针位置,测量电流;
(5)电压表处的电阻变大,若电压表示数不变,滑动变阻器的阻值变大;电压一定时,通过导体的电流和电阻成反比;
(6)根据电流表分别测量支路电流和干路电流,结合已知的电阻计算电压,结合未知电阻的电流计算电阻大小。