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一、欧姆定律
1.内容:通过导体中的电流,跟这段导体两端的电压成_____,跟这段导体的电阻成_____。
2.表达式:__________电阻是导体的一种特性,不会因为电压、电流的改变而改变,因此电阻不与电压成正比,不与电流成反比。
3、使用欧姆定律的注意事项
a.__________:即同一段导体或同一电路上的I、U、R。
b.__________:即同一时间,也就是电路在同一状态下的I、U、R。
c.__________:即单位要统一,I、U、R的国际单位分别为安、伏和欧。
对于欧姆定律的理解,下列说法中正确的是( )
A.对于一个定值电阻,加在它两端的电压与通过它的电流的比值不变
B.公式I=表明:导体两端的电压与通过它的电流成正比
C.公式R=表明:电阻与电压成正比,与电流成反比
D.由U=IR可知,导体两端的电压跟导体的电阻成正比
(2022 湖州)要测未知电阻Rx的阻值,现提供电压未知的电源、2只电流表、阻值为20欧姆的定值电阻R0、未知电阻Rx、开关、导线若干。小路同学设计了如图甲所示电路图,并据图连接电路,闭合开关S,电流表A1和A2的示数分别如图乙和图丙所示,则Rx的阻值为( )
A.5欧姆 B.10欧姆 C.15欧姆 D.20欧姆
二、用电压表和电流表测量导体的电阻
原理:_____________。
伏安法测电阻的电路图:如图所示。
减少误差的方法:多次测量取__________。
1.电路连接:连接电路时开关_____;闭合开关前,滑动变阻器的滑片移到阻值__________;滑动变阻器接线__________。www.21-cn-jy.com
2.通过调节滑动变阻器,测得多组U、I的值,根据公式求出对应的R,再求平均值作为待测电阻的阻值。
(2022 青山区模拟)如图所示是某同学探究“电压一定时,电流与电阻的关系”的实验电路图。已知电源电压恒为4.5V,滑动变阻器规格为“25Ω 1A”,可供选择的定值电阻的阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω。依次更换电阻R,闭合开关,调节滑动变阻器,得到的实验数据如表。下列说法正确的是( )21*cnjy*com
数据序号 1 2 3 4 5
电阻/Ω 5 10 15 20 25
电流/A 0.4 0.19 0.12 0.1 0.08
A.多次实验的目的是减小实验误差
B.第1次实验滑动变阻器的功率最小
C.第5次实验数据不能由本实验得到
D.第1次实验滑动变阻器接入电路中的阻值比第2次更大
(2022 绍兴模拟)小科按如图甲所示的电路完成“通过导体的电流与电阻的关系”探究实验,得到I﹣R0关系如图乙所示。已知电源电压为4.5V,滑动变阻器R1标有“20Ω 1.5A”。实验结束后,小科进一步对滑动变阻器接入的阻值R与电路中电流大小关系进行探究,并继续画出I﹣R图像。则对应的图像是图丙中的图线( )
A.① B.② C.③ D.④
三、串联电路和并联电路
串联 并联
电路图
电流 I=I1=I2I=I1=I2=…=In I=I1+I2I=I1+I2+…+In
电压 U=U1+U2U=U1+U2+…+Un U=U1=U2U=U1=U2=…=Un
电阻 R=R1+R2R=R1+R2+…+Rn若电阻均为r,则R=nr =+=++…+若电阻均为r,则R=
电压与电流分配关系 = = =
(2022 河西区一模)新冠病毒疫情防控期间,为保障小区内居民安全,小区门口安装了车辆识别系统,禁止外来车辆随意进入小区,如图1所示。内部车辆可以被识别,栏杆自动抬起;外部车辆不能被识别,需要工作人员检测后,按动按钮才能将栏杆抬起。若将车辆识别系统看作一个自动开关,按钮视为手动开关,选项图中的电路图正确的是( )2·1·c·n·j·y
A.B.C.D.
如图所示,电流表A3的示数为0.18A,电流表A2的示数为0.58A,通过灯泡L1的电流为0.3A,求:【出处:21教育名师】
(1)通过灯泡L2和L3的电流分别是多少?
(2)电流表A1的读数是多少?
1.(2021 青岛自主招生)某同学在没有电流表的情况下,利用电压表和已知阻值的定值电阻R0,测量未知电阻Rx的阻值,图中不能实现测量Rx阻值的电路图是( )
A.B.C.D.
2.(2021 惠城区校级自主招生)如图所示的电路是由12个不同的电阻组成的,已知R1=48Ω,其余电阻值未知,测得AB间总阻值为24Ω,今将R1换成24Ω的电阻,则AB间总阻值变为( )
A.12Ω B.16Ω C.8Ω D.4Ω
3.(2021 市南区校级自主招生)如图所示,有一电路暗盒,盒内有一电源和一定值电阻,A、B、C为表面的三个接线柱。现有一实验灯泡的红、蓝两线头分别去接触三个接线柱,测试结果如下表所示,则下列判断中正确的是( )
实验次数 实验过程 实验现象(灯泡发光情况)
1 红线头接A接线柱 蓝线头接C接线柱 正常发光
蓝线头接B接线柱 不亮
2 红线头接B接线柱 蓝线头接C接线柱 灯光暗淡
蓝线头接A接线柱 不亮
A.A,B间连接的是电阻;A,C间连接的是电源
B.B,C间连接的是电阻;A,C间连接的是电源
C.B,C间连接的是电阻;A,B间连接的是电源
D.A,C间连接的是电阻;B,C间连接的是电源
4.如图所示,六根完全一样的电阻丝,电阻值均为R,依次连结构成一个正六边形,连接处接触良好并形成六个接线柱,将其任意两个接线柱接入到电路中,则两接线柱间的等效电阻的最大值和最小值分别是( )21cnjy.com
A., B., C., D.,
5.(2022 禅城区校级自主招生)小王同学设计了图甲所示的简单水温表电路。图中电源两端的电压为6V保持不变,R0是阻值为5Ω的定值电阻,R为铭牌上标有“10Ω1A”的滑动变阻器,Rt是热敏电阻,其阻值随温度变化的图象如图乙所示。电流表采用“0~0.3A”的量程。21教育名师原创作品
(1)小王在连接好电路且闭合开关后,向Rt上擦一些常温的酒精,用扇子对着Rt扇风,观察到的现象是电流表示数 (选填“变小”或“变大”);
(2)如果滑动变阻器接入电路中的电阻为零,则该电路能测量的最高温度是 ℃;
(3)为了能测量0~100℃的水温,且当水温达到100℃时,要求电流表的示数达到最大值,则滑动变阻器接入电路中的电阻应调为 Ω,0℃应该与电流表刻度盘的 A位置对应。
SHAPE \* MERGEFORMAT
1.(2022 常德)图甲是热敏电阻RT和定值电阻R的U﹣I关系图像,RT的阻值随温度的升高而变小。将RT和R以两种不同的方式接在同一电源上,如图乙和丙。若乙图中加在两电阻上的电压URT:UR=m,丙图中IRT:IR=n,则下关系式中正确的是( )
A.m= B.m> C.m< D.m=n
2.(2022 鸡西)请你仔细观察并分析电路图,下列说法正确的是( )
A.两灯串联,两电压表示数相同
B.两灯并联,两电压表示数不同
C.两灯串联,两电压表示数不同
D.两灯并联,两电压表示数相同
3.(2022 哈尔滨)将灯泡L1“2.5V 0.3A”和灯泡L2“3.8V 0.3A”串联在电路中,当电路中的电流是0.3A时,L1、L2两端电压之比是 ,灯泡 更亮。
4.(2022 陕西)在“探究并联电路电流特点”的实验中,小华设计了如图﹣1所示的电路进行实验。
(1)连接电路时,开关应处于 状态。
(2)实验中,在A、B、C三处各接入一个电流表,并选择合适的量程。闭合开关,测得A、B、C三处的电流分别为IA、IB、IC。更换多组 (选填“相同”或“不同”)规格的灯泡重复实验,部分实验数据如表所示。
实验序号 IA/A IB/A IC/A
1 0.46 0.18 0.28
2 0.36 0.20 0.16
3 0.7 0.32 0.38
(3)分析实验数据可得:在并联电路中,干路电流与各支路电流的关系是 (写出关系式)。
(4)小华在某次实验时,测得C处电流IC为0.30A,观察到A处电流表指针位置如图﹣2所示,则A处电流大小为 A。21·cn·jy·com
(2022 贺州)贺州市水利资源丰富,小明设计了如图甲所示的水文站测量桂江水位的原理图。电源电压U=3V,定值电阻R0=10Ω,滑动变阻器R长20cm,最大阻值20Ω。且滑动变阻器的阻值随滑片P从最上端C位置移动到最下端D位置的过程中均匀变化(滑片P移动过程中摩擦不计)。弹簧下端悬挂一重为50N的物体AB,其底面积为0.01m2、长为0.3m。弹簧伸长量与它受到拉力的关系如图乙所示(不计弹簧质量,连接弹簧两端的绝缘细绳不可伸长)。求
(1)当物体AB上表面与水面相平时,物体AB受到的浮力大小;
(2)当水面从物体AB的上表面逐渐下降至下表面刚好离开水面的过程中,弹簧伸长了多少cm?
(3)闭合开关S后,当水面在物体AB上表面时,滑片刚好在滑动变阻器R的最上端C位置,水面从物体AB上表面逐渐下降至下表面刚好离开水面时,电压表的示数是多少?
1.(2022 黄浦区二模)在如图所示的电路中,滑动变阻器滑片Р位于中点。用电阻R3替换R1(R3>R1)后,在确保电路安全的前提下,能使电流表A与A1示数差值与替换R1前相同的方法是( )21*cnjy*com
A.增大电源电压,不移动滑片Р
B.减小电源电压,不移动滑片P
C.电源电压不变,滑片P向右移
D.电源电压不变,滑片P向左移
2.(2022 芜湖模拟)在如图所示的电路中,电阻Rl标有“6Ω 1A”,R2标有“3Ω 1.2A”,电流表Al、A2的量程均为0~3A,电压表的量程0~15V。闭合开关S后,为保证Rl、R2均不损坏,则允许的最大电源电压和此时通过电流表A1的电流分别为( )
A.9.6V,1A B.6V,1A C.3.6V,2.2A D.3.6V,1.8A
3.(2022 定远县二模)如图是一把既能吹冷风又能吹热风的电吹风的简化电路示意图,图中A是电动机,B是电热丝.将插头插入插座后,下列说法正确的是( )
A.只闭合开关S1,电吹风吹出热风
B.闭合开关S1、S2,通过电动机和电热丝的电流一定不相等
C.同时闭合开关S1、S2,通过电动机和电热丝的电流一定相等
D.同时闭合开关S1、S2,电动机和电热丝两端的电压一定相等
4.(2022 历下区三模)下列关于图中的家庭电路,说法正确的是( )
A.两孔插座和三孔插座的连接都正确
B.丙灯的安装和开关的连接是正确的
C.乙处的插座与丙灯是串联在一起的
D.乙处三孔插座的电路图符号为
5.(2022 锦江区模拟)如图所示,当开关S1断开,S2接通时,电压表读数为3V,当开关S1接通,S2断开时,电压表的示数为1.6V。那么,当S1、S2均断开时,小灯泡L1和L2两端的电压分别为( )
A.1.6 3V B.1.4V 1.6V C.3V 1.4V D.3V 1.6V
6.(2022 瑶海区三模)如图所示,R1、R2、R3是三个阻值不同的定值电阻,且R1:R2:R3=1:2:6,已知R1=5Ω,把它们并联起来接入电路时的总电阻为 Ω。
7.(2022 佛山模拟)当一导体两端的电压为4V时,通过它的电流为1A,则这导体的电阻为 Ω;当两端电压为8V时,则导体的电流为 A;当两端电压为0V时,则导体的电阻为 Ω。
(2022 惠城区一模)在探究电流与电压关系的实验中,有以下器材:干电池两节、电流表、电压表、定值电阻R(5Ω)、滑动变阻器(20Ω 1A)、滑动变阻器(50Ω 1A)、开关一个、导线若干。
(1)用笔画线代替导线,将图甲所示的实验电路补充完整。
(2)正确连接电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移动到 (选填“a”或“b”)端。
(3)闭合开关S后,发现电压表无示数,电流表有示数,则电路故障可能是 。
(4)排除故障后,继续进行实验,并将实验数据记录在下表中,表格中的①处应该填写 ,
请你依据表中数据在题图乙中画出电流I与电压U的关系图象。
实验次数 1 2 3 4 5 6
① 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
电流I/A 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60
(5)根据图象,可得出的结论是: 。
(6)依据实验数据可以判断,实验中选用的滑动变阻器的规格是 。
9.(2022 衡阳模拟)在如图所示的电路中,R1=15Ω,R2=10Ω,闭合开关后,电流表示数为0.3A。试求:
(1)电源电压是多少?
(2)通过R2的电流是多少?
(3)电路总电阻是多少?
10.如图所示电路,开关S接到a时,电压表示数为6V,开关S接到b时,电压表示数为4V,求:
(1)此时灯L1两端的电压为多少?
(2)如果开关S接到a时,灯L1、L2在电路里是怎么连接的?
(3)在开关S接到a时,通过灯L2的电流是0.6A,通过灯L1的电流是多少?
专题22 欧姆定律 电路计算
课题1思维导图 自主学习区
课题2考点管理 明确考点分布
归类探究1、解释欧姆定律的内容和数学表达式 悟透各类题型
例题选讲1
变式演练1
归类探究2、伏安法测电阻 悟透各类题型
例题选讲2
变式演练2
归类探究3、概述串联电路的电流和电压的特点;概述并联电路的电流和电压的特点 悟透各类题型
例题选讲3
变式演练3
课题3.走进重高 命题规律分析
课题4.课堂练习 提升解题能力
课题5.限时集训 点拔拓展延伸
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一、欧姆定律
1.内容:通过导体中的电流,跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。
2.表达式:I=U/R
电阻是导体的一种特性,不会因为电压、电流的改变而改变,因此电阻不与电压成正比,不与电流成反比。
3、使用欧姆定律的注意事项
a.同体性:即同一段导体或同一电路上的I、U、R。
b.同时性:即同一时间,也就是电路在同一状态下的I、U、R。
c.统一性:即单位要统一,I、U、R的国际单位分别为安、伏和欧。
对于欧姆定律的理解,下列说法中正确的是( )
A.对于一个定值电阻,加在它两端的电压与通过它的电流的比值不变
B.公式I=表明:导体两端的电压与通过它的电流成正比
C.公式R=表明:电阻与电压成正比,与电流成反比
D.由U=IR可知,导体两端的电压跟导体的电阻成正比
【答案】A
【解答】解:
A、对于同一个定值电阻,电阻一定,导体两端的电压增大几倍,通过它的电流也增大几倍,电压与电流的比值不变,故A正确;【来源:21·世纪·教育·网】
B、根据公式I=表明:在电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比,故B错误;
C、电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与两端的电压和通过的电流无关,公式R=只是计算电阻的一种方法,故C错误;
D、由U=IR可知,在电流不变的情况下,导体两端的电压跟导体的电阻成正比,故D错误。
故选:A。
(2022 湖州)要测未知电阻Rx的阻值,现提供电压未知的电源、2只电流表、阻值为20欧姆的定值电阻R0、未知电阻Rx、开关、导线若干。小路同学设计了如图甲所示电路图,并据图连接电路,闭合开关S,电流表A1和A2的示数分别如图乙和图丙所示,则Rx的阻值为( )
A.5欧姆 B.10欧姆 C.15欧姆 D.20欧姆
【答案】B
【解答】解:由图可知,两电阻并联,电流表A1测量R0支路的电流,电流表A2测量干路电流,由乙图可知,流经R0支路的电流I1=0.1A,由丙图可知,干路电流I=0.3A,
由I=可得,R0两端电压U1=I1R0=0.1A×20Ω=2V,
根据并联电路的电流规律可得,流经未知电阻Rx的电流I2=I﹣I1=0.3A﹣0.1A=0.2A,
并联电路中各支路电压都相等,则未知电阻Rx两端电压U2=U1=2V,
由I=可得,Rx===10Ω。
故选:B。
二、用电压表和电流表测量导体的电阻
原理:R=U/I________。
伏安法测电阻的电路图:如图所示。
减少误差的方法:多次测量取平均值。
1.电路连接:连接电路时开关断开;闭合开关前,滑动变阻器的滑片移到阻值最大处;滑动变阻器接线一上一下。www.21-cn-jy.com
2.通过调节滑动变阻器,测得多组U、I的值,根据公式求出对应的R,再求平均值作为待测电阻的阻值。
(2022 青山区模拟)如图所示是某同学探究“电压一定时,电流与电阻的关系”的实验电路图。已知电源电压恒为4.5V,滑动变阻器规格为“25Ω 1A”,可供选择的定值电阻的阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω。依次更换电阻R,闭合开关,调节滑动变阻器,得到的实验数据如表。下列说法正确的是( )21*cnjy*com
数据序号 1 2 3 4 5
电阻/Ω 5 10 15 20 25
电流/A 0.4 0.19 0.12 0.1 0.08
A.多次实验的目的是减小实验误差
B.第1次实验滑动变阻器的功率最小
C.第5次实验数据不能由本实验得到
D.第1次实验滑动变阻器接入电路中的阻值比第2次更大
【答案】C
【解答】解:A、多次实验的目的是得出普遍规律,故A错误;
BD、实验中,应控制定值电阻两端的电压不变,根据串联电路的电压特点可知,滑动变阻器两端的电压不变,根据表格数据可知,第1次实验中电路中的电流最大,根据P=UI可知,第1次实验滑动变阻器的功率最大,故B错误;2-1-c-n-j-y
根据表格数据可知,第1次实验中电路中的电流大于第2次实验中电路中的电流,根据R滑=可知第1次实验滑动变阻器接入电路中的阻值比第2次更小,故D错误;
C、若电路中的电流为0.08A,根据欧姆定律可知电路总电阻R串===56.25Ω,根据电阻串联的特点可知此时滑动变阻器接入电路的阻值R滑′=R串﹣R5=56.25Ω﹣25Ω=31.25Ω,滑动变阻器的最大阻值为25Ω,故第5次实验数据不能由本实验得到,故C正确。21教育网
故选C。
(2022 绍兴模拟)小科按如图甲所示的电路完成“通过导体的电流与电阻的关系”探究实验,得到I﹣R0关系如图乙所示。已知电源电压为4.5V,滑动变阻器R1标有“20Ω 1.5A”。实验结束后,小科进一步对滑动变阻器接入的阻值R与电路中电流大小关系进行探究,并继续画出I﹣R图像。则对应的图像是图丙中的图线( )
A.① B.② C.③ D.④
【答案】C
【解答】解:由乙图可得当电阻R0=5Ω时,对应的电流I=0.6A,故R0两端的电压为U0=IR0=0.6A×5Ω=3V,已知电源电压为4.5V,则根据串联电路电压的特点,滑动变阻器两端的电压为1.5V,故由图丙U=IR可得曲线③符合题意。
故选:C。
三、串联电路和并联电路
串联 并联
电路图
电流 I=I1=I2I=I1=I2=…=In I=I1+I2I=I1+I2+…+In
电压 U=U1+U2U=U1+U2+…+Un U=U1=U2U=U1=U2=…=Un
电阻 R=R1+R2R=R1+R2+…+Rn若电阻均为r,则R=nr =+=++…+若电阻均为r,则R=
电压与电流分配关系 = = =
(2022 河西区一模)新冠病毒疫情防控期间,为保障小区内居民安全,小区门口安装了车辆识别系统,禁止外来车辆随意进入小区,如图1所示。内部车辆可以被识别,栏杆自动抬起;外部车辆不能被识别,需要工作人员检测后,按动按钮才能将栏杆抬起。若将车辆识别系统看作一个自动开关,按钮视为手动开关,选项图中的电路图正确的是( )2·1·c·n·j·y
A.B.C.D.
【答案】C
【解答】解:小区内部车辆门禁系统可以自动识别将门打开,外部车辆需要门卫人员按动按钮才能将门打开,若将门禁系统看做一个自动开关,按钮看做一个手动开关,则两个开关单独都能打开大门,即两开关并联后再与电动机串联,只有C正确。
故选:C。
如图所示,电流表A3的示数为0.18A,电流表A2的示数为0.58A,通过灯泡L1的电流为0.3A,求:【出处:21教育名师】
(1)通过灯泡L2和L3的电流分别是多少?
(2)电流表A1的读数是多少?
【答案】(1)通过灯泡L2的电流是0.4A;通过灯泡L3的电流是0.18A。
(2)电流表A1读数是0.88A。
【解答】解:由电路图可知,三个灯泡并联,电流表A3测流过灯L3的电流,电流表A2测灯L3和L2的电流,电流表A1测通过灯L1、L2、L3的电流;【版权所有:21教育】
(1)因为电流表A3测流过灯L3的电流,所以IL3=0.18A。
电流表A2测灯L2和L3的电流,所以IL2=I2﹣IL3=0.58A﹣0.18A=0.4A。
(2)因为电流表A1测灯L1、L2、L3的电流,
所以I3=IL1+IL2+IL3=0.3A+0.4A+0.18A=0.88A,
即电流表A1的读数是0.88A。
答:(1)通过灯泡L2的电流是0.4A;通过灯泡L3的电流是0.18A。(2)电流表A1读数是0.88A。
1.(2021 青岛自主招生)某同学在没有电流表的情况下,利用电压表和已知阻值的定值电阻R0,测量未知电阻Rx的阻值,图中不能实现测量Rx阻值的电路图是( )
A.B.C.D.
【解答】解:
A、当开关闭合时,R0短路,电压表测电源电压,设此时示数为U1;当开关断开时,R0与RX串联,电压表测RX的电压,设此时示数为U2,则此时R0两端的电压为U1﹣U2;
根据串联电路电流处处相等可列出等式:=,推导得出RX=×R0,故此电路可以测出RX的阻值。
B、当开关闭合时,RX被短路,电压表测电源电压;当开关断开时,RX与R0串联,电压表仍测电源电压,无法推导出通过RX的电流,故此电路不能测出RX的阻值。
C、当开关掷到1挡时,只有RX接入电路,电压表测电源电压,设此时示数为U1,当开关掷到2挡时,RX与R0串联,电压表测RX的电压,设此时示数为U2,则此时R0两端电压为U1﹣U2;
根据串联电路电流处处相等可列出等式:=,推导得出RX=×R0,故此电路可以测出RX的阻值。
D、当开关掷到1挡时,只有R0接入电路,电压表测电源电压,设此时示数为U1;当开关掷到2挡时,RX与R0串联,电压表测R0的电压,设此时示数为U2,则此时RX两端电压为U1﹣U2;
根据串联电路电流处处相等可列出等式:=,推导得出RX=×R0,故此电路可以测出RX的阻值。
综上分析可知,只有B电路不能测出RX阻值;
故选:B。
2.(2021 惠城区校级自主招生)如图所示的电路是由12个不同的电阻组成的,已知R1=48Ω,其余电阻值未知,测得AB间总阻值为24Ω,今将R1换成24Ω的电阻,则AB间总阻值变为( )
A.12Ω B.16Ω C.8Ω D.4Ω
【解答】解:设AB以上部分的电阻为R2,
由题知,R1=48Ω,R1与R2并联后的总电阻R=24Ω,
即:=+,
,
R2=48Ω,
把R1=48Ω换成R1′=24Ω后,R2不变,
=+=,
R′=16Ω。
故选:B。
3.(2021 市南区校级自主招生)如图所示,有一电路暗盒,盒内有一电源和一定值电阻,A、B、C为表面的三个接线柱。现有一实验灯泡的红、蓝两线头分别去接触三个接线柱,测试结果如下表所示,则下列判断中正确的是( )
实验次数 实验过程 实验现象(灯泡发光情况)
1 红线头接A接线柱 蓝线头接C接线柱 正常发光
蓝线头接B接线柱 不亮
2 红线头接B接线柱 蓝线头接C接线柱 灯光暗淡
蓝线头接A接线柱 不亮
A.A,B间连接的是电阻;A,C间连接的是电源
B.B,C间连接的是电阻;A,C间连接的是电源
C.B,C间连接的是电阻;A,B间连接的是电源
D.A,C间连接的是电阻;B,C间连接的是电源
【解答】解:红线头接A接线柱、蓝线头接C接线柱,灯正常发光,说明AC之间只有电源;
红线头接A接线柱、蓝线头接B接线柱,灯不亮,说明AB之间无电源;
红线头接B接线柱、蓝线头接C接线柱,灯光暗淡,说明BC之间有电源和电阻;
红线头接B接线柱、蓝线头接A接线柱,不亮,说明AB之间无电源;
综合以上分析,得电路图如图所示,
故选:A。
4.如图所示,六根完全一样的电阻丝,电阻值均为R,依次连结构成一个正六边形,连接处接触良好并形成六个接线柱,将其任意两个接线柱接入到电路中,则两接线柱间的等效电阻的最大值和最小值分别是( )21cnjy.com
A., B., C., D.,
【解答】B解:
①每一个电阻丝为R,如果A接线柱为准,连接的方法中AF与AB的构成电阻值相同;等效电路如图所示:
其总电阻为:=R;
②连接的方法中AC与AE的构成电阻值相同;等效电路如图所示:
其总电阻为:=R;
③连接的方法中AD时;等效电路如图所示:
其总电阻为:=R;
由上分析可知,电阻的最大值为R,电阻的最小值R;故B正确,ACD错误。
故选:B。
5.(2022 禅城区校级自主招生)小王同学设计了图甲所示的简单水温表电路。图中电源两端的电压为6V保持不变,R0是阻值为5Ω的定值电阻,R为铭牌上标有“10Ω1A”的滑动变阻器,Rt是热敏电阻,其阻值随温度变化的图象如图乙所示。电流表采用“0~0.3A”的量程。21教育名师原创作品
(1)小王在连接好电路且闭合开关后,向Rt上擦一些常温的酒精,用扇子对着Rt扇风,观察到的现象是电流表示数 (选填“变小”或“变大”);
(2)如果滑动变阻器接入电路中的电阻为零,则该电路能测量的最高温度是 ℃;
(3)为了能测量0~100℃的水温,且当水温达到100℃时,要求电流表的示数达到最大值,则滑动变阻器接入电路中的电阻应调为 Ω,0℃应该与电流表刻度盘的 A位置对应。
【解答】解:由电路图可知,Rt、R0、R串联,电流表测电路中的电流。
(1)向Rt上擦一些常温的酒精,并用扇子对着Rt扇风,酒精的蒸发加快,酒精从热敏电阻吸热,导致热敏电阻温度降低,由图象可知,温度降低时热敏电阻的阻值增大,且滑动变阻器接入电路的阻值和定值电阻R0阻值不变,电路总电阻增大,电源电压不变,由欧姆定律可知电路中电流变小,即电流表示数变小;
(2)由图乙可知,温度越高,热敏电阻的阻值越小,电路的总电阻越小,电路中电流越大,且电流表采用“0~0.3A”的量程,故电流最大为0.3A时,测量的温度最高,
由欧姆定律可得,电路的最小总电阻:
R总小===20Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,且变阻器接入电路中的电阻为零,
则此时热敏电阻的阻值为:Rt小=R总小﹣R0=20Ω﹣5Ω=15Ω,
由图象知,此时对应的温度为60℃,即滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,该电路能测量的最高温度是60℃;
(3)因电源电压不变,电流表的示数达到最大值时,由前面解答可知电路的最小总电阻仍为20Ω,
由图象知,当温度为100℃时,热敏电阻的阻值为Rt=10Ω,
由串联电路的电阻特点可得,滑动变阻器接入电路中的电阻:
R=R总小﹣R0﹣Rt=20Ω﹣5Ω﹣10Ω=5Ω;
由图象可知,水温为0℃时,Rt′=50Ω,
由电阻的串联和欧姆定律可得,此时电路中的电流:
I′===0.1A,
即0℃应该与电流表刻度盘的0.1A位置相对应。
故答案为:(1)变小;(2)60;(3)5;0.1。
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1.(2022 常德)图甲是热敏电阻RT和定值电阻R的U﹣I关系图像,RT的阻值随温度的升高而变小。将RT和R以两种不同的方式接在同一电源上,如图乙和丙。若乙图中加在两电阻上的电压URT:UR=m,丙图中IRT:IR=n,则下关系式中正确的是( )
A.m= B.m> C.m< D.m=n
【解答】解:由图乙可知,热敏电阻与电阻R串联,因串联电路中各处的电流相等,
由I=可得热敏电阻与电阻R两端的电压之比 ===m 则RT=mR,
由图丙可知,热敏电阻与电阻R并联,因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以通过热敏电阻与电阻R的电流之比为,==n 则RT′=,
RT的阻值随温度升高而减小,因热敏电阻受温度的影响,温度越高电阻越大,所以RT>RT′,则mR>,即m>。
故选:B。
2.(2022 鸡西)请你仔细观察并分析电路图,下列说法正确的是( )
A.两灯串联,两电压表示数相同
B.两灯并联,两电压表示数不同
C.两灯串联,两电压表示数不同
D.两灯并联,两电压表示数相同
【解答】解:由图可知,灯L1与L2串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测L2两端的电压,由串联电路电压规律可知,U=U1+U2,电压表V1的示数大于电压表V2的示数。
故选:C。
3.(2022 哈尔滨)将灯泡L1“2.5V 0.3A”和灯泡L2“3.8V 0.3A”串联在电路中,当电路中的电流是0.3A时,L1、L2两端电压之比是 ,灯泡 更亮。
【解答】解:根据串联电路电流特点,则,当电路中的电流是0.3A时,通过灯泡L1、L2的电流都是0.3A,实际电流等于额定电流,实际电压等于额定电压,小灯泡都正常发光。则实际电压之比U1:U2=2.5V:3.8V=25:38;L1、L2的电功率分别是P1=U1I=2.5V×0.3A=0.75W,P2=U2I=3.8V×0.3A=1.14W,P2>P1,所以灯泡L2更亮。
故答案为:25:38;L2。
4.(2022 陕西)在“探究并联电路电流特点”的实验中,小华设计了如图﹣1所示的电路进行实验。
(1)连接电路时,开关应处于 状态。
(2)实验中,在A、B、C三处各接入一个电流表,并选择合适的量程。闭合开关,测得A、B、C三处的电流分别为IA、IB、IC。更换多组 (选填“相同”或“不同”)规格的灯泡重复实验,部分实验数据如表所示。
实验序号 IA/A IB/A IC/A
1 0.46 0.18 0.28
2 0.36 0.20 0.16
3 0.7 0.32 0.38
(3)分析实验数据可得:在并联电路中,干路电流与各支路电流的关系是 (写出关系式)。
(4)小华在某次实验时,测得C处电流IC为0.30A,观察到A处电流表指针位置如图﹣2所示,则A处电流大小为 A。21·cn·jy·com
【解答】解:(1)为了保护电路,连接电路时开关应断开;
(2)为了使结论更具普遍性,应使用不同规格的灯泡进行实验;
(3)分析表格中实验数据可知,在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,表达式为:IA=IB+IC;
(4)由电路图可知,C处为支路,A处为干路,由并联电路的电流特点可知,A处的电流应大于C处的电流,
由图﹣2中电流表的指针位置可知,电流表选用的是0~3A的量程,分度值为0.1A,示数为0.8A,因此A处电流大小为0.8A。
故答案为:(1)断开;(2)不同;(3)IA=IB+IC;(4)0.8。
(2022 贺州)贺州市水利资源丰富,小明设计了如图甲所示的水文站测量桂江水位的原理图。电源电压U=3V,定值电阻R0=10Ω,滑动变阻器R长20cm,最大阻值20Ω。且滑动变阻器的阻值随滑片P从最上端C位置移动到最下端D位置的过程中均匀变化(滑片P移动过程中摩擦不计)。弹簧下端悬挂一重为50N的物体AB,其底面积为0.01m2、长为0.3m。弹簧伸长量与它受到拉力的关系如图乙所示(不计弹簧质量,连接弹簧两端的绝缘细绳不可伸长)。求
(1)当物体AB上表面与水面相平时,物体AB受到的浮力大小;
(2)当水面从物体AB的上表面逐渐下降至下表面刚好离开水面的过程中,弹簧伸长了多少cm?
(3)闭合开关S后,当水面在物体AB上表面时,滑片刚好在滑动变阻器R的最上端C位置,水面从物体AB上表面逐渐下降至下表面刚好离开水面时,电压表的示数是多少?
【解答】解:(1)当物体AB上表面与水面相平时,物体AB刚好浸没水中V排=V物=Sh=0.01m2×0.3m=3×10﹣3m3;【来源:21cnj*y.co*m】
物体AB所受浮力F浮=G排=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×3×10﹣3m3=30N;
(2)水面与物体AB上表面相平时,弹簧对物体的拉力F弹=G物﹣F浮=50N﹣30N=20N;
水面下降至与物体AB下表面相平时,弹簧对物体的拉力F弹′=G物=50N;
水面从物体AB上表面逐渐下降至与下表面相平过程中,弹簧拉力的变化量ΔF=F弹'﹣F弹=50N﹣20N=30N;
由乙图可知:;
物体刚好离开水面时,由得弹簧伸长的长度ΔL′==15cm;
(3)水面从物体AB上表面逐渐下降至下表面相平时,弹簧伸长15cm,即滑片下移15cm,接入电路的电阻变化量ΔR==15Ω;21世纪教育网版权所有
此时滑动变阻器接入电路中的电阻 R′=R﹣ΔR=20Ω﹣15Ω=5Ω;
R′与R串联,R'的电流I′=I==0.2A;
电压表的示数U′=I′R′=0.2A×5Ω=1V。
答:(1)物体AB受到的浮力大小为30N;(2)弹簧伸长了15cm;(3)电压表的示数为1V。
1.(2022 黄浦区二模)在如图所示的电路中,滑动变阻器滑片Р位于中点。用电阻R3替换R1(R3>R1)后,在确保电路安全的前提下,能使电流表A与A1示数差值与替换R1前相同的方法是( )21*cnjy*com
A.增大电源电压,不移动滑片Р
B.减小电源电压,不移动滑片P
C.电源电压不变,滑片P向右移
D.电源电压不变,滑片P向左移
【解答】解:由电路图可知,R1(或R3)与R2并联,A测干路电流,A1表测通过R2的电流;
替换前,电流表A与A1示数差值为:
ΔI=I﹣I1=+﹣=﹣﹣﹣﹣①
替换后,电流表A与A1示数差值为:
ΔI′=I′﹣I1′=+﹣=﹣﹣﹣﹣②
由于R3>R1,对比①②可知,要使电流表A与A1示数差值与替换R1前相同,需增大电源电压,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选:A。
2.(2022 芜湖模拟)在如图所示的电路中,电阻Rl标有“6Ω 1A”,R2标有“3Ω 1.2A”,电流表Al、A2的量程均为0~3A,电压表的量程0~15V。闭合开关S后,为保证Rl、R2均不损坏,则允许的最大电源电压和此时通过电流表A1的电流分别为( )
A.9.6V,1A B.6V,1A C.3.6V,2.2A D.3.6V,1.8A
【解答】解:开关闭合后,两电阻并联,电压表测电源的电压,电流表A1测干路电流,电流表A2测通过电阻R2的电流,
(1)标有“6Ω 1A”,R2标有“3Ω 1.2A”,
根据欧姆定律可得:
电阻R1两端允许的最大电压为U1=I1R1=1A×6Ω=6V,
电阻R2两端允许的最大电压为U2=I2R2=1.2A×3Ω=3.6V,
由并联电路,各支路两端的电压相等,且6V>3.6V,
为了保护电阻R2,电源电压不能超过3.6V;
(2)此时通过电阻R1的电流为:
I1===0.6A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
故干路电流表A1的示数I=I1+I2=0.6A+1.2A=1.8A。
故选:D。
3.(2022 定远县二模)如图是一把既能吹冷风又能吹热风的电吹风的简化电路示意图,图中A是电动机,B是电热丝.将插头插入插座后,下列说法正确的是( )
A.只闭合开关S1,电吹风吹出热风
B.闭合开关S1、S2,通过电动机和电热丝的电流一定不相等
C.同时闭合开关S1、S2,通过电动机和电热丝的电流一定相等
D.同时闭合开关S1、S2,电动机和电热丝两端的电压一定相等
【解答】解:A、若只闭合开关Sl,只有电动机与电源串联,电热丝不工作,电流只经过电动机,所以电吹风吹出的是冷风,故A错误;
BCD、若将开关Sl、S2都闭合,电动机与电热丝并联后连接在电源上,由并联电路的电压特点可知电动机和电热丝两端的电压一定相等;因电动机和电热丝的规格不一定相同,根据I=可知,通过电动机和电热丝的电流不一定相等,故BC错误,D正确。
故选:D。
4.(2022 历下区三模)下列关于图中的家庭电路,说法正确的是( )
A.两孔插座和三孔插座的连接都正确
B.丙灯的安装和开关的连接是正确的
C.乙处的插座与丙灯是串联在一起的
D.乙处三孔插座的电路图符号为
【解答】解:A、两孔插座的接法是左零右火;据图可知,两孔插座的两孔分别接到了零线和地线上;三孔插座的左孔接的是零线,上孔接的是地线,右孔接的是火线;故两孔插座连接错误,三孔插座的连接正确,故A错误;
B、在丙灯的安装及开关的连接中,火线直接进入开关,再进入灯泡顶端的金属点,零线直接接灯泡的螺旋套,这样在更换灯泡时,断开开关,切断火线,更安全,故B正确;
C、电路中乙处的插座与丙灯是独立工作、互不影响的,所以它们是并联的,故C错误;
D、在电路图中,三孔插座的规定符号是:,故D错误。
故选:B。
5.(2022 锦江区模拟)如图所示,当开关S1断开,S2接通时,电压表读数为3V,当开关S1接通,S2断开时,电压表的示数为1.6V。那么,当S1、S2均断开时,小灯泡L1和L2两端的电压分别为( )
A.1.6 3V B.1.4V 1.6V C.3V 1.4V D.3V 1.6V
【解答】解:
由图知,当开关S1断开,S2接通时,两灯串联,电压表测电源电压,所以电源电压U=3V;
当开关S1接通,S2断开时,两灯仍串联,电压表测L2两端的电压,即U2=1.6V,
由串联电路的电压规律知,L1两端的电压U1=U﹣U2=3V﹣1.6V=1.4V。
故选:B。
6.(2022 瑶海区三模)如图所示,R1、R2、R3是三个阻值不同的定值电阻,且R1:R2:R3=1:2:6,已知R1=5Ω,把它们并联起来接入电路时的总电阻为 Ω。
【解答】解:根据题意可知,R1:R2:R3=1:2:6,已知R1=5Ω,则:R2=2R1=2×5Ω=10Ω,R3=6R1=6×5Ω=30Ω;
三个电阻并联,则:=++=++,解得:R=3Ω。
故答案为:3。
7.(2022 佛山模拟)当一导体两端的电压为4V时,通过它的电流为1A,则这导体的电阻为 Ω;当两端电压为8V时,则导体的电流为 A;当两端电压为0V时,则导体的电阻为 Ω。
【解答】解:由I=可知该导体的电阻为:R===4Ω;
电阻是导体的一种性质,与导体两端的电压无关,因此当该导体两端电压为8V时,电阻不变,
则导体的电流为:I′===2A;
当导体两端电压为0V时,导体的电阻不变,仍为4Ω。
故答案为:4;2;4。
(2022 惠城区一模)在探究电流与电压关系的实验中,有以下器材:干电池两节、电流表、电压表、定值电阻R(5Ω)、滑动变阻器(20Ω 1A)、滑动变阻器(50Ω 1A)、开关一个、导线若干。
(1)用笔画线代替导线,将图甲所示的实验电路补充完整。
(2)正确连接电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移动到 (选填“a”或“b”)端。
(3)闭合开关S后,发现电压表无示数,电流表有示数,则电路故障可能是 。
(4)排除故障后,继续进行实验,并将实验数据记录在下表中,表格中的①处应该填写 ,
请你依据表中数据在题图乙中画出电流I与电压U的关系图象。
实验次数 1 2 3 4 5 6
① 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
电流I/A 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60
(5)根据图象,可得出的结论是: 。
(6)依据实验数据可以判断,实验中选用的滑动变阻器的规格是 。
【解答】解:(1)因为电源电压为3V,所以电压表选用0﹣3V的量程与电阻并联;电路的最大电流为I===0.6A,所以电流表选用0﹣0.6A的量程与电阻串联,如下图所示:21·世纪*教育网
;
(2)为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移动到阻值最大处,即a端;
(3)闭合开关后,电流表有示数,说明电路为通路,电压表示数为零,说明与电压表并联的电阻R短路;
(4)要探究电流与电压的关系,需要控制电阻不变,改变电阻两端的电压和电流,用电压表测量电阻两端的电压,用电流表测量出通过电阻的电流,故①处应该填:电压U/V;
根据表中数据,描点画出图象,如下图:
(5)因电流I与电压U的关系图象为过原点的直线,故可得出的结论是:在电阻不变时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;www-2-1-cnjy-com
(6)由表格数据知当定值电阻两端的电压为0.5V时电路的电流为0.10A,此时滑动变阻器两端的电压为U滑=U﹣U1=3V﹣0.5V=2.5V,
由欧姆定律I=可知,此时滑动变阻器的电阻为:R滑===25Ω>20Ω,所以需要“50Ω 1A”的滑动变阻器。
故答案为:(1)见解析;(2)a;(3)R短路;(4)电压U/V;见解析;(5)在电阻不变时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;(6)50Ω 1A。
9.(2022 衡阳模拟)在如图所示的电路中,R1=15Ω,R2=10Ω,闭合开关后,电流表示数为0.3A。试求:
(1)电源电压是多少?
(2)通过R2的电流是多少?
(3)电路总电阻是多少?
【解答】解:由电路图可知,R1与R2并联,电流表测R2支路的电流。
(1)(2)由于电流表示数为0.3A,所以通过R2的电流为0.3A,
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由I=可得电源的电压:
U=U2=I2R2=0.3A×10Ω=3V;
(3)通过R1的电流:
I1===0.2A,
由于并联电路干路电流等于各支路电流的和,
所以干路的电流为:
I=I1+I2=0.2A+0.3A=0.5A,
电路总电阻为:
R===6Ω。
答:(1)电源电压是3V;(2)通过R2的电流是0.3A;(3)电路总电阻是6Ω。
10.如图所示电路,开关S接到a时,电压表示数为6V,开关S接到b时,电压表示数为4V,求:
(1)此时灯L1两端的电压为多少?
(2)如果开关S接到a时,灯L1、L2在电路里是怎么连接的?
(3)在开关S接到a时,通过灯L2的电流是0.6A,通过灯L1的电流是多少?
【解答】解:
(1)由图知,当开关S接到a时,两灯泡串联,电压表测电源电压,即电源电压U=6V;
当开关接到b时,两灯泡仍然串联,电压表测L2两端的电压,即灯L2两端的电压U2=4V,
因为串联电路的总电压等于各分电阻两端的电压之和,
所以灯L1两端的电压:U1=U﹣U2=6V﹣4V=2V。
(2)当开关S接到a时,L1、L2串联;
(3)当开关S接到a时,因为串联电路中电流处处相等,所以通过灯L1的电流I1=I2=0.6A。
答(1)此时灯L1两端的电压为2V;
(2)开关S接到a时,灯L1、L2串联;
(3)通过灯L1的电流是0.6A。
专题22 欧姆定律 电路计算
课题1思维导图 自主学习区
课题2考点管理 明确考点分布
归类探究1、解释欧姆定律的内容和数学表达式 悟透各类题型
例题选讲1
变式演练1
归类探究2、伏安法测电阻 悟透各类题型
例题选讲2
变式演练2
归类探究3、概述串联电路的电流和电压的特点;概述并联电路的电流和电压的特点 悟透各类题型
例题选讲3
变式演练3
课题3.走进重高 命题规律分析
课题4.课堂练习 提升解题能力
课题5.限时集训 点拔拓展延伸
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