(共24张PPT)
微专题四 动态电路的分析及故障判断
题组一 滑动变阻器型
1.如图所示,闭合开关后,当滑动变阻器的滑片由左向右滑动时,电流表和电压表的示数变化情况是( )
A.电流表示数不变,电压表示数变大
B.电流表示数变大,电压表示数不变
C.电流表示数变大,电压表示数变小
D.电流表示数变小,电压表示数变大
动态电路的分析
C
2.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P由图示位置逐渐向b端移动的过程中( )
A.电压表V示数变小,电流表A1示数变小
B.电压表V示数变大,电流表A2示数变小
C.电压表V的示数与电流表A1示数的比值变小
D.电压表V的示数与电流表A2示数的比值不变
3.如图所示电路,电源电压恒定,开关S闭合后,当滑动变阻器的滑片P向a端滑动过程中,电流表的示数 ,电压表示数 。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
D
不变
变大
题组二 开关通断型
4.如图所示,电源电压恒定,闭合S1,小灯泡发光,再闭合S2时,观察到的现象是( )
A.电压表示数增大
B.电流表示数变小
C.小灯泡变暗
D.小灯泡亮度不变
5.如图所示,电源电压保持不变。只闭合开关S1,电流表和电压表均有示数。若再闭合开关S2,下列说法正确的是( )
A.电压表示数与电流表示数的比值变小
B.电压表示数与电流表示数的比值不变
C.电流表示数变大,电压表示数变小
D.电流表示数变小,电压表示数不变
D
B
6.如图所示,电源电压保持6 V不变,R1=5 Ω,R3=15 Ω,滑动变阻器R2标有“15 Ω 2 A”字样,下列说法正确的是( )
A.当R2的滑片P在b端,只闭合S、S2时,电流表示数为0.2 A,电压表示数为3 V
B.当R2的滑片P在b端,只闭合S、S1时,电流表示数为0.3 A,电压表示数为0
C.当R2的滑片P在a端,只闭合S、S2时,电流表示数为0.4 A,电压表示数为6 V
D.当R2的滑片P在a端,闭合S、S1、S2时,电流表示数为1.2 A,电压表的示数为0
A
题组三 传感器型
7.在中国科技馆的“科技与生活”展区有一个涉及“光敏电阻”的展品。小强同学了解到光敏电阻可以用于自动控制,经查阅资料得知,光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小。小强为了研究光敏电阻的性能,将光敏电阻R、定值电阻R0、电流表、电压表、开关和电源连接成如图所示电路,电源电压不变。闭合开关,逐渐增大照射光敏电阻的光照强度,观察电表示数的变化情况应该是( )
A.电流表和电压表示数均变大
B.电流表示数变小,电压表示数变大
C.电流表和电压表示数均变小
D.电流表示数变大,电压表示数变小
A
8.为打赢蓝天、碧水、净土保卫战,许多地方都安装了污染指数感知设备,其原理如图甲所示。R0为限流电阻,开关闭合后起保护电路的作用,R为可以感知污染指数的气敏电阻,其阻值随污染指数变化的情况如图乙所示,p是感知用的电学仪表。下列分析中( )
①p是电压表 ②p是电流表 ③污染指数越小,仪表示数越大 ④污染指数越小,仪表示数越小
A.只有①③正确 B.只有②④正确
C.只有②③正确 D.只有①④正确
D
9.如图所示的电路,当开关S闭合时,L1亮、L2不亮,电流表有示数,则电路故障原因可能是
( )
A.L1短路 B.L2短路
C.L1断路 D.L2断路
10.如图所示,开关S闭合时,小灯泡L1、L2都不亮,然后用一段导线的两端接触a、b两点时两小灯泡都不亮;用该导线接触b、d两点时,只有小灯泡L1亮;再用该导线接触c、d两点时,两小灯泡都不亮。对此,下列故障判断中,正确的是( )
A.小灯泡L2断路
B.小灯泡L2短路
C.开关S断路
D.小灯泡L1断路
电路故障判断
B
A
11.如图所示,灯L1、L2完全相同,闭合开关S,只有一盏灯亮,且只有一个电表有示数,其故障可能是( )
A.灯L1断路 B.灯L1短路
C.灯 L2断路 D.灯 L2短路
12.如图所示电路中,当开关闭合后,会导致电源被短路的是( )
C
D
A B C D
13.如图所示,用两盏相同的小灯泡连接串联电路,创新组同学闭合开关后,发现甲灯亮,乙灯不亮,则故障原因是 ;拼搏组闭合开关后,发现两灯均不亮,用一根导线,连接C、D点,两灯不亮;连接A、B点,乙灯发光,则电路中的故障是 。
乙灯短路
甲灯断路
微专题五 欧姆定律的应用
1.如图所示,电源电压不变,滑动变阻器的最大阻值为R,已知R∶R1∶R2=1∶1∶2,则下列说法正确的是( )
A.当滑片P移动到a端时,闭合S1、S2,通过R1与R2的电流之比是1∶2
B.当滑片P移动到a端时,闭合S1、S2,通过R1与R2的电流之比是1∶1
C.当滑片P移动到b端时,只闭合S1,滑动变阻器两端的电压与R1两端的电压之比是1∶1
D.当滑片P移动到b端时,只闭合S2,滑动变阻器两端的电压与R2两端的电压之比是2∶1
2.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,测得甲、乙电表的示数之比为4∶3,则电阻R1∶R2= ;断开开关,拆去电压表,并在甲、乙两处分别接入电流表,只闭合开关S1,则此时两电表示数I甲∶I乙= 。
C
比值类计算
4∶3
4∶3
3.如图所示是小灯泡L和定值电阻R的U-I图象,下列说法正确的是( )
A.将L和R串联在电源电压为6 V的电路中,则此时L的电阻为10 Ω
B.将L和R串联在某电路中,若此时电路中电流为0.7 A,则电源电压为12 V
C.将L和R并联在电源电压为5 V的电路中,则此时干路电流为0.7 A
D.将L和R并联在电源电压为2 V的电路中,则此时R的电阻为5 Ω
B
图象类计算
4.如图甲所示,电源电压不变,闭合开关S,在滑动变阻器R2的滑片P从b端滑到a端的过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示,则下列选项( )
①R1的阻值为10 Ω
②滑动变阻器R2的最大阻值为20 Ω
③电源电压为3 V
④电流表示数为0.2 A时,R2的阻值为5 Ω
A.只有①②正确 B.只有①②③正确
C.只有①②④正确 D.都正确
D
5.如图所示,电源电压保持不变,R1=10 Ω,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如图乙所示图象表示,则电源电压的大小和滑动变阻器的最大值分别为( )
A.4 V,10 Ω B.4 V,20 Ω
C.6 V,10 Ω D.6 V,20 Ω
D
6.在如图所示电路中,电源两端电压为6 V且保持不变,电流表量程为0～0.6 A,电压表量程为0～3 V,电阻R1的阻值为5 Ω,滑动变阻器R2的规格为“25 Ω 0.5 A”。将开关闭合后,在不损坏电路元件的前提下,下列说法中,正确的是( )
A.电压表最小示数为2 V
B.通过电阻R1的电流最大值为0.6 A
C.电压表示数的最大值和最小值之比为5∶2
D.滑动变阻器R2调节范围为1～25 Ω
C
极值、范围类计算
7.如图甲所示,灯L正常发光时两端的电压为12 V,其I-U图象如图乙所示,定值电阻R0的阻值为10 Ω,滑动变阻器上标有“100 Ω 1 A”。求:
(1)开关都闭合,灯L正常发光,灯正常发光时的电阻。
答案:(1)40 Ω
(2)开关都闭合,若电流表、电压表的量程分别为0～0.6 A、0～15 V,滑动变阻器连入电路的最小阻值。
答案:(2)40 Ω
(3)闭合S,断开S1、S2,电流表、电压表量程分别为0～0.6 A、0～9 V,在保证电路各元件安全的情况下,滑动变阻器的取值范围。
答案:(3)10～30 Ω
8.如图所示,R1=R2=30 Ω,R3=15 Ω,电源电压恒定。
(1)若只闭合开关S时,电流表的示数是0.1 A,求R1两端电压。
(2)求电源电压是多少。
开关通断及滑动变阻器改变类计算
答案:(1)3 V (2)4.5 V
解析:(1)由题图知,若只闭合开关S时,R1与R3串联,电流表测电路中电流,R1两端电压U1=IR1=0.1 A×30 Ω=3 V。(2)串联电路总电阻等于各部分电阻之和,所以当只闭合开关S时,电路的总电阻R=R1+R3=30 Ω+15 Ω=45 Ω;由欧姆定律可得电源电压U=IR=0.1 A× 45 Ω=4.5 V。
(3)当S、S1、S2都闭合时,电流表的示数是多少
答案:(3)0.45 A
9.如图所示的电路中,电源电压为6 V,且保持不变。电阻R1与R2为定值电阻,R3为滑动变阻 器,其阻值变化范围是0～20 Ω。
(1)当S1闭合,S2断开,滑片P滑到b端时,电压表的示数为2 V,求电流表的示数。
答案:(1)0.2 A
(2)当S1、S2都闭合,滑片P滑到a端时,电流表的示数为1.0 A,求R2的阻值。
答案:(2)15 Ω
2.串联电路的特点
(1)电流:I=I1=I2;
(2)电压:U=U1+U2;
(3)电阻:R=R1+R2。
3.并联电路的特点
(1)电流:I=I1+I2;
(2)电压:U=U1=U2;
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*第四节 电阻的串联与并联
一、电阻的串联
1.结论:串联电路的总电阻比任何一个分电阻都 。
2.原因:多个电阻串联,相当于增加了导体的 。
3.公式:R串=R1+R2+…+Rn。若n个相同的电阻串联,则有R串=nR。
二、电阻的并联
1.结论:并联电路的总电阻比任何一个分电阻都 。
2.原因:多个电阻并联,相当于增大了导体的 。
大
长度
三、比值关系
1.串联电路:U1∶U2=R1∶R2,I1∶I2=1∶1。
2.并联电路:I1∶I2=R2∶R1,U1∶U2=1∶1。
小
横截面积
[典例1]下列情况中,等效电阻最大的是( )
A.阻值为2 Ω,5 Ω两电阻串联
B.阻值为6 Ω,10 Ω两电阻并联
C.阻值为30 Ω,20 Ω两电阻串联
D.阻值为30 Ω,10 Ω两电阻串联
[针对训练1]一个5 Ω的电阻和一个10 Ω的电阻并联后,总电阻比5 Ω还小,是因为并联后相当于( )
A.减小了导体的长度
B.增大了导体的横截面积
C.增大了导体的长度
D.减小了导体的横截面积
电阻的串并联
C
B
[针对训练2]小宇同学在修理电子玩具时,需要用一个75 Ω的电阻,现手边有阻值为300 Ω、45 Ω、100 Ω、35 Ω的电阻各一个,他可以选择 Ω和 Ω两个电阻 联来获得。
300
100
并
[典例2]如图甲所示,R1为定值电阻,电源电压保持不变。当闭合开关S,滑动变阻器R2的滑片P从B端移到A端,两电表示数变化关系如图乙所示。求:
(1)电源电压。
(2)滑动变阻器R2的最大阻值。
(3)滑片P滑到AB中点时电阻R1两端的电压。
欧姆定律在串、并联电路中的应用
答案:(1)6 V (2)20 Ω (3)3 V
[针对训练3]在如图所示的电路中,电源电压恒定,R1∶R2=4∶1,则( )
A.当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两表读数之比为5∶1
B.当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两表读数之比为4∶1
C.当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,两表读数之比为1∶5
D.当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,两表读数之比为1∶4
[针对训练4]某同学要把一个阻值为15 Ω、正常工作电压为3 V的灯泡接在9 V的电源上使其正常工作,那么需给灯泡( )
A.串联一只45 Ω的电阻
B.并联一只45 Ω的电阻
C.串联一只30 Ω的电阻
D.并联一只30 Ω的电阻
A
C
1.如图所示电路,R1=R2=R3。开关都闭合时,A,B间的总电阻为10 Ω。则当S1断开,S2闭合时,
A,B间的总电阻为( )
A.10 Ω B.20 Ω
C.30 Ω D.45 Ω
2.如图所示的电路,电源电压为6 V且保持不变,R=10 Ω,当闭合开关S,电压表的示数为
2 V,下列判断正确的是( )
A.通过电阻R的电流是0.6 A
B.电阻R两端的电压是2 V
C.通过灯泡L的电流是0.2 A
D.灯泡L两端的电压是2 V
C
D
3.将阻值分别为5 Ω和10 Ω的两个电阻串联接在电源上,那么通过两电阻的电流之比是
,电路的总电阻是 Ω。
4.家庭电路中,为保证用电器都能独立工作,这些用电器要 联,每关闭一个正在使用的用电器,电路中的总电阻会变 。
5. 两个电阻,R1=4 Ω,R2=12 Ω,将它们并联后接入电路,干路电流是2 A。求:
(1)总电阻。
(2)电源电压。
(3)通过每个电阻的电流。
1∶1
15
并
大
答案:(1)3 Ω (2)6 V (3)1.5 A 0.5 A
*第四节 电阻的串联与并联
电阻的串联
1.一个滑动变阻器上标有“50 Ω 1.5 A”字样,把它和30 Ω的定值电阻串联起来接入电路,则电路的总电阻变化范围是( )
A.0～30 Ω B.0～50 Ω
C.0～80 Ω D.30～80 Ω
2.阻值为10 Ω和40 Ω的两个电阻串联在电路中,其总电阻为 Ω,引入“总电阻”概念时运用的科学方法是 (选填“等效替代”或“控制变量”)法。
3.某位同学做实验时,手边只有10 Ω的电阻若干只,若需要阻值为40 Ω的电阻一只,应当采取的办法是 ,他选择的依据是 。
D
50
等效替代
4个10 Ω的电阻串联
串联电路的总电阻等于各电阻之和
4.如图所示电路的总电阻为10 Ω,则下列判断中正确的是( )
A.R1的阻值可能为2 Ω
B.R2的阻值可能为5 Ω
C.R1的阻值可能为10 Ω
D.R2的阻值可能为20 Ω
5.镍铬合金做成的粗细均匀的电阻丝,长度为1 m,电阻值为4 Ω;若将其等分成两段再并联,总电阻值为( )
A.1 Ω B.2 Ω
C.4 Ω D.8 Ω
6.将R1=10 Ω,R2=40 Ω的两个定值电阻并联使用,其等效电阻为 Ω。将电阻并联使用,其实质是改变了导体的 (选填“温度”“长度”或“横截面积”)。
D
电阻的并联
A
8
横截面积
7.如图所示电路,R1=R2=R3,开关都闭合时,A、B间的总电阻为6 Ω。则当S1断开,S2闭合时,A、B间的总电阻为( )
A.6 Ω B.9 Ω
C.12 Ω D.18 Ω
8.R1的电阻为5 Ω,R2的电阻为10 Ω,将它们串联,总电阻是 Ω,通过R1和R2的电流之比为 ,R1和R2两端电压之比为 ;若R1与R2并联,则两端的电压之比为 ,若R2两端的电压变为0.5 V,则R2的电阻为 Ω。
D
等效电阻
15
1∶1
1∶2
1∶1
10
9.如图所示,已知电源电压相等,且R1D
10.(多选题)两个电阻R1和R2,阻值分别为R1=3 Ω,R2=6 Ω,将它们以不同方式连接,关于它们的等效电阻,下列说法中,正确的是( )
A.R1和R2串联,等效电阻为9 Ω
B.R1和R2并联,等效电阻为9 Ω
C.R1和R2并联,等效电阻小于3 Ω
D.R1和R2串联,等效电阻小于3 Ω
A B C D
AC
D
A
13.如图所示,图象1和图象2分别是电阻R1与R2的U-I图象,则R1与R2的大小及两电阻串联和并联后的U-I图象所在的区域分别是( )
A.R1B.R1C.R1>R2,两电阻并联后图线在区域Ⅲ
D.R1>R2,两电阻串联后图线在区域Ⅲ
14.如图所示,电源电压保持不变,灯L1、L2的电阻之比R1∶R2=1∶2(灯丝电阻不受温度影
响),则开关S分别处于闭合和断开时,下列有关判断正确的是( )
A.开关S闭合时,两灯正常工作,则甲是电压表,乙是电流表
B.开关S闭合时,两灯正常工作,则甲、乙表示数比为1∶3
C.开关S断开时,两灯正常工作,则甲是电流表,乙是电压表
C
D
15.如图所示电路中,电源电压为6 V,定值电阻R1标有“10 Ω”字样,定值电阻R2标识模糊不清。当开关S闭合后,电流表A2的示数为0.9 A,则电压表的示数为 V,R2的阻值为
Ω。
6
20
16.如图甲所示电路,开关闭合后两电流表的示数均如图乙所示,则通过灯L1的电流为 A,通过灯L2的电流为 A,此时两灯电阻之比为RL1∶RL2= 。
2
0.5
1∶4
17.如图甲所示电路中,电源电压不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合开关,将R2滑片从位置1移到位置2,根据两表示数作出的U-I图象如图乙所示,其中A点的数据与滑片在位置1时对应。由此可以推断,电源电压为 V,定值电阻R1的阻值为 Ω。
2.5
5
18.如图所示,电源电压U=6 V,电阻R1=3 Ω,R2=7 Ω,闭合开关S,则:
(1)电路总电阻多大
(2)电路中电流多大
(3)电阻R1两端的电压多大
解析:由电路图可知,R1与R2串联。
(1)因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路的总电阻R=R1+R2=3 Ω+7 Ω=10 Ω。
(3)电阻R1两端的电压U1=IR1=0.6 A×3 Ω=1.8 V。
答案:(1)10 Ω (2)0.6 A (3)1.8 V
19.为“探究导体并联时的电阻规律”,某同学将阻值不等的R1、R2、R3、R4、R5按照不同方式先后接入如图所示电路中MN两点之间(电源电压恒定不变),每次实验闭合开关时,正确读取记录的电流表示数如下表所示。
实验 序号 1 2 3 4 5 6 7 8
MN之 间接入 的元件 R1 R2 R3 R4 R5 R2、R3 并联 R3、R4 并联 R3、R5
并联
电流表示数/A 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.7 0.5 0.4
(1)在电源电压恒定不变时,通过电路中的总电流越小,电路中的总电阻 。
(2)分析比较实验序号 或 的实验条件和现象,可以表明两个电阻并联可以用另一个电阻等效替代。
(3)分析比较实验序号7与8的实验条件和现象,可以进一步发现:并联电路中, .
。
(4)综合分析表中数据,可推理得出R1、R2、R3间的等量关系为 。
越大
1与7
2与8
一条支路电
阻阻值不变时,另一条支路电阻阻值越大,并联总阻值越大
5R1=4R2=3R3
20.如图所示,R1=25 Ω,灯泡L正常发光时的电压和电流分别为2.5 V和0.3 A,电源电压保持不变。
(1)S1、S2都断开时,灯泡L正常发光,求电源电压。
答案:(1)10 V
(2)S1、S2都闭合时,电流表示数变为0.6 A,求R2的阻值。
答案:(2)50 Ω(共23张PPT)
第十三章 欧姆定律 章末复习
电阻一定时,电流与电压成正比
电压一定时,电流与电阻成反比
控制变量
A
V
Ω
IR
改变
改变
改变
改变
不变
不变
伏安法
求平均值,减小误差
探究小灯泡电阻与温度的关系
【典题1】用如图甲所示的电路探究“电流与电压的关系”。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整。(要求滑片向左滑动时,滑动变阻器连入电路的电阻变大,且导线不能交叉)
答案:(1)如图所示
(2)实验时,闭合开关,将滑片移动到某位置,记下电压表和电流表的示数。接下来的操作是 (填字母)。
A.换用另一个定值电阻,将滑片移动到某位置,记下电压表和电流表的示数
B.将滑片移动到另外几个位置,分别记下电压表和电流表的示数
(3)小明根据实验数据画出I-U图象,如图乙所示。分析可知,通过定值电阻的电流与其两端的电压成
。
(4)小明同学还想测量小灯泡正常发光时的电阻,于是他将上面实验中的定值电阻换成正常工作电压为2.5 V的小灯泡。正确连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表示数接近电源电压,出现这种故障的原因是 。
[考点拓展](5)小明发现只用一只电表及已有其他器材(忽略定值电阻R的实验误差),也能测量小灯泡正常发光时的电阻。下列电路设计最合理的一项是 。
B
正比
小灯泡断路
C
【典题2】电阻是组成电路的重要元件,在进行电路连接时,通常需要知道电阻的阻值。小雨利用电源(恒定不变)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关等器材,测电阻R的阻值。
(1)图甲是小雨连接的部分电路,请用笔画线表示导线将电路连接完整。
答案:(1)如图所示
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应调到 (选填“A”或“B”)端。移动滑片P,两表指针均不动,产生这一现象的原因是 。
(3)改正错误后,闭合开关,将滑片P移到某位置,记下电压表和电流表的示数,接下来的操作是 (填字母)。
A.结束实验,整理器材
B.将滑片P移到另外几个位置,分别记下电压表和电流表的示数
C.换用另一个定值电阻将滑片P移到某位置,记下电压表和电流表的示数
(4)小雨将实验数据记录在下表中。
B
实验次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω
1 1 0.2
2 2 0.42
3 3
滑动变阻器断路
B
①第3次实验时,将滑片P移到A端,电流表的指针位置如图乙所示,此时,电流表的示数为
。
②算出每次的电阻后,为得到电阻R的阻值,还应 。
(5)小雨想利用现有器材继续测量一个阻值约为500 Ω的电阻,正确连接电路,闭合开关,移动滑片P,发现实验无法进行,原因是 。
[考点拓展](6)同组的小红同学发现,若电压表的右侧导线按照如图丙所示分别接在a、b两点时,电压表示数不同,查阅相关资料后,发现实际情况下电压表内部存在着很大的内阻(可视为断路),而电流表内部存在着阻值很小的内阻r,其原理图如图丁所示。于是小红和小明用已知阻值的定值电阻R0按如图丙所示电路图设计了测量电流表内阻的实验:
①将电压表右侧导线接a点,闭合开关S,保证电路安全的情况下,读出电压表示数为U1;
②断开开关,将电压表 (选填“左”或“右”)侧导线接b点,再闭合开关S,保持 不变,读出电压表示数为U2;
0.6 A
③电流表的内阻r= (用U1、U2、R0表示)。
求平均值
电路电流小于电流表的分度值
右
滑动变阻器的阻值
1.(2022菏泽)在物理实验课上,同学们要探究“电流与电压的关系”。实验室提供的器材有:A.两节干电池,B.电压表(0～3 V,0～15 V),C.电流表,D.定值电阻,E.滑动变阻器,F.开关和导线若干。
电流与电阻、电压的关系
甲 乙
(1)请用笔画线代替导线将图甲中的电路连接完整。
答案:(1)如图所示
(2)连接好电路后,闭合开关,发现电压表有示数,电流表示数为零,经检查两电表均完好,则电路中出现的故障是 。
定值电阻断路
(3)正确进行实验,得到实验数据如下表所示。
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 1.2 1.5 1.8 2.0 2.4
电流I/A 0.24 0.30 ▲ 0.40 0.48
当电压表示数为1.8 V时,电流表示数(如图乙所示)为 A,电路中定值电阻的阻值为 Ω。
(4)实验中获得了多组实验数据,这是通过 实现的。
(5)根据实验数据分析可得,电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成 。
0.36
5
调节滑动变阻器接入电路的阻值
正比
2.(2021广元)某同学利用如图电路,探究“电压一定时,通过导体的电流跟电阻的关系”,已知电源电压为6 V,实验用到的电阻分别为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω。实验中电阻R由小到大进行更换,并且保持电压表示数为2.5 V不变,则每次更换电阻后,需要调节变阻器的滑片P (选填“向左端移动”“向右端移动”或“不动”)。为了能够完成整个实验,滑动变阻器的最大阻值应不小于 Ω。
向右端移动
35
3.(2021青岛)测量定值电阻的阻值。
电阻的测量
(1)实验依据的公式是 。
(2)图甲是刚刚接好的实物电路,请指出其中的错误或不妥之处 _
(写出一条即可)。
(3)实验中发现电流表无示数。为寻找原因,先将导线1从a点断开,然后依次去接触e点、d点、c点及b点,发现当接触e点、d点时,电流表有示数,则电路故障不可能是 (填字母)。
A.开关S断路
B.滑动变阻器断路
C.电阻R断路
(4)排除电路故障后进行实验,得到如下数据,其中表格内空缺的电流值如图乙所示,则这个电流值为 A。
开关未断开(或滑动变阻器
U/V 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8
I/A 0.15 0.23 0.30 0.45
阻值未调至最大)
C
0.38
(5)表格填写完整后,根据表中数据,在图丙中描点并画出这个电阻R的U-I图象。
答案:(5)如图所示
4.(2022烟台)在“测量电阻的阻值”实验中:
甲 乙 丙
(1)请用笔画线代替导线,将如图甲所示实验电路补充完整,要求滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表示数变大。
答案:(1)如图所示
(2)连接完电路后,闭合开关,发现电流表、电压表有示数均很小,但无论怎样移动滑片P都不能改变两只电表的示数。出现这个问题的原因是 _
。
(3)解决问题后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,进行多次测量并记录数据。当电压表示数为2 V时,电流表示数如图乙所示为 A,则电阻R的阻值为 Ω。
(4)把图甲的电阻R换成小灯泡L,重复上述实验,测量小灯泡的电阻。图丙是根据两次实验数据绘制的I-U图象,其中表示小灯泡电阻的图象是 (选填“a”或“b”),判断的依据是 。
将滑动变阻器的下面两个接线柱同时连入
了电路中
0.2
10
a
小灯泡的电阻受温度的影响
5.(2022宿迁节选)进行“伏安法测电阻”的实验时电流表突然损坏,小组同学经过讨论设计了一种实验方案,也可测出Rx阻值。电路如图所示,电源电压未知且恒定不变,a、b为滑动变阻器左右两个端点,滑动变阻器最大阻值为Rmax,请你将测量步骤补充完整。
(1)闭合开关S,滑片P移到a端时,读出电压表示数为U1。
(2)闭合开关S, ,读出电压表示数为U2。
(3)待测电阻Rx= (用已知和测量出的物理量符号表示)。
滑片P移到b端时
6.(2022东营)如图所示,电源电压不变,闭合开关,当滑动变阻器滑片P向左移动时,下列判断正确的是( )
A.A示数变大, V1示数变小,V2示数不变
B.A示数变大, V1示数变小,V2示数变大
C.A示数变小, V1示数变大,V2示数变小
D.A示数变小, V1示数变小,V2示数变大
C
欧姆定律的应用
7.(2022通辽)如图所示电路,电源电压保持不变,开关S闭合后,在滑动变阻器滑片P向左移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表V1示数变小,电压表V2示数不变,电流表A示数变小
B.电压表V1示数变小,电压表V2示数变大,电压表V1的示数与电流表A的示数之比变小
C.电压表V2示数不变,电流表A示数变大,电压表V1的示数与电流表A的示数之比变大
D.电压表V1示数变小,电压表V2示数不变,电压表V2的示数与电流表A的示数之比变小
8.(2022东营)如图所示,电源电压不变,电阻R2=4 Ω,闭合开关,小明在实验过程中仅记录了三只电表的示数,分别为1、4、5,但漏记了单位。关于所用电源的电压和电阻R1的阻值,下列判断正确的是( )
A.4 V,2 Ω B.5 V,1 Ω
C.4 V,1 Ω D.2 V,2 Ω
D
C
9.(2021日照)常用的呼气式酒精测试仪有两种:一种是燃料电池型酒精测试仪(简称“电池型”),利用酒精与电池内的化学物质发生反应产生电压,某款“电池型”工作电路如图甲所 示,燃料电池两端的电压与进入电池的酒精浓度关系如图乙所示;一种是气敏电阻型酒精测试仪(简称“电阻型”),气敏电阻的阻值随酒精气体浓度的变化而变化,某款“电阻型”工作电路如图丙所示,电源电压为9 V,R1是阻值为25 Ω的定值电阻,R2是气敏电阻,其阻值与酒精浓度的关系如图丁所示。酒精浓度(n)表示每100 mL气体中含有酒精的质量。请完成下列问题。
(1)已知Rp的阻值为20 Ω。若驾驶员每100 mL 呼出气体内含有40 mg酒精,当用该款“电池型”检测时,图甲中电流表的示数为多大
答案:(1)0.1 A
(2)用该款“电阻型”检测时,请计算:
①如果驾驶员没有喝酒,电压表的示数为多少
答案:(2)①3 V
②如果电压表示数为5 V,驾驶员呼出的气体,每100 mL中含有多少酒精
答案:②40 mg
谢谢观赏！(共36张PPT)
第十三章 欧姆定律
第一节 探究电流与电压、电阻的关系
一、探究方法
实验中应用了控制变量法。
二、实验电路图
电阻
三、探究电流与电压的关系
1.探究方法:控制 不变,改变电阻两端的电压。
2.结论:在电阻一定时,通过导体的电流跟这段导体两端的电压成 。
正比
四、探究电流与电阻的关系
1.探究方法:控制 不变,改变电阻阻值。
2.结论:在电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成 。
五、滑动变阻器的作用
1. 。
2.在探究电流与电压的关系时调节 。
3.在探究电流与电阻的关系时控制 。
电压
反比
保护电路
定值电阻两端的电压不同
不同电阻两端的电压相同
[典例1]小明同学在做“探究电流与电压的关系”的实验时,准备了以下器材:干电池
(1.5 V)两节,电流表(0～0.6 A,0～3 A)、电压表(0～3 V,0～15 V)、滑动变阻器(20 Ω 2 A)、定值电阻(5 Ω)、开关各一只,导线若干。并根据如图甲所示的电路图进行实验。
电流与电压的关系
甲 乙
(1)用笔画线代替导线,按照图甲电路,将图乙中的实物图连接完整。
(2)连接电路时,开关应 ,滑动变阻器滑片P应处于 (选填“A”或“B”)端。
(3)闭合开关,发现电流表有示数,电压表指针几乎无偏转,原因可能是 .
。
(4)实验中滑动变阻器的主要作用是 。
(5)实验过程中,电流表的示数如图丙所示,此时电路中的电流为 A。
丙
断开
B
定值电阻短路(或电
压表短路或电压表断路)
改变电阻两端的电压和通过电阻的电流
0.3
[针对训练1](2020黄冈)在探究电流与电压关系的实验中,已有器材:干电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线和阻值不同的定值电阻若干个。
(1)请你用笔画线代替导线,将图中的电路连接完整。(要求滑片向右滑动时,滑动变阻器连入电路的电阻变大)
(2)实验时,闭合开关,将滑片移动到某位置,记下电压表和电流表的示数,接下来的操作是
。
A.断开开关,结束实验,整理好器材
B.将滑片移动到另外几个位置,分别记下电压表和电流表的示数
C.换用另一个定值电阻,将滑片移动到某位置,记下电压表和电流表的示数
(3)小明记录的实验数据如下表。分析可知,通过定值电阻的电流与其两端的电压 。
(4)有同学建议小明再用其他规格的定值电阻重复以上实验。请对此建议的科学性进行评
估: 。
实验次数 1 2 3 4 5 6
电压 U/V 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8
电流 I/A 0.08 0.15 0.23 0.30 0.38 0.45
B
成正比
更科学;通过多组实验,得出普遍性的结论,避免了实验的偶然性
[典例2]在“探究通电导体中电流与电阻的关系”的实验中,某实验小组的同学选用的器材:电压保持4.5 V不变的电源、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、定值电阻(5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω)、导线若干。
电流与电阻的关系
(1)请用笔画线代替导线将如图甲所示的电路连接完整。
甲
(2)将阻值为5 Ω的定值电阻接入电路,连接好电路,闭合开关前应将滑动变阻器的滑片P移至最 (选填“左”或“右”)端。然后闭合开关,发现电压表、电流表均无示数,移动滑动变阻器的滑片P,现象不发生变化,则电路故障可能是 (填字母序号)。
A.定值电阻R短路 B.定值电阻R断路
C.滑动变阻器短路 D.滑动变阻器断路
(3)排除故障后,同学们继续实验,根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图象如图乙所示,由图象可知:①实验中定值电阻R两端的电压为 V;②当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成 。
(4)实验中,当定值电阻R的阻值由5 Ω更换为10 Ω时,直接闭合开关后,应将滑动变阻器的滑片P向 (选填“左”或“右”)端滑动,从而达到实验的目的。
左
D
乙
3
反比
左
(5)实验中滑动变阻器的作用是保护电路和 。
(6)实验中滑动变阻器的规格应选择 (填字母序号)。
A.“10 Ω 1 A” B.“20 Ω 0.5 A”
C.“50 Ω 1.5 A”
控制定值电阻两端的电压不变
C
[针对训练2]在探究“通过导体中的电流与电阻的关系”的实验中,所用电源电压恒为10 V。已有的5个定值电阻的阻值分别为20 Ω,30 Ω,40 Ω,50 Ω,60 Ω。
(1)根据如图甲所示电路,用笔画线代替导线将图乙所示的实物电路连接完整。(导线不得交叉)
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移至最 (选填“左”或“右”)端。闭合开关后,发现电流表指针无偏转,电压表指针有明显偏转,原因可能是电阻R (选填“短路”或“断路”)。
(3)在实验中,先接入20 Ω的电阻,调节滑动变阻器的滑片P至某一位置时,观察到电流表、电压表指针位置如图丙、丁所示,则电流表示数为 A,电压表示数为 V。接下来用30 Ω代替20 Ω的电阻做实验时,应将滑动变阻器的滑片P从上一位置向 (选填“左”或“右”)滑动。
右
断路
0.4
8
右
正
反
戊
1.在“探究电流跟电压、电阻的关系”的实验中,需要采用控制变量的方法,即( )
A.分别保持电阻不变和保持电压不变两个步骤进行实验
B.分别保持电流不变和保持电压不变两个步骤进行实验
C.分别保持电阻不变和保持电流不变两个步骤进行实验
D.分别保持电流不变、电阻不变、电压不变三个步骤进行实验
2.在“探究电流跟电压、电阻关系”的实验中,同学们绘制的四条图线如图所示,正确的是
( )
A
A
A B C D
3.如图所示是研究电流与电压、电阻关系的电路图,实验分“保持电阻不变”和“保持电压不变”两步进行。在“保持电压不变”这一步实验时应( )
A.保持R2滑片的位置不动
B.保持R1不变
C.更换R1,并调节R2滑片到适当位置,保持电压表示数不变
D.保持电路中电流不变
4.在探究电流与电压的关系时,要保持 不变,采用 的研究方法。闭合开关前,应将滑动变阻器滑片P移至阻值最大端,保护电路。
实验中滑动变阻器的另一个作用是 (填写字母代号)。
A.改变定值电阻两端的电压
B.保证定值电阻两端的电压不变
C
电阻
控制变量
A
5.小慧用如图甲所示的装置做“探究导体的电流跟电阻的关系”的实验。
(1)图甲中有一根导线连接错误,请在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线。
(2)正确连接并规范操作后,闭合开关,两电表均无示数。现将电压表接在滑动变阻器两端时无示数,接在开关两端时有示数,则电路的故障是 。
A.电阻断路 B.电流表断路
C.滑动变阻器短路 D.开关断路
(3)排除故障后进行实验,通过实验得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图象,可得出结
论:当电压一定时,电流与导体的电阻成 比。
D
反
第十三章 欧姆定律
第一节 探究电流与电压、电阻的关系
1.做完“探究导体中电流与电压的关系”的实验后,你认为下列说法中,正确的是( )
A.可得出初步结论:某导体两端的电压与通过导体的电流成正比
B.导体中的电流与该导体两端的电压及导体种类无关
C.在设计实验数据记录表时,项目栏应有电阻一项
D.该实验需要更换不同导体种类进行多次实验
D
探究电流与电压的关系
2.在“探究电流与电压的关系”的实验中,小军分别画出了电阻R1和R2的I-U图象如图所示,下列说法正确的是( )
A.当R1与R2两端的电压为0时,它们的电阻也为0
B.用不同的电阻研究电流与电压的关系得出的结论不一样
C.在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
D.R1与R2的阻值之比为2∶1
3.某同学利用如图所示的电路探究“电流与电压的关系”,在探究过程中,应保持 不变;通过实验可以得到,在其他条件相同的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成
比。
C
电阻
正
4.在“研究电流跟电压、电阻的关系”的实验中,得出表格中的一组数据。根据这组数据,可以得到的结论是( )
A.导体电阻一定时,导体两端的电压跟通过导体的电流成正比
B.导体电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比
C.导体两端电压一定时,导体的电阻和通过导体的电流成反比
D.导体两端电压一定时,通过导体的电流和导体的电阻成反比
D
探究电流与电阻的关系
导体两端 电压/V 导体电阻/Ω 通过导体的
电流/A
4 2 2
4 4 1
4 8 0.5
5.在“探究电流与电阻关系”的实验中,某同学根据实验数据作出如图所示的图象。下列说法正确的是( )
A.导体中的电流与导体的电阻成正比
B.电源至少选用3节新干电池
C.换用2 Ω电阻做实验时,需要更换电压表量程
D.多次实验是为了寻求普遍规律
D
6.用如图所示电路探究“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:改变接入MN的串联电池的个数;乙:将电池与滑动变阻器串联接入,改变滑动变阻器滑片的位置;丙:将电池与不同阻值的定值电阻串联接入MN。可行的方案是( )
A.仅有甲 B.仅有乙
C.仅有甲、乙两种 D.甲、乙、丙都可行
D
7.在“探究电流与电阻的关系”的实验中,小翔连接了如图所示的电路。他先在电路的a、b间接入10 Ω的电阻,移动滑动变阻器的滑片,读出电压表与电流表的示数;记录数据后,改用15 Ω电阻替换10 Ω电阻,闭合开关,接下来他的实验操作应该是( )
A.观察电压表,向右移动滑片
B.观察电流表,向右移动滑片
C.观察电压表,向左移动滑片
D.观察电流表,向左移动滑片
A
8.小红同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图象,根据图象,下列说法不正确的是( )
A.通过导体甲的电流与其两端的电压成正比
B.导体甲的电阻小于导体乙的电阻
C.当在导体乙的两端加1 V的电压时,通过导体乙的电流为0.1 A
D.将甲、乙两导体串联后接到电压为3 V的电源上时,电路中的电流为0.9 A
D
9.在“探究电流和电压的关系”和“探究电流和电阻的关系”两个实验中,下列说法正确的是( )
A.两个实验多次探究都是为了得到普遍性实验结论
B.在“探究电流和电压的关系”的实验中,滑动变阻器的作用主要是控制定值电阻两端电压一定
C.在“探究电流和电阻的关系”的实验中,滑动变阻器的作用主要是改变定值电阻两端的
电压
D.两个实验都用到的实验探究方法是转换法
A
10.利用如图所示的电路图探究“电流与电压关系”的实验时,在闭合开关前,要将滑动变阻器调到最大阻值,这个操作的目的是 。在实验过程中,滑动变阻器的作用是
;在利用该电路图探究“电流和电阻的关系”时,滑动变阻器的作用是 。
保护电路
改变电阻两端的电压
控制电阻两端的电压不变
错误
没有保持定值电阻两端的电压不变
12.小武计划做“探究通过导体的电流I跟导体电阻R的关系”的实验。他根据实验电路图,在实验桌上连接了如图甲所示的实验电路,实验桌上还有多个阻值已知但不同的定值电阻,小武要利用这些器材进行实验探究。
(1)请用笔画线代替导线完成电路的连接,要求滑动变阻器此时连入电路的阻值最大。
(2)小武设计的实验主要步骤如下:
A.闭合开关S,调节滑片位置,使电压表显示一个合适的示数U,并把R、U、I记录在数据表
格中。
B.调节滑动变阻器的滑片,改变R两端的电压,并把U、I记录在数据表格中。
C.仿照步骤B,再做四次实验,并把实验数据记录在表格中。
请你根据以上叙述回答下列问题:
①根据以上实验步骤可知,小武探究的是通过导体的电流I与 的关系;
②若小武要进行计划探究的实验,在实验步骤B中,正确的操作方法应是 .
.
,并把R、I记录在数据表格中。
导体两端电压U
断开开关,更换不
断开开关,更换不同定值电阻,将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处,闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表示数与实验步骤A中保持一致
(3)实验时,闭合开关后发现电流表指针几乎不动,电压表示数接近3 V,则电路中故障可能是 。
A.电流表断路
B.滑动变阻器短路
C.定值电阻R短路
D.定值电阻R断路
(4)排除故障后,小强先将5 Ω的电阻接入电路,调节滑片使电阻两端的电压为2 V记录电流表示数;再将5 Ω的电阻换成10 Ω 后,需要将滑动变阻器的滑片P向 A端调节,使电压表示数保持 不变。
(5)小丽重新设置了小武实验中不变量的数值,又进行了多组实验,如表所示是小丽记录的实验数据,请你根据表中数据在图乙中描点绘制出本次实验中通过导体的电流跟该导体电阻的关系图象。
D
2 V
电阻R/Ω 5 10 15 20 25 30
电流I/A 0.6 0.3 0.2 0.15 0.12 0.1
(6)分析实验图象(或数据),可以得到的结论是 .
。
当电压一定时,通过导体的电流与导体的电
阻成反比(共33张PPT)
第三节 测量电阻
一、实验原理: 。
二、实验电路图
三、实验步骤
1.按照电路图连接电路。
2.用 测待测电阻两端的电压,用 测通过待测电阻的电流。
3.闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,读出电压表示数和电流表示数,算出电阻值。
4.重复步骤3,多测几次,求出平均值为待测电阻的阻值。
5.多次实验的目的:取平均值减小误差。若测量小灯泡的电阻,也需要多测几次,但不能求平均值来算小灯泡的平均电阻,这是因为灯丝的电阻随温度的变化而变化。
电压表
电流表
伏安法测电阻
[典例]在“用伏安法测小灯泡的电阻”的实验中,待测小灯泡正常工作电压为2.5 V。
(1)在图甲中,请你将电压表正确连入电路,完成电路的连接。
甲
(2)在闭合开关之前,图中滑动变阻器的滑片应滑到最 (选填“左”或“右”)端。
(3)小明同学在做实验时,电路连接无误,闭合开关后,发现电流表的指针明显偏转,而电压表的示数为零,该故障的原因可能是 。
(4)故障排除后,同学们移动滑动变阻器的滑片,记录多组小灯泡两端不同的电压及对应的通过小灯泡的电流值,根据这些数据在坐标纸上绘制出了通过小灯泡的电流随其两端电压变化关系的图象如图乙所示。分析图象可知,小灯泡正常工作时的灯丝电阻为 Ω。
(5)从图象还可以看出,小灯泡灯丝的电阻随电压的增大逐渐 (选填“变大”或“变小”)。
(6)该实验的整套装置 (选填“能”或“不能”)完成探究电流与电压的关系这一实验,说出你的理由 。
乙
左
灯泡短路(或电压表短路或电压表断路)
10
变大
不能
灯泡的电阻随温度的升高而增大
[针对训练1](多选题)关于探究电流与电压关系与伏安法测电阻两个实验,下列说法不正确的是( )
A.两个实验电路图所测物理量均相同
B.两个实验都需要多次测量从而减小误差
C.两个实验都运用到了控制变量法
D.两个实验我们都用到了定值电阻是因为定值电阻随温度变化较小
BC
[针对训练2]小亮同学利用电压表和电流表测量电阻R1的阻值(约9 Ω左右),电源选用两节干电池。
(1)请你帮小亮按如图甲所示电路图,用笔画线代替导线完成图乙中的电路连接。(导线不能交叉)
甲 乙
(2)该同学检查电路连接正确,闭合开关后,无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,电流表均无示数,电压表示数总是3 V不变,你认为发生故障的原因可能是 。
(3)若排除故障后,小亮将滑片P向左移动时,电压表的示数将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。当滑片P滑到某一位置时,电流表和电压表的示数如图丙所示,由此可知电阻R1的阻值为 Ω。为了得到比较准确的电阻值,若用现有的实验器材,你认为应该怎样减小实验的误差 。
丙
R1断路
变大
10
移动滑动变阻器的滑片,改变电阻两端的电压和流过电阻的电流,多测几次求平均值
1.在伏安法测电阻的实验中,下列操作不正确的是( )
A.连接电路的过程中开关应处于断开状态
B.连接电路的过程中滑动变阻器的滑片要放在最大阻值的位置
C.电流表串联在被测电路中,电压表并联在被测电路两端
D.试触时发现电流表指针反向偏转,电压表正常,只需断开电路将电池的正、负极对调
2.如图所示是四位同学设计的用伏安法测电阻R的电路图,其中正确的是( )
D
C
A B C D
3.在用伏安法测未知电阻Rx的实验中,电源电压为3 V,Rx的值约为3 Ω。滑动变阻器两只,规格分别是“0.2 A 50 Ω”和“1 A 20 Ω”;电流表一只(量程0～0.6 A和0～3 A);电压表一只(量程0～3 V和0～15 V)。测量时,滑动变阻器应选 ;电流表应选
量程;电压表应选 量程。
4.如图甲所示是利用“伏安法”测小灯泡电阻的实验电路图,如图乙所示是根据实验数据画出的通过小灯泡的电流I与它两端电压U之间的关系图象。通过图象可以得出小灯泡两端的电压为4 V时,灯丝电阻为 Ω;当小灯泡两端的电压增大时,灯丝的电阻将 ,其原因是 。
“1 A 20 Ω”
0～0.6 A
0～3 V
20
变大
温度越高,灯丝电阻越大
5.在测量定值电阻阻值的实验中,小明设计了如图甲所示实验电路并进行连接。
(1)在连接电路时,开关应处于 状态。
(2)图甲是小明接好的实物连接图,其中有一条导线连接错误,该导线是第 (从图中选填导线序号)条。
(3)改正错误后再进行实验,将滑动变阻器的阻值调至最大值,闭合开关S,发现电流表无示
数,电压表的示数较大,则电路故障可能是 。
(4)排除故障后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为2.4 V时,电流表示数如图乙所示,则其示数为 A,未知电阻R= Ω。
甲 乙
断开
2
电阻R断路
0.3
8
6.为了测量电源电压和定值电阻,某物理小组设计了如图甲所示的电路图。
(1)根据图甲所示电路图,用笔画线表示导线,将图乙实物电路补充完整。
甲 乙
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应放在 (选填“a”或“b”)端。
(3)假设电源电压恒为U0,定值电阻的阻值为R1。如果电压表示数用U表示,电流表示数用I表示,则U与I的关系式为U= (用U0,I,R1表示)。
(4)检查电路无误后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,进行多次实验,记录电流表和电压表的读数,并画出了U I图象,如图丙所示。图象是一条直线,与U,I坐标轴分别交于3 V和
0.6 A处。由此可知,电源电压U0= V,定值电阻R1= Ω。
丙
b
U0-IR1
3
5
第三节 测量电阻
伏安法测定值电阻
B
2.某同学说:在用“伏安法测量小灯泡电阻”的实验中,连接电路时,需要注意以下几点,你认为其中不必要的是( )
A.向电路中连接开关时,应该先将开关断开
B.开关应该接在靠近电源正极的位置
C.电压表、电流表的量程选择要合适
D.向电路中连接滑动变阻器时,应该先将滑片位于滑动变阻器阻值的最大处
B
3.小岩利用“伏安法”测量定值电阻R的阻值。
甲
(2)连接电路时开关应 ,闭合开关S前,应把图甲中滑动变阻器的滑片P置于最 (选填“左”或“右”)端。
(3)检查电路连接正确后,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P滑动到某一位置时,电压表的示数如图乙所示,电流表的示数如图丙所示,则电压表的示数为 V,电流表的示数为
A,电阻R的阻值为 Ω。
断开
左
2.6
0.26
10
乙 丙
4.如图所示为“测量小灯泡的电阻”的电路。已知电源电压恒为4.5 V不变,小灯泡标有“2.5 V”字样,他记录的实验数据如表所示。关于该同学的实验,下列说法合理的是( )
A.电路图中a是电压表,b是电流表
B.小灯泡正常发光时的电阻是8.1 Ω
C.闭合开关后,滑片向左移,小灯泡的电阻减小
D.滑动变阻器的最大阻值至少为40 Ω
D
伏安法测小灯泡电阻
电压/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
电流/A 0.10 0.16 0.20 0.23 0.25 0.27
电阻/Ω 5.0 6.3 7.5 8.7 10.0 11.1
平均电阻/Ω 8.1
5.小明同学用“伏安法”测小灯泡的电阻(已知小灯泡正常发光的电压为2.5 V),实验电路如图甲所示。
(1)用笔画线代替导线,在图甲中完成实物电路连接。(要求:滑动变阻器滑片P向右移动,小灯泡变暗)
(2)连接好电路,闭合开关,小明发现电压表有示数,电流表无示数,移动滑片P,两表示数均无变化,则故障可能是 。
A.灯泡短路
B.灯泡断路
C.滑动变阻器断路
D.滑动变阻器短路
(3)小明排除故障后按要求完成实验,并根据实验数据绘制成U-I图象,该图象不是一条过原点的直线,原因是 。
B
小灯泡的电阻随温度的升高而增大
6.如图所示是“伏安法测电阻”的实物连接图。下列说法错误的是( )
A.滑动变阻器的作用之一是改变电阻两端的电压和电路中的电流,实现多次测量
B.连接电路时,应使滑片位于滑动变阻器阻值最大的位置
C.电压表应与待测电阻并联,电流表应与待测电阻串联
D.电路中如果待测电阻断路,闭合开关后电压表和电流表均无示数
D
7.在如图所示的“伏安法测电阻”实验中,闭合开关S,小明发现电流表有示数,但示数较小,小灯泡不亮。接下来应进行的操作是( )
A.更换一个同样规格的小灯泡
B.更换电压表所使用的量程
C.检查电路中是否存在断路故障
D.滑动变阻器的滑片P向右滑动
D
8.在用“伏安法”测电阻的实验中,有两位同学分别选用定值电阻和小灯泡为测量对象,在处理实验数据时,画出定值电阻和小灯泡的U-I图象,分别如图甲、乙所示,则对于图象的分析,下列说法错误的是( )
A.由图甲可知,定值电阻的阻值为1 Ω
B.由图甲可知,定值电阻的阻值不随导体两端的电压和导体中的电流改变而改变
C.由图乙可知,小灯泡的电阻跟灯丝的温度有关
D.为了减小误差,应该用多次测量取平均值的方法测定小灯泡的电阻
D
9.用“伏安法”测电阻的实验电路如图所示。如果考虑到电流表本身有一定的电阻(具有分压作用),电压表本身也有一定的电阻(具有分流作用)。则下列判断中,正确的是( )
A.测量值等于电阻的实际值
B.测量值小于电阻的实际值
C.测量值大于电阻的实际值
D.以上三种情况都有可能
B
10.小安同学在学习电路的串、并联特点后,设计了如图甲所示的实验原理图,来测量某一定值电阻Rx的阻值。实验操作如下:
右
0.3
(1)为了保证电路安全,在闭合开关S前,滑动变阻器滑片应滑到最 (选填“左”或“右”)端。
(2)闭合开关S,将单刀双掷开关拨到“1”,调节滑动变阻器,使电流表指针指到某一值,如图乙所示,电流表读数为 A。
(3)保持(2)中滑动变阻器滑片位置不变,将单刀双掷开关拨到“2”,调节电阻箱R,当阻值为10 Ω时,电流表示数与(2)中显示数值相同,则被测电阻Rx的阻值为 Ω。
10
甲 乙
11.小明用如图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值。
(1)滑动变阻器R在电路中的作用是 。
(2)某次测量时电压表和电流表的示数分别如图乙、丙所示,则电压表的示数为 V,电流表的示数为 A,根据本次测量的数据可知Rx的阻值为 Ω。
(3)小明用一个小灯泡替换了电路中的Rx,改变滑动变阻器的滑片位置后测出若干组电压表和电流表的示数,然后根据测得的数据画出了电流随电压变化的图象如图丁所示。
①当小灯泡两端的电压为0.5 V时,小灯泡的电阻为 Ω。
改变电阻两端的电压,多次测量;保护电路
2.4
0.4
6
5
②电流随电压变化的图象是曲线而不是一条直线的原因是 (填字母)。
A.小灯泡灯丝的电阻是恒定的
B.测量误差引起的
C.小灯泡灯丝的电阻随温度变化
D.作图错误引起的
C
12.如图所示电路能测出Rx阻值的是(R0阻值和滑动变阻器规格已知, 表示电阻箱,电源电压恒定)( )
A.①②④ B.②③④
C.①② D.①④
D
13.用实验室提供的常用器材(电源是一节干电池)测电阻时,小明与另外三位同学各自设计了下列甲、乙、丙、丁四个电路图。
(1)小明连接好电路后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,测得数据如表所示。
请你通过分析表格中的实验数据。推断小明在实验中所用的电路图是图 。
电压表示数U/V 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4
电流表示数I/A 0.18 0.24 0.30 0.36 0.42
乙
(2)另外三位同学连接好电路后。闭合开关S,移动变阻器的滑片P时,分别出现了下列三种异常现象:
A.电流表示数有变化,电压表示数几乎为零;
B.电流表示数几乎为零,电压表示数基本不变;
C.电流表烧坏。
请你判断,按图 连接的电路出现现象A。
(3)请你根据表中的数据,你能得出的结论是 .
。
(4)此实验中运用到的主要物理方法是 。
丙
当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的
电压成正比
控制变量法
14.小张同学进行“伏安法测电阻”的实验中,操作如下:
(1)移动滑片使电压表示数为2.0 V,此时电流表的指针位置如图甲所示,则电流表的示数为
A,本次测得R1的阻值为 Ω。
(2)实验后,小张同学设计了另外一种测电阻的方法,电路图如图乙所示。Rx为待测电阻,电源电压恒定,R0为阻值已知的定值电阻。实验步骤如下:
①保持开关S2断开,闭合开关S、 S1,读出并记录电流表示数I1;
②断开开关S1,闭合开关S、 S2,读出并记录电流表示数I2。
处理实验数据,则得Rx= (用题目中的物理量符号表示)。
0.16
12.5
甲 乙(共18张PPT)
微专题三 测量电阻的方法
题组一 电流表和定值电阻的组合(安阻法)
1.用如图所示的电路来测量未知电阻Rx的阻值,R0的阻值已知。实验过程如下:
A.对照电路图连接好电路,连接电路时开关要 。
B.闭合开关S1,读出电流表的示数为I1。
C.再闭合开关S2,读出电流表的示数为I2。
D.断开开关,整理器材。
则Rx= (用R0、I1和I2表示)。
缺电压表
断开
2.小明在“测量未知电阻Rx的阻值”实验中发现电压表损坏,小明添加一个已知阻值为R0的定值电阻,设计了如图所示的电路,同样测出了未知电阻Rx的阻值,请将实验步骤补充完整。
①闭合开关S、S1,读出电流表的示数为I1;
② ,读出电流表的示数为I2。
③请写出未知电阻Rx阻值表达式Rx= (用I1、I2和R0表示)。
闭合开关S,断开S1
3.小芳设计了一种方案,测出了Rx的阻值。电路如图所示,R0为阻值已知的定值电阻,电源电压未知且恒定不变。测量步骤如下:
(1)当开关 时,电流表读数为I1。
(2)当开关S1、S2都闭合时,电流表读数为I2。
(3)待测电阻Rx= (用已知和测出的物理量符号表示)。
S1闭合、S2断开
(4)老师又向同学们提出问题:“如果在伏安法测电阻实验中发现电压表已经损坏,借助一个稳压电源、一个已知阻值的电阻R0,加上桌面上原有仪器,测出一个未知电阻R的阻值,能否设计出其他方案呢。要求:①可以增加导线和开关;②电路连接好后不能改变元件的位置。”同学们积极思考,热烈讨论,提出了如图所示方案,请你分析一下,其中可行的是 (多选)。
AC
在没有电压表只有电流表时,可采用并联已知电阻R0的方法测未知电阻Rx的阻值。
1.实验电路图如图所示。
2.原理:并联电路各支路两端电压相等,电流表与R0串联后的作用相当于“电压表”。
题组二 电流表与滑动变阻器的组合(滑安法)
4.在测量未知电阻的阻值实验过程中电压表已损坏,老师从实验室拿来一只标有“R”字样的滑动变阻器,并设计了如图甲、乙所示的两个实验电路,分别按如下步骤进行实验。
甲 乙
①闭合开关S,调节滑片位于最左端时,读出电流表的示数为I1;
②闭合开关S,调节滑片位于最右端时,读出电流表的示数为I2;
③未知电阻的阻值:图甲中Rx= ,图乙中Rx= 。
题组一 电压表和定值电阻的组合(伏阻法)
5.图甲是“测量未知电阻Rx”的实验电路,电源两端电压不变,定值电阻R0=10 Ω。请补充完成主要实验步骤,并进行数据处理。
缺电流表
(1)实验步骤
①只闭合开关S、S1,读出并记录电压表示数U1;
② ,读出并记录电压表示数U2(电压表的示数U2如图乙所示);
③计算Rx的阻值。
甲 乙
只闭合S、S2
(2)根据实验数据和已知条件,请将表中①②位置的数据补充完整。
U1/V U2/V Rx/Ω
3 ① ②
2
20
6.小明利用电源(电压未知且恒定不变)、阻值已知为R0的定值电阻、电压表、开关等器材,设计了如图所示的电路,也测出了Rx的阻值,请你完成下列实验步骤:
①闭合开关S1,断开S2,读出电压表的示数U1;
② ,读出电压表示数U2;
③待测电阻的阻值Rx= (用已知量和测得量的字母表示)。
再闭合开关S2
7.小凯同学现有如下器材:一个电源(电压保持不变,但电压数值未知),一个定值电阻R0,一个待测电阻Rx,一个电压表(最大量程大于电源电压),一个单刀双掷开关,导线若干,他用这些器材测Rx的阻值,方法如下:
A.按如图电路连接好了实物图;
B.将开关接触点1时,测出R0两端的电压为U0,则Ix=I0= ;
C.将开关接触点2时,若能测出Rx两端的电压为Ux,则Rx= 。
(1)请将BC步骤用已知量填写完整。
(2)请你观察电路图和分析小凯的实验步骤,你认为小凯的设计 (选填“有”或“没有”)缺陷,若有,请你帮他指出: 。
有
开关接触点1和2时,其中一次电压表的正负接线柱接反
(3)用原有器材,请你重新设计实验电路图(画在虚线框内),并写出你的实验步骤。
(a)按照电路图连接实物图;
(b) 。
(c) ;
(d) 。
将开关接触点2时,测出电源电压为U
在没有电流表只有电压表时,可采用串联已知电阻R0的方法测未知电阻Rx的阻值。
1.实验电路图如图所示。
2.原理:串联电路电流处处相等,电压表与R0并联后的作用相当于“电流表”。
题组二 电压表与滑动变阻器的组合(滑伏法)
8.小明利用“伏安法”测量未知电阻Rx阻值的实验中发现电流表无法使用,于是小明用一个最大阻值为R0的滑动变阻器,设计了如图所示的电路,请你根据他的步骤写出定值电阻的表达式。
①闭合开关S,移动滑片P至a端,记下电压表示数为U1;
②移动滑片P至b端,记下电压表示数为U2;
③未知电阻R1的阻值表达式为R1= (用测量量和已知量表示)。
9.如图所示是某同学用等效替代法测量未知电阻Rx的阻值的电路图,其中电源电压恒定不
变,R0是符合实验要求的变阻箱,R是滑动变阻器。下列是她的实验过程记录,请选出正确的操作顺序( )
①只闭合开关Sx,将滑片P移至某一位置记下电压表示数U
②将滑片P滑至b端,只闭合开关Sx,将滑片P移至某一适当位置记下电压表示数U
③只闭合S0,移动滑片P并调节变阻箱R0接入电路的阻值,使电压表示数仍为U,则Rx=R0
④只闭合S0,只调节变阻箱R0接入电路的阻值,使电压表示数仍为U,则Rx=R0
A.①③ B.①④
C.②④ D.②③
等效替代法
C
10.小明用等效替代法巧测R2阻值。图中R为电阻箱,R0为定值电阻(阻值未知)。要求仅利用电阻箱读数表达R2的阻值。请在空白处填上适当内容。
(1)将开关接a,调节电阻箱和滑动变阻器滑片P至适当位置,记下电阻箱示数Ra和电流表示
数I;
(2)将开关接b,让滑动变阻器滑片P的位置 (选填“左移”“不动”或“右移”),调节电阻箱,让电流表的示数 (选填“增大”或“不变”或“减小”),并记下电阻箱示数Rb;
(3)则R2= (用题中已知的物理量字母表示)。
不动
不变
Ra-Rb
用阻值相等的电阻箱去代替被测电阻,并保证电流或电压相同,再通过电阻箱的读数得到测量结果。
谢谢观赏！(共22张PPT)
第二节 欧姆定律及其应用
一、欧姆定律
1.内容:导体中的电流,跟导体两端的电压成 比,跟导体的电阻成 比。
2.公式: 。
3.符号表示的物理量及单位
U—— —— 。
R—— —— 。
I—— —— 。
二、欧姆定律的应用
1.已知电压、电阻求电流: 。
2.已知电压、电流求电阻: 。
3.已知电流、电阻求电压: 。
正
反
电压
伏特(V)
电阻
欧姆(Ω)
电流
安培(A)
U=IR
欧姆定律及其应用
C
[针对训练1]如图所示的电路中,电源电压保持不变。当开关断开时,发现电压表示数为6 V;闭合开关后,发现电压表示数变为2 V。则开关闭合后,下列说法正确的是( )
A.R1两端的电压与R2两端的电压之比为1∶2
B.R1两端的电压与R2两端的电压之比为2∶1
C.通过R1的电流与通过R2的电流之比为2∶1
D.R1的电阻与R2的电阻之比为2∶1
A
[针对训练2]在如图所示的电路中,电源电压是6 V且保持不变,灯L1的电阻是8 Ω。闭合开关后,电路中的电流是0.2 A(灯丝电阻不变),求:
(1)灯L1两端的电压。
(2)灯L2两端的电压。
(3)灯L2的电阻。
答案:(1)1.6 V (2)4.4 V (3)22 Ω
[典例2]如图所示是探究“电流与电阻的关系”的电路图,其中电源电压恒为3 V,实验准备了阻值分别为5 Ω,10 Ω,20 Ω的电阻,当将10 Ω的电阻接入R所在位置时,调节滑动变阻器,使电压表的示数为2 V,再分别用5 Ω,20 Ω的电阻替换10 Ω的电阻进行实验,下列说法正确的是( )
A.用5 Ω电阻替换,滑片P应向右端移动,电流表示数变大
B.用5 Ω电阻替换,滑片P应向左端移动,电流表示数变小
C.用20 Ω电阻替换,滑片P应向左端移动,电流表示数变大
D.用20 Ω电阻替换,滑片P应向右端移动,电流表示数变小
利用欧姆定律分析动态电路
D
[针对训练3]在如图所示的电路中,电源电压恒定,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P向右移动,下列说法正确的是( )
A.电流表A1示数不变,电压表V示数不变
B.电流表A2示数变大,电压表V示数变小
C.电压表V示数与电流表A2示数比值变大
D.电压表V示数与电流表A1示数比值变小
A
2.如图所示,电路中电流为0.2 A。如果给原来的电池再串联一节相同电池,那么电路中的电流变为( )
A.0.8 A B.0.4 A
C.0.2 A D.0.1 A
D
B
3. 如图所示,当滑动变阻器的滑片向右移动时( )
A.电压表示数变大,电流表的示数变小
B.电压表示数不变,电流表的示数变小
C.电压表示数变小,电流表的示数变小
D.电压表示数变大,电流表的示数变大
4.某导体两端的电压为9 V,通过它的电流是0.3 A,则该导体的电阻是 Ω;若导体两端电压减小3 V,该导体的电阻为 Ω。
5.电阻R1与R2的I-U图象如图所示。当R2两端的电压为1.5 V时,R2的阻值是 Ω;若将它们并联连接到电压为2.5 V的电源上,则干路中的电流是 A。
A
30
30
10
0.7
6.在如图所示的电路中,电源电压为6 V,R2=8 Ω,闭合开关S后,电压表读数为2 V,则电流表的示数为 A,电阻R1的阻值为 Ω。
0.5
4
第二节 欧姆定律及其应用
欧姆定律
C
D
材料
无关
导体的电阻值
4.如图所示,AB、BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,将它们串联后接入电路中,下列说法正确的是( )
A.AB段电阻大,通过AB段的电流小
B.BC 段电阻大,BC两端的电压大
C.AB段电阻大,通过AB和BC的电流相等
D.BC 段电阻大,AB和BC两端的电压相等
5.某导体两端的电压为3 V,通过导体的电流为0.2 A,导体的电阻为 Ω,如果加在该导体两端的电压为4.5 V,则通过导体的电流是 A,导体的电阻为 Ω。
C
欧姆定律的应用
15
0.3
15
6.如图所示电路中,电源电压恒为30 V,电阻R1为15 Ω。同时闭合开关S1、S2时,电流表的示数为3 A。求:
(1)通过电阻R1的电流。
(2)电阻R2的阻值。
答案:(1)2 A (2)30 Ω
D
B
9.如图所示电路的电源电压保持不变,R1的阻值为10 Ω,R2的阻值为20 Ω。开关S闭合后,电压表的示数为4 V,则电源电压为( )
A.6 V B.8 V
C.12 V D.16 V
10.如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,灯L1和L2都正常发光,甲、乙两个电表示数之比为4∶3。此时灯L1和L2的电阻之比为( )
A.1∶3 B.3∶1
C.3∶4 D.4∶3
C
A
11.一段导体两端的电压为10 V时,通过它的电流为0.2 A,如果该导体两端的电压增加
10 V,则通过该导体的电流和它的阻值分别为( )
A.0.4 A,75 Ω B.0.3 A,75 Ω
C.0.4 A,50 Ω D.0.3 A,50 Ω
12.如图所示电路中,电源电压为6 V,L1、L2是小灯泡,当开关S闭合时,电压表的示数为
2.5 V,忽略温度对灯丝电阻的影响,则( )
A.L1两端的电压为3.5 V
B.L2两端的电压为2.5 V
C.L1与L2的灯丝电阻之比为1∶3
D.通过L1与L2的电流之比为1∶1
C
D
13.某段金属导体两端电压为4 V时,通过的电流是0.2 A,电阻为 Ω;当该导体两端电压为12 V时,通过该导体的电流为 A;通过该导体的电流为1 A时,加在导体两端的电压为 V;当该导体两端电压降为0时,电阻为 Ω。
14.如图所示的电路,电源电压保持不变,R1、R2为定值电阻,其中R1=10 Ω。当只闭合开关S1时,电流表示数为0.6 A,则电源电压为 V;再闭合开关S2时,电流表的示数 (选填“增大”“不变”或“减小”)。
20
0.6
20
20
6
增大
15.如图所示,闭合开关,当滑片P移动到最左端A处时,电压表示数为 6 V,电流表示数为
0.6 A;当滑片P移动到最右端B处时,电压表示数为2 V。电源电压保持恒定,求:
(1)电源的电压。
(2)R的阻值。
解析:(1)由题图知,当滑片P在A端时,只有R连入电路,电压表测R两端电压,即电源电压,所以电源的电压U=6 V。
答案:(1)6 V (2)10 Ω
(3)滑动变阻器的最大阻值。
答案:(3)20 Ω
16.如图所示是电阻甲和乙的U-I图象,下列说法正确的是( )
A.甲的电阻值保持10 Ω 不变
B.乙的电阻值保持20 Ω不变
C.甲、乙并联在电路中,当电源电压为2 V时,电路总电流为0.3 A
D.甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.2 A时,电路总电压为10 V
17.定值电阻R1和R2分别标有“10 Ω 1.2 A”和“15 Ω 1 A”的字样,现将它们串联起来接在某电源两端,为了不损坏电阻,该电源电压不能超过 V;若将它们并联起来,在不损坏电阻的情况下,干路上的最大电流是 A。
C
25
2
18.如图所示电路,电源电压恒定不变,R1为15 Ω的定值电阻,电流表量程为0～0.6 A,R2为滑动变阻器,铭牌上标有“50 Ω 2 A”字样;当开关S闭合、S1断开时,电流表示数为0.4 A。求:
(1)电源电压。
答案:(1)6 V
(2)为保证电路安全,当开关S、S1均闭合时,电流表的示数变化范围。
答案:(2)0.52～0.6 A
