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第3节 电阻的测量
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一、实验:伏安法测电阻
1.实验原理: 。
2.实验电路
3.进行实验:用 测量被测电阻两端的电压;用 测量通过被测电阻的电流。
新知梳理
电压表
电流表
4.注意事项
(1)连接电路时,开关应 ;闭合开关前,滑动变阻器滑片调至
位置。
(2)实验中滑动变阻器的作用是 。
(3)实验多次测量的目的是求平均值, 。
二、实验:伏安法测小灯泡电阻
注意事项:小灯泡电阻会随 ,所以在实验过程中,不可以采用取平均值的方式来减小实验误差。
断开
阻值最大
保护电路,改变待测电阻两端的电压
减小误差
温度的变化而变化
分层训练
1.关于伏安法测电阻,下列说法正确的是( )
A.为了操作方便,滑动变阻器的滑片应置于中间位置
B.为了防止电表被烧坏,电流表和电压表都应选用大量程
C.连接电路时,必须从电源的正极开始,按顺序接线
D.连接电路时,开关应处于断开状态
D
C
3.(多选)在“测量小灯泡正常发光时的电阻”的实验中,关于四位同学遇到的一些问题,下列说法正确的是( )
A.小刚连接完电路的最后一根导线小灯泡就亮了,是因为他连接电路时开关是闭合的
B.小强连接完电路闭合开关后小灯泡不亮,可能是因为滑动变阻器的阻值调到了最大
C.小梅要判断小灯泡是否正常发光,应在调节滑动变阻器的同时仔细观察小灯泡亮度
D.小丽发现小灯泡在不同电压下测得的电阻值均不相同,有可能是由测量误差导致的
AB
4.为测量一定值电阻的阻值,某同学设计并连接了如图所示电路,所用的电源是两节干电池。请指出该同学在电路设计和连接上存在的两个问题:① ;② 。
电压表量程选择过大
缺少滑动变阻器
5.小明用“伏安法”测量未知电阻R的阻值。
(1)根据图(甲)的电路图,用笔画线代替导线,将图(乙)的实物图补充完整。要求:滑动变阻器滑片向右滑动时它的电阻增大、电压表选择合适的量程。
答案:(1)如图所示
(2)闭合开关前要将滑动变阻器的滑片调到 端。
(3)电压表的示数为1.5 V时,电流表的示数如图(丙)所示,为 A,可算出电阻R的阻值为 Ω。
(4)他接着移动滑动变阻器的滑片测出多组电压和电流的值,算出对应的电阻值及电阻的平均值,计算电阻的平均值的目的是 。
B
0.3
5
减小误差
(5)测出电阻R的阻值后,小明还对标有2.5 V的小灯泡的电阻进行了测量,他测量了多组数据,如下表所示。
次数 1 2 3 4 5
电压U/V 2.5 2.1 1.7 0.9 0.1
电流I/A 0.28 0.26 0.24 0.19 0.05
电阻R/Ω 8.93 8.08 7.08 4.74 2.00
小灯泡亮度 亮度越来越暗
小明发现5次测量的电阻值相差较大,和其他小组交流发现都存在类似情况,且小灯泡的电阻随电压减小而减小,亮度也变暗。同学们认为这种情况不是误差造成的,而是小灯泡电阻受 影响。
温度
6.(2023东营)某兴趣小组在“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验中,选用器材连接了如图所示的电路,其中电源电压恒为3 V,小灯泡正常工作的电压为2.5 V,所用器材均能满足实验需要。
(1)请用笔画线代替导线,完成实物电路的连接,注意导线不能交叉。
答案:(1)如图所示
(2)该实验中,滑动变阻器除了保护电路外,其作用还有 .
。
(3)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡不亮,电压表指针偏转明显,电流表无示数,则发生的故障可能是小灯泡 (选填“断路”或“被短接”)。
(4)排除电路故障后进行实验,测得小灯泡正常发光时的电流为0.3 A,则小灯泡此时的电阻为 Ω(结果保留一位小数)。
(5)实验中发现,当电压表示数为0.9 V时,小灯泡刚好微微发光,你认为此时小灯泡的电阻比它正常发光时的电阻要 (选填“大”或“小”)。
改变小灯泡
两端的电压
断路
8.3
小
7.(2023江西)[实验名称]测量小灯泡正常发光时的电阻。
[实验器材] 正常工作电压为2.5 V的小灯泡(正常发光时电阻约10Ω)、两节新干电池、电流表、电压表、滑动变阻器(20 Ω 1 A)、开关、导线若干。
[实验原理] 。
[实验步骤]
(1)如图(甲)所示是某同学连接的电路。他检查电路连接完好后,正准备闭合开关,同组的另一同学及时提醒他,这样操作存在不足,其不足之处是 。
滑动变阻器未移动到阻值最大处
(2)正确操作后,闭合开关,发现灯泡不亮,电流表和电压表均无示数;断开开关,将电压表接在C接线柱上的导线改接到B接线柱上,闭合开关,电压表指针有明显偏转而电流表仍无示数,则故障是 。
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为2.5 V时,电流表示数如图(乙)所示,则小灯泡正常发光时的电流为
A,小灯泡正常发光时的电阻为 Ω(计算结果保留一位小数)。
滑动变阻器断路
0.26
9.6
[拓展]该同学实验兴致正浓,他又分别测出了2 V和3 V电压下小灯泡的电阻,然后用这三次电阻的平均值作为小灯泡正常发光时的电阻值。他的这种做法是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是
。
错误
灯丝阻值随温度变化而变化,求平均值无意义
8.(多选)如图所示的“电阻测量盒”,内有电源(电压不变且未知)、阻值已知的定值电阻R0、开关和电流表,并引出两根导线到盒外。将盒外的两根导线分别与待测电阻Rx的两端相连,根据开关闭合、断开时电流表的示数,可以算出Rx的阻值。设计的盒内电路图,其中符合要求的是( )
ABD
9.(2023泰州)小明和小华一起进行伏安法测电阻的活动。
(1)他们选用的器材如图(甲)所示,请你用笔画线代替导线将实物电路连接完整,要求:滑动变阻器的滑片P向右移动时电流表的示数变大。
答案:如图所示
(甲)
(2)连接电路之前,应该 开关,检查电表指针是否 。
(3)闭合开关,小明发现两电表均无示数。为了查找故障,他将电压表拆下,保持电路其他部分连接完好,再将电压表分别接在电源、待测电阻Rx、滑动变阻器两端,然后闭合开关,发现只有接在待测电阻Rx两端时,电压表无示数,则故障可能是 。
(4)排除故障后,小明和小华配合进行实验,并根据数据画出如图(乙)所示的图象,由图象可知,该待测电阻Rx的阻值为 Ω。
断开
归零
滑动变阻器断路
5
(5)利用电压表可以直接测量电压的大小,能否把电压表改装为间接测量电阻大小的仪表呢 小明和小华经过思考,分别设计了如图(丙)、
(丁)所示的方案(电源电压恒定不变),并进行了以下操作和分析:
①小明在电路的M、N两点之间接入一个电阻箱,调节旋钮使它接入电路的阻值分别为5 Ω、8 Ω、20 Ω,闭合开关,发现电压表指针分别指向1.5 V、2.0 V、3.0 V的刻度线,于是他在表盘相应位置标出了电阻的数值,如图(戊)所示。以此类推再标出其他刻度线,电压表就可以用来直接测量阻值了,由以上数据可知:电源电压为 V,定值电阻R0的阻值为 Ω;
②小华的设计方案,所用器材的规格、电表接入的量程都与小明的完全相同,分析她的设计方案可知:在保证器材安全的前
提下,她改装后的电压表所能测的最小电阻值
为 Ω。
4.5
10
5
10.(2024昆明五华区校级期末)在做电学实验时,小宇发现一个定值电阻R的标签已模糊,为了知道它的阻值,小宇用电压恒为6 V的电源、电流表、电压表等器材测量其电阻的大小。
(1)如图(甲)所示是小宇连接的实物电路,经检查发现有一根导线连接错误,请你在这根导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的
接法。
答案:如图所示
(甲)
(2)改正错误后,开关闭合前,滑动变阻器的滑片P应该移至 (选填“A”或“B”)端。
(3)闭合开关,移动滑片测出一组数据,记录在表中。根据表中数据,求得定值电阻的阻值是 Ω;小宇实验中存在不足之处是 .
。
A
实验次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω
1 1.0 0.10
10
实验次
数少
(4)小宇又想在不改变器材的情况下,测标有“3.8 V”小灯泡正常发光时的电阻,他将电阻换成小灯泡后,发现电压表0～15 V量程损坏,在不改变原有器材的情况下,需要将电压表并联在 两端,移动滑动变阻器使电压表示数为 V,就可以测量小灯泡正常工作时的电阻。
滑动变阻器
2.2
(5)小宇通过分析,缺少电压表,也能够利用阻值已知的电阻R0和电流表来完成实验,请你帮他补充完整:
①电路图设计如图(乙)所示,正确连接好电路;
②断开开关S2,闭合开关S1,测出通过定值电阻R0的电流I0;
③ ,测出通过待测电阻Rx的电流Ix;
④则待测电阻Rx= 。
(乙)
断开开关S1,闭合开关S2
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*第4节 欧姆定律在串、并联电路中的
应用
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串联电路 并联电路
电路图
电流 特点 I=I1=I2 I=I1+I2
电压 特点 U=U1+U2 U=U1=U2
分层训练
1.已知R1( )
A.(甲)、(乙)、(丙)、(丁)
B.(丁)、(丙)、(乙)、(甲)
C.(甲)、(丙)、(丁)、(乙)
D.(丁)、(甲)、(丙)、(乙)
C
2.阻值为3 Ω与6 Ω的电阻,将它们串联,其总电阻为R1;将它们并联,其总电阻为R2,则R1∶R2等于( )
A.2∶1 B.1∶2 C.2∶9 D.9∶2
3.如图(甲)所示是电阻甲和乙的I-U图象,下列说法正确的是( )
A.电阻乙为定值电阻
B.当电阻甲两端电压为2 V时,R甲=0.4 Ω
C.如图(乙)所示,当开关闭合,电路电流为
0.2 A时,电路总电阻是15 Ω
D.如图(丙)所示,当开关闭合,电源电压为2 V时,电路总电流为0.7 A
D
C
4.(2023临沂)图(甲)所示电路的电源电压为3 V,闭合开关后,两电流表的指针偏转均如图(乙)所示,则电路的总电阻为 Ω;断开开关后,电阻R2的阻值为 Ω。
2
2.5
5.如图所示的电路,电源电压为12 V且保持不变。当开关S、S1都闭合,滑动变阻器滑片P置于中点时,电流表示数为1.5 A,电阻R= Ω,此时断开S1,电流表示数变为 0.6 A,则滑动变阻器的最大阻值为 Ω。
8
24
6.(云南中考)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,“3 V挡”和“15 V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 ,这里的电阻起到了 .作用。
串
越大
分压
7.如图所示,R0、Rx为定值电阻,其中R0=10 Ω。开关S断开时,电流表的示数为0.6 A;开关S闭合时,电流表的示数为0.8 A,若电源电压不
变。求:
(1)电源电压。
答案:(1)6 V
(2)电阻Rx的阻值。
答案:(2)30 Ω
8.如图所示,R1=10 Ω,R2=20 Ω,R3=30 Ω,电源电压恒定不变,若开关S、S1闭合,S2断开时,电流表的读数是0.3 A,求:
(1)电源电压。
解析:(1)开关S、S1闭合,S2断开时,只有R3接入电路,电流表测量电路中电流,电源电压U=IR3=0.3 A×30 Ω=9 V。
答案:(1)9 V
(2)当S闭合、S1和S2都断开时,R1两端的电压是多少 电流表的读数是多少
答案:(2)2.25 V 0.225 A
(3)当S、S1、S2都闭合时,电流表的读数是多少
答案:(3)0.75 A
9.(云南中考)压力传感器的原理图如图所示,其中M、N均为绝缘材料, MN间有可收缩的导线,弹簧上端和滑动变阻器R2的滑片P固定在一起,电源电压为10 V,R1=8 Ω,R2的阻值变化范围为0～10 Ω,闭合开关S,压力F与R2的变化量成正比,F=1 N 时,R2为2 Ω,此时电流表示数是
A;当电流表的示数为I时,F= N(写出关于I的数学表达式)。
1
10.(2023齐齐哈尔)如图所示,已知R1∶R2=2∶1。当开关S闭合,甲、乙两表均为电压表时,两表示数之比为U甲∶U乙= ;当开关S断开,甲、乙两表均为电流表时,两表示数之比为I甲∶I乙= 。(电路中各元件均未损坏)
1∶2
1∶2
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第1节 电流与电压和电阻的关系
第十七章 欧姆定律
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新知梳理
分层训练
一、电流与电压的关系
新知梳理
实验目的 探究电流与电压的关系
控制变量 控制 不变,利用滑动变阻器来改变 .
电路图 实验 图象
结论 ,通过导体的电流与导体两端的电压成
该实验多次测量的目的是
电阻
定值电阻
两端的电压
电阻一定时
正比
使实验结论具有普遍性
二、电流与电阻的关系
实验目的 探究电流与电阻的关系
控制 变量 控制 不变,换用不同的电阻,利用滑动变阻器使
电路图 实验 图象
结论 时,通过导体的电流与导体的电阻成
该实验多次测量的目的是
电压
电阻两端电压相同
电压一定
反比
使实验结论具有普遍性
三、实验注意事项
(1)实验前开关应该处于 状态。
(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片应位于 处,目的是
。
断开
最大阻值
保护电路
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1.(2023哈尔滨)如图所示,探究“电流跟电压的关系”实验中,下列说法不正确的是( )
A.探究电流跟电压的关系时,需要控制导体的电阻一定
B.滑动变阻器可以起到改变定值电阻两端电压的作用
C.实验的结论是电流跟电压成反比
D.多次实验是为了得到电流跟电压之间的定量关系
C
2.小明用如图所示的电路探究“电流与电压的关系”。为了改变定值电阻R两端的电压,下列方案可行的是( )
A.用不同节数的干电池做电源先后串联接入MN之间
B.电池与滑动变阻器串联接入MN之间
C.电池先后与不同定值电阻R′串联接入MN之间
D.以上三种方案都可行
D
3.沈青同学用如图(甲)所示的电路探究“电流与电阻的关系”。电源电压不变,实验数据如表,若第四次实验时将定值电阻的阻值由15 Ω调为某一阻值后,电流表的示数如图(乙)所示,则调换的电阻为( )
A
实验次数 1 2 3 4
电阻R/Ω 5 10 15
电流I/A 1.2 0.6 0.4
A.20 Ω B.25 Ω
C.30 Ω D.40 Ω
4.(2023龙东)在探究“电流与电阻关系”实验时,老师给小明提供了如下器材:电源(电压恒定为4.5 V),电流表,电压表,开关各一个,滑动变阻器甲“10 Ω 2 A”和滑动变阻器乙“20 Ω 1 A”各一个,定值电阻5 Ω、
10 Ω、15 Ω各一个,导线若干。
(1)注意在连接电路时,开关必须处于 状态。
(2)用笔画线代替导线,将图(甲)的实验电路连接完整(要求:滑动变阻器滑片P向左滑动时电流表示数变大,导线不允许交叉)。
断开
答案:(2)如图所示
(3)正确连接电路后闭合开关,发现电流表有示数,无论怎样移动滑片P,电压表都无示数,则故障可能是 (答出一种情况即可)。
(4)排除故障后,小明把5 Ω的电阻接入电路中,移动滑片P到适当位置,读出电流表示数如图(乙)所示,正确记录后,小明又改用10 Ω电阻继续实验,闭合开关后,小明应将滑片P向 (选填“左”或“右”)移动至电压表示数为 V。
定值电阻短路(或电压表短路)
右
2.5
(5)小明在实验中所选用的滑动变阻器应该是 (选填“甲”或“乙”)。
(6)利用老师给的器材,还能完成的电学实验有 .
(写出一个即可)。
乙
探究电流和电压的
关系(测定值电阻的阻值)(答案合理即可)
5.(2023昆明官渡区期末)有如下器材:电压为3 V的电源、电压表、电流表、定值电阻R(5 Ω、10 Ω、20 Ω、30 Ω)、标有“10 Ω 1 A”字样的滑动变阻器RP、开关及导线若干。
(1)在“探究电流与电压的关系”实验时:
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P向左滑动时,滑动变阻器连入电路的阻值变大)。
答案:(1)①如图所示
②当连接完最后一根导线时,发现电流表和电压表都有示数,操作过程中存在的问题是 。
③将滑片P移动到某一位置,记下电压表和电流表的示数,接下来的操作是
(选填字母)。
A.换用另一定值电阻,保持滑片P位置不变,记下电压表和电流表的示数
B.将滑片P移动到另外几个位置,分别记下对应的电压表和电流表的示数
④小明根据实验数据画出I-U图象如图(乙)所示,分析可知,电阻一定时,电流跟电压成 关系。
开关未断开
B
正比
(2)在“探究电流与电阻关系”实验时:
①将R=5 Ω的定值电阻接入图(甲)所示电路中,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为2 V,读出电流表示数;断开开关,将电阻R由5 Ω换成10 Ω,闭合开关,此时应将滑动变阻器的阻值调 (选填“大”或“小”),从而达到控制变量的目的;再将电阻R由10 Ω换成20 Ω,重复上面的实验,这样做的目的是 (选填字母)。
A.多次测量,寻找普遍规律
B.多次测量取平均值,减小实验误差
②将电阻R换成30 Ω进行实验时,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P都无法使电压表的示数为2 V,此时可以 (选填“增大”或“减小”)电源电压来完成实验。
大
A
减小
6.(2023丹东)在“探究电流与电压的关系”实验中,小潘设计并连接了如图(甲)所示的电路。
(1)在闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到最
(选填“左”或“右”)端。
(2)闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,已知导线、仪表均完好且接触良好,则故障原因可能是定值电阻 (选填“断路”或“短路”)。
左
短路
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为1.0 V时,电流表示数如图(乙)所示,则电流表示数为 A。
(4)继续移动滑动变阻器的滑片,进行多次测量,记录实验数据如下表:
0.1
实验次数 1 2 3 4
电压U/V 1.0 1.6 2.2 2.8
电流I/A 0.16 0.22 0.28
分析表中数据可知:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成 。
正比
(5)同桌的小明分别用两个阻值未知的电阻R1和R2进行实验,得到两个电阻的I-U图象,如图(丙)所示。由图象可知R1 (选填“>”“<”或“=”)R2。
(6)若将定值电阻换成小灯泡,不能达到本实验的探究目的,是因为
。
<
灯泡的电阻随温度的升高而增大
7.小明利用如图(甲)所示的电路探究电流跟电阻的关系。已知电源电压为6 V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5 Ω、10 Ω、15 Ω、
20 Ω、25 Ω。
(1)请根据图(甲)将图(乙)所示的实物电路连接完整(导线不允许交叉)。
答案:如图所示
(2)实验中多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到如图(丙)所示的电流I随电阻R变化的图象。
①由图(丙)可以得出结论:电压一定时,流过导体的
电流与电阻成 。
②上述实验中,小明用5 Ω的电阻做完实验后,接下来的操作是断开开关,然后将10 Ω的电阻接入电路,闭合开关,向 移动滑片,使电压表示数为 V时,读出电流表的示数。
反比
左
2.5
(3)为完成整个实验,应该选取哪种规格的滑动变阻器 。
A.60 Ω 0.2 A B.50 Ω 0.5 A
C.20 Ω 1 A
B
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第十七章 欧姆定律章末知识复习
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基础整合
图解实验
题组训练
基础整合
实验一 探究电流与电压和电阻的关系
图解实验
断开
最大阻值
太大
太小
正、负接线柱接反了
无
电阻
正比
电压
反比
多次
寻找规律
实验二 “伏安法”测电阻
多次
减小误差
不可以
小灯泡电阻值受温度
的影响
题组一 欧姆定律及其应用
题组训练
1.如图所示为定值电阻甲和乙电流与电压的关系图线,将它们串联后接入电路中,关于通过甲、乙两电阻的电流大小及电阻两端的电压关系,正确的是( )
A.I甲=I乙 U甲>U乙
B.I甲=I乙 U甲C.I甲U乙
D.I甲B
2.在如图所示的电路中,R1=10 Ω,R2=20 Ω,闭合开关S,电压表V1与V2的示数之比是( )
A.1∶2 B.1∶3 C.2∶1 D.2∶3
B
3.老师和物理兴趣小组同学用一个热敏电阻与其他电学元件组成了如图(甲)所示电路。电源电压恒定不变,R1是定值电阻,R是热敏电阻,其阻值R与温度t的关系如图(乙)所示。开关S闭合,热敏电阻温度升高时,下列说法正确的是( )
A.电压表V的示数减小
B.电流表A2的示数减小
C.电流表A2与A1示数之差不变
D.电压表V与电流表A1示数之比增大
C
4.如图所示,电源电压保持不变,先闭合开关S1,电压表示数为U1;再闭合开关S2,电压表示数为U2,电阻R1、R2的阻值之比为( )
A.U1∶U2 B.U2∶U1
C.U2∶(U2-U1) D.U1∶(U2-U1)
D
5.(2023哈尔滨)如图所示是电阻R1、R2的电压—电流关系图象,下列说法正确的是( )
A.电阻R1两端电压为4 V时,通过R1的电流是0.3 A
B.电阻R1、R2串联,当电流为0.2 A时,R1、R2两端总电压为3 V
C.电阻R1、R2并联到2 V电压下,干路中的电流是0.3 A
D.电阻R1和R2的阻值之比是1∶2
B
6.(2023北京)(多选)如图所示,是小京设计的汽车油箱内油量不足时触发报警的电路,电源两端电压保持不变,电阻R1、R2中的一个是定值电阻,另一个是压敏电阻。压敏电阻装在油箱内底部,其阻值随油箱中油量的减少而增大,当电压表示数大于某一值U时,就会触发报警。电压表示数为U时,油箱中的油量为警戒油量。下列说法正确的是( )
A.R1为压敏电阻
B.随着油箱的油量减少,通过定值电阻的电流变大
C.若换用阻值更大的定值电阻,警戒油量将变小
D.若换用电压更大的电源,警戒油量将变大
ACD
7.如图所示,电源电压保持不变,电流表的量程为 0～0.6 A,电压表的量程为0～15 V,R1=20 Ω,滑动变阻器R2的规格为“100 Ω 1 A”。
(1)闭合开关S1,断开开关S2、S3,电流表示数为
0.4 A,求电源电压。
解析:(1)闭合开关S1,断开开关S2、S3时,电路为R1的简单电路,电流表示数为0.4 A,根据欧姆定律可得,电源电压U=I1R1=0.4 A×20 Ω=8 V。
答案:(1)8 V
(2)闭合开关S3,断开开关S1、S2,滑动变阻器滑片置于中点位置时,电压表的示数为4 V,求R3的阻值。
答案:(2)50 Ω
题组二 实验探究
8.(2023宿迁)用图(甲)所示电路“探究电流与电阻的关系”。电源电压为4.5 V不变,滑动变阻器规格为“20 Ω 1 A”,有4 Ω、6 Ω、
8 Ω、10 Ω、12 Ω的定值电阻各一个。
(1)用笔画线代替导线把图(甲)电路连接完整,要求:当滑片P向左滑动时,变阻器接入电路的电阻变大。
答案:如图所示
(2)连接电路时,开关应该 (选填“断开”或“闭合”)。
(3)先接入12 Ω定值电阻,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P至合适位置,电压表的示数如图(乙)所示,示数为 V,记下电流表的示数。断开开关,将12 Ω电阻换成 10 Ω 后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P使 表的示数与前一次相同,记录相关数据。
断开
2.4
电压
(4)依次改变电阻R的阻值,共测得五组实验数据,根据实验数据,在图
(丙)的坐标系中描绘出I-R图象为曲线A。
①由图象可得出的结论是 .
。
②根据上面所测的五组实验数据,把每次实验时记录的电流值和对应滑动变阻器RP的阻值,在图(丙)坐标系中描成点,将这些点绘成曲线B,发现曲线B与曲线A (选填“有交点”或“无交点”),其原因是 。
当电压一定时,通过导体的电流与导体的
电阻成反比
无交点
电流相同时,R始终大于RP
③本实验的主要研究方法是“控制变量法”,下列物理教材中的实验,没有用到“控制变量法”的有 。
A.探究二力平衡的条件
B.探究影响液体内部压强的因素
C.用电流表和电压表测量定值电阻的阻值
C
9.欢欢与乐乐同学利用图(甲)所示的电路测量未知电阻Rx的阻值。
(1)请你根据(甲)电路图,用笔画线代替导线,帮助欢欢同学在图(乙)中完成实验电路的连接。
答案:如图所示
(2)将滑片P置于阻值最大位置,闭合开关S,欢欢同学发现,无论怎样移动滑片P电流表的示数始终为零,电压表示数接近电源电压,则电路中存在的故障可能是 (选填“Rx短路”或“Rx断路”)。
(3)排除故障后,移动滑片P,记录多组数据,画出了待测电阻Rx的I-U图象,如图(丙)所示,由图象可得Rx= Ω。
Rx断路
5
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微专题六 动态电路分析及计算
类型一开关通断类
1.(2023丹东)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,在滑动变阻器R的滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表示数变小
B.电压表示数变大
C.电流表A1示数变小
D.电流表A2示数变小
D
2.在如图所示的电路中,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测通过L1的电流
C.当开关S2断开时,通过L2的电流变小
D.当开关S2断开时,电流表A1的示数变小
D
3.在如图所示的电路中,电源电压恒定,L为小灯泡,滑动变阻器R的滑片P处于中点,通过控制开关S1、S2和S3的通断来研究电路的常见故障与串、并联,通过调节滑动变阻器来分析电路中电流的变化情况,则
( )
A.闭合S3,断开S1、S2,R被短路
B.闭合S1,断开S2、S3,L与R串联
C.闭合S2,断开S1、S3,L与R并联
D.闭合S2,断开S1、S3,滑片P向右移动,电流表的示数变小
D
4.如图所示的电路中,电源电压为6 V保持不变,R1=10 Ω,R2=20 Ω,试判断电路中电表示数的变化。
(1)只闭合开关S1,电路中只有 (选填“R1”或“R2”)工作,电流表A1的示数 (选填“大于”“小于”或“等于”)电流表A2的示数,电压表的示数为 V,电流表A1的示数为 A。
(2)S1、S2均闭合,R1与R2的连接方式为 ,电压表的示数为 V,电流表A2的示数为 A,电流表 A1的示数为 A,电路中的总电阻R总= Ω(结果保留两位小数)。
R2
等于
6
0.3
并联
6
0.3
0.9
6.67
类型二电阻类
5.(2023滨州)如图所示,电源电压恒定不变,闭合开关后,当滑动变阻器滑片P向左端滑动时,下列说法正确的是( )
A.电流表A示数变大,电压表V示数变小
B.电流表A示数变小,电压表V示数变大
C.电流表A示数变大,电压表V示数不变
D.电流表A示数变小,电压表V示数不变
A
6.(2023抚顺)如图所示的电路,闭合开关,将滑动变阻器的滑片从中点向左滑动。下列说法正确的是( )
A.电流表A1的示数变大
B.电压表V的示数变大
C.电流表A1与电流表A2示数的差不变
D.电压表V与电流表A2示数的比值变小
C
7.(2023聊城)如图所示是列车上烟雾报警器的简化原理图。内装有一个激光发生器及带有一光敏电阻R的电路,其中电源电压恒定,R0为定值电阻。有烟雾产生时,激光被烟雾遮挡而使光敏电阻的阻值发生变化,从而改变电路中的电流。当电路中的电流增大至某一数值时报警器开始报警。下列说法中正确的是( )
A.光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大
B.烟雾越浓,电流表示数越小
C.烟雾越浓,电压表示数越小
D.若要提高警报灵敏度,可以适当增大R0的阻值
C
8.(2023甘孜)如图所示,在探究电流与电压关系的实验中,电源电压恒定,闭合开关S后,滑动变阻器R′的滑片向左移动的过程中,电压表示数 ,电流表示数 。(均选填“变大”或“变小”)
变大
变大
类型三滑动变阻器及多开关类
9.(多选)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,P为滑动变阻器R的滑片。关于该电路,下列说法正确的是( )
A.S1和S2都闭合,P向右移动时,电压表示数变大
B.S1和S2都闭合,P向右移动时,灯泡变亮
C.只闭合S1,P向左移动时,电压表示数不变
D.只闭合S1,P向左移动时,电流表示数不变
AD
10.如图所示,电源电压为 15 V 且保持不变,滑动变阻器的滑片P在最右端。闭合开关S1,断开开关S2,滑片P移至中点附近时,电流表的示数是0.5 A;保持滑片P不动,闭合开关S2,断开开关S1时,电流表的示数是 0.2 A,则电阻R3的阻值是( )
A.20 Ω B.30 Ω
C.45 Ω D.50 Ω
C
11.如图所示,当开关S、S1闭合时,滑动变阻器的滑片P向右移动,灯泡L的亮度 (选填“变亮”“变暗”或“不变”);当开关S闭合、S1断开时,滑动变阻器的滑片P向右移动,电压表V的示数 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
变亮
变小
12.(云南中考)如图所示,电源电压为6 V且恒定不变,R1阻值为15 Ω,电流表量程为0～0.6 A。
(1)开关S、S1都闭合,滑片P不能移到a端的原因是会造成
电路 (选填“通路”“短路”或“断路”)。
解析:(1)开关S、S1都闭合,两电阻并联,当滑片P移到a端时,滑动变阻器连入电路的电阻为0,会造成电路短路。
答案:(1)短路
(2)开关S闭合,S1断开时,求电流表示数。
答案:(2)0.4 A
(3)开关S、S1都闭合时,为了使电流表不超量程,求滑动变阻器R2连入电路的最小阻值。
答案:(3)30 Ω
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第2节 欧姆定律
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新知梳理
分层训练
欧姆定律
1.内容:导体中的电流,跟导体两端的电压成 ,跟导体的电阻成 。
2.公式: [其中U表示电压,单位为伏特(V);I表示电流,单位为安培(A),R表示电阻,单位为欧姆(Ω)]。
变形式:U= 、R= 。
3.应用公式时注意“三性”
(1)“同体性”:I、U、R是针对同一段导体或同一段电路而言的。
(2)“同时性”:I、U、R对应同一时刻或同一状态。
(3)“统一性”:单位要统一,I、U、R的国际单位分别是A、V、Ω。
新知梳理
正比
反比
IR
分层训练
1.一个定值电阻接在某段电路中,当其两端的电压为1.5 V时,通过它的电流为0.15 A,当电压增大为原来的2倍时,则下列说法正确的是
( )
A
2.如图所示,AB和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,将它们串联后连入电路中,比较这两段导体两端的电压及通过它们的电流的大小,则( )
A.UAB>UBC,IABB.UABC.UAB=UBC,IABD.UAB>UBC,IAB=IBC
D
3.(2023聊城)(多选)如图所示是电阻甲和乙的I-U图象,由图象可知下列判断正确的是( )
A.甲的电阻值是20 Ω
B.甲的电阻值大于乙的电阻值
C.甲、乙串联,乙两端的电压为1 V时,甲两端的电压为3 V
D.甲、乙并联,通过甲的电流为0.1 A时,通过乙的电流为0.2 A
4.某电阻两端的电压为3 V时,通过它的电流为0.5 A,则该电阻的阻值是 Ω;若该电阻两端电压为6 V,通过它的电流为 A;若该电阻两端电压为0 V时,通过它的电流为 A,其阻值是 Ω。
ACD
6
1
0
6
5.在某一温度下,两个元件甲和乙中的电流与其两端电压的关系如图所示,则由图可知,R甲 (选填“>”“<”或“=”)R乙。若将元件甲、乙并联在3 V电路两端,则通过干路的电流为 A,并联总电阻为 Ω(结果保留一位小数);若元件甲、乙串联在3 V电路两端,通过甲的电流是 A。
<
0.9
3.3
0.2
6.(2023大理校考期中)如图所示,电源电压9 V,电压表示数3 V,R2=
6 Ω,求:
(1)R2两端的电压和通过R2的电流。
答案:(1)3 V 0.5 A
(2)R1的阻值。
答案:(2)12 Ω
7.(2023吉林)在如图所示的电路中,R1的阻值是30 Ω,闭合开关S,电流表A1的示数是0.2 A,电流表A的示数是0.5 A。求:
(1)电源电压。
答案:(1)6 V
(2)电阻R2的阻值。
答案:(2)20 Ω
8.某测温设备电路简图如图所示,电源电压恒为 5 V,R为热敏电阻,其阻值随温度的升高而变小,R0是可调电阻。当电流表示数达到或大于 20 mA 时测温设备会自动报警;将R0阻值调为100 Ω时,当人体体温为37.3 ℃恰好报警,此时热敏电阻的阻值是 Ω。若将R0的阻值调大,则该测温设备恰好报警时的温度将 (选填“升高”或“降低”)。
150
升高
9.如图所示的电路中,电阻R1的阻值为20 Ω,电源电压保持不变。当S1、S2断开,S3闭合时,电流表的示数为0.45 A;当S1断开,S2、S3闭合时,电流表的示数为 0.75 A。求:
(1)电源电压。
解析:(1)当S1、S2断开,S3闭合时,电路中只有R1工作,则电源电压U=U1= I1R1=0.45 A×20 Ω=9 V。
答案:(1)9 V
(2)R2的阻值。
(3)当S2、S3断开,S1闭合时,加在电阻R1两端的电压。
答案:(2)30 Ω (3)3.6 V
10.如图所示,电源电压U=2 V不变,R=4 Ω,虚线框内所有电阻均未知。闭合开关,电流表示数为1 A。如果用一个2 Ω的定值电阻替换R,虚线框内的电阻均保持不变,则电流表示数将变为( )
A.2 A B.1.5 A C.1.2 A D.0.5 A
B
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