2024年苏科版九上物理第14章欧姆定律
14.4欧姆定律应用 知识点和练习
一、串、并联电路的电流、电压和电阻规律
分类 串联电路 并联电路
电路图
电流 特点 串联电路中,电流处处相等 并联电路中,干路电流等于各支路电流之和
电压 特点 串联电路中,总电压等于各部分电路两端电压之和 并联电路中,各支路两端的电压相等,且都等于电源电压
电阻 特点 串联电路中,总电阻等于各串联电阻之和,即:; 若有n个相同的电阻R0串联,则总电阻为:; 把几个导体串联起来相当于增大了导体的长度,所以总电阻比任何一个串联分电阻都大。 并联电路中,总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和,即; 若只有两个电阻R1和R2并联,则总电阻为:; 若有n个相同的电阻R0并联,则总电阻为:; 把几个电阻并联起来相当于增加了导体的横截面积,所以并联总电阻比每一个并联分电阻都小。
分配 特点 串联电路中,电压的分配与电阻成正比,即: 并联电路中,电流的分配与电阻成反比,即:
电路 作用 分压:… 分流:…
二、额定电压与额定电流
1、额定电压:用电器正常工作时所需的电压,叫做额定电压。如果实际电压比额定电压高很多,很可能损坏用电器;如果实际电压比额定电压低很多,用电器就不能正常工作。
2、额定电流:用电器在额定电压下流过的电流叫额定电流。例如,若灯泡标有“3.8V 0.3A”字样,“3.8V”是该小灯泡的额定电压,“0.3A”是该小灯泡的额定电流。一般每个用电器都标有额定电压和额定电流值,对用电器造成损坏的原因往往是电流过大,实际电流大于额定电流时,易损坏用电器,实际电流小于额定电流时,用电器不能正常工作。
三、定值电阻的阻值计算
1、欧姆定律的变形公式:;
2、(该定值电阻两端)电压与电流的变化量之比:
巩固训练
一、单选题
1.关于电流、电压和电阻,下列说法中正确的是( )
A.电流是电荷定向移动形成的,所以电流的方向与电荷定向移动的方向相同
B.通过导体的电流一定与导体两端的电压成正比
C.由欧姆定律可得,所以导体的电阻是由它两端的电压和流过的电流决定的
D.电压是形成电流的原因,所以电路中有电流就一定有电压
2.如图所示是一种温度测试仪的电路,为定值电阻,为热敏电阻(阻值随温度升高而减小,电路图符号)。电源两端的电压不变,闭合开关S,当所测物体温度升高时,下列判断正确的是( )
A.电压表示数变小 B.电压表示数变大
C.电压表示数不变 D.电流表示数变小
3.将R1=10Ω的电阻接在一个电压不变的电源上,此时电流表示数为0.3A,若在电路中再串联一个阻值为20Ω的电阻R2,则通过R2的电流为( )
A.0.3A B.0.6A C.0.1A D.无法判断
4.在图所示的电路中,闭合电键S后,电压表、电流表均有示数。若再把另一个电流表A1并联到电阻R1两端,原来的电压表V和电流表A的指针所指的位置均没有发生改变,则下列判断中正确的是( )
A.一定是电阻R1短路 B.一定是电阻R2断路
C.可能是电阻R2断路 D.电路可能没有故障
5.将电阻R1、R2并联后接在电源两端,若R1、R2的电阻分别为3欧和5欧。如图所示,则闭合电键S,电流表A与A1的示数之比为( )
A.3︰8 B.8︰3 C.8︰5 D.5︰8
6.在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,变大的是( )
A.电流表A示数
B.电压表V示数与电流表A1示数的比值
C.电流表A1示数
D.电压表V示数与电流表A示数的比值
7.如图所示,如果原来正常发光的小灯泡的灯丝突然烧断,则安培表、伏特表的读数变化应该是( )
A.两表读数都增大
B.伏特表读数增大,安培表读数减小
C.两表读数都减小
D.伏特表读数减小,安培表读数增大
8.如图是定值电阻R1、R2的I-U变化关系图像,由图可知R1和R2的大小关系是( )
A.R1>R2 B.R1=R2 C.R19.如图所示,电源电压不变,闭合电键K,将滑动变阻器触头P向左移动时( )
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.电压表示数不变,电流表示数变小
10.图所示电路是由12个不同的电阻组成的,已知R1=12欧,其余电阻阻值未知,测得A、B间总电阻为6欧。今将R1换成6欧的电阻,则A、B间的总电阻为( )
A.6欧 B.4欧 C.3欧 D.2欧
11.如图甲所示电路,电源两端电压保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合开关S,将滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中,电路中R1、R2的Ⅰ-U关系图像如图乙所示。则下列判断正确的是( )
A.电源电压为16V
B.定值电阻R1的阻值为40Ω
C.滑动变阻器R2的最大阻值为90Ω
D.当滑片P位于距最左端处时,电流表示数为0.375A
12.如图甲所示,电源电压保持不变,滑动变阻器RP标有“60Ω 1A”,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程均为0~15V。先闭合开关S1、S2,断开开关S3、S4,在保障电路元件安全的情况下,将滑动变阻器的滑片P从最右端滑动到m点,灯泡L恰好正常发光;再断开开关S1、S2,闭合开关S3、S4,将滑动变阻器的滑片P从m点向左移动到最大程度。图乙是两次调节过程中电流表与电压表示数变化关系图像,则下列说法错误的是( )
A.电源电压为7.5V
B.定值电阻R的阻值为8Ω
C.灯泡正常发光的电阻为20Ω
D.闭合S1、S3,断开S2、S4,为保证电路安全,滑动变阻器的阻值范围是4.5~60Ω
二、填空题
13.当某导体两端电压是3V时,通过它的电流是0.6A,则该导体电阻是 Ω;当它两端电压为0V时,该导体电阻为 Ω。
14.如图所示,、、是三个阻值不同的定值电阻,且,开关闭合后,电流表的示数是0.6A,则电流表A的示数为 A。
15.学校提倡我们养成随手关灯的好习惯,当你关掉一盏灯后,电路的总电阻将 ,通过保险丝的电流将 (均填“变大”、“变小”或“不变”)。
16.一段导体两端加6V电压时,通过的电流为0.5A,则这段导体的电阻为 Ω。若其两端的电压为0V,则导体的电阻是 Ω。
17.小灯泡L和电阻R中电流随电压的变化情况如图所示,若将它们并联接在电压为2V的电源两端,电路中的总电流为 A;若将它们串联接在某电源两端,当通过小灯泡L的电流为0.3A时,该电源电压为 V。
18.如图所示是一种测量体重大小的电子体重计。秤盘M通过绝缘体与一金属杆相连,R相当于滑动变阻器,从体重计仪表指针所指的刻度就可以知道人的体重大小。电源电压恒定不变。
(1)的作用是保护电路;此体重计仪表是 (选填“电流表”或“电压表”)改装而成的;
(2)小华认为这种体重计的设计不合理,请说明不合理的原因。
19.如图是电阻和电阻中电流随电压变化的图像。由图像可知,电阻的阻值为 。若将它们串联,通过电阻的电流为时,电路的总电压为 。
20.如图为灯泡L和定值电阻R的I-U图像,若将L和R并联在电源电压为3V的电路中,干路电流为 A;若将其串联在电源电压为5V的电路中,L和R的阻值之比为 。
21.在如图所示的电路中R1=10Ω,R2=20Ω,开关闭合后,电源电压为9V。通过R1、R2的电流之比是 ,电压表V的示数为 V。
22.一段导体两端电压为6V时,导体中的电流为0.4A,若导体两端电压变为原来的2倍,则导体中的电流为 A;当它两端电压变为0时,导体的电阻为 Ω。
三、作图题
23.(1)如图所示,在虚线框中填入电池和电压表的符号,使电路成为串联电路。(箭头所示为电流方向)
(2)如图是测量小灯泡电阻的实物电路图,其中有一根导线连接错误,请你在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的连接方式。
四、实验题
24.某同学采用“伏安法”测量某定值电阻的阻值。
电压
电流
电阻
的平均值
(1)当小明闭合开关,发现电流表指针反向偏转,则说明 。改正后并将滑动变阻器的滑片P移到最 (选填“左”或“右”)端;这样做的目的 ;
(2)闭合开关后,发现向左移动滑动变阻器滑片P时,电流表示数变大,电压表示数变小,你认为电路连接中存在的错误是 ;
(3)排除故障后,闭合开关,改变电阻Rx两端的电压,进行了三次测量,在第三次测量中电流表的示数如图乙所示,其示数为 A;
(4)根据三次实验数据可得,定值电阻Rx的阻值为 Ω;(结果保留一位小数)
(5)将电阻Rx换成小灯泡重复上述实验,发现几次实验中,所测小灯泡的电阻值相差较大原因可能是 ;
(6)若实验中只有一个电压表和一个已知电阻,该同学设计了如图丙所示的电路,同样可以测量未知电阻,请在空格内将实验步骤补充完整:
①闭合S,断开,用电压表测出待测电阻两端的电压为;
② ,用电压表测出电源的电压U;
③请写出用测量值U、及来表示的表达式: 。
25.用图甲电路探究“电流与电压和电阻的关系”。器材有:两节新干电池,开关,滑动变阻器,阻值分别为、、、和的定值电阻各一个,电压表和电流表各一个,导线若干。
实验一:探究“电流与电压的关系”
(1)图甲中,电表1应为 表(选填“电压”或“电流”);
(2)为了保护电路,实验开始时,图甲中滑动变阻器的滑片P应移动到最 (选填“左”或“右”)端;
(3)小明将的电阻接入电路,正确操作并检查电路无误后,依次得到A到E点的数据,并绘制I-U图像如图乙,根据图像可得出结论:导体电阻一定时, ,测量5组数据中,滑动变阻器阻值最大是图像中的 点;
实验二:探究“电流与电阻的关系”
(4)由丁图可知,小明在探究电流与电阻的关系时,电压表的读数为 ,小明将的电阻更换为的电阻接入电路,拆下电阻后,发现电压表、电流表指针偏转如图丙所示,则不规范的操作可能是 。
(5)小明用测量数据绘制I-R图像如图丁,为了确保实验的顺利进行,选取的滑动变阻器最大阻值至少为 。
五、计算题
26.如图所示,电源电压恒定,R1=30Ω,R2=60Ω。当开关S、S1都闭合时,电流表A1的示数为0.1A。求:
(1)电源电压;
(2)电流表A的示数;
(3)当开关S闭合,S1断开时,R2的阻值大小。
27.小东设计了一个暖箱温度显示器,如图甲所示,其原理是利用电压表的示数表示暖箱内的温度,已知电源电压恒定为4V,电压表的量程为0~3V,阻值为150Ω,是热敏电阻其阻值与温度的关系如图乙所示。求:
(1)当暖箱内温度为20℃时,电压表的示数;
(2)为了保证电路中的电表不超过量程,暖箱内可以测量的最高温度为多少。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D B C A C D B A B B
题号 11 12
答案 D C
13. 5 5
14.1
15. 变大 变小
16. 12 12
17. 0.35 9
18.(1)电流表
(2)见解析
19. 5 4.5
20. 0.55 1∶4
21. 1∶1 6
22. 0.8 15
23.(1)
(2)
24.(1) 电流表的正负接线柱接反了 右 保护电路
(2)电压表与滑动变阻器并联接入电路
(3)0.5
(4)4.9
(5)灯丝的电阻随温度的变化而变化
(6) 闭合S、
25.(1)电压
(2)左
(3) 通过导体的电流与导体两端的电压成正比 A
(4) 2V 更换电阻前,没有断开开关
(5)15
26.(1)3V
(2)0.15A
(3)60Ω
27.(1)1.5V
(2)100℃
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