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第 14 讲 欧姆定律
知识梳理
知识点一探究电流与电压、电阻的关系
探究方法 ______________
设计实验 实验分两步完成: ①电阻一定时,探究______________的关系; ②电压一定时,探究_____________的关系
实物图与电路图
注意事项 ①连接电路、更换电路元件时,开关应________; ②闭合开关前,应将滑动变阻器的电阻值调到________; ③电流表应______联在电路中,电压表应与测量对象______联
进行实验 ①研究电流与电压的关系时,滑动变阻器的作用是__________________________; ②研究电流与电阻的关系时,滑动变阻器的作用是___________________________
实验结论 ①电阻一定时,电流与电压成______比; ②电压一定时,电流与电阻成______比
评估交流 测量多组数据,可避免实验的偶然性和特殊性,从而分析归纳得出普遍结论
知识点二 欧姆定律及其应用
内容 导体中的电流,跟导体两端的电压成________,跟导体的电阻成________
公式 ______________、________,导出公式:____________
理解 ①对应关系:定律中涉及的电流、电压、电阻是针对同一导体或同一段电路在同一时 刻而言的,即满足“同一性、同时性”; ②因果关系:电流随电压、电阻的变化而变化,即电压、电阻是因,电流是果; ③变形关系:“U=IR”表示电压等于电流与电阻的乘积,不反映物理规律,只适用于 数学计算;“R=U ”,利用该公式来测量与计算导体的电阻值
知识点三 伏安法测电阻
实验原理 公式:_________
实物图与电路图
进行实验 闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数分别等于、略大于和小于额定电压,记下____________和灯泡的亮度
实验说明 ①实验中,滑动变阻器的作用是改变电路中的电流与小灯泡两端的电压来多测几组数值,以及保护电路;②灯泡电阻受温度影响比较大,多次测量主要是为了观察在不同电压下灯丝电阻随温度变化的规律,因此计算电阻的平均值没有意义;而定值电阻的阻值是不变的,所以利用多次测量求平均值的方法来减小误差
知识点四 串联“分压”与并联“分流”
类型 串联电路 并联电路
电路图
电流 I=I =I I=I +I
电压 U=U +U U=U =U
电阻 R=R +R 1R=1.+1R
分配规律 U =R l =R
考点突破
考点一 探究电流与电压、电阻的关系
【例1】 某同学利用图甲所示的器材探究电流与电压的关系.已知电源电压恒为6 V.
实验次数 1 2 3 4 5
电压/V 1.0 1.2 1.8 2.0
电流/A 0.20 0.30 0.36 0.40
(1)请将甲图中的实物电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片向右滑动时电路中的电流变小,且导线不交叉).
(2)正确连接电路后,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至最 (选填“左”或“右”)端.
(3)上表是该同学记录的部分实验数据,其中第5次实验中电压表的指针位置如图乙所示,其示数是 V.
(4)第1至第4次实验中,有一次实验数据是拼凑的,这次实验是第 次.剔除掉拼凑的数据后,可得出结论: .为了顺利完成上述实验,所用滑动变阻器的最大阻值不小于 Ω.
(5)该同学选用的定值电阻阻值是 Ω,在剔除掉拼凑数据的余下4次实验中,定值电阻消耗的最大功率是 W.
【例2】 (2024武汉元调)某同学按照如图所示的电路来探究电流与电阻的关系.电源电压恒为6 V,滑动变阻器的规格为“50Ω 0.5 A”,该同学用阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25 Ω的定值电阻分别进行了5次实验,并记录实验数据.以下说法正确的是( )
A.实验中滑动变阻器的作用是使定值电阻两端电压各不相同
B.多次实验的目的是减小误差
C.实验中定值电阻两端的电压只能控制在2~2.5V之间
D.由记录的实验数据可知,通过5Ω和10Ω电阻的电流之比为1:2
考点二 欧姆定律及其应用
【例3】 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向右缓慢移动,下列分析判断正确的是( )
A.电流表 A 和电流表 A 示数均变小
B.电压表 V 与电流表 A 的示数乘积变大
C.电流表 A与电流表 A 的示数之差保持不变
D.电压表 V与电流表 A 的示数之比保持不变
【例4】 如图所示的电路中,电源电压保持不变,R 和R 为两个定值电阻, 当开关S 、S 均闭合时,电流表示数为0.5 A,然后只将开关S 断开,电流表示数减小了0.2 A.电阻R 的阻值为( )
A.25 Ω
B.15Ω
C.10Ω
D.4Ω
考点三 伏安法测电阻
【例5】 (2024武汉元调)某同学采用如图所示的电路来测量标有“2.5V”字样的小灯泡电阻,电源为两节新干电池.
(1)为保证电路安全,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调至最 (选填“左”或“右”)端.
(2)闭合开关后,发现小灯泡不亮,且电压表有示数,而电流表无示数.分析可知,电路中发生的故障可能是
(3)排除故障后,该同学将实验中的数据填入下表.
数据序号 1 2 3 4 5 6 7
电压U/V 2.5 2.1 1.7 1.3 0.9 0.5 0.1
电流 I/A 0.28 0.26 0.24 0.21 0.19 0.16 0.05
电阻R/Ω
①灯泡正常发光的电阻为 Ω(结果保留一位小数).
②下面四个图像,与该同学实验过程中小灯泡的 I-U关系相符合的是 (填标号).
③该同学在实验中选用的滑动变阻器的最大阻值为 (选填“10 Ω”“20 Ω”“50 Ω”或“60Ω”).
考点四 串联“分压”与并联“分流”
【例6】 如图甲所示的电路中,当开关闭合后,电压表V 、V的示数分别如图乙中的两只电压表所示,则小灯泡 两端的电压分别是 V、 V,此时小灯泡 的阻值之比是 .
【例7】 如图,甲、乙为两只相同的电压表或电流表,若断开开关,甲、乙两表示数之比为2:1,通过 的电流为I ,此时R 与R 联.更换两表种类,闭合开关,两表均有示数,此时两表均为 表,通过R 的电流为I ,则
【例8】 如图所示的电路中,电源电压为8V,R 为定值电阻,开关S闭合后,电压表的示数为3 V,那么此时R 和R 连入电路的阻值的比是( )
A.3:8 B.8:5 C.3:5 D.5:3
【例9】 (2022武汉元调)电阻甲和乙的电流随电压变化规律如图所示.若将它们串联接入电源电压恒为6 V的电路中,则下列说法正确的是( )
A.电阻甲和乙两端的电压可能都等于 3 V
B.电阻甲和乙两端的电压之比可能等于1:2
C.电阻乙两端的电压一定大于甲两端的电压
D.电阻乙两端的电压一定小于甲两端的电压
【例10】 如图甲所示的电路中,R 为滑动变阻器,R 、R 为定值电阻,电源两端电压保持不变.改变变阻器滑片 P的位置,两电压表的示数与电流表的示数的对应关系的图像分别表示在图乙所示的坐标系中.
(1)当滑片移至a端时,对应的是图乙中的 点.
(2)当滑片移至 b端时,电路中的电流是 A.
(3)R 的阻值是 Ω.
(4)电源电压是 V.
考点精练
基础巩固
1.(2023武汉)如图所示,闭合开关后灯泡L 和L 均不发光,电流表指针几乎不偏转,电压表指针明显偏转.出现这种现象的原因可能是( )
A. L 短路
B. L 短路
C. L 断路
D. L 断路
2.(2023武汉)图甲为超声波加湿器,图乙为其内部湿度监测装置的简化电路图.电源电压为25 V,定值电阻R 的阻值为40Ω,电流表的量程为0~0.6 A,电压表的量程为0~15 V,湿敏电阻R的最大阻值为100 Ω.在保证电路安全的前提下,下列说法正确的是( )
A.湿敏电阻的阻值变大时,电压表示数变小 B.电路中的最小电流约为0.18 A
C.电压表示数的变化范围为1~15 V D.湿敏电阻的阻值变化范围为0~60Ω
3.下图是某小组同学设计的四种用于测定油箱内油量的装置.其中 R 是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,滑杆可以绕固定轴O转动,另一端固定着一个浮子.在这四种装置中,当油量增加时,电压表和电流表示数都变大的是( )
A.乙 B.乙、丙 C.甲、丙 D.甲、丁
4. A和B是两根完全一样的导线,长度都是1m,阻值分别为RA和RB.把A剪去一半,剩下的一半阻值为 Rc,再把另外一半拉长到1m,其阻值为RD.在保证电路安全的情况下,下列说法正确的是( )
A.若将RB和 Rc串联在同一电路中,其两端电压之比为1:2
B.若将RB和RD串联在同一电路中,其两端电压之比为2:1
C.若将 Rc和RD串联在同一电路中,其两端电压之比为1:4
D.若将RB和 Rc并联在同一电路中,其消耗的功率之比为2:1
5.两个灯泡的规格分别为“2.4 V 0.2 A”和“3 V 0.3 A”,不考虑灯丝电阻的变化,在保证电路安全的情况下,下列说法正确的是( )
A.若两个灯泡串联后只有一个灯泡能正常发光,则电源电压是4.8V
B.若两个灯泡串联后只有一个灯泡能正常发光,则电源电压是5.4V
C.若两个灯泡并联后只有一个灯泡能正常发光,则干路中的电流是0.44 A
D.若两个灯泡并联后只有一个灯泡能正常发光,则干路中的电流是0.5A
6.某同学利用如图甲所示的电路探究电流与电压的关系,已知电源电压为6 V且保持不变.
(1)请根据图甲将图乙的实物电路连接完整(导线不允许交叉).
(2)实验中多次调节滑动变阻器的滑片,改变电阻R 两端的 ,记下 的示数,得到如图丙所示的U-I关系图像.
(3)上述实验中,刚闭合开关时,电压表的示数为 ,电流表的示数为 .
能力提升
7.(2024武汉元调)如图是某物理兴趣小组设计的一种测定油箱内油量的装置. R是规格为“30 Ω 1 A”的滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,滑杆可以绕固定轴O转动,另一端固定着一个浮子.当油箱装满油时,滑片恰好移动到R的最下端;当油箱中的油用完时,滑片恰好移动到R的最上端.在某次滑片移动过程中,电压表的示数变化范围是2~6V,电流表的示数变化范围是0.4~0.2A.关于此电路,下列说法正确的是( )
A.定值电阻. B.电流表的示数最大变化范围是0.2~1A
C.油箱中油用完时,电压表的示数为0 D.油箱装满油时,电流表的示数为0.5A
8.某同学利用如图所示的电路测量小灯泡的电阻.已知电源电压恒为4.5V,小灯泡标有“2.5V”字样,他记录的实验数据如下表所示.关于该同学的实验,下列说法合理的是( )
电压表示数/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
电流表示数/A 0.10 0.16 0.20 0.23 0.25 0.27
小灯泡电阻/Ω 5.0 6.3 7.5 8.7 10.0 11.1
小灯泡平均电阻/Ω 8.1
A.灯丝电阻与电压有关,随电压增大而增大
B.小灯泡正常发光时的电阻是8.1Ω
C.滑动变阻器的最大阻值至少为40Ω
D.闭合开关后,滑片 P 向左移,小灯泡的电阻减小
9.(2024武汉)某同学利用图甲所示的电路探究电流与电压的关系.实验中电源电压保持3 V不变,定值电阻的阻值为4 Ω,滑动变阻器的规格为“20 Ω 0.5A”.
(1)该同学接错了一根导线,请你在这根导线上打“×”,并补画出正确的那根导线.
(2)正确改接电路后,该同学立即进行实验,闭合开关后,电流表的示数如图乙所示,此时通过定值电阻的电流是 A.这位同学实验操作的不足之处是
(3)该同学完成了预先设计好的表格中的4次实验,将得到的实验数据填入表格.分析表中已测出的数据,可以初步得到实验结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压 .为了进一步验证这个结论,该同学利用现有器材在不改变电路连接的情况下,表格里余下的4次实验中,他还能完成 次.
电压U/V 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8 2.1 2.4
电流 I/A 0.15 0.23 0.30 0.38
10.(2024武汉三调)某同学利用如图甲所示的电路探究电流与电阻的关系.电源电压保持6V不变,实验用到的定值电阻阻值分别为 10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω和30 Ω,滑动变阻器的最大阻值为50 Ω.
(1)请根据图甲把图乙所示的实物电路连接完整.(导线不允许交叉)
(2)该同学先将10Ω的定值电阻接入电路进行实验,移动滑片,当电压表示数为设定电压U时,电流表示数如图丙所示,此时电流为 A.
(3)该同学用另一定值电阻替换10Ω电阻进行实验,忘了将滑片移到阻值最大处,滑片依然保持在上次实验所在的位置,闭合开关,发现电压表示数为3 V,此次接入定值电阻的阻值为 Ω.为了使电压表的示数仍为U,应该将滑片向 移动.
(4)五次实验中,有一次实验无论怎样移动滑片,都不能将电压表的示数调到U,这次实验中电压表示数最小只能调到 V.
第 14 讲 欧姆定律答案
知识梳理
知识点一探究电流与电压、电阻的关系
探究方法 控制变量法
设计实验 实验分两步完成: ①电阻一定时,探究_电流与电压_的关系; ②电压一定时,探究_电流与电阻_的关系
实物图与电路图
注意事项 ①连接电路、更换电路元件时,开关应_断开_; ②闭合开关前,应将滑动变阻器的电阻值调到_最大_; ③电流表应_串_联在电路中,电压表应与测量对象_并_联
进行实验 ①研究电流与电压的关系时,滑动变阻器的作用是_改变定值电阻两端的电压_; ②研究电流与电阻的关系时,滑动变阻器的作用是_保持定值电阻两端电压不变_
实验结论 ①电阻一定时,电流与电压成_正_比; ②电压一定时,电流与电阻成_反_比
评估交流 测量多组数据,可避免实验的偶然性和特殊性,从而分析归纳得出普遍结论
知识点二 欧姆定律及其应用
内容 导体中的电流,跟导体两端的电压成__正比_,跟导体的电阻成__反比_
公式 I=UR ,导出公式:_U=IR _、R=U/
理解 ①对应关系:定律中涉及的电流、电压、电阻是针对同一导体或同一段电路在同一时 刻而言的,即满足“同一性、同时性”; ②因果关系:电流随电压、电阻的变化而变化,即电压、电阻是因,电流是果; ③变形关系:“U=IR”表示电压等于电流与电阻的乘积,不反映物理规律,只适用于 数学计算;“R=U”,利用该公式来测量与计算导体的电阻值
知识点三伏安法测电阻
实验原理 公式:R=U/I
实物图与电路图
进行实验 闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数分别等于、略大于和小于额定电压,记下_电流表示数_和灯泡的亮度
实验说明 ①实验中,滑动变阻器的作用是改变电路中的电流与小灯泡两端的电压来多测几组数值,以及保护电路;②灯泡电阻受温度影响比较大,多次测量主要是为了观察在不同电压下灯丝电阻随温度变化的规律,因此计算电阻的平均值没有意义;而定值电阻的阻值是不变的,所以利用多次测量求平均值的方法来减小误差
知识点四 串联“分压”与并联“分流”
类型 串联电路 并联电路
电路图
电流 I=I =I I=I +I
电压 U=U +U U=U =U
电阻 R=R +R IR=1R +IR
分配规律 U /I =R I /I =R
考点突破
考点一 探究电流与电压、电阻的关系
【例1】 某同学利用图甲所示的器材探究电流与电压的关系.已知电源电压恒为6 V.
实验次数 1 2 3 4 5
电压/V 1.0 1.2 1.8 2.0
电流/A 0.20 0.30 0.36 0.40
(1)请将甲图中的实物电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片向右滑动时电路中的电流变小,且导线不交叉).
(2)正确连接电路后,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至最 右 (选填“左”或“右”)端.
(3)上表是该同学记录的部分实验数据,其中第5次实验中电压表的指针位置如图乙所示,其示数是 2.2 V.
(4)第1至第4次实验中,有一次实验数据是拼凑的,这次实验是第 2 次.剔除掉拼凑的数据后,可得出结论: 导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比 .为了顺利完成上述实验,所用滑动变阻器的最大阻值不小于 25 Ω.
(5)该同学选用的定值电阻阻值是 5 Ω,在剔除掉拼凑数据的余下4次实验中,定值电阻消耗的最大功率是 0.968 W.
【例2】 (2024武汉元调)某同学按照如图所示的电路来探究电流与电阻的关系.电源电压恒为6 V,滑动变阻器的规格为“50Ω 0.5 A”,该同学用阻值为5Ω、10 Ω、15 Ω、20Ω、25 Ω的定值电阻分别进行了5次实验,并记录实验数据.以下说法正确的是( C )
A.实验中滑动变阻器的作用是使定值电阻两端电压各不相同
B.多次实验的目的是减小误差
C.实验中定值电阻两端的电压只能控制在2~2.5V 之间
D.由记录的实验数据可知,通过5Ω和10Ω电阻的电流之比为1:2
考点二 欧姆定律及其应用
【例3】 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 向右缓慢移动,下列分析判断正确的是( C )
A.电流表 A 和电流表 A 示数均变小
B.电压表 V 与电流表 A 的示数乘积变大
C.电流表 A与电流表 A 的示数之差保持不变
D.电压表 V与电流表 A 的示数之比保持不变
【例4】 如图所示的电路中,电源电压保持不变,R 和R 为两个定值电阻, 当开关S 、S 均闭合时,电流表示数为0.5 A,然后只将开关S 断开,电流表示数减小了0.2 A.电阻R 的阻值为( B )
A.25 Ω
B.15 Ω
C.10Ω
D.4Ω
考点三 伏安法测电阻
【例5】 (2024武汉元调)某同学采用如图所示的电路来测量标有“2.5V”字样的小灯泡电阻,电源为两节新干电池.
(1)为保证电路安全,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调至最 左 (选填“左”或“右”)端.
(2)闭合开关后,发现小灯泡不亮,且电压表有示数,而电流表无示数.分析可知,电路中发生的故障可能是 小灯泡断路 .
(3)排除故障后,该同学将实验中的数据填入下表.
数据序号 1 2 3 4 5 6 7
电压U/V 2.5 2.1 1.7 1.3 0.9 0.5 0.1
电流 I/A 0.28 0.26 0.24 0.21 0.19 0.16 0.05
电阻 R/Ω
①灯泡正常发光的电阻为 8.9 Ω(结果保留一位小数).
②下面四个图像,与该同学实验过程中小灯泡的 I-U关系相符合的是 B (填标号).
③该同学在实验中选用的滑动变阻器的最大阻值为 60Ω (选填“10Ω”“20 Ω”“50 Ω”或“60Ω”).
考点四 串联“分压”与并联“分流”
【例6】 如图甲所示的电路中,当开关闭合后,电压表V 、V的示数分别如图乙中的两只电压表所示,则小灯泡L 、L 两端的电压分别是 2 V、 4.5 V,此时小灯泡L 、L 的阻值之比是 4:9 .
【例7】 如图,甲、乙为两只相同的电压表或电流表,若断开开关,甲、乙两表示数之比为2:1,通过R 的电流为I ,此时R 与R 并 联.更换两表种类,闭合开关,两表均有示数,此时两表均为 电压 表,通过R 的电流为I ,则
【例8】 如图所示的电路中,电源电压为8V,R 为定值电阻,开关S闭合后,电压表的示数为3 V,那么此时R 和R 连入电路的阻值的比是( C )
A.3:8 B.8:5 C.3:5 D.5:3
【例9】 (2022武汉元调)电阻甲和乙的电流随电压变化规律如图所示.若将它们串联接入电源电压恒为6 V的电路中,则下列说法正确的是( D )
A.电阻甲和乙两端的电压可能都等于 3 V
B.电阻甲和乙两端的电压之比可能等于1:2
C.电阻乙两端的电压一定大于甲两端的电压
D.电阻乙两端的电压一定小于甲两端的电压
【例10】 如图甲所示的电路中,R 为滑动变阻器,R 、R 为定值电阻,电源两端电压保持不变.改变变阻器滑片 P的位置,两电压表的示数与电流表的示数的对应关系的图像分别表示在图乙所示的坐标系中.
(1)当滑片移至a端时,对应的是图乙中的 B 点.
(2)当滑片移至b端时,电路中的电流是 1 A.
(3)R 的阻值是 1 Ω.
(4)电源电压是 12 V.
考点精练
●基础巩固
1.(2023武汉)如图所示,闭合开关后灯泡L 和L 均不发光,电流表指针几乎不偏转,电压表指针明显偏转.出现这种现象的原因可能是( D )
A. L 短路
B. L 短路
C. L 断路
D. L 断路
2.(2023武汉)图甲为超声波加湿器,图乙为其内部湿度监测装置的简化电路图.电源电压为25 V,定值电阻R 的阻值为40 Ω,电流表的量程为0~0.6 A,电压表的量程为0~15 V,湿敏电阻R的最大阻值为100 Ω.在保证电路安全的前提下,下列说法正确的是( C )
A.湿敏电阻的阻值变大时,电压表示数变小 B.电路中的最小电流约为0.18 A
C.电压表示数的变化范围为1~15 V D.湿敏电阻的阻值变化范围为0~60Ω
3.下图是某小组同学设计的四种用于测定油箱内油量的装置.其中 R 是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,滑杆可以绕固定轴O转动,另一端固定着一个浮子.在这四种装置中,当油量增加时,电压表和电流表示数都变大的是( A )
A.乙 B.乙、丙 C.甲、丙 D.甲、丁
4. A和B是两根完全一样的导线,长度都是1m,阻值分别为RA和RB.把A剪去一半,剩下的一半阻值为 Rc,再把另外一半拉长到1m,其阻值为RD.在保证电路安全的情况下,下列说法正确的是( C )
A.若将RB和 Rc串联在同一电路中,其两端电压之比为1:2
B.若将RB和RD串联在同一电路中,其两端电压之比为2:1
C.若将 Rc和RD串联在同一电路中,其两端电压之比为1:4
D.若将RB和 Rc并联在同一电路中,其消耗的功率之比为2:1
5.两个灯泡的规格分别为“2.4 V 0.2 A”和“3 V 0.3 A”,不考虑灯丝电阻的变化,在保证电路安全的情况下,下列说法正确的是( C )
A.若两个灯泡串联后只有一个灯泡能正常发光,则电源电压是4.8V
B.若两个灯泡串联后只有一个灯泡能正常发光,则电源电压是5.4V
C.若两个灯泡并联后只有一个灯泡能正常发光,则干路中的电流是0.44 A
D.若两个灯泡并联后只有一个灯泡能正常发光,则干路中的电流是0.5A
6.某同学利用如图甲所示的电路探究电流与电压的关系,已知电源电压为6 V且保持不变.
(1)请根据图甲将图乙的实物电路连接完整(导线不允许交叉).
(2)实验中多次调节滑动变阻器的滑片,改变电阻R 两端的 电压 ,记下 电流表 的示数,得到如图丙所示的U-I关系图像.
(3)上述实验中,刚闭合开关时,电压表的示数为 1.2V ,电流表的示数为 0.24 A .
能力提升
7.(2024武汉元调)如图是某物理兴趣小组设计的一种测定油箱内油量的装置. R是规格为“30 Ω 1 A”的滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,滑杆可以绕固定轴O转动,另一端固定着一个浮子.当油箱装满油时,滑片恰好移动到 R 的最下端;当油箱中的油用完时,滑片恰好移动到R的最上端.在某次滑片移动过程中,电压表的示数变化范围是2~6V,电流表的示数变化范围是0.4~0.2A.关于此电路,下列说法正确的是( D )
A.定值电阻. B.电流表的示数最大变化范围是0.2~1A
C.油箱中油用完时,电压表的示数为0 D.油箱装满油时,电流表的示数为0.5A
8.某同学利用如图所示的电路测量小灯泡的电阻.已知电源电压恒为4.5V,小灯泡标有“2.5V”字样,他记录的实验数据如下表所示.关于该同学的实验,下列说法合理的是( C )
电压表示数/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
电流表示数/A 0.10 0.16 0.20 0.23 0.25 0.27
小灯泡电阻/Ω 5.0 6.3 7.5 8.7 10.0 11.1
小灯泡平均电阻/Ω 8.1
A.灯丝电阻与电压有关,随电压增大而增大
B.小灯泡正常发光时的电阻是8.1Ω
C.滑动变阻器的最大阻值至少为40 Ω
D.闭合开关后,滑片 P 向左移,小灯泡的电阻减小
9.(2024武汉)某同学利用图甲所示的电路探究电流与电压的关系.实验中电源电压保持3 V不变,定值电阻的阻值为4Ω,滑动变阻器的规格为“20 Ω 0.5A”.
(1)该同学接错了一根导线,请你在这根导线上打“×”,并补画出正确的那根导线.
(2)正确改接电路后,该同学立即进行实验,闭合开关后,电流表的示数如图乙所示,此时通过定值电阻的电流是 0.22 A.这位同学实验操作的不足之处是 闭合开关前,没有将滑片移到滑动变阻器最左端 .
(3)该同学完成了预先设计好的表格中的4次实验,将得到的实验数据填入表格.分析表中已测出的数据,可以初步得到实验结论: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 .为了进一步验证这个结论,该同学利用现有器材在不改变电路连接的情况下,表格里余下的4次实验中,他还能完成 1 次.
电压U/V 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8 2.1 2.4
电流I/A 0.15 0.23 0.30 0.38
10.(2024武汉三调)某同学利用如图甲所示的电路探究电流与电阻的关系.电源电压保持6V不变,实验用到的定值电阻阻值分别为 10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω和30 Ω,滑动变阻器的最大阻值为50Ω.
(1)请根据图甲把图乙所示的实物电路连接完整.(导线不允许交叉)
(2)该同学先将10Ω的定值电阻接入电路进行实验,移动滑片,当电压表示数为设定电压U时,电流表示数如图丙所示,此时电流为 0.2 A.
(3)该同学用另一定值电阻替换10Ω电阻进行实验,忘了将滑片移到阻值最大处,滑片依然保持在上次实验所在的位置,闭合开关,发现电压表示数为3 V,此次接入定值电阻的阻值为 20 Ω.为了使电压表的示数仍为U,应该将滑片向 右 移动.
(4)五次实验中,有一次实验无论怎样移动滑片,都不能将电压表的示数调到U,这次实验中电压表示数最小只能调到 2.25 V.