课件23张PPT。第十四章 探究欧姆定律第1课时 电阻和影响电阻
大小的因素14.1 怎样认识电阻电阻 影响电阻大小的因素课后作业逐点
导讲练课堂小结当堂检测知1-导1知识点 电阻提出问题:这些元件是根据什么原理来
工作的?通过改变电路中电流的大小。类比分析:水在水管中流动会受到阻力,有的
地方水流大,有的地方水流小,在大水管里水
流快,小水管里水流慢。同样,电荷在导体中
的定向移动也会受到阻碍,有的导线中电流大,
有的导线中电流小。不同导体对电流的阻碍作
用不同。1. 我们把导体对电流的阻碍作用叫作电阻。
电阻用R表示。
2. 电阻单位:欧姆,简称“欧”,符号是
Ω。电阻的单位里面还有千欧(kΩ)和
兆欧(MΩ) 。
1MΩ= 1000 kΩ 1kΩ= 1000 Ω
3. 常见的电阻在电路中的符号:知1-练知2-导2知识点影响电阻大小的因素提出问题:1. 生活中哪种导线的导电能力强呢?
2. 哪些因素会影响导线的电阻大小呢?猜想:可能与①材料、 ②横截面积、③长度……有关实验探究:
连接如图所示的电路,将不同的导体接入电
路中,闭合开关记下电路中电流的大小,并
填入下面的表格中。分析电阻的大小。决定电阻大小的因素1. 导体的电阻大小与导体的材料、长度、横截面积有关。
材料和横截面积相同时,导体越长,电阻越大;材料和
长度相同时,横截面积越小,电阻越大。
2. 导体的电阻是导体本身的一种属性,它的大小决定于导
体的材料、长度和横截面积。
3. 导体的电阻还跟温度有关。对大多数导体来说,温度越
高,电阻越大。但也有少数导体,电阻随温度的升高而
减小。【例1】〈福建龙岩〉关于导体的电阻,下列说法正确的是( )
A.导体的电阻与导体两端的电压成正比
B.导体的电阻与通过导体的电流成反比
C.导体两端电压为零时,导体的电阻也为零
D.导体的电阻与电流、电压大小无关。A、B、C【错解】【错解分析】导体的电阻是导体的一种性质,反映了导体对电流的阻碍作用大小,与导体两端有无电压或两端电压大小无关,与是否有电流通过、通过电流大小无关。 D (来自《点拨》)导体电阻的大小只取决于导体的材料、长
度、横截面积及温度,与导体两端所加电
压和通过导体的电流大小无关。1.关于导体的电阻,下列说法正确的是( )
A.粗细相同的两根导线,较长的导线电阻一定较大
B.镍铬合金丝的电阻一定比铜丝的电阻大
C.长短相同的两根导线,横截面积较小的那根电阻
一定较大
D.同种材料制成的长短相同的两根导线,粗导线的
电阻较小(来自《教材》)2.有两段导体甲和乙,在相同的电压下,通过导
体甲的电流较大,通过导体乙的电流较小,哪段导体的电阻大( )
A.导体甲的电阻大
B.导体乙的电阻大
C.两段导体的电阻一样大
D.不能确定(来自《典中点》)一、电阻
1.概念:导体对电流的阻碍作用。
2.符号:R
3.单位:欧姆(Ω)
4.电路图符号二、电阻大小的影响因素
1.长度
2.横截面积
3.材料
4.温度 1. 关于电流、电压、电阻的国际单位制单位,下列说
法正确的是( )
A.欧姆、伏特、安培 B.安培、伏特、欧姆
C.伏特、欧姆、安培 D.库仑、伏特、欧姆
一切导体都有阻碍电流的性质,导体的这种性质
叫________,用字母________表示,其单位是
________,用符号________表示。(来自《典中点》)(来自《典中点》)4.通过实验可知,在相同的电压下,通过甲导线
的电流比通过乙导线的电流大,这说明甲导线
对电流的阻碍作用________,乙导线对电流的
阻碍作用_______________________________。3.家庭照明用的电灯,常温下它的电阻比正常发光
时要小,所以闭合开关的瞬间, 通过灯丝的电流
要比正常发光时________(填“大”或“小”)。(来自《典中点》)(来自《典中点》)5.(中考·大连)下列做法中,使电阻丝的电阻变大的
是( )
A.把电阻丝拉长 B.把电阻丝对折
C.把电阻丝剪掉一段 D.把电阻丝绕成螺线管6.(2014·邵阳)如果不考虑温度的影响,导体电阻的大
小与下列哪个因素无关( )
A.导体的材料 B.导体的长度
C.导体的横截面积 D.导体两端的电压(来自《典中点》)(来自《典中点》)7.(中考·梅州)为维护消费者权益,我市某技术监
督部门对市场上的电线产品进行抽查,发现有一个品牌的铜芯电线不符合规格:电线直径明显比说明书上标有的直径要小。引起这种电线不符合规格的主要原因是( )
A.电线的长度引起电阻偏大
B.电线的横截面积引起电阻偏大
C.电线的材料引起电阻偏大
D.电线的温度引起电阻偏大(来自《典中点》)8.如图是四根高压输电线上的一个装置,利用这个
装置将四根导线并联起来,相当于增大了导线的,
从而减小了导线的________,以达到减少输电线上电能损失的目的。(来自《典中点》)9.(2014·宿迁)小明利用铅笔芯和鳄鱼夹制作了
简易调光灯,装置如图所示。电路中有一处明显错误是________________________;改正后,闭合开关,改变鳄鱼夹M、N之间距离,发现灯泡亮度会发生变化,这一现象说明导体的电阻与导体________有关。(来自《典中点》)课件34张PPT。第2课时 变阻器第十四章 探究欧姆定律14.1 怎样认识电阻认识变阻器 变阻器的作用课后作业逐点
导讲练课堂小结当堂检测知1-导1知识点认识变阻器提出问题:沿铅笔芯移动导线夹,小灯泡的亮度怎样变化?
你认为灯泡的亮度为什么会这样变化?沿铅笔芯移动导线夹,铅笔芯连入电路的长度变小,电阻变
小,电流变大,电灯变亮我们用电功率来表示电流做功的快慢。1.能改变接入电路中电阻大小的元件叫做变阻器。
2.实验室常用的变阻器是滑动变阻器。鼠标点击上面图片播放滑动变阻器
1.原理:靠改变连入电路中电阻线的长度来改变电阻的。
2.构造:3. 铭牌上标有“20Ω 2A”表示变阻器的最大阻值是
20Ω ,允许通过的最大电流是2A。(否则会烧坏变
阻器)4.使用方法:
(1)应串联在电路中,接入两个接线柱,AB中一个,
CD中一个,即要“一上一下”。同上相当于导线,
同下相当于定值电阻。
(2)连入电路电阻大小的变化看下接线柱,滑片离下接
线柱越远连入电阻越大,滑片离下接线柱越近连入
电阻越小。
(3)连接电路前,滑动变阻器滑片P应滑动最大值处。4.使用方法:
(1)应串联在电路中,接入两个接线柱,AB中一个,
CD中一个,即要“一上一下”。同上相当于导线,
同下相当于定值电阻。
(2)连入电路电阻大小的变化看下接线柱,滑片离下接
线柱越远连入电阻越大,滑片离下接线柱越近连入
电阻越小。
(3)连接电路前,滑动变阻器滑片P应滑动最大值处。【例1】在如图所示的电路中,用滑动变阻器调节灯的亮
度,若要求滑片P向右端滑动时灯逐渐变暗,则下
列接法正确的是( )
A.M接C,N接B
B.M接A,N接B
C.M接C,N接D
D.M接A,N接D【错解】B、C、DA(来自《点拨》)【错解分析】滑片P向右端移动,灯变暗,说明电路中的电流变
小,电阻变大,故C端应接入电路中,根据滑动变
阻器“一上一下”的接法,上端A、B任选择一个
即可。方法规律:本题利用了 “远下电阻大,近
下电阻小”(远离下端的接线柱,滑动变阻
器接入电路中的电阻增大,靠近下端的接
线柱,接入电路中的电阻减小)的规律。1. 实验室里某滑动变阻器的铭牌上标 有“20Ω 1A”字样,它表示该变 阻器的电阻变化范围是_______,1A表示的是该滑动变阻器的______。知1-练(来自《教材》) 2.如图所示,滑片P向a端移动,连入电阻
变小的是( )(来自《典中点》)知2-导2知识点变阻器的作用提出问题:怎样用滑动变阻器改变灯泡的亮度?进行实验:利用图所示装置,连接好电路。连接
电路时滑动变阻器要滑到最大位置处,
开关应断开。闭合开关,观察灯泡亮度,发现滑片向左滑动时,灯泡变暗,向右移动时灯泡变亮。
将变阻器与灯泡并联,重复上一步实验,发现灯泡的亮度不变。用滑动变阻器改变灯泡的亮度时,灯泡与滑动变
阻器应该串联,而并联时,不能改变电路中电流,
也就不能改变灯泡的亮度。
2. 滑动变阻器的作用:
(1) 改变电路中的电流;
(2) 改变部分电路两端的电压;
(3) 有时还起保护电路的作用。认识电阻箱电阻箱是一种可以调节电阻大小、并且能够显
示电阻阻值的变阻器。思考:滑动变阻器与电阻箱有什么联系和区别?联系:都能改变连入电路的电阻值;
区别:滑动变阻器能够逐渐地改变连入电路
中的电阻值,但不能表示出连入电路
的电阻值;电阻箱恰好相反。思考:变阻器有哪些应用呢?调温电熨斗调速器变阻器的应用调光台灯【例2】如图所示的两个电路,闭合开关后当滑动变
阻器滑片向右移动时,灯泡L1、L2(两灯泡完
全相同)亮度变化情况是( )
A.L1变亮,L2变暗 B.L1、L2都变亮
C.L1变暗,L2不变 D.L1、L2都变暗
C(来自《点拨》)灯的亮度与通过灯的电流等因素有关。在甲图
中,灯L1与滑动变阻器串联,当滑片向右移动
时,滑动变阻器连入电路的电阻变大,电流变
小,灯泡变暗;在乙图中,灯泡L2与滑动变阻
器并联在电路中,滑片向右移动,通过灯泡的
电流不变,故它的亮度也不变化。【解析】方法规律:解答此类问题的思路是:首先明确
滑动变阻器连入电路的有效部分,然后弄清楚
滑片移动时,连入电路的电阻丝的长度如何变
化,从而确定滑动变阻器连入电路中电阻的变
化,再根据“电源电压一定时,电路的电阻越
大,电路中的电流越小”,确定电路中电流的
变化,进而确定小灯泡的亮度变化。知2-练 如图所示的电路,AB是一段电阻丝,闭合开关后,当导线夹由B向A移动的过程中,接入电路的电阻的变化情况及灯泡的亮度变化情况是( )
A.变大,灯变亮 B.变小,灯变亮
C.不变,灯亮度不变 D.无法判断(来自《典中点》)变阻器
一、滑动变阻器
(1)构造
(3)使用方法
二、电阻箱
(1)特点
(2)读数方法(2)铭牌(4)作用如图,是用滑动变阻器R改变通过灯泡L中的电流的电路图,P是滑 动变阻器的滑片。要减小电流,滑片P应该向哪边移动?要增大电流,滑片P应该向哪边移动?(来自《教材》)2. 如图,是滑动变阻器的原理示意图,其中AB是电阻
丝,CD是金属 杆,P是滑片。在A、B、C、D四个接线柱中,将哪两个接线柱接入电路能起 到改变电阻的作用?你能说出几种方法?接哪两个接线柱不能起到改变电阻的作用?(来自《教材》)3.滑动变阻器的瓷筒外的电阻丝线圈,若在粗细相同
的铜丝、铝丝、铁丝、镍铬合金丝中挑选,你认为应该选用的材料是( )
A.铜丝 B.铝丝
C.镍铬合金丝 D.铁丝(来自《典中点》)4.如图是滑动变阻器的实物图,其中甲、乙、丙、丁各
代表的部件名称是:甲__________、乙__________、
丙__________、丁__________。(来自《典中点》)5.如图所示是滑动变阻器的结构示意图,要
使滑片P向左移动时其阻值减小,可以将导
线接在________和________或________和________两个接线柱上;
若接________两个接线柱
时,阻值最大且不改变;
若接________两个接线柱
时,阻值为零。(来自《典中点》)6.(2015·恩施州)在许多实验中,闭合开关前常
将滑动变阻器的滑片调到阻值极大端,这样做能起到保护电路的作用,其原因是闭合开关后( )
A.通过电路的电流最小
B.变阻器两端电压最小
C.变阻器电阻发热最大
D.电源两端的电压最小(来自《典中点》)7.(中考·三明)如图所示滑动变阻器的四种接线
情况中,当滑片向右移动时,变阻器连入电路的阻值变大的是( )(来自《典中点》)将两只滑动变阻器按如图所示的方法连接,如果把a、b两根导线接入电路中,要使这两只滑动变阻器接入电路中的总电阻最大,应把P1、P2放在( )
A.滑片P1放在最右端,滑片P2也放在最右端
B.滑片P1放在最左端,滑片P2也放在最左端
C.滑片P1放在最右端,滑片P2放在最左端
D.滑片P1放在最左端,滑片P2放在最右端(来自《典中点》)8.课件28张PPT。14.2 探究欧姆定律第1课时 电流与电压、
电阻的关系第十四章 探究欧姆定律电流与电压的关系
电流与电阻的关系课后作业逐点
导讲练课堂小结当堂检测你知道下列用电器工作时的电流有多大吗?约5 A约1 A约1 A思考:各种用电器的电流大小不同,那么电流大
小与哪些因素有关? 约2 A 约0.5 A 约0.2 A实验探究:电流与电压的关系
电路图:实验方法:
根据电路图,连接好如图所示的电路,闭合开关,
保持电阻不变,调节滑动变阻器,改变电压表的
示数,读出电流表的示数,记入下面的表格中。
分别读出三组电压和电流值。鼠标点击上面图片播放当R =5Ω用描点法,绘出I-U图像实验结论:保持电阻不变时,电流跟电压成正比
关系。实验探究:电流与电阻的关系
按照上面的电路,改变电阻的阻值,闭合开关,
调节滑动变阻器的阻值,保持电压表的示数1.5V
不变,读出电流表的示数,记入下面的表格中。
读出三组电阻值和电流值。鼠标点击上面图片播放当U=1.5V时实验结论:保持电压不变时,电流跟电阻成反
比关系。【例】〈江苏泰州〉如图所示是“探究通过导体的电流
与电压、电阻的关系”的电路图。所用实验器
材是:电源(6 V)、电流表(0~0.6 A)、电压表
(0~3 V)、电阻箱(0~999.9 Ω)、滑动变阻器
(40 Ω 2 A)、开关、导线若干。表 一表 二(1)探究电流与电压的关系时,所测得的几组电流、
电压值见表一。分析表中数据可知:电阻箱接入
电路的阻值为______Ω;当导体的电阻一定时,通
过导体的电流与导体两端的电压成 ____________
关系。
(2)探究电流与电阻的关系时,应调节____________
改变接入电路中的阻值,并调节______________
使电压表的示数保持相同,读出电流值,所测得几
组数据见表二。 分析表中数据可知:电阻箱两端的电压为_____V;
当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体
的电阻成____________关系。
(3) 就本实验所用器材,在探究电流与电阻的关系时,
若保持电阻箱两端的电压为2 V,为能完成实验,
电阻箱可接入电路的阻值范围是________Ω至
_______Ω(保留一位小数)。(来自《点拨》)【解析】(1)根据公式 计算可得,表一中每次实验时的电阻都是
5 Ω,所以电阻箱接入电路的阻值是5 Ω,进一步分析可
以看出,在电阻一定时,电压增大几倍,电流就增大几
倍,所以在电阻一定时,电流与电压成正比。
(2)探究电流与电阻的关系时,应保持电阻两端的电压不变,
改变电阻的大小,因此应调节电阻箱来改变电阻阻值,调
节滑动变阻器保持电阻箱两端的电压恒定不变;根据公式
U=IR 计算可知,每次实验时电阻箱两端的电压都是
2 V保持不变,且电压一定时,电阻增大几倍,电流就
缩小几倍,所以电压一定时,电流与电阻成反比。【解析】(3)因为电流表的最大测量值为0.6 A,则电阻箱可接入电路的
最小电阻Rmin= ≈3.3 Ω。保持电阻箱两端的电
压为2 V,根据串联电路的电压关系可得滑动变阻器两端的
电压U滑=6 V-2 V=4 V。因滑动变阻器的最大阻值是
40 Ω,则通过滑动变阻器的最小电流Imin=
即通过电阻箱的最小电阻为0.1 A,则电阻箱可接入电路
的最大电阻Rmax=【答案】(1)5;正比例
(2)电阻箱;滑动变阻器;2;反比例
(3)3.3;20方法规律:要探究通过导体的电流与电压、电阻
的关系,需要用到控制变量法,若要探究电流与
电压的关系,需要使电阻不变,改变电压;若要
探究电流与电阻的关系,需要使电压不变,改变
电阻。解决此题的关键是掌握滑动变阻器在两种
情况下的作用及调节和欧姆定律的基本公式及变
形式。1.为探究电阻R中的电流与电压的关系,某同学将实
物连接成如图 所示的电路。请你指出其中连接的
错误之处,并加以改正。(来自《教材》)2.如图是某同学探究导体的电流与电阻的关系时所用的实验电
路。在实验过程中,他将10 Ω的定值电阻更换为15 Ω的定值
电阻,闭 合开关后,为了保持定值电阻两端的电压不变,他
接下来要进行的操作 是( )
A.减少电池的节数
B.将滑动变阻器滑片戶向左移动
C.将滑动变阻器滑片户向右移动
D.记录电流表和电压表的示数(来自《教材》)1.保持电阻不变时,电流跟电压成正比关系。
2.保持电压不变时,电流跟电阻成反比关系。某导体两端的电压为3V时,通过它的电流为200 mA,这个导体的电 阻有多大?
现将电压增加到6V,若用有0~0.6A、0~3A两种
量程的电流表来测量导体中的电流,应选用哪
一种量程?(来自《教材》)3.在研究导体上电流跟两端电压的关系时,实验
时应该( )
A.保持电压不变 B.保持电阻不变
C.保持电流不变 D.以上说法都不对2.在探究电阻上的电流跟两端电压的关系时,你采
取的科学方法是( )
A.控制变量法 B.类比法
C.等量替代法 D.以上方法都使用(来自《典中点》)(来自《典中点》)4.我们可以采用物理学中常用的控制变量法来研究
同一电路中电流、电压、电阻三者之间的关系,即:首先使电阻保持不变,研究________和________间的变化关系,再使电压保持不变,研究________和________间的变化关系,最后得到三者之间的关系。(来自《典中点》)5.在电阻不变的情况下,导体两端的电压增大为原来
的几倍,则通过导体的电流将变为原来的________倍;在导体两端的电压保持不变的情况下,导体的电阻增大为原来的几倍,则通过导体的电流将变为原来的________倍。(来自《典中点》)6.在探究“电压一定时,电流跟电阻的关系”这
一实验时,滑动变阻器在该实验中的作用是
( )
A.改变电路的电阻
B.改变电路中的电流和电压
C.保持电阻两端的电压不变
D.改变电路中的电阻,从而改变电流和电压(来自《典中点》)7.对于一个导体来说,加在它两端的电压跟通过它
的电流的比值是一个________,在物理学中,该
比值表示了导体________的大小。(来自《典中点》)课件20张PPT。第十四章 探究欧姆定律第2课时 欧姆定律14.2 探究欧姆定律欧姆定律课后作业逐点
导讲练课堂小结当堂检测知识点欧姆定律电流与电压、电阻的关系:
1.在电阻一定时,导体中的电流跟这段导体两端的电压
成正比。
2.在电压不变的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成
反比。欧姆定律:1.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。
2.数学表达式:电压电阻电流3.变形公式 : U=IR R=U/I
4.运算中要统一单位。电压U 的单位:V
电阻R 的单位:Ω
电流 I 的单位: A
5.欧姆定律反映同一时刻、同一段电路中I、U、
R之间的关系。〈开放题〉如图所示,电阻 R1=10 Ω, R2 =20 Ω,
开关S闭合后,电路中电流为0.5 A,请根据题中条
件,求出所能求的物理量(至少要计算出两个相关
物理量)。(来自《点拨》)【例1】【解析】由于串联电路各处电流相等,故R1、R2的电流I1、 I2相等,
都等于串联电路中的电流,即 I1 =I2 =I=0.5 A,由于R1的
电阻和R1中的电流已知,依据欧姆定律 U1= I1 R1 可以求出
R1两端的电压,同理,可以求出R2两端的电压和电源电压。【正确答案】(1) U1= I1 R1 =0.5 A×10 Ω=5 V;
(2) U2= I2 R2 =0.5 A×20 Ω=10 V;
(3) U总= I R总 =0.5 A×(10 Ω+20 Ω)=15 V。对于一段导体或一段电路,只要知道I、U、
R三个量中的任意两个,就可求出第三个。手电筒里装有两节干电池,串接后的电压是3V。如图
是手电筒的 结构解剖图。用手上推金属滑键,接通电路,小灯泡发光时的电阻是12 Ω, 求手电筒发光时通过小灯泡的电流。(来自《教材》)有人认为,公式 跟公式 在形式上相似,
所以可把电阻 R 说成跟电压成正比,跟电流成反比。
你认为这种说法对吗?为什么?(来自《教材》)〈重庆〉在如图所示的电路中,电源电压保持不变,
电阻R1 的阻值为20 Ω。闭合开关S,电流表A1的示
数为0.3 A,电流表A2的示数为0.2 A。求:
(1)电源电压U;
(2)电阻R2的阻值。 (来自《点拨》)【例2】【解】(1)U= U1= I1 R1 =0.3 A×20 Ω=6 V。
(2)熟悉并理解并联电路电流、电压的规律和
欧姆定律的公式及其变形公式是解答该题
的关键。(中考·衢州)如图所示, R1=10欧姆,电流表A1示数
为0.5安培,电源电压为10伏特。下列叙述不正确的
是( )
A. R1与R2并联
B. R2阻值为20欧姆
C. R1两端电压为10伏特
D.电流表A 的示数为1.0安培(来自《典中点》)欧姆
定律内容: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注意:计算时单位要统一公式: ;变形式:U=IR, 1.(2014·呼和浩特)由欧姆定律公式可知( )
A.同一导体两端的电压跟通过导体的电流成反比
B.导体两端的电压为零时,因为没有电流通过,
所以导体电阻为零
C.导体中的电流越大,导体的电阻就越小
D.导体电阻的大小,可以用它两端的电压与通过
它的电流的比值来表示(来自《典中点》)2.某段导体两端的电压是4 V时,通过导体的电流是
1 A;如果将该导体两端的电压减少到2 V时,通过
导体的电流是( )
A.0.25 A B.0.5 A
C.2 A D.3 A(来自《典中点》)3.如图所示是两电阻R1、R2的U-I图线,由图
可知( )
A.R1=20 Ω,R2 =10 Ω
B.R1=10 Ω,R2 =20 Ω
C.R1=30 Ω,R2 =20 Ω
D.R1=20 Ω,R2 =30 Ω(来自《典中点》)4.如图甲所示,当S闭合时,电压表、电流表示
数如图乙、丙所示, 电流表示数是________,
电压表示数是_____,该导体电阻R=______。(来自《典中点》)5.(2014·永州)一段导体两端电压为10 V时,
导体中的电流是0.5 A,此导体的电阻是
________Ω,如果导体两端的电压降到1V,
导体的电阻是________Ω。(来自《典中点》)课件30张PPT。第十四章 探究欧姆定律14.3 欧姆定律的应用伏安法测电阻 短路的危害课后作业逐点
导讲练课堂小结当堂检测知1-导1知识点伏安法测电阻提出问题:灯泡在不同明暗程度下的电阻一样吗?
如何测量灯泡的电阻?根据欧姆定律的变形式: ,用电压表测
出灯泡两段的电压,用电流表测出灯泡的电流,
带入公式即可求出灯泡的电阻。提出问题:灯泡在不同明暗程度下的电阻一样吗?
如何测量灯泡的电阻?设计实验:
1. 实验目的 : 用电压表、电流表测导体电阻
2. 实验原理 :
3. 实验器材:?学生电源、电压表、电流表、
滑动变阻器、待测电阻、单刀
开关各一个、导线若干4. 实验电路图和实物图实验前你应注意什么?
1.开关应处于什么状态?
2.为了保护电路设备安全,实验中应采取哪些措施?
3.采用什么方法确定电流表、电压表的量程?实验步骤:
(1)断开开关,连接电路
(2)接入电路的滑动变阻器调到最大
(3)闭合开关,调节滑动变阻器,读取并记录几
组电流表、电压表数据
(4)计算导体阻值 实验数据:由于灯泡发光,灯丝的电阻受温度的影响。电压
改变,电阻也改变,所以不用多次测量求平均值。
灯泡电阻随电压升高而增大。提出问题:若是测小灯泡的电阻,还需要三次测量
求平均值吗?【例1】〈天津〉根据要求完成测小灯泡电阻的实验。
器材:电池组、电流表、电压表、滑动变阻器、
小灯泡、开关各一个、导线若干。
(1)请在虚线框内画出电路图,用笔画线代替导
线完成图甲电路连接。(来自《点拨》)(2)实验中,电流表和电压表的示数如图乙所示,电流表
的示数为________ A,灯泡的电阻为________ Ω。【解】(1)实验电路图如图甲所示;实物电路图如图乙所
示。
(2)0.24;10电压表和电流表读数时先要看清楚量程与分度值,
本题电流表的量程是0~0.6 A,分度值是0.02 A,电
流表示数是0.24 A;电压表量程是0~3 V,分
度值是0.1 V,电压表示数是2.4 V;灯泡电阻
为
1. 在用伏安法测量电阻的实验中:
(1)在连接电路时,开关应处于何种状态?
(2)若所用电表的接线柱和指针的位置如图所示,
则电压表和电 流表的示数分别是多少?被测电阻的电阻值是多少?(来自《教材》)知1-练知2-导根据欧姆定律公式: ,当电阻R 很小时,电流I 很大。
1. 家庭电路中短路,电流太大,导线将产生大量
的热,引起火灾或烧坏供电设备。
2. 电流表并接在用电器两端造成的短路,电流很
大,会造成电流表损坏,甚至会损坏电源;电
线发热温度升高,严重时会发生火灾。2知识点 短路的危害 某同学在做“伏安法”测电阻的实验时,电表量
程选择正确,但不慎将两电表的位置接错,如图
所示,那么当开关闭合后,产生的后果是( )
A.电压表、电流表都损坏
B.电流表损坏,电压表示数为零
C.电流表示数几乎为零,电压表有示数
D.电流表损坏,电压表有示数C【例2】(来自《点拨》)【解析】电压表的电阻很大,电流表的电阻很小。在图中,
电压表串联在电路中,由 知,电路中的
电流会很小,所以此时电流表的示数几乎为零,
电压表的正、负接线柱直接连在电源的两极间,
所以电压表的示数为电源电压,故选项C正确。方法规律:本题运用等效法,电压表由于电阻很
大,可以等效为开路,电流表电阻很小,可以等
效为一根导线。1.某同学把灯泡、干电池和开关用导线连接起来,
开关闭合后灯泡不亮,不一会儿干电池就发热了,
这个电路的故障是( )
A.断路 B.短路
C.灯丝断了 D.无法判断知2-练(来自《典中点》)欧姆定律的应用:
1. 伏安法电阻
2. 短路的危害 如图(a)、(b)所示,它们分别是甲、乙两同学
用伏安法测量电阻R 时所设计的电路。请你评价
一下哪个设计更合理,为什么?(来自《教材》)2. 某同学用一个电流表和灯泡串联,测得灯泡兵常发
光时的电流是0.18 A,这时用电庄表测得灯泡两端
的电压是220V ,试计算灯泡灯丝正常发光时的电
阻值。根据题意,画出电路图。(来自《教材》)3.使用伏安法测电阻时,电源电压为15 V,估计
待测电阻约为10 Ω,则电流表和电压表的量程
选择为( )
A.0~0.6 A,0~3 V
B.0~3 A,0~3 V
C.0~3 A,0~15 V
D.0~0.6 A,0~15 V(来自《典中点》)4. 如图所示是四位同学在测小灯泡电阻时设计的
电路图,其中正确的是( )(来自《典中点》)5.某同学在用如图所示电路测电阻Rx阻值的实验中,
发现闭合开关以后,电流表没有示数,怎样移动滑动变阻器滑片的位置,电压表的示数都不变,且均为电源电压,可能出现的问题是( )
A.电流表烧坏
B.电阻Rx 处接触不良造成断路
C.电阻Rx 被短路
D.同时使用了滑动变阻器的上面
两个或下面两个接线柱(来自《典中点》)6.在测量小灯泡电阻的实验中,小明用两节干电池
作为电源,不慎接成如图所示的电路,当闭合开关时,将发生的现象是( )
A.电流表立即损坏
B.电流表和电压表都将损坏
C.两表都不会损坏,但无示数
D.两表都不会损坏,电流表没
有示数,电压表有示数(来自《典中点》)7.在用伏安法测电阻的实验中,有关滑动变阻器的说
法不正确的是( )
A.改变待测电阻两端的电压
B.改变待测电阻中的电流
C.为了使电流表能选用小量程而使测量结果更准确
D.保护电路中的电路元件(来自《典中点》)8.应用欧姆定律可以测量导体的电阻。方法是把导体
接入电路,使导体中通有电流,用________表和________表分别测出通过导体的________和导体两端的________,再根据公式________计算出导体的电阻,这种测量方法叫____________________。(来自《典中点》)9.在“用伏安法测电阻”的实验中,刘星同学连接好
实验电路,闭合开关,此时的电压表指针位置如图所示,则电压表的示数是______V。当调节滑动变阻器的滑片时,刘星发现电压表和电流表的示数变化恰好相反,已知实验中使用的电源电压保持不变,则出现这一现象的原因是电压表接到了__________的两端。(来自《典中点》)专项训练一:电 阻
导体电阻的大小决定于导体的材料、长度、横截面积和温度,同种材料制成的导体,横截面积越小,长度越长,电阻越大;横截面积越大,长度越短,电阻越小。长度和粗细均相同的导体,材料不同,电阻也不同。对大多数导体而言,电阻随温度的升高而增大,但也有少数例外。
比较接触电阻的大小
1.(2014·南京)电热毯内的电阻丝断了,如果将电阻丝的两个断头接上后继续使用,电热毯的接头处很容易被烧焦,这样做很不安全,接头处的电阻常称为“接触电阻”,下列关于“接触电阻”的判断正确的是( )
A.接触电阻较大,它与电阻丝的其他部分串联
B.接触电阻较大,它与电阻丝的其他部分并联
C.接触电阻较小,它与电阻丝的其他部分串联
D.接触电阻较小,它与电阻丝的其他部分并联
滑动变阻器在握力器中的应用
(第2题)
2.如图所示,这是科技创新小组的同学们自己发明的电子握力器的内部结构。电源电压不变,滑动变阻器b端固定在绝缘底座上,手柄A与变阻器滑片固定在一起,同步运动,握力为零时,滑片处于a端。L是一个电阻不变的指示灯,力量计由一个电流表改装而成,使用时,先闭合开关S,再用手握住手柄,A柄向下运动压缩弹簧,握力就显示在力量计表盘上。有关握力器的下列说法中正确的是( )
A.握力越大,灯泡越亮,力量计的示数越大
B.改装成的力量计的零刻度线就是原电流表的零刻度线
C.握力越大,电路总电阻越大,总电流越小
D.握力越大,弹簧的长度越长;握力越小,弹簧长度越短
插孔式电阻箱的读数
3.如图所示是插孔式电阻箱的结构示意图,它的最大电阻值是________Ω,图中A、B两个接线柱之间的电阻值是________Ω。
(第3题)
探究影响导电液体电阻大小的因素
4.科学兴趣小组为了探究导电液体在体积相同时,其电阻与长度的关系,于是选取一段可拉伸的乳胶管(乳胶管是绝缘体),灌满某种导电液体,两端用金属塞堵住管口,形成一段长为10 cm的封闭液柱。选择合适的电压表、电流表、滑动变阻器、电源等器材连接电路,如图所示,电源电压保持12 V不变。
(第4题)
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处在________端。
(2)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为9 V时,记录第一次电流表示数并计算出液柱的电阻。将乳胶管均匀拉长,重复上述实验,数据记录如下表所示。
实验次数
1
2
3
4
液柱长度L/cm
10
15
20
25
液柱电阻R/Ω
300
670
1 204
1 870
实验中第1次电流表的示数应是________A;
(3)查阅资料得知:当材料和横截面积一定时,导体的电阻与其长度成正比,但是通过多次实验发现,当液柱长度变为原来的2倍时,其电阻大大超过原来的2倍,请对此作出合理的解释:_________________________________________
_____________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
专项训练二:电流、电压和电阻的关系
在探究电流与电压关系时,滑动变阻器的作用是改变电阻两端的电压。在探究电流与电阻关系时,滑动变阻器的作用是保持电阻两端电压不变。为了避免实验的偶然性和特殊性,使实验得到的结论更具有普遍性,需要对不同电阻的电压和电流多次改变进行实验。
根据电流和电压的关系判断电路
1.(2014·咸宁)请根据下表给出的多组电压表和电流表的数据,判断分析,该电路可能是电路图中的( )
U/V
1.0
1.5
2.0
2.2
2.5
2.7
I/A
0.20
0.30
0.40
0.44
0.50
0.54
由电流表和电压表示数的变化判断滑片移动方向
(第2题)
2.(2014·滨州)如图所示的电路,电源电压恒定,开关S1闭合,S2断开。要使电压表和电流表的示数均增大,下列操作一定可行的是( )
A.滑动变阻器的滑片P向右移
B.滑动变阻器的滑片P向左移
C.滑动变阻器的滑片P不动,S1由闭合到断开
D.滑动变阻器的滑片P不动,S2由断开到闭合
探究电流、电压和电阻关系时,滑动变阻器的作用
(第3题)
3.(中考·兰州)某同学利用如图所示的电路探究“电流与电压、电阻的关系”。实验开始时,滑动变阻器的作用是________________________。在探究通过导体的电流与导体两端电压关系时,应保持________不变;在探究通过导体的电流与导体电阻关系时,滑动变阻器的作用是__________________________________
_________________________________________________________________
_____________________________________________。
综合探究电流、电压和电阻的关系
4.(2015·滨州)在“探究电流与电压、电阻的关系”的实验中,实验室老师给同学们准备了以下器材:“5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω”的定值电阻各1个,“15 Ω 1 A”的滑动变阻器一个,电流表、电压表、电源、开关和导线若干。
(1)根据如图所示的实物图,在虚线框内画出电路图。
(第4题)
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于________(填“左”或“右”)端。
(3)在“探究电流与电压的关系”时,记录的电流表与电压表的示数如表所示,请在坐标纸上描点画出I-U图像,由此得出的实验结论是:______________
________________________________________________________________
________________________________________________________________。
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
(第4题)
(4)在“探究电流与电阻的关系”的实验中,先将5 Ω的电阻连入电路中,闭合开关,移动滑片,使电压表的示数为1.5 V,读出电流表的示数;再分别改接10 Ω、15 Ω、20 Ω的电阻,重复上述实验。当改接20 Ω的电阻进行实验时,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数始终无法达到1.5 V。经检查,电路连接无误,各元件均完好,请你找出一种可能的原因:______________________________________________________。
专项训练三:伏安法测电阻
伏安法测电阻是中考的重点实验之一,解答时要注意电流表和电压表量程的选择,滑动变阻器的连接,以及电路故障的排除。
用伏安法测出电阻推算短路的位置(伏安法)
1.实验室内所用导线很短,导线的电阻忽略不计,但长距离输电需要两条输电线,输电线的电阻则不能忽略不计。当输电线某处发生短路时,整个输电线路的电阻会发生改变,已知每米输电线的电阻是0.01 Ω。
(第1题)
(1)请你利用学过的电学知识,在图中的虚线框内为检修人员设计一个检修电路(器材和仪表任选),可以根据仪表的示数进行有关的计算,以确定输电线短路的位置,便于检修人员迅速赶往短路所在位置排除故障;
(2)计算“短路点与测量点之间的距离”的表达式为:________。
用电流表设计测电阻的方法
2.(中考·东营)为测量电阻Rx的阻值,老师提供了以下器材:待测电阻Rx、已知阻值的定值电阻R0一个、电压不变但电压值未知的电源一个、电流表一只、开关两个、导线若干。从中选择器材按下述要求完成实验。
(1)将所设计的电路图画在虚线框内。
(2)写出实验步骤:________________________________________________
________________________________________________________________。
(3)利用测得的数据写出待测电阻Rx的表达式:Rx=________。
测量电源的内阻
3.(中考·泰安)某同学在课外研究性学习中发现,一些不能用做电源使用的旧干电池仍然存在较大的电压。他从网上查询得知,是因为旧干电池的内部本身存在较大的电阻(简称内阻),其状况相当于1节干电池与1个电阻Rx串联,电池符号可用的方式进行表示。
现有以下实验器材,要想测出一节旧干电池的内阻,请你根据实验需要选择合适的实验器材,完成实验任务。
实验器材:旧干电池1节(电压在1.0~1.2 V之间,内阻在2~3 Ω之间);电流表1只(量程0~0.6 A,0~3 A);电阻4个,分别为R1 =2 Ω、R2 =3 Ω、R3 =100 Ω、R4=150 Ω;开关2个,导线若干。
(1)电流表的量程应选________,选用的2个电阻为________、________。
(2)请在虚线框中画出实验电路图(电池组的符号用表示)。
K
(3)根据画出的电路图,写出实验步骤,用字母表示出实验过程中测量的物理量。
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________;
③用测量的物理量和已知量符号表示出1节旧干电池的内阻Rx的计算表达式:Rx=________。
用电阻箱测电阻
4.(中考·安徽)小明利用图甲所示的电路图测小灯泡的电阻。
(1)请你根据电路图用笔画线代替导线,将图乙中的实验装置图连接完整。
(第4题)
(2)实验中,用U、I分别表示电压表、电流表的读数,则小灯泡的电阻R=________。
(3)若实验室只提供较小量程的电流表,小明将电流表与一个电阻箱R′(能读出电阻值的变阻器)并联,减小通过电流表的电流,如图丙所示。老师肯定了他的想法,并指出电流表的内阻RA不为零,可以看成一个小电阻。为了保护电流表,在接入电路前,电阻箱的阻值应该调到最________(填“大”或“小”)。
专项训练四:欧姆定律的应用
运用欧姆定律进行相关物理量计算时,为了便于分析和计算,如果没电路图,应先根据题意画出电路图,并标上相关数据,然后再利用欧姆定律,并结合串、并联电路中电流、电压规律进行运算,运算时灵活运用I=及各变形公式。同时要注意三个物理量的“同一性”与“同时性”。
欧姆定律在行人监控装置中的应用
(第1题)
1.光敏电阻的特点是有光照射它时阻值变小,如图所示是某小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置,R1为光敏电阻,R2为滑动变阻器,A、B间接监控装置,则( )
A.当有人通过通道而遮蔽光线时,A、B间电压降低
B.当有人通过通道而遮蔽光线时,A、B间电压升高
C.当仅增大R2连入电路中的阻值时,通过R1的电流变大
D.当仅增大R2连入电路中的阻值时,可降低A、B 间的电压
欧姆定律在拉力器中的应用
2.(2014·杭州)如图甲是一个电子拉力器原理图。硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起(P与R1间的摩擦不计)。电压表量程为0~3 V,a、b是一根长为6 cm的均匀电阻丝,阻值R1=30 Ω,电源电压U=6 V;
(1)要保证电压表能正常工作,电路中R0至少应为________。
(2)当拉环不受拉力时,滑片P处于a端,闭合开关后电压表的读数为________V。
(3)已知该弹簧伸长的长度ΔL与所受拉力F间的关系如图乙所示,若R0=45 Ω,通过计算说明, 开关S闭合后,当电压表指针指在0.8 V处时,作用在拉环上水平向右的拉力为多大?此拉力器的量程为多少?
(第2题)
欧姆定律在自动筛选器上的应用
3.(2015·河南改编)在课外活动中,同学们设计了一种物品自动筛选器,可将质量小于一定标准的物品自动剔除,其原理如图甲所示:放在水平轻质传送带上的物品,经过装有压敏电阻R的检测区时,使R的阻值发生变化,其阻值随压力变化的关系如图乙所示。已知电源电压为12 V,R0为定值电阻,当电路中电压表示数小于2.4V 时,机械装置启动,将质量不达标的物品推出传送带,实现自动筛选功能。g取10 N/kg。试问:
(1)当物品随传送带匀速运动时,物品________(填“受”或“不受”)摩擦力。
(2)当检测区上没有物品时,电压表的示数为2 V,R0的阻值为多少?
(3)当电压表示数为6 V时,电路中的电流为多少?此时在检测区上物品的质量是多少?
(4)电路中的电池使用一段时间后,电源电压会降低,能通过检测区物品的最小质量将________(填“增大”或“减小”)。
(第3题)
答案
专项训练一
1.A 点拨:电热毯内的电阻丝断了,将电阻丝的两个断头接上后,接头处是两根导线相连,由于接触的部位很少,很细,电阻就较大,它与电阻丝的其他部分串联。
2.A 点拨:由题图可知,握力越大,滑动变阻器接入电路中的电阻越小,则电流就越大,灯泡越亮,力量计示数也就越大,所以选项A正确,C错误;当滑片在a端时,弹簧没有受到压力,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,当闭合开关,电路中的电流最小但不会为零,此时指针的位置应在力量计的零刻度线处,所以选项B错误;握力越大,弹簧被压缩得越短,即弹簧长度越短;握力越小,弹簧的形变越小,弹簧长度越长,所以选项D错误。
3.15;7 点拨:由题图可知,当5个铜塞都拔出时,5根电阻丝串联,总电阻最大,它们的总电阻R=5 Ω+5 Ω+2 Ω+2 Ω+1 Ω=15 Ω;当铜塞插入时,则该铜塞处的电阻丝就会短路,这部分电阻就会为零,因此A、B两个接线柱之间的电阻RAB=5 Ω+2 Ω=7 Ω。
4.(1)A (2)0.03 (3)乳胶管被拉长的过程中液柱的长度变长,其横截面积变小,导致液柱的电阻大大超过原来的2倍
点拨:(1)由题图可知,滑动变阻器右下方接线柱接入电路,所以滑片在最左端时接入电路电阻最大,因此在闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处在A端;(2)第一次实验中液柱两端的电压是9 V,其电阻是300 Ω,所以此时电流表的示数I===0.03 A;(3)当材料和横截面积一定时,导体的电阻与其长度成正比。但是通过多次实验发现,当液柱长度变为原来的2倍时,其电阻大大超过原来的2倍,因为乳胶管被拉长的过程中液柱的横截面积也发生了变化,故横截面积变小导致液柱的电阻更大。
专项训练二
1.D 点拨:A、B中的电压表测的电源电压,示数不变,不符合题意;C中的电压表测的是滑动变阻器两端的电压,当滑动变阻器的阻值变大时,电压表示数变大,而电流表示数变小,与表格提供数据规律不一致,不符合题意;D中的电压表测的是定值电阻两端的电压,当电压表示数变大时,电流表示数也变大,且比值不变,符合题意。
2.D 点拨:如果开关S1闭合,S2断开,则R1和R2串联,当R2变大时,电流表示数减小,R1两端电压减小,R2两端电压(即电压表示数)增加,也就是说电流表和电压表示数变化总是相反的,选项A、B不符合题意;如果断开开关S1,则滑动变阻器未接入电路,电压表被串联在电路中,此时电压表示数增大,约等于电源电压,电流表示数约等于0,所以选项C不符合题意;如果S2闭合使R1短路,则整个电路中的电阻减小,电流表示数增大,此时滑动变阻器接入电路两端电压为电源电压,所以电压表的示数也增大,选项D符合题意。
3.保护电路;电阻R1;保持定值电阻两端电压不变
点拨:在探究“电流与电压、电阻的关系”的实验开始时,闭合开关前滑动变阻器的滑片应移至最大阻值处,从而保护电路;在探究通过导体的电流与导体两端电压关系时,应保持电阻R1不变;在探究通过导体的电流与导体电阻关系时,换用不同的定值电阻进行实验,都是通过调节滑动变阻器接入电路中的阻值来保持定值电阻两端的电压不变。
4.(1)解:如图甲所示;
(第4题)
(2)右;(3)如图乙所示;
电阻不变,导体中的电流与它两端的电压成正比;(4)滑动变阻器最大阻值过小(或控制的定值电阻两端的电压过小或电源电压过大或定值电阻的阻值过大)。
点拨:(1)根据实物图画出电路图,如图甲所示;(2)由题图知,滑动变阻器的下面接了左边的接线柱,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于右端,使其阻值最大;(3)根据表格中数据描点并连线,如图乙所示;由图乙知,电阻不变,导体中的电流与它两端的电压成正比;(4)无论怎样移动滑动变阻器,20 Ω电阻两端的电压始终无法达到1.5 V,可能是滑动变阻器最大阻值太小,滑动变阻器分压太小,使定值电阻两端的电压过大;或是定值电阻的阻值过大,造成分压过大;或是由于控制的定值电阻两端的电压太小造成的;或是电源电压太大。
专项训练三
1.解:(1)如图所示。
(第1题)
(2)
方法规律:本题应用伏安法测电阻,(1)只要测出导线电阻的大小就可测出导线的长度,只要测出导线的长度就可求出两地的距离。要求电阻的大小就必须测出导线两端的电压和通过的电流,电压表并联在导线两端,电流表串联在电路中即可测出导线两端的电压和通过的电流,从而判断出故障发生地距测量点的距离。(2)设每米输电线的电阻为R0,电流表的示数为I,电压表的示数为U,导线的电阻R=,所以导线的长度s==,导线的长度是两地距离的2倍,所以两地的距离是导线长度的一半,所以短路点与测量点之间的距离l===。
2.解:方法一:(1)如图1所示。
(2)①按电路图连接电路;②闭合开关S1,断开开关S2,读出此时电流表的示数I1;③闭合开关S2,断开开关S1,读出此时电流表的示数I2;④根据所测数据计算得出Rx的阻值;
(3)R0
(第2题图1) (第2题图2)
方法二:(1)如图2所示。
(2)①按电路图连接电路;②闭合开关S1、S2,读出此时电流表的示数I1;③闭合开关S1,断开开关S2,读出此时电流表的示数I2;④根据所测数据计算得出Rx的阻值;
(3)R0
点拨:利用伏安法测电阻,需要用到电流表和电压表,在此实验中,没有电压表,但给出了一个电流表和已知阻值的定值电阻,电流表和已知阻值的定值电阻可替代电压表的作用,因此实验中可将两个电阻并联或串联,这样既可直接测得电流也可间接测得电压。
3.解:(1)0~0.6 A;R1;R2
(2)如图所示。
(3)①闭合开关S1,断开开关S2,记下电流表的示数I1 ②闭合开关S2,断开开关S1,记下电流表的示数I2 ③
点拨:(1)由题意可知,一节旧干电池电压在1.0~1.2 V之间,内阻在2~3 Ω之间,由于R3和R4电阻太大,由I=知电路中的电流很小,电流表读数会造成较大的误差,所以应选择R1和R2,若电池与R1串联,电路中的电流最大,其最大电流Imax===0.3 A,因此电流表应选择0~0.6 A的量程;(2)将两个电阻通过开关的断开或闭合分别与电池串联,且使电流表串联在干路上;(3)由电路图可知:只闭合开关S1,读出电流表的示数I1,则电源电压U=I1(R1+Rx);只闭合开关S2,读出电流表的示数I2,则电源电压U=I2(R2+Rx),由于电源电压不变,所以I1(R1+Rx)=I2(R2+Rx),解得:Rx=。
(第3题) (第4题)
4.解:(1)如图所示。(2) (3)小
点拨:(1)题目中电压表应该并联在小灯泡两端,电流表串联在电路中,电压表和电流表的正接线柱必须与电源正极相连,负接线柱必须与电源负极相连。(2)根据欧姆定律可知R=;(3)由题图可知,电阻箱R′与电流表A并联,由并联电路分流的特点可知, 为了保护电流表不被烧坏,需要通过电流表的电流尽量得小,这就需要通过电阻箱R′的电流较大,故电阻箱的阻值应该调到最小。
专项训练四
1.A 点拨:由电路图可知,光敏电阻R1和滑动变阻器R2串联,监控装置与R2并联。当有人通过通道而遮蔽光线时,R1阻值变大,电路中的总电阻R总变大,由I=可知电路中的电流I变小,当R2阻值不变时,其两端电压U2=IR2减小,即A、B间电压降低,选项A正确,B错误。当仅增大R2连入电路中的阻值时,电路中的总电阻R总′变大,由I′=可知电路中的电流I′变小,当R1阻值不变时,其两端的电压U1=I′R1变小,R2两端的电压变大,即A、B间电压升高,故选项C、D均错误。
2.解:(1)30 Ω (2)0
(3)滑动变阻器的滑片滑动,但电路中总电阻不变,所以根据欧姆定律求出电路中电流:I=U/(R0+R1)=6 V/(45 Ω+30 Ω)=0.08 A,已知滑动变阻器aP部分两端的电压,可求出滑动变阻器aP的电阻:RaP=UaP/I=0.8 V/0.08 A=10 Ω,根据均匀电阻丝电阻与长度成正比可求出滑动变阻器aP部分的有效长度:LaP/6 cm=10 Ω/30 Ω,LaP=2 cm,最后根据图像得:F=200 N。已知R0=45 Ω,根据串联电路分压原理,滑动变阻器的电压最大为2.4 V小于量程,所以滑动变阻器可以滑到b点,此时aP的长度为6 cm,根据图像可得拉力器的量程为0~600 N。
点拨:(1)电源电压U=6 V,电压表量程为0~3 V,为了不超过电压表的量程,根据串联电路分压原理,电阻R0 至少分到3 V的电压,所以其电阻至少为30 Ω。
(2)当拉环不受拉力时,滑片P处于a端,电压表所测的部分是导线,电阻为零,所以,闭合开关后电压表的读数为零。
3.解:(1)不受
(2)当检测区没有物品时,由图乙可知,R=100 Ω;
R两端的电压:UR=U-U0=12 V-2 V=10 V;
电路中的电流I===0.1 A;
则R0===20 Ω;
(3)I′===0.3 A,
则R′===20 Ω;
由图乙可知,对应压力F=40 N;
则物品的质量m====4 kg;
(4)增大 点拨:当物品随传送带匀速运动时,物体与传送带之间没有相对运动的趋势,所以物品不受摩擦力作用;电源电压降低,会使电压表的示数变低,根据题目对电压表的示数要求,要使电压表的示数仍等于2.4 V,电阻R对应的阻值会比原来更小,则所受压力更大,物体的质量更大。