第3节 欧姆定律
考点管理
考点1 电流与电压、电阻的关系
1.电流与电压的关系:保持电阻不变时,电流跟电压成 ____ 关系。
2.电流与电阻的关系:保持电压不变时,电流跟电阻成 ____ 关系。
01 经典例题
例1 在“探究电阻一定时电流与电压的关系”实验中:
(1) 请用笔画线代替导线将图甲的电路连接完整。
(2) 在某次实验时两电表的示数如图乙所示,电压表的示数为_ _ _ _ ,电流表的示数为_ _ _ _ A。
(3) 根据两个小组的实验数据,画出了定值电阻与的电流与电压关系图像,如图丙所示。由图像可知阻值_ _ _ _ (选填“大于”“小于”或“等于”)阻值。
例2 [2025广西]用图甲所示的电路探究电流与电阻的关系。已知电源电压为,滑动变阻器最大阻值为 ,四个定值电阻的阻值分别为 、 、 和 。
(1) 在连接电路前,开关应处于_ _ _ _ 状态,滑动变阻器的滑片置于_ _ _ _ (选填“A”或“B”)端。
(2) 连接好电路后,闭合开关,发现电压表有示数、电流表无示数,则电路故障的原因可能是电流表_ _ _ _ (选填“短路”或“断路”)。
(3) 排除故障后,进行实验。每当更换定值电阻,就调节滑动变阻器的滑片,使定值电阻两端电压保持不变,并记下电流表的示数。下表完整记录了前3组数据,第4组的电流如图乙所示,则电流大小为_ _ _ _ A。分析表格数据可知:导体两端电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成_ _ _ _ 。
实验序号 1 2 3 4 5
16 20 40 80
0.50 0.40 0.20
(4) 为了得到第5组数据,进一步验证实验结论,现用一个 的定值电阻和上述器材进行实验,你认为_ _ _ _ (选填“可行”或“不可行”)。
02 实战演练
1 课本素材改编 在探究“电阻一定时电流与电压的关系”实验中,小明得到的实验数据如表所示。
实验次数 1 2 3 4 5 6
电压/ 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8
电流/A 0.08 0.15 0.23 0.40 0.38 0.45
(1) 本次实验中,滑动变阻器的作用有_ _ _ _ _ _ _ _ 、_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
(2) 从表中可以看出,这些数据中第_ _ _ _ 组有明显的错误,跟其他数据的规律完全不同,可能是读取这组数据时粗心所引起的,分析时需要把它剔除掉。
(3) 为分析电流与电压的定量关系,请你在图中的方格中建立有关坐标轴并制定其标度,利用描点法作出图像。
2 课本素材改编 以下是探究“电流与电压和电阻的关系”的实验,请回答下列问题。
(1) 在探究电流与电压的关系实验中,小凯把定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和电源连接成了如图所示电路,正准备闭合开关时,旁边的小兰急忙拦住他,说接线错了。请你检查一下电路,错在哪里?小兰发现只要改接一根导线就可以,请把接错那一根导线找出来,打上“×”,再画线把它改到正确的位置上。
(2) 改正电路后,小兰闭合开关,移动滑动变阻器的滑片时,发现电流表无示数,电压表有示数且接近电源电压,电路故障可能是_ _ _ _ _ _ _ _ ;如果电流表和电压表均无示数,则有可能是滑动变阻器_ _ _ _ 。
(3) 在探究电流与电压的关系实验中,滑动变阻器的作用是改变定值电阻两端的电压,同时改变通过定值电阻的_ _ _ _ ,实现多次实验从而达到_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 的目的。
(4) 在探究电流与电阻的关系实验中,小凯在实验中需要多次改变_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ,并且在每次改变之后都_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 以保证电压表示数不变。
3 [2025广西模拟]小明正在做“探究电流与电阻的关系”的实验,选用的实验器材有电源电压恒为、电流表、电压表、滑动变阻器(规格为“”)、阻值分别为 、 、 、 的四个定值电阻、开关、导线若干。
(1) 请用笔画线代替导线将图甲的实物电路连接完整。(要求:滑片向左移动时电流表示数变小,导线不交叉)
(2) 连接电路时,开关应_ _ _ _ ;本实验中滑动变阻器除了能够保持定值电阻两端电压不变之外,还能_ _ _ _ _ _ _ _ 。
(3) 在实验中,将电阻由 换成 时,闭合开关后应将滑动变阻器的滑片向_ _ _ _ (选填“左”或“右”)端移动,此时眼睛应该注意观察_ _ _ _ _ _ (选填“电流表”或“电压表”)示数。
(4) 当换成 的电阻时,发现无论怎样移动滑动变阻器滑片电压表示数都无法达到。为了完成实验,的取值不能小于_ _ _ _ 。多次更换定值电阻重复实验,得到电流与定值电阻阻值的倒数关系图像,如图乙中图线②所示。
(5) 为了使实验结论更具有普遍性,小明又将定值电阻两端的电压控制为,不断改变定值电阻的大小,又进行了多次实验,又绘制出电流与定值电阻阻值的倒数关系图像,此次关系图像应为图乙中的图线_ _ _ _ (选填“①”“②”或“③”)。
考点2 欧姆定律
1.内容:导体中的电流,跟 ______________ 成正比,跟 __________ 成反比。
2.公式: ____ 。
3.单位:(伏), (欧),(安)。
4.应用
(1)求电流: ____ 。
(2)求电压: ____ 。
(3)求电阻: ____ 。
01 经典例题
例1 两个定值电阻,甲标有“ ”,乙标有“”。现把它们串联起来,则该串联电路两端允许加的最高电压是( )
A. B. C. D.
例2 如图所示,电源两端电压保持不变,电阻的阻值为 ,电阻的阻值为 。当开关闭合时,电压表示数为。求:
(1) 电流表的示数;
(2) 两端的电压;
(3) 电源电压。
02 实战演练
1 课本素材改编 由变形可得,以下理解正确的是( )
A.导体的电阻跟它两端的电压成正比
B.导体的电阻跟通过它的电流成反比
C.当导体两端的电压为0时,导体的电阻为0
D.导体的电阻是导体本身的一种性质,跟导体两端的电压和通过导体的电流无关
2 [2025四川广元]如图甲所示电路,闭合开关,电流表和电压表的示数如图乙和丙所示,下列分析正确的是( )
A.灯与电阻串联
B.电路的总电阻大于电阻的阻值
C.通过电阻的电流是
D.电源两端的电压为
3 [2025山东东营模拟]某同学在“探究电流与电压的关系”实验中,分别测量了定值电阻和小灯泡在不同电压下的电流值,并根据数据绘制了图像,如图所示。下列说法中正确的是( )
A.①是小灯泡的图像
B.当通过小灯泡的电流为时,它的电阻为
C.把电阻和小灯泡串联后接在电源电压恒为的电路中,电路中的电流是
D.当电阻和小灯泡并联在电压为的电路中,电路中总电流为
4 [2025湖南长沙]课本素材改编 (多选)如图是小湘设计的一款测定水箱内水量的装置。其中是滑动变阻器的电阻片,滑片跟滑杆相连,滑杆可以绕着点转动,另一端固定着浮子。电源电压保持不变,当水箱内水位上升时( )
A.水对箱底的压强变小 B.接入电路的电阻变小
C.电路中的电流变小 D.电压表的示数变大
5 [2025江苏宿迁]环境保护 噪声是污染环境的公害之一,某科技小组为了监测噪声的强弱,用学生电源、电压表、定值电阻、声敏电阻等实验器材进行探究,设计了如图甲所示电路。其中的阻值随声音强弱变化关系如图乙所示。某次测试中,当噪声为时,电压表示数为;当噪声为时,电压表示数为。下列说法正确的是( )
A.阻值为
B.电源电压为
C.电路中电压表示数随声音强弱增大而减小
D.当电压表示数为时,噪声强度为
6 [2025广西南宁模拟]在手电筒电路中,小灯泡的电阻是 ,当流过小灯泡的电流是时,小灯泡两端的电压是_ _ _ _ ;当小灯泡两端的电压为时,小灯泡的电阻是_ _ _ _ 。
7 有一只小灯泡上标有“”字样,灯泡正常发光时的电流是_ _ _ _ A。如果我们只有电压为的电源,要使小灯泡正常发光,需要串联一个_ _ _ _ 的电阻。
8 [2024广西]工程实践 公路部门往往通过地磅检测汽车载重情况。图甲是跨学科学习团队设计的可视化地磅的电路原理图,主要由踏板(重力不计)、压力传感器、显示承重的仪表实质为电流表,测量范围等组成,的阻值与所受压力大小关系如图乙所示。电源电压为,定值电阻的阻值为 。求:取
(1) 当的阻值为 时,电路的电流;
(2) 当通过电路的电流为时,地磅的测量值;
(3) 为了增加地磅的最大测量值,请你写出一种可行的方案,并列出关系式进行说明。
考点3 电阻的测量
1.实验原理: ____ 。
2.实验器材:电压表、电流表。
01 经典例题
例1 利用伏安法测电阻时常常用到如图所示的两种电路,某同学实验时所用电流表的内阻约为 ,电压表的内阻约为 ,待测电阻的阻值约为 ,为了减小误差,他应该采用图_ _ _ _ (选填“甲”或“乙”)所示的连接方法,利用该方法进行实验时,测量结果会偏_ _ _ _ (选填“大”或“小”)。
例2 [2025江苏宿迁]在“测量定值电阻的阻值”实验中,某学习小组用如图甲所示的器材进行实验。
实验序号
1 1.0 0.10
2 2.0 0.20
3 2.5 0.24
(1) 在图甲中,请用笔画线代替导线将电路补充完善,要求滑动变阻器接入电路阻值最大。
(2) 该实验的原理是_ _ _ _ _ _ _ _ 。
(3) 闭合开关,电流表无示数,电压表有示数,则发生的故障是_ _ _ _ _ _ _ _ 。
(4) 某小组实验数据如上表所示,则该电阻值是_ _ _ _ (结果保留一位小数),接着,换用不同阻值的电阻继续实验,画出、电阻的图像如图乙,则其中_ _ _ _ (选填“”或“”)阻值更大。
02 实战演练
1 课本素材改编 某同学比较“探究导体中电流与电压的关系”和“用电流表和电压表测电阻”两个实验后,认为:①所测的物理量相同;②测量的工具相同; ③多次测量的目的相同。他的判断中正确的是( )
A.①和② B.②和③
C.①和③ D.①、②和③
2 某实验小组用“伏安法”测未知电阻的阻值,实验过程如下:
(1) 在连接如图甲所示的电路时,少连了一根导线,请你用笔画线代替导线将电路连接完整。
(2) 闭合开关进行实验前,滑动变阻器的滑片应位于_ _ _ _ (选填“A”或“B”)端。
(3) 测量数据如表,在第三次测量中,电流表示数如图乙所示,示数是_ _ _ _ A,则第三次测出电阻的阻值是_ _ _ _ 。
次数 1 2 3 4 5
电压 1.4 1.8 2.1 2.4 2.6
电流 0.26 0.36 0.48 0.54
(4) 根据表格记录的实验数据,在图丙中用描点法绘出定值电阻的电流随电压变化的图像。
3 [2025河南]某小组用图甲中的器材测量小灯泡的电阻,所用电源电压为,小灯泡的额定电压为。
(1) 请用笔画线表示导线,将图甲中的电路连接完整。
(2) 正确连接好电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于_ _ _ _ (选填“A”或“B”)端。闭合开关后,发现小灯泡不发光,电压表有示数,电流表无示数。已知导线、电表均完好且接触良好,造成这一现象的原因可能是_ _ _ _ _ _ _ _ 。
(3) 排除故障后进行实验,当滑动变阻器的滑片移至某一位置时,电压表的示数为,电流表的示数如图乙所示,为_ _ _ _ A,此时小灯泡的电阻为_ _ _ _ (计算结果保留一位小数)。
(4) 经过多次实验,测量并记录多组数据,得到小灯泡的图像如图丙所示,该图像不是一条直线,其原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。接下来,小组成员又对实验过程中通过滑动变阻器的电流与其两端的电压的关系进行了思考,根据图丙大致画出了滑动变阻器的图像。图丁为三位同学画出的图像,其中正确的是_ _ _ _ (选填“A”“B”或“C”),你判断的理由:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
4 [2025四川宜宾]某学习小组在探究压敏电阻阻值随压力变化的关系时,设计了如图甲所示的电路图,电源电压恒为,是滑动变阻器。回答下列问题:
(1) 小组成员选择合适的测量范围,按电路图连接好电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于_ _ _ _ (选填“”或“”)端。
(2) 滑动变阻器的滑片置于正确的位置后,闭合开关发现电压表示数接近电源电压,电流表无示数,则故障可能是压敏电阻处发生_ _ _ _ (选填“短路”或“断路”)。
(3) 排除故障后,闭合开关,该压敏电阻在无压力情况下,调节滑动变阻器滑片,电流表与电压表的指针稳定后如图乙所示,电流表的读数为_ _ _ _ A,电压表的读数为_ _ _ _ ,此时压敏电阻的阻值为_ _ _ _ 。
(4) 闭合开关,改变压力的大小,调节滑动变阻器滑片,直到电流表的示数与图乙中电流表示数相同,记录下此时电压表测得的电压,描绘出不同压力下的图像,如图丙,结合图像可知,该压敏电阻的阻值随压力的增大而_ _ _ _ (选填“增大”或“减小”),其中压力较小时的敏感程度更_ _ _ _ (选填“高”或“低”)。
(5) 实验后,学习小组将该压敏电阻与电阻丝熔断器、电源构成串联电路,如图丁,电源电压恒为,电阻丝熔断器的熔断电流为。若要该压敏电阻受到的压力增加到时熔断器的电阻丝熔断,则熔断器的阻值应设计为_ _ _ _ 。
5 [2025四川广元]物理学习小组在“伏安法测电阻”实验中,连接了如图所示的实物电路,其中电源两端电压恒为,电阻丝的质地和粗细都均匀且长为。
(1) 开始实验时,他们将鳄鱼夹夹在电阻丝的端,闭合开关,发现电流表和电压表均无示数。老师检查后告知故障在电源正极经开关到电阻丝之间。以下是同学们检查电路具体故障的操作,你认为最不必要的一项是( )
A.取下电压表,闭合开关,观察电流表示数
B.取下电压表,将其并联在开关两端,闭合开关,观察两表示数
C.将鳄鱼夹夹在开关的接线柱上,闭合开关,观察两表示数
(2) 他们排除故障后继续实验,改变鳄鱼夹在电阻丝上的位置,测得实验数据如表,则未知电阻的阻值是_ _ _ _ ;(结果保留一位小数)
次数 1 2 3
1 2 3
0.20 0.40 0.58
电阻丝接入电路的长度 40 0
(3) 实验中,多次测量的目的是_ _ _ _ _ _ _ _ ;
(4) 根据表中数据,第二次测量中电阻丝接入电路的长度是_ _ _ _ 。
考点4 欧姆定律在串、并联电路中的应用
项目 电阻的串联 电阻的并联
等效电阻
理解 相当于增加导体的____,总电阻比任何一个分电阻都__ 相当于增加导体的________,总电阻比任何一个分电阻都__
关系 总电阻等于____________,____ 总电阻的倒数等于____________________,____
01 经典例题
例1 现有两个电阻和,且,把它们接到同一电源,要使电路中电流最大,应该( )
A.只接入 B.只接入
C.和串联后接入电路 D.和并联后接入电路
例2 [2025安徽芜湖模拟]如图甲是小灯泡和电阻的图像。将小灯泡和电阻接入如图乙所示的电路中,其电源电压不变,同时闭合开关和时,电流表的示数为,下列分析与判断正确的是( )
A.此时小灯泡的电阻为
B.此时通过电阻的电流为
C.此时整个电路的总电阻大于
D.若将小灯泡和电阻串联在的电路中,则通过电路的电流为
例3 在如图甲所示的电路中,电源电压不变,电阻的阻值为 。闭合开关,电流表和的示数分别为、。求:
(1) 电源电压;
(2) 变阻器连入电路的阻值;
(3) 若移动滑片到某位置时,发现一电流表的示数如图乙所示,求此时电路中的总电阻。
02 实战演练
1 [2025安徽池州模拟]如图是表示阻值不同的两个定值电阻、的电流随电压变化的图像,关于两电阻串联或并联后接入电路的说法正确的是( )
A.并联后的总电阻的图线在区域Ⅲ
B.串联后的总电阻的图线在区域Ⅰ
C.串联后接入电路,电阻两端电压大于电阻两端电压
D.并联后接入电路,通过电阻的电流大于通过的电流
2 [2025上海普陀模拟]环保意识 对人体健康危害非常严重,如图甲所示是一款检测仪,其电路原理图如图乙所示。为“传感器”,它的阻值与空气中浓度的关系如图丙所示,为定值电阻,阻值为 ,电源电压恒为。若空气中浓度为时,则判定空气质量为严重污染。以下说法正确的是( )
A.被检测的空气浓度越高,电流表示数越小
B.电流表的示数为时,判定被检空气质量为严重污染
C.电压表的最小示数为
D.若空气浓度为时,电压表的示数为
3 [2025山东日照]某同学利用如图所示的电路探究热敏电阻的特性。电源电压恒定,为某种热敏电阻,为定值电阻。闭合开关,加热热敏电阻,该同学发现电流表的示数变大,在这个过程中,下列说法正确的是( )
A.热敏电阻的阻值变大
B.电流表的示数变大
C.电压表的示数与电流表的示数的比值变大
D.电压表的示数与电流表的示数的比值变小
4 [2025黑龙江](多选)如图所示,电源电压恒定为,定值电阻 ,滑动变阻器标有“”的字样,电压表接入电路的测量范围为,电流表接入电路的测量范围为。在保证电路安全的前提下,当开关闭合时,滑动变阻器的滑片从端向端移动的过程中,下列说法中正确的是( )
A.电压表示数变化范围是
B.电流表示数变化范围是
C.滑动变阻器两端的电压变化范围是
D.滑动变阻器的阻值变化范围是
5 [2024广东惠州模拟]课本素材改编 如图所示, 。当开关闭合、断开时,电流表的读数是;当开关、都闭合时,电流表的读数是。则电源电压是_ _ _ _ ,通过的电流是_ _ _ _ A,电阻的阻值是_ _ _ _ 。
6 如图所示,已知,则当开关闭合,甲、乙两表均为电压表时,与_ _ _ _ (选填“串”或“并”)联,两表示数之比为_ _ _ _ _ _ ;当开关断开,甲、乙两表均为电流表时,两表示数之比为_ _ _ _ _ _ 。
7 [2025广西南宁模拟]如图甲是科学小组设计的电子秤结构原理图,重新标注电压表表盘后,能直接读出称量物体的质量。电源电压恒定不变,电阻 ,电压表的测量范围为,压敏电阻的阻值与所称物体质量变化的图像如图乙所示。托盘和压杆的质量忽略不计,求:
(1) 空载时,电路中的电流;
(2) 该电子秤的称量;
(3) 若保持电子秤结构和电压表测量范围不变,为使电子秤的称量变为,只在电路中再多串联一个电阻,请计算电阻的阻值,并在图丙的虚线框中补充完整改进后的电路图。
考点5 实验重点突破
1 [2025江苏镇江]小华在实验室中测量铅笔芯的电阻大小。测量电路如图1所示,电源电压为。
(1) 闭合开关前,图1中的滑动变阻器滑片应置于最_ _ _ _ 端。
(2) 请按照图1的电路图将图2的实物图连接完整。
(3) 将滑动变阻器滑片从初始位置移动到另一端,逐次记录电压表示数和电流表示数,完成后作出图像,如图3所示,由图可知,铅笔芯的阻值为_ _ _ _ ,滑动变阻器的最大阻值为_ _ _ _ 。
(4) 小华想用实验室一只刻度线清晰,但所标数字模糊不清的电流表,制作一个可直接测定电阻的仪器,他设计的电路如图4所示,电路中电源电压恒定且未知,操作如下。
①在、接线柱间接入导线,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,直到电流表指针指到最大刻度;
②保持滑片位置不变,、间改接入 的定值电阻,此时电流表指针偏转到最大刻度的处;
③ 取下、间的定值电阻,接入待测电阻,电流表指针偏转到最大刻度的处,可知待测电阻的大小为_ _ _ _ ;
④ 在电流表表盘刻度线处标相应的电阻值,则电阻值分布是_ _ _ _ _ _ (选填“均匀”或“不均匀”)的。
2 [2025江苏南通]灯泡标有“”字样,在测量其电阻大小的实验中,小军设计了如图甲所示的电路,电源电压保持不变,滑动变阻器的最大阻值为 。
(1) 请用笔画线代替导线,将图甲电路连接完整。
(2) 闭合开关前,滑片应位于最_ _ _ _ 端。闭合开关,电压表示数为,电流表指针有偏转,灯泡不发光,这是因为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
(3) 移动滑片,灯泡发出微弱的光,此时电压表示数为,电流表示数如图乙,灯泡电阻为_ _ _ _ 。继续移动滑片使灯泡正常发光,此时灯泡电阻约为_ _ _ _ (均保留一位小数)。
(4) 小军分析实验数据,发现灯泡电阻是变化的。他想较准确估测灯泡未通电时的电阻,设计了以下三个方案。
方案一:闭合开关,移动滑片至灯泡即将发光,测出此时灯泡电阻;
方案二:闭合开关,移动滑片至阻值最大端,测出此时灯泡电阻;
方案三:完成方案一和方案二中的测量,算出、的平均值。
你认为最合理的是方案_ _ _ _ ,理由是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
3 [2025山东济南]某学习小组采用“伏安法”探究某热敏电阻(阻值约为几十欧姆)的阻值随温度变化的规律,并利用其制作成一个简易的高温报警装置。主要实验器材如下:学生电源电压为、热敏电阻、滑动变阻器、电阻箱、温控装置、警报器、电压表、电流表、开关、导线若干。测量热敏电阻阻值的实验电路图如图甲所示。主要实验步骤如下:
(1) 按照如图甲所示的电路连接图乙实物电路。请用笔画线代替导线,在相应位置将实物图正确连接。
(2) 设定温控装置内的温度为,闭合开关后发现电压表的示数过小,应将图乙中滑动变阻器的滑片向_ _ _ _ 移动,移动后电压表的指针位置如图丙所示,则电压表的示数为_ _ _ _ ,根据电压表和电流表的示数计算出此温度下热敏电阻的阻值。
(3) 依次升高温控装置内的温度,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,根据电流表和电压表的示数,依次计算出热敏电阻的阻值,作出热敏电阻的阻值随温度变化的图像如图丁所示,由图像可知,该热敏电阻的阻值随温度变化的规律是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
(4) 学习小组利用热敏电阻,设计的高温报警装置的电路图如图戊所示,已知图中电源电压为,报警器两端的电压超过就发出声音报警。要想让该高温报警装置在温度超过时报警,须将报警器并联到图戊中_ _ _ _ _ _ (选填“”“”或“”)两端,并设置电阻箱接入电路的阻值为_ _ _ _ 。
4 现有两只阻值未知的定值电阻和。
(1) 图甲为用伏安法测量的部分电路。
① 用笔画线将电路补充完整,要求滑动变阻器接入电路阻值最大;
② 正确连接电路后,闭合开关,移动滑片,进行三次实验,测得的电流、电压的部分数据如下表。第3次实验的电流大小如图乙所示为_ _ _ _ A;
实验序号
1 1.2 0.12
2 2.0 0.20
3 2.5
③ 的阻值为_ _ _ _ 精确到;
④ 实验结束后,应先断开_ _ _ _ ,拆除_ _ _ _ 两端的导线。
(2) 用图丙所示的电路可以测出的阻值。图中有两只阻值分别为和的定值电阻,为电阻箱,电源电压恒定。
①只闭合,记录电压表的示数;
②只闭合,调整电阻箱的阻值,使电压表的示数也为,记录此时电阻箱的阻值;
③则_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
第3节 欧姆定律
考点管理
考点1 电流与电压、电阻的关系
01 经典例题
例1 (1)
答图
(2) 2.6; 0.26
(3) 小于
例2 (1) 断开; B
(2) 短路
(3) 0.1; 反比
(4) 可行
02 实战演练
1.(1) 保护电路; 改变电阻两端的电压
(2) 4
(3)
2.(1)
答图
(2) 电阻断路; 断路
(3) 电流; 寻找普遍规律
(4) 定值电阻的阻值; 调节滑动变阻器滑片
3.(1)
(2) 断开; 保护电路
(3) 左; 电压表
(4) 1.5
(5) ①
考点2 欧姆定律
01 经典例题
例1 A
例2 解:由电路图可知,与串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流。
例2 (1) 因串联电路中各处的电流相等,所以,电流表的示数:
;
答:电流表的示数为;
(2) 由可得两端的电压为:
;
答:两端的电压为;
(3) 电源的电压:
。
答:电源电压为。
02 实战演练
1.D
2.C
3.D
4.BD
5.D
6.3; 10
7.0.3; 8
8.(1) 解:由图甲可知,压力传感器和定值电阻串联,电流表测量电路中的电流,当的阻值为 时,电路的电流:
;
(2) 当通过电路的电流为时,电路的总电阻:
,
R的阻值:
,
由图乙可知压力,
地磅的测量值:
;
(3) 电流表的示数最大为,电源电压不变,电路的总电阻: ,
为了增加地磅的最大测量值,即压力增大,需要减小的阻值,的阻值:
,所以需要增大的阻值。
考点3 电阻的测量
01 经典例题
例1 甲; 小
例2 (1)
(2)
(3) 电阻断路
(4) 10.1;
02 实战演练
1.A
2.(1)
(1)答图
(2) A
(3) 0.42; 5
(4)
(4)答图
3.(1)
答图
(2) B; 灯泡断路
(3) 0.26; 8.1
(4) 灯的电阻随温度的升高而变大; C; 灯泡与滑动变阻器串联,灯泡两端电压为,滑动变阻器两端电压为,小灯泡的电阻随温度升高而增大,导致其图像向上弯曲,由于随非线性增加,则随的增加呈现非线性减小,且减小速率逐渐加快,最终滑动变阻器的图像为一条向下弯曲的曲线(开口向下)
4.(1)
(2) 断路
(3) 0.3; 10.5; 35
(4) 减小; 高
(5) 5
5.(1) A
(2) 5.2
(3) 减小误差
(4) 10
考点4 欧姆定律在串、并联电路中的应用
01 经典例题
例1 D
例2 D
例3 解:由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器并联,电流表测支路的电流,电流表测干路电流。
例3 (1) 由于并联电路中各支路两端的电压相等,根据欧姆定律可得电源电压:
;
(2) 因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过变阻器的电流:
,
则变阻器连入电路的阻值:
;
(3) 电流表测定值电阻支路的电流,则示数是不变的;所以,移动滑片到某位置时,图乙所示是电流表的示数,由于干路电流一定大于,所以干路上的电流表的测量范围是,其示数为,即干路的电流为,
由可得,电路中的总电阻:
。
02 实战演练
1.D
2.D
3.D
4.BC
5.3; 0.06; 50
6.串; ;
7.(1) 解:由电路图可知,压敏电阻和定值电阻串联,电压表测量两端的电压;由图乙可知,空载时压敏电阻的阻值是 ,串联电路总电阻等于各部分电阻之和,根据欧姆定律可得通过电路的电流为。
(2) 电压表的测量范围为,当电压表示数为时,电子秤达到最大值,由欧姆定律可知此时通过电路的最大电流:;
串联电路总电压等于各部分电压之和,此时压敏电阻两端的电压大;
此时压敏电阻接入电路的最小阻值: ;
由图乙可知该电子秤的称量。
(3) 为使电子秤的称量变为时,由图乙可知,此时压敏电阻为: ;
若电子秤结构和电压表测量范围不变时,两端的电压仍为不变,通过的最大电流仍为不变,只在电路中再多串联一个电阻,则此时电路的总电阻为 ;
根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和可知,电阻的阻值为 ;
电路图如图所示。
考点5 实验重点突破
1.(1) 右
(2)
(3) 5; 10
(4) ③ 15
④ 不均匀
2.(1)
(2) 右; 滑动变阻器接入电路阻值过大
(3) 3.3; 8.3
(4) 二; 由于灯丝电阻随温度的升高而变大,想较准确估测灯泡未通电时的电阻,应使通过灯泡的电流尽量小一些,闭合开关,移动滑片至阻值最大端时通过灯泡的电流最小,故应选择方案二
3.(1)
答图
(2) 右; 1.7
(3) 热敏电阻的阻值随温度升高而减小
(4) ; 50
4.(1) ①
② 0.24
③ 10.1
④ 开关; 电源
(2)