(共21张PPT)
第24课时 欧姆定律 电路计算(二)
1.(2016·宁夏)小明对中考体育测试使用的身高测量仪感兴趣,为了了解它的测量原理,他尝试设计了如图所示的四个电路,其中能够实现身高越高、电压表示数越大的电路是
(
)
B
2.(2015·资阳)如图所示是酒精浓度检测仪及其原理图,它实际上是由一节干电池(电压不变)、一个气敏电阻R2(相当于阻值随酒精气体浓度变化的变阻器,酒精浓度越大阻值越小)与定值电阻R1及一个电压表组成。驾驶员呼出的酒精气体浓度越大,则
(
)
A.气敏电阻R2的阻值越大,
电压表的示数越大
B.通过电阻R2的电流越小,
电压表的示数越大
C.通过电阻R1的电流越大,
电阻R2两端电压越小
D.气敏电阻R2的阻值越大,
通过电阻R1的电流越大
C
第2题图
3.(2016·岳阳)如图是自动测量油箱的油量装置图。其中R′是定值电阻,R是弧形变阻器,它的金属滑片P是杠杆的一端,下列判断正确的是
(
)
A.油量表是电压表改装而成的
B.R和R′是并联的
C.油位越高,通过R的电流越大
D.油位越低,R两端的电压越小
C
第3题图
4.(2016·厦门)公共场所严禁吸烟。小明设计了一种简易烟雾报警控制器如图所示。电路中R0为定值电阻,R为光敏电阻,其阻值随光照强度的增大而减小,烟雾增大到一定程度使电压表
的指针偏转到某区域时出发报警系统。以下做法能使控制器在烟雾较淡时就触发报警的是
(
)
改接大量程
B.增大激光强度
C.减少R0阻值
D.减小电源电压
C
第4题图
★5.(2015·广东)如图所示,已知电源电压为3V,当闭合开关后发现电压表的读数为3V,可能出现的故障是
(
)
A.灯L2断路
B.灯L1断路
C.灯L2短路
D.开关接触不良
A
第5题图
第6题图
6.(2015·邵阳)小梅同学设计了如图所示的汽车有害尾气排放检测电路。其中,R为气敏电阻,它的阻值随有害尾气浓度的增大而变小,电源电压恒定不变,R0为定值电阻。闭合开关,当有害尾气浓度增大时
(
)
A.电压表示数变大,电流表示数变大
B.电压表示数变小,电流表示数变小
C.电压表示数变大,电流表示数变小
D.电压表示数变小,电流表示数变大
D
★7.
(2016·南宁)如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1=20Ω。闭合开关S,移动滑动变阻器R2的滑片P到中点c时,电流表的示数为0.4A;移动滑片P到最左端a时,电流表的示数为0.3A,则电源电压和滑动变阻器的最大阻值分别为
(
)
A.6V 20Ω
B.12V 20Ω
C.6V 30Ω
D.12V 30Ω
B
第7题图
★8.
(2016·枣庄)某学习小组在一次实验中利用电压表和电流表测量出了多组数据,并记录如表中,请根据表中给出的数据,分析判断出他们实验时所使用的电路图可能是
(
)
D
U/V
3.0
2.5
2.0
1.8
1.5
1.3
I/A
0.20
0.30
0.40
0.44
0.50
0.54
★9.
(2016·内江)如图所示的电路中,R0为滑动变阻器,R1、R2为定值电阻,且R1<R2,E为电压恒定的电源。当开关S闭合后,滑动变阻器的滑片P向右滑动时,流过三个电流表A0、A1、A2的电流将发生变化,其变化量的大小(绝对值)分别为ΔI0、ΔI1、ΔI2;电阻R0、R1、R2两端的电压也发生变化,其变化量的大小(绝对值)分别为ΔU0、ΔU1、ΔU2。则下列说法中正确的是
(
)
A.ΔU0>ΔU1>ΔU2
B.ΔI0>ΔI1>ΔI2
C.ΔU0=ΔU1>ΔU2
D.ΔI0<ΔI1<ΔI2
B
第9题图
第10题图
10.在如图的电路中,电源两端的电压保持不变,闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P由图示位置向左端滑动的过程中,下列判断正确的是
(
)
A.电流表A1示数变大
B.电流表A2示数变小
C.电压表V和电流表A2的示数之比保持不变
D.电压表V示数变大
C
11.(2016·乐山)巨磁电阻(GMR)效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象。如图是巨磁电阻特性原理示意图,GMR是巨磁电阻,电源电压恒定,当开关S1、S2都闭合时,滑动变阻器滑片P向左滑动时,电流表示数将
(填“变大”、“变小”或“不变”),指示灯的亮度将
(填“变亮”、“变暗”或“不变”)。
第11题图
变大
变亮
12.(2016·泉州)如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关S后,在移动滑片P的过程中,电流表的示数I与R的阻值关系如图乙所示,电压表的示数U与R的阻值关系如图丙所示,则R0的阻值为
Ω,电源电压为
V。
第12题图
10
12
13.(2016·宁波)小科用如图甲所示的实验仪器探究“电流与电阻的关系”,滑动变阻器的规格为“10Ω 1A”,AB间接入的定值电阻的阻值为25Ω。
第13题图
【实验步骤】
①连接电路:完成图甲中的连线,使滑动变阻器接
入电路的阻值最大;
②闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为3.0V,读出电流表示数并记录,此时滑片P在中点附近;
③断开开关,在AB间换接20Ω的定值电阻;
④闭合开关,读出电流表示数并记录;
⑤断开开关,在AB间分别换接15Ω、10Ω和5Ω的定值电阻,依次重复步骤④。
【实验数据】
电阻R/Ω
25
20
15
10
5
电流I/A
0.12
0.14
0.16
0.20
★
AB间接5Ω的定值电阻时,电流表示数如图乙所示,则表中“★”处的数值为
。
【数据分析】小科找不出上述数据的定量关系。而其他同学都通过实验得出了“电压不变时,通过导体的电流与这段导体的电阻成反比”的正确结论。
【实验反思】
(1)小科得不到正确结论的原因是________________
______________________________,需要重新实验。
(2)根据小科的实验数据,通过进一步分析计算可以发现,当AB间的阻值变小时,电池组两端的电压将
(填“变大”、“变小”或“不变”)。
0.26
小科实验时未控
制电阻两端的电压不变
变小
★14.
(2016·宁夏)物理知识的应用无处不在,如图所示,甲乙两地相距L千米,两地之间沿直线架设了两条输电线,输电线每千米的电阻是R0,现输电导线某处发生了短路,为了尽快确定短路位置,及时修复供电,机智的检修员在甲地利用实验室常用的电学仪器,根据伏安法进行了检测,并根据检测数据确定了短路位置距甲地的距离s。
(1)请你在甲处的虚线框内把检测需要的仪器与两条输电线连接起来,组成检测电路。(所需仪器用元件符号表示)
第14题图
(2)请根据所学过的电学知识,推导求出短路位置
距甲地的距离s=
(用已知量、检测量表示,检测电路导线的电阻忽略不计)。
15.为反对浪费,响应“光盘行动”,小明为自助餐厅的餐桌设计了“光盘仪”。餐盘放在载盘台上,若盘内剩余食物的质量达到或超过规定位,人一旦离开餐桌,提示器就会发出提示音,其原理图如图所示。电源电压3V不变,提示器的电阻R0恒为50欧姆,传感器R1的阻值随载盘台所载质量变化的关系如下表所示。开关S闭合后,问:
第15题图
载盘台所载
质量m/g
100
110
120
130
140
150
160
…
传感器R1/Ω
100
90
80
70
60
50
40
…
(1)根据表中数据,当载盘台所载质量是100
g时,R1的阻值是多少?电路中的电流是多少?
(2)在第(1)问的基础上,通电5s,电流通过R1产生的热量是多少?
(3)当电路中的电流达到0.03
A时,提示器会发出提示音,若空餐盘质量为100
g,此时盘内剩余食物的质量是多少?
【答案】(1)由表可知,R1=100Ω
R=R1+R0=100Ω+50Ω=150Ω
电路中的电流I=
=0.02A
(2)电流通过R1产生的热量:
Q=I2R1t=(0.02A)2×100Ω×5s=0.2J
(3)当电路中的电流达到0.03A时
R′=
=100Ω
R′1=R′-R0=100Ω-50Ω=50Ω
查表可知,载盘台所载质量为150g
剩余食物的质量m食=150g-100g=50g(共20张PPT)
第23课时 欧姆定律 电路计算(一)
1.(2016·黔东南州)我国刑法规定,从2011年5月1日起,驾驶员醉酒后驾车要负刑事责任。为了打击酒驾行为,交警常用酒精浓度监测仪对驾驶人员进行酒精测试,如图甲所示是一款酒精浓度监测仪的简化电路图,其电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为酒精气体浓度传感器(气敏电阻),R的阻值与酒精浓度的关系如图乙所示。当接通电源时,下列说法正确的是
(
)
C
A.当酒精浓度减小时,R的阻值减少
B.当酒精浓度增大时,电压表的示数与电流表的示数的比值变大
C.当酒精浓度增大时,电压表的示数变大
D.当酒精浓度增大时,电流表的示数变小
第1题图
2.(2015·滨州)如图所示,电源电压不变,闭合开关,当滑动变阻器的滑片P向左滑动时,下列说法正确的是
(
)
A.电流表示数变小,电压表示数变小
B.电流表示数变小,电压表示数变大
C.电流表示数变大,电压表示数变小
D.电流表示数变大,电压表示数变大
D
第2题图
第3题图
3.(2016·通辽)张华同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”的实验时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图像。分析图像得出的下列说法中错误的是
(
)
A.通过导体A的电流与其
两端的电压成正比
B.导体A和B的电阻之比为
1∶2
C.当在导体B的两端加上
1V的电压时,通过导体B
的电流为0.1A
D.将导体A和B串联时通过A的
电流为0.4A,则导体B两端电压为2V
D
4.((2015·苏州)压敏电阻的阻值是随所受压力的增大而减小的。小聪同学想设计一个通过电表示数反映压敏电阻所受压力大小的电路,要求压力增大时电表示数增大。以下电路不符合要求的是(
)
D
第5题图
5.(2016·泰州)如图所示,电源电压不变,闭合开关后,下列关于电压表示数变化的说法正确的是
(
)
A.滑片P向右移动,V1表示数变大,V2表示数不变
B.滑片P向右移动,V1表示数变小,V2表示数变大
C.滑片P向左移动,V1表示数变小,V2表示数变大
D.滑片P向左移动,V1表示数变大,V2表示数不变
D
6.小强同学在探究串联电路电流规律的实验中,按如图连接好了电路,闭合开关S后,观察实验,两灯均不发光。为检测出电路故障,他做了以下操作:将电压表接到b、c两点,观察电压表、电流表均无示数;将电压表接到a、b两点,观察电压表有明显示数,而电流表示数几乎为零。则电路故障可能是
(
)
A.灯L2断路
B.灯L2短路
C.电流表烧坏了
D.灯L1断路
第6题图
A
第7题图
7.(2016·东营)如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S1、S2都闭合时,电流表的示数为0.5A,电压表的示数为6V;将电压表、电流表的位置互换,当开关S1断开、S2闭合,电流表的示数为0.3A,则正确的是
(
)
A.R1=8Ω
B.R2=8Ω
C.R1=20Ω
D.R2=20Ω
B
8.(2016·乌鲁木齐)如图所示是一种研究导电液体导电性能的装置,其主要部分是由一端开口的圆柱状金属管、电流表和电源组成,图中竖直放置的金属管的长度为1.2m,开关闭合时,电流表的示数为1.2A,灌满某导电液体时电流表的示数为2.4A,如果电流表的示数为1.6A,则管中灌入的这种导电液体的高度为(导体的电阻与导体的长度成正比)(
)
A.0.4m
B.0.6m
C.0.8m
D.1.0m
B
第8题图
第9题图
9.(2016·黑龙江)如图所示为一种人体秤的工作原理示意图,电源电压恒定不变。体重显示表是由电流表改装而成,定值电阻R0起保护电路作用,其电阻值为10Ω,在人体秤上不施加力时滑片P在电阻R的最上端,施加的力最大时滑片P移至电阻R的最下端,该人体秤测量
范围0~100kg,电路中
电流变化范围0.1~0.6A,
则电源电压为____V,滑
动变阻器的最大值为___Ω。
6
50
第10题图
10.(2016·百色)如图甲所示的电路中,小灯泡两端电压与通过的电流关系如图乙所示,闭合开关,小灯泡发光,变阻器滑片从如图所示位置往右滑一段距离的过程中,小灯泡的电阻将______(填“变大”、“变小”或“不变”),这过程中变阻器连入电路阻值的变化量大小为ΔR1,小灯泡阻值的变化量大小为ΔR2,则这两个量的大小关系是:ΔR1_____ΔR2(填“大于”、“小于”或“等于”)。
变大
大于
第11题图
11.(2016·娄底)如图所示的电路中,电源电压6V保持不变,定值电阻R1为10Ω,滑动变阻器R的最大值为20Ω,当开关S闭合,滑片由右端向最左端滑动的过程中,电流表示数___________(填“变小”、“变大”或“不变”),在此过程中电压表示数的变化范围是________V。
变大
2~6
第12题图
12.(2015·德州)如图甲所示是测量定值电阻Rx阻值的实验电路,器材可以满足实验要求。
(1)同学们按照电路图正确连接电路后,闭合开关,改变电阻Rx两端的电压进行了三次测量,其中第二次实验中电流表的示数如图乙所示,请将表格中的实验数据补充完整。
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.0
1.6
1.8
电流I/A
0.32
0.56
电阻Rx/Ω
3.13
3.21
电阻的平均值R'x/Ω
0.50
3.20
3.18
(2)同学们又设计了两种测量方案,方案中定值电阻的阻值为R0。
①方案一:闭合开关S,如果电压表V1和V2的读数分别为U1和U2,则电阻Rx的阻值表达式为Rx=___________。
②方案二:电路中Rx≠R0,将S接到a,读出电流表的示数I1;再将S接到b,读出电流表的示数I2;由I1R0=I2Rx可得Rx=I1R0/I2。请判断结果是否正确并简要说明理由:____________________________________________________________________________________。
U2R0/U1
该方案不正确,滑动变阻器接入电路的阻值不为0时,两种情况下Rx和R0两端的电压不相等
13.(2016·呼和浩特)作为电路中极其重要的元件之一,电源本身也有电阻,如干电池,我们可以把它看成由一个电压为U的理想电源与一个阻值为r的电阻串联而成,如图甲所示,为了测量U和r,某同学设计了如图乙所示电路,已知R1=7Ω,R2=4.5Ω,当闭合开关S、S1时,电压表读数为1.40V,当闭合开关S、S2时,电压表读数为1.35V,则理想电源电压U=_______,电池内阻r=_______,多次测量往往能减少误差,该同学把电阻换成电阻箱,变换阻值,测出了多组电阻值(用R表示)与相对应的
电压表示数(用U′表示),然后他做出了
与
的关系图像如图丙所示,这条直线与纵轴的交点
1.5V
0.5Ω
第13题图
越向上远离坐标原点,说明电源电压U_______(填“越大”、“越小”或“不变”)。
越小
14.(2015·内江)如图甲所示,在2015年某工厂要研发一种新型材料,要求对该材料能承受的撞击力进行测试。在测试时将材料样品(不计质量)平放在压力传感器上,闭合开关S,由静止自由释放重物,经撞击后样品材料仍完好无损。从重物开始下落到撞击样品的这个过程中,电流表的示数I随时间t变化的图像如图乙所示,压力传感器的电阻R随压力F变化的图像如图丙所示。电源的电压=24V,定值电阻R0=10Ω。求:
(1)在重物下落的过程中,压力传感器的电阻是多少?
(2)在撞击过程中,样品受到的最大撞击力是多少?
【答案】(1)110Ω
(2)600N
第14题图
14.(1)110Ω (2)600N 【解析】(1)由图乙可知,在重物没有撞击传感器的过程中,电路中的电
流I=0.2A,根据欧姆定律I=
,定值电阻R0两
端的电压U0=IR0=2V,压力传感器两端的电压为
UN=U-U0=22V,压力传感器的电阻RN=
=110
Ω;(2)由图丙可知,撞击力最大时,电阻最小,电流最大,又由图乙可知,最大的电流为Im=1.2A,此时,根据串联电路的性质和欧姆定律得U=Im(R0
+R),压力传感器的电阻为R=
-R0=10Ω,由
图丙可知,此时受到撞击力F=600N。第23课时 欧姆定律 电路计算(一)
1.(2016·黔东南州)我国刑法
( http: / / www.21cnjy.com )规定,从2011年5月1日起,驾驶员醉酒后驾车要负刑事责任。为了打击酒驾行为,交警常用酒精浓度监测仪对驾驶人员进行酒精测试,如图甲所示是一款酒精浓度监测仪的简化电路图,其电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为酒精气体浓度传感器(气敏电阻),R的阻值与酒精浓度的关系如图乙所示。当接通电源时,下列说法正确的是( )
第1题图
A.当酒精浓度减小时,R的阻值减少
B.当酒精浓度增大时,电压表的示数与电流表的示数的比值变大
C.当酒精浓度增大时,电压表的示数变大
D.当酒精浓度增大时,电流表的示数变小
2.(2015·滨州)如图所示,电源电压不变,闭合开关,当滑动变阻器的滑片P向左滑动时,下列说法正确的是( )
第2题图
A.电流表示数变小,电压表示数变小
B.电流表示数变小,电压表示数变大
C.电流表示数变大,电压表示数变小
D.电流表示数变大,电压表示数变大
(2016·通辽)张华同学在“
( http: / / www.21cnjy.com )探究通过导体的电流与其两端电压的关系”的实验时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图像。分析图像得出的下列说法中错误的是( )
第3题图
A.通过导体A的电流与其两端的电压成正比
B.导体A和B的电阻之比为1∶2
C.当在导体B的两端加上1V的电压时,通过导体B的电流为0.1A
D.将导体A和B串联时通过A的电流为0.4A,则导体B两端电压为2V
(2015·苏州)压敏电阻的阻值
( http: / / www.21cnjy.com )是随所受压力的增大而减小的。小聪同学想设计一个通过电表示数反映压敏电阻所受压力大小的电路,要求压力增大时电表示数增大。以下电路不符合要求的是( )
(2016·泰州)如图所示,电源电压不变,闭合开关后,下列关于电压表示数变化的说法正确的是( )
第5题图
A.滑片P向右移动,V1表示数变大,V2表示数不变
B.滑片P向右移动,V1表示数变小,V2表示数变大
C.滑片P向左移动,V1表示数变小,V2表示数变大
D.滑片P向左移动,V1表示数变大,V2表示数不变
小强同学在探究串联电路电流
( http: / / www.21cnjy.com )规律的实验中,按如图连接好了电路,闭合开关S后,观察实验,两灯均不发光。为检测出电路故障,他做了以下操作:将电压表接到b、c两点,观察电压表、电流表均无示数;将电压表接到a、b两点,观察电压表有明显示数,而电流表示数几乎为零。则电路故障可能是(
)
第6题图
A.灯L2断路
B.灯L2短路
C.电流表烧坏了
D.灯L1断路
(2016·东营)如图所示的
( http: / / www.21cnjy.com )电路中,电源电压保持不变,当开关S1、S2都闭合时,电流表的示数为0.5A,电压表的示数为6V;将电压表、电流表的位置互换,当开关S1断开、S2闭合,电流表的示数为0.3A,则正确的是( )
第7题图
A.R1=8Ω
B.R2=8Ω
C.R1=20Ω
D.R2=20Ω
(2016·乌鲁木齐)如图所示是一种研究导电
( http: / / www.21cnjy.com )液体导电性能的装置,其主要部分是由一端开口的圆柱状金属管、电流表和电源组成,图中竖直放置的金属管的长度为1.2m,开关闭合时,电流表的示数为1.2A,灌满某导电液体时电流表的示数为2.4A,如果电流表的示数为1.6A,则管中灌入的这种导电液体的高度为(导体的电阻与导体的长度成正比)( )
第8题图
A.0.4m
B.0.6m
C.0.8m
D.1.0m
(2016·黑龙江)如图所示为一种人
( http: / / www.21cnjy.com )体秤的工作原理示意图,电源电压恒定不变。体重显示表是由电流表改装而成,定值电阻R0起保护电路作用,其电阻值为10Ω,在人体秤上不施加力时滑片P在电阻R的最上端,施加的力最大时滑片P移至电阻R的最下端,该人体秤测量范围0~100kg,电路中电流变化范围0.1~0.6A,则电源电压为________V,滑动变阻器的最大值为________Ω。
第9题图
10.(2016·百色)
( http: / / www.21cnjy.com )如图甲所示的电路中,小灯泡两端电压与通过的电流关系如图乙所示,闭合开关,小灯泡发光,变阻器滑片从如图所示位置往右滑一段距离的过程中,小灯泡的电阻将________(填“变大”、“变小”或“不变”),这过程中变阻器连入电路阻值的变化量大小为ΔR1,小灯泡阻值的变化量大小为ΔR2,则这两个量的大小关系是:ΔR1________ΔR2(填“大于”、“小于”或“等于”)。
第10题图
(2016·娄底)如图所
( http: / / www.21cnjy.com )示的电路中,电源电压6V保持不变,定值电阻R1为10Ω,滑动变阻器R的最大值为20Ω,当开关S闭合,滑片由右端向最左端滑动的过程中,电流表示数________(填“变小”、“变大”或“不变”),在此过程中电压表示数的变化范围是________V。
第11题图
12.(2015·德州)如图甲所示是测量定值电阻Rx阻值的实验电路,器材可以满足实验要求。
第12题图
(1)同学们按照电路图正确连接电路后
( http: / / www.21cnjy.com ),闭合开关,改变电阻Rx两端的电压进行了三次测量,其中第二次实验中电流表的示数如图乙所示,请将表格中的实验数据补充完整。
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.0
1.6
1.8
电流I/A
0.32
0.56
电阻Rx/Ω
3.13
3.21
电阻的平均值R′x/Ω
(2)同学们又设计了两种测量方案,方案中定值电阻的阻值为R0。
①方案一:闭合开关S,如果电压表V1和V2的读数分别为U1和U2,则电阻Rx的阻值表达式为Rx=____________________。
②方案二:电路中Rx≠R0,将S接到a
( http: / / www.21cnjy.com ),读出电流表的示数I1;再将S接到b,读出电流表的示数I2;由I1R0=I2Rx可得Rx=I1R0/I2。请判断结果是否正确并简要说明理由:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
13.(2016·呼和浩特)作为电路中极其重
( http: / / www.21cnjy.com )要的元件之一,电源本身也有电阻,如干电池,我们可以把它看成由一个电压为U的理想电源与一个阻值为r的电阻串联而成,如图甲所示,为了测量U和r,某同学设计了如图乙所示电路,已知R1=7Ω,R2=4.5Ω,当闭合开关S、S1时,电压表读数为1.40V,当闭合开关S、S2时,电压表读数为1.35V,则理想电源电压U=________,电池内阻r=________,多次测量往往能减少误差,该同学把电阻换成电阻箱,变换阻值,测出了多组电阻值(用R表示)与相对应的电压表示数(用U′表示),然后他做出了与的关系图像如图丙所示,这条直线与纵轴的交点越向上远离坐标原点,说明电源电压U________(填“越大”、“越小”或“不变”)。
第13题图
(2015·内江)如图甲所示
( http: / / www.21cnjy.com ),在2015年某工厂要研发一种新型材料,要求对该材料能承受的撞击力进行测试。在测试时将材料样品(不计质量)平放在压力传感器上,闭合开关S,由静止自由释放重物,经撞击后样品材料仍完好无损。从重物开始下落到撞击样品的这个过程中,电流表的示数I随时间t变化的图像如图乙所示,压力传感器的电阻R随压力F变化的图像如图丙所示。电源的电压=24V,定值电阻R0=10Ω。求:
第14题图
(1)在重物下落的过程中,压力传感器的电阻是多少?
(2)在撞击过程中,样品受到的最大撞击力是多少?
参考答案
第23课时 欧姆定律 电路计算(一)
1.C 2.D 3.D 4.D 5.D 6.A 7.B 8.B
9.6 50
10.变大 大于
11.变大 2~6
12.(1)0.50 3.20 3
( http: / / www.21cnjy.com ).18 (2)①U2R0/U1 ②不正确,滑动变阻器接入电路的阻值不为0时,两种情况下Rx和R0两端的电压不相等
13.1.5V 0.5Ω 越小
(1)110Ω (2)600N
参考答案第22课时 欧姆定律 电路计算
一、欧姆定律
1.内容:通过导体中的电流,跟这段导体两端的电压成________,跟这段导体的电阻成________。
2.表达式:________
电阻是导体的一种特性,不会因为电压、电流的改变而改变,因此电阻不与电压成正比,不与电流成反比。
考点2 应用欧姆定律解决简单的电学问题(不超过两个电阻的电路) c
使用欧姆定律的注意事项
1.__________:即同一段导体或同一电路上的I、U、R;
2.__________:即同一时间,也就是电路在同一状态下的I、U、R;
3.________:即单位要统一,I、U、R的国际单位分别为安、伏和欧。
1.(2016·莆田)从欧姆定律可导出R=,下列说法正确的是( )
A.当电压为0时,电阻为0
B.当电流增大2倍时,电阻减小2倍
C.当电压增大2倍时,电阻增大2倍
D.不管电压或电流如何变化,电阻不变
2.(2016·衢州)小柯用如图甲电路进行实验。
(1)请在图甲中导线AB上用箭头标出通电后导线AB中的电流方向。
(2)闭合开关后,电流表的示数如图乙,则通过灯泡L的电流为________安。
(3)图丙为通过电阻R的电流与它两端电压的关系图,则R的阻值为________欧。
二、用电压表和电流表测量导体的电阻
原理:________。
伏安法测电阻的电路图:如图所示。
减少误差的方法:多次测量取__________。
1.电路连接:连接电路时开关________;闭合开关前,滑动变阻器的滑片移到阻值__________;滑动变阻器接线________。
2.通过调节滑动变阻器,测得多组U、I的值,根据公式求出对应的R,再求平均值作为待测电阻的阻值。
(2016·内江)在相距20km的甲
( http: / / www.21cnjy.com )、乙两地之间有两条输电线,已知每1m输电线的电阻为0.01Ω。现输电线在某处发生短路,为确定短路位置,检修员利用电压表、电流表和电源接成如图所示电路进行检测,当电压表的示数为1.5V时,电流表示数为30mA。则短路处距甲地一条输电线的电阻为________Ω,短路位置距甲地的距离为________km。
4.(2016·台州)为了研究通过导体的电
( http: / / www.21cnjy.com )流与导体两端的电压的关系,小晨设计了图甲所示的电路。电源电压恒为6V,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器。
(1)闭合开关后,移动滑片P,发现两电表示数始终如图乙所示,原因是将滑动变阻器的________(填字母)两个接线柱接入了电路。
(2)改正错误后,小晨继续实验,将有关实验数据标记在图丙上。分析图丙可知,他所选择的滑动变阻器的规格是________(选填字母)。
A.10Ω 2A B.25Ω 2A C.50Ω 0.5A
三、串联电路和并联电路
考点7 概述串联电路的电流和电压的特点;概述并联电路的电流和电压的特点 b
串联
并联
电路图
电流
I=I1=I2
I=I1=I2=…=In
I=I1+I2
I=I1+I2+…+In
电阻
R=R1+R2
R=R1+R2+…+Rn
若电阻均为r,则R=nr
=+
=++…+
若电阻均为r,则R=
电压与电流分配关系
= =
=
5.(2016·金华)如图
( http: / / www.21cnjy.com )是研究并联电路电流特点的实物图。电源电压保持不变,先同时闭合开关S和S1,两灯均发光,观察并记录电流表示数后,断开开关S1,此时( )
A.甲表示数不变,乙表示数变大
B.甲表示数变小,乙表示数变大
C.甲表示数变大,乙表示数不变
D.甲表示数变小,乙表示数不变
(2015·广东)如图1所示是电阻甲和乙的I-U图像,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2V时,R甲=0.4Ω
C.如图2所示,当开关闭合,电路电流为0.2A时,电路总电阻是15Ω
D.如图3所示,当开关闭合,电源电压为2V时,电路总电流为0.4A
(2016·扬州)小明在医院看到一
( http: / / www.21cnjy.com )种输液报警器(如图甲),当管内药液流完时,电铃发声,报警器内部有一可变电阻,当输液管内有液体时,电阻大,无液体时,电阻小,电路如图乙所示,则当闭合开关报警器工作时,分析正确的是( )
A.输完药液时,电流表示数变小
B.输完药液时,电压表示数变小
C.输完药液时,电铃响的原因是其两端电压变大,电铃正常工作
D.未输完药液时,电铃不响是因为没有电流通过
1.(2016·咸宁)在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S后,将滑动变阻器滑片P向左移动时,以下说法正确的是( )
A.两电流表示数的差值变小
B.电压表V示数与电流表A1示数的比值不变
C.电压表V示数与电流表A2示数的比值不变
D.电压表V示数与电流表A2示数的乘积变大
(2016·重庆)小薇和小亮两位同学在“探究电流与电压的关系”的实验中,电源使用两节新干电池,滑动变阻器R′的规格是“20Ω 2A”。
(1)如图甲所示是小薇画出的电路图,小亮进行实物连线如图乙所示,请你在虚线框内把电路图补画完整(要求所补画的元件与实物电路对应)。
(2)开关闭合前,小亮发现电流表的指针在零刻度线左端,如图丙所示,其原因是________(填“A”或“B”)。
A.电流表没调零 B.电流表正负极接反了
(3)确认电路无误后,闭合开关进行
( http: / / www.21cnjy.com )实验,第4次实验时电流表示数为0.5A,电压表示数如图丁所示,记为________V;他们记录的数据如表所示,老师指出其中一组数据有拼凑的嫌疑,你认为是第________组(填写实验序号),理由是_________________________________;
实验序号
①
②
③
④
电压/V
0.5
1.2
1.8
电流/A
0.10
0.24
0.34
0.5
(4)排除有拼凑嫌疑的数据后,分析数据可以提到的结论是:在________不变时,通过导体的电流与导体两端的电压成________比;
(5)小薇利用实验数据还计算出定值电阻R的阻值为________Ω(结果保留一位小数);
(6)以下实验与“探究电流与电压的关系”进行多次测量的目的不相同的是________。
A.探究影响滑动摩擦力大小的因素
B.探究杠杆的平衡条件
C.刻度尺测物体的长度
2.(2016·丽水)小科同学用如图甲电路测导体电阻Rx。
(1)请用笔画线代替两根导线,将电路连接完整(导线不能交叉)。
(2)规范连接电路后闭合开关,调节滑动变阻器进行多次测量,并记录数据如下表,请根据图乙把表中所缺数据填写完整。
实验序号
电压/V
电流/A
1
1.5
0.16
2
2.0
3
2.5
0.24
(3)小科同学根据上表求出电压的平
( http: / / www.21cnjy.com )均值和电流的平均值,再运用欧姆定律求出电阻的平均值。请判断该方法是否可行,并说明理由。_______________________________________。
如图甲所示,是研究小组的同学自制的简易电
( http: / / www.21cnjy.com )子秤原理图,它利用电压表的示数来测物体的质量,托盘、弹簧上端和滑动变阻器滑片固定在一起,托盘和弹簧的质量不计,弹簧置于绝缘底座上。不计摩擦,弹簧始终在弹性限度内,电源电压恒定。
当盘中没有放物体时,滑片P
( http: / / www.21cnjy.com )在滑动变阻器的最上端,电压表的示数为0。当称量物体的质量时,滑片P在物体对电子秤的压力作用下向下端滑动,此过程中:
(1)变阻器连入电路的电阻________,电流表的示数________,电压表的示数________(填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)经研究分析得出被测
( http: / / www.21cnjy.com )物体的质量与电压表的示数满足如乙图所示的关系,这样把电压对应的质量刻在电压表的刻度盘上,就可以直接读出被测物体的质量。若电压表的示数为1V,则被测物体的质量是______kg。
3.(2016·金华)拓展性学习小组的同学合作进行探究“串联电路的电压特点”设计了图Ⅰ电路,并连接了图Ⅱ电路。
(1)图Ⅱ的实验电路连接中有一处错误,无法完成实验。连接错误的导线是________(填“a”、“b”或“c”)。
(2)正确连接后,继续实验,根据测得的实验数据,绘制了如图Ⅲ所示的曲线图。
①图Ⅲ中甲、乙两条曲线是根据图Ⅰ电路测
( http: / / www.21cnjy.com )得的实验数据所绘制的曲线,其中与图Ⅰ电路中电压表V1对应的曲线是________(填“甲”或“乙”)。
②已知电源电压恒为6V,根据探究目的分
( http: / / www.21cnjy.com )析图Ⅲ中的曲线,得出的实验结论是______________________________________________。
(3)拓展探究:同学们根据串联电路
( http: / / www.21cnjy.com )的特点,重新设计了如图Ⅳ电路(电源电压未知)利用电压表和定值电阻R0(已知阻值)测量未知定值电阻Rx的阻值,闭合开关S后,接下来的操作是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
____________(只需写出操作过程和测量的科学量,不需要写出表达式)。
【提醒】由电路图可知,定值电阻R与滑
( http: / / www.21cnjy.com )动变阻器串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,设出滑片移动前后电路中的电流,根据欧姆定律表示出电压表示数的变化,然后得出答案。
(2016·株洲)在如图的电路中,
( http: / / www.21cnjy.com )电源电压保持不变,R为定值电阻,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P从最右端移到中间某个位置,电压表和电流表的示数分别变化了ΔU和ΔI,下列分析正确的是( )
A.
变大
B.
变小
C.
不变
D.
先变小后变大
【提醒】当电压表所测的那部分电路断路,电压表与电路串联,分担电源电压,要注意辨别。
某实验小组连接了如图所示的
( http: / / www.21cnjy.com )串联电路,电源电压为3V恒定不变。连接好电路,闭合开关后两灯都不亮,他们用电压表先后测得Uab=Ubc=Ucd=0,Uad=3V。为进一步确认电路故障,他们先用导线将a、b连接起来,先后测得Ubc=Ucd=0;再用导线将b、c连接起来,先后测得Uab=0,Ucd近似等于3V;最后用导线将c、d连接起来,先后测得Uab=0,Ubc近似等于3V。则故障原因可能是( )
A.灯L1和灯L2都发生了断路
B.灯L2和开关S都发生了断路
C.灯L1和开关S都发生了断路
D.灯L1、灯L2和开关S都发生了断路
(2016·宁波)如图甲所示是一种
( http: / / www.21cnjy.com )家庭水箱水位测量装置示意图,电源电压18V保持不变,电压表量程0~15V,电流表量程0~3A,R0是阻值为10Ω的定值电阻,R1是长20cm、阻值为20Ω的电阻丝,滑片P把电阻丝与轻质弹簧的指针连在一起。圆柱体M长80cm,底面积为200cm2。当水位处于最高处时,M刚好浸没在水中,滑片P恰好在R1的最上端。轻质弹簧阻值不计,M全部露出水面前,弹簧的伸长长度ΔL始终与受到的拉力F成正比,如图乙所示。
(1)当水位下降时,电路中示数会随之减小的电表是________。
(2)当水位处于最高处时,电压表的示数为多少?
(3)当水位下降,圆柱体露出水面部分的长度为50cm时,电流表示数为多少?(g取10N/kg)
1.(2016·滨州)如图电路中,电源电压
( http: / / www.21cnjy.com )保持不变,当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表和电压表的示数变化情况分别为( )
A.电流表的示数变小,电压表的示数变大
B.电流表的示数变大,电压表的示数变小
C.电流表的示数变小,电压表的示数不变
D.电流表的示数变小,电压表的示数变小
第1题图
第2题图
2.(2016·湘潭)在“探
( http: / / www.21cnjy.com )究电流与电压关系”的实验中,分别用R1、R2两个电阻进行探究,并根据各自的实验数据绘制出如图所示的U-I关系图像,从图中可以看出R1与R2的大小关系是( )
A.R1>R2
B.R1=R2
C.R1<R2
D.无法确定
3.(2016·南昌)如图所示,已知R
( http: / / www.21cnjy.com )1=R2,当开关S1闭合、开关S掷到2时,电压表与电流表的示数分别为U1和I1,当开关S1断开、开关S由2掷到1的同时,将滑动变阻器的滑片移到最左端,电压表与电流表的示数分别为U2和I2,则以下判断正确的是( )
A.U1>U2,I1>I2
B.U1<U2,I1>I2
C.U1=U2,I1<I2
D.U1<U2,I1<I2
第3题图
第4题图
4.(2016·雅安)如图所示的电路中
( http: / / www.21cnjy.com ),电源电压6V保持不变,定值电阻R1阻值为5Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω,当开关S闭合,滑片P由b端向a端移动的过程中,以下说法正确的是( )
A.电压表的示数减小,电流表的示数减小
B.电压表示数与电流表的示数之比不变
C.当滑片移到中点时,电压表示数为1V
D.当滑片移到a端时,电流表示数为0.24A
(2015·宜昌)某导体中的电流与它两端的电压的关系如图所示,下列分析正确的是( )
第5题图
A.该导体的电阻随电压增大而增大
B.该导体的电阻随电流的增大而减小
C.当导体两端的电压为0时,电阻为0
D.当导体两端的电压为0时,电流为0
6.(2016·阜新)如图是一种自动测定
( http: / / www.21cnjy.com )油箱内油面高度的装置,R是滑动变阻器,它的金属滑片连在滑杆的右端,从电流表指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度。当油面上升时,电流表的示数________,定值电阻R0两端的电压________。(均填“变大”、“变小”或“不变”)
第6题图
第7题图
(2016·黔东南州)电阻甲与电阻乙串联在
( http: / / www.21cnjy.com )电路中,它们的电流和电压关系如图所示。当电路中电流为0.2A时,电阻乙的阻值为10Ω;当电路中的电流为0.5A时,电阻甲的阻值为________Ω,电路的总电阻为________Ω。
8.(2016·嘉兴、舟山)某兴趣小组为探究串联电路中总电阻与分电阻的关系,在拓展课中做了如下实验:
【实验步骤】
①按方案连接电路,闭合开关,用电流表测出电路中的电流I,并记录;
②用电压表分别测出R1、R2两端电压以及R1和R2两端总电压,并记录;
请你用笔画线代替导线,将电流表接入电路中。
【数据处理】
①数据处理时,有同学发现表中的一个数据有误,错误的数据是________;
第8题图
记录表
电流/A
电压/V
电阻/Ω
R1
0.2
2
R2
0.2
5
R总
0.2
3
②重新测量,根据所测的数据计算R1、R2和R总的值。
【得出结论】串联电路的总电阻等于各分电阻之和。
【交流表达】科学研究有时需要等效替代
( http: / / www.21cnjy.com )的方法,如在某实验中需要用到35Ω的电阻,现有阻值为15Ω、20Ω、50Ω的三个电阻,就可以选用其中的________两个电阻串联替代。
9.图甲是一个电子拉力计原理图。硬质弹
( http: / / www.21cnjy.com )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0~3V,ab是一根长为6cm的均匀电阻丝,阻值R1=30Ω,电源电压U=6V。
第9题图
(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
( http: / / www.21cnjy.com )F间的关系如图乙所示,若R0=45Ω,通过计算说明,开关S闭合后,当电压表指针指在0.8V处,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?
10.(2015·绍兴、义乌)图甲
( http: / / www.21cnjy.com )为升降机电路的部分原理图。电源电压恒为6V。R0为定值电阻,电压表量程为0~3V,压敏电阻R1的阻值与所受压力大小的关系如图乙所示。
第10题图
(1)压敏电阻不受压力时,电压表示数为2V,定值电阻R0的电功率为多少?
(2)在电路正常工作时,此压敏电阻能承受的最大压力为多少?
(3)在不改变电表的条件下,要增大压敏电阻的承压范围,应如何调整?(写出一条)
(4)若在升降机底板上放置一个物块,
( http: / / www.21cnjy.com )静止时电压表示数为U0,当升降机匀速下降时,电压表示数________(填“大于”、“等于”或“小于”)U0。
参考答案
第22课时 欧姆定律 电路计算
课前预热
考点1 1.正比 反比 2.I=U/R
考点2 1.同体性 2.同时性 3.统一性
【考点真题】1.D 2.(1)如图
(2)0.2 (3)20
考点3 R=U/I
考点4 平均值
考点5 1.断开 最大处 一上一下
【考点真题】3.25 2.5 4.(1)CD (2)B 5.D
6.C
课堂突破
例1 C 例2 (1)如图
(2)A (3)2.5 ① 第1次实验的电压不可能低至0.6V或第1次实验的电流不可能低至0.12A
(4)电阻 正 (5)5.1 (6)C 例3 (1)不变 不变 变大 (2)0.5 例4 C 例5 B
例6 (1)电压表 (2)当水位处于最
( http: / / www.21cnjy.com )高处时,R1接入电路的阻值为20Ω R总=R1+R0=20Ω+10Ω=30Ω I===0.6A U1=I1R1=IR1=0.6A×20Ω=12V (3)当圆柱体露出水面部分的长度为50cm时,它所受的浮力减小:ΔF浮=ρ水gSh高=1×103kg/m3×10N/kg×200×10-4m2×50×10-2m=100N 弹簧对圆柱体的拉力增加ΔF=ΔF浮=100N由图可知,当弹簧所受拉力增大100N时,弹簧伸长量ΔL增加10cm,即轻质弹簧指针从最高处下降10cm 此时变阻器接入电路的阻值为:R′1=20Ω-1Ω/cm×10cm=10Ω 电流表示数I′====0.9A
【变式拓展】1.C 2.(1)图略 (2)0.20 (3)不可行;运用欧姆定律时公式中的U和I是指同一导体,同一时刻的电流和电压
3.(1)b (2)①甲 ②
( http: / / www.21cnjy.com )串联电路中总电压等于各用电器两端的电压之和 (3)闭合开关S1,断开开关S2,测得电压表示数为U1;闭合开关S2,断开开关S1(或同时闭合S1S2),测得电压表示数为U2
校内作业
1.C 2.A 3.B 4.B 5.D
6.变大 变大
7.5 10
8.【实验步骤】
【数据处理】5 【交流表达】15Ω、20Ω
9.(1)30Ω (2)0
( http: / / www.21cnjy.com ) (3)I=U/(R0+R1)=6V/(45Ω+30Ω)=0.08A,RaP=UaP/I=0.8V/0.08A=10Ω,LaP/6cm=10Ω/30Ω,LaP=2cm,根据图像得:F=200N,由于aP两端的电压最大为2.4V,即ΔL最大为6cm,所以拉力器的量程为0-600N。
10.(1)0.04W (2)2500N (3)适当减小R0阻值(或减小电源电压或串联一个电阻) (4)等于(共50张PPT)
第二篇 物质科学(一)
第22课时 欧姆定律 电路计算
一、欧姆定律
考点1 解释欧姆定律的内容和数学表达式 b
(1)内容:通过导体中的电流,跟这段导体两端的电压成________,跟这段导体的电阻成_______。
(2)表达式:__________
电阻是导体的一种特性,不会因为电压、电流的改变而改变,因此电阻不与电压成正比,不与电流成反比。
正比
反比
I=U/R
考点2 应用欧姆定律解决简单的电学问题(不超过两个电阻的电路) c
使用欧姆定律的注意事项
(1)_______:即同一段导体或同一电路上的I、U、R;
(2)________:即同一时间,也就是电路在同一状态下的I、U、R;
(3)_________:即单位要统一,I、U、R的国际单位分别为安、伏和欧。
同体性
同时性
统一性
1.(2016·莆田)从欧姆定律可导出R=
,下列说法正确的是
(
)
A.当电压为0时,电阻为0
B.当电流增大2倍时,电阻减小2倍
C.当电压增大2倍时,电阻增大2倍
D.不管电压或电流如何变化,电阻不变
D
2.(2016·衢州)小柯用如图甲电路进行实验。
(1)请在图甲中导线AB上用箭头标出通电后导线AB中的电流方向。
(2)闭合开关后,电流表的示数如图乙,则通过灯泡L的电流为
安。
(3)图丙为通过电阻R的电流与它两端电压的关系图,
则R的阻值为____欧。
0.2
20
二、用电压表和电流表测量导体的电阻
考点3 说明伏安法测量电阻的实验原理 b
原理:_____________。
考点4 绘制伏安法测量电阻的电路图 b
伏安法测电阻的电路图:如图所示。
减少误差的方法:多次测量取______
R=U/I
平均值
考点5 应用电压表和电流表测量导体的电阻 c
(1)电路连接:连接电路时开关_______;闭合开关前,滑动变阻器的阻值移到__________;滑动变阻器接线______________。
(2)通过调节滑动变阻器,测得多组U、I的值,根据公式求出对应的R,再求平均值作为待测电阻的阻值。
考点6 收集和整理实验数据得出实验结论 b
断开
最大处
一上一下
★3.(2016·内江)在相距20km的甲、乙两地之间有两条输电线,已知每1m输电线的电阻为0.01Ω。现输电线在某处发生短路,为确定短路位置,检修员利用电压表、电流表和电源接成如图所示电路进行检测,当电压表的示数为1.5V时,电流表示数为30mA。则短路处距甲地一条输电线的电阻为
Ω,短路位置距甲地的距离为
km。
25
2.5
4.(2016·台州)为了研究通过导体的电流与导体两端的电压的关系,小晨设计了图甲所示的电路。电源电压恒为6V,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器。
(1)闭合开关后,移动滑片P,发现两电表示数始终如图乙所示,原因是将滑动变阻器的____(填字母)两个接线柱接入了电路。
CD
(2)改正错误后,小晨继续实验,将有关实验数据标记在图丙上。分析图丙可知,他所选择的滑动变阻器的规格是____(选填字母)。
A.10Ω 2A
B.25Ω 2A
C.50Ω 0.5A
B
三、串联电路和并联电路
考点7 概述串联电路的电流和电压的特点;概述并联电路的电流和电压的特点 b
串联
并联
电路图
电流
I=I1=I2
I=I1=I2=…=In
I=I1+I2
I=I1+I2+…+In
电压
U=U1+U2
U=U1+U2+…+Un
U=U1=U2
U=U1=U2=…=Un
串联
并联
电阻
R=R1+R2
R=R1+R2+…+Rn若电阻均为r,则R=nr
若电阻均为r,则
电压与电流分配关系
5.(2016·金华)如图是研究并联电路电流特点的实物图。电源电压保持不变,先同时闭合开关S和S1,两灯均发光,观察并记录电流表示数后,断开开关S1,此时
(
)
A.甲表示数不变,乙表示数变大
B.甲表示数变小,乙表示数变大
C.甲表示数变大,乙表示数不变
D.甲表示数变小,乙表示数不变
D
★6.
(2015·广东)如图1所示是电阻甲和乙的I-U图像,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2V时,R甲=0.4Ω
C.如图2所示,当开关闭合,电路电流为0.2A时,电路总电阻是15Ω
D.如图3所示,当开关闭合,电源电压为2V时,电路总电流为0.4A
C
高频点1 欧姆定律的应用
★例1 (2016·扬州)小明在医院看到一种输液报警器(如图甲),当管内药液流完时,电铃发声,报警器内部有一可变电阻,当输液管内有液体时,电阻大,
无液体时,电阻小,电路如图乙所示,则当闭合开关报警器工作时,分析正确的是
(
)
C
A.输完药液时,电流表示数变小
B.输完药液时,电压表示数变小
C.输完药液时,电铃响的原因是其两端电压变大,
电铃正常工作
D.未输完药液时,电铃不响是因为没有电流通过
C
1.(2016·咸宁)在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S后,将滑动变阻器滑片P向左移动时,以下说法正确的是
(
)
A.两电流表示数的差值变小
B.电压表V示数与电流表A1示数的比值不变
C.电压表V示数与电流表A2示数的比值不变
D.电压表V示数与电流表A2示数的乘积变大
高频点2 探究电流与电压、电阻的关系
★例2 (2016·重庆)小薇和小亮两位同学在“探究电流与电压的关系”的实验中,电源使用两节新干电池,滑动变阻器R′的规格是“20Ω 2A”。
(1)如图甲所示是小薇画出的电路图,小亮进行实物连线如图乙所示,请你在虚线框内把电路图补画完整(要求所补画的元件与实物电路对应)。
(2)开关闭合前,小亮发现电流表的指针在零刻度线左端,如图丙所示,其原因是
(填“A”或“B”)。
A.电流表没调零 B.电流表正负极接反了
A
(3)确认电路无误后,闭合开关进行实验,第4次实验时电流表示数为0.5A,电压表示数如图丁所示,记为____V;他们记录的数据如表所示,老师指出其中一组数据有拼凑的嫌疑,你认为是第____组(填写实验序号),理由是
;
2.5
①
第1次实验的电压不可能低至
0.6V或第1次实验的电流不可能低至0.12A
实验序号
①
②
③
④
电压/V
0.5
1.2
1.8
电流/A
0.10
0.24
0.34
0.5
(4)排除有拼凑嫌疑的数据后,分析数据可以提到的结论是:在
不变时,通过导体的电流与导体两端的电压成
比;
电阻
正
(5)小薇利用实验数据还计算出定值电阻R的阻值为____Ω(结果保留一位小数);
(6)以下实验与“探究电流与电压的关系”进行多次测量的目的不相同的是____。
A.探究影响滑动摩擦力大小的因素
B.探究杠杆的平衡条件
C.刻度尺测物体的长度
C
5.1
2.(2016·丽水)小科同学用如图甲电路测导体电阻Rx。
(1)请用笔画线代替两根导线,将电路连接完整(导线不能交叉)。
【答案】图略
(2)规范连接电路后闭合开关,调节滑动变阻器进行多次测量,并记录数据如下表,请根据图乙把表中所缺数据填写完整。
实验序号
电压/V
电流/A
1
1.5
0.16
2
2.0
3
2.5
0.24
(3)小科同学根据上表求出电压的平均值和电流的平均值,再运用欧姆定律求出电阻的平均值。请判断该方法是否可行,并说明理由。
。
不可行;运用
欧姆定律时公式中的U和I是指同一导体,同一时
刻的电流和电压
0.20
高频点3 串并联电路的特点
例3
如图甲所示,是研究小组的同学自制的简易电子秤原理图,它利用电压表的示数来测物体的质量,托盘、弹簧上端和滑动变阻器滑片固定在一起,托盘和弹簧的质量不计,弹簧置于绝缘底座上。不计摩擦,弹簧始终在弹性限度内,电源电压恒定。
当盘中没有放物体时,滑片P在滑动变阻器的最上端,电压表的示数为0。当称量物体的质量时,滑片P在物体对电子秤的压力作用下向下端滑动,此过程中:
(1)变阻器连入电路的电阻________,电流表的示数________,电压表的示数________(填“变大”、“变小”或“不变”);
不变
不变
变大
(2)经研究分析得出被测物体的质量与电压表的示数满足如乙图所示的关系,这样把电压对应的质量刻在电压表的刻度盘上,就可以直接读出被测物体的质量。若电压表的示数为1V,则被测物体的质量是_______kg。
0.5
3.(2016·金华)拓展性学习小组的同学合作进行探究“串联电路的电压特点”设计了图Ⅰ电路,并连接了图Ⅱ电路。
(1)图Ⅱ的实验电路连接中有一处错误,无法完成实验。连接错误的导线是____(填“a”、“b”或“c”)。
(2)正确连接后,继续实验,
根据测得的实验数据,
绘制了如图Ⅲ所示的曲线图。
b
①图Ⅲ中甲、乙两条曲线是根据图Ⅰ电路测得的实验数据所绘制的曲线,其中与图Ⅰ电路中电压表V1对应的曲线是____(填“甲”或“乙”)。
②已知电源电压恒为6V,根据探究目的分析图Ⅲ中
的曲线,得出的实验结论是
。
甲
串联电路中总电压等
于各用电器两端的电压之和
(3)拓展探究:同学们根据串联电路的特点,重新设计了如图Ⅳ电路(电源电压未知)利用电压表和定值电阻R0(已知阻值)测量未知定值电阻Rx的阻值,闭合开关S后,接下来的操作是
(只需写出操作过程和
测量的科学量,不需
要写出表达式)。
闭合开关S1,断开开关S2,测
得电压表示数为U1;闭合开关S2,断开开关S1(或同时
闭合S1S2),测得电压表示数为U2
【提醒】由电路图可知,定值电阻R与滑动变阻器串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,设出滑片移动前后电路中的电流,根据欧姆定律表示出电压表示数的变化,然后得出答案。
★例4 (2016·株洲)在如图的电路中,电源电压保持不变,R为定值电阻,
闭合开关S后,将滑动变阻
器的滑片P从最右端移到中
间某个位置,电压表和电
流表的示数分别变化了
ΔU和ΔI,下列分析正确
的是
(
)
C
A.
变大
B.
变小
C.
不变
D.
先变小后变大
【提醒】当电压表所测的那部分电路断路,电压表与电路串联,分担电源电压,要注意辨别。
★例5 某实验小组连接了如图所示的串联电路,电源电压为3V恒定不变。连接好电路,闭合开关后两灯都不亮,他们用电压表先后测得Uab=Ubc=Ucd=0,Uad=3V。为进一步确认电路故障,他们先用导线将a、b连接起来,先后测得Ubc=Ucd=0;再用导线将b、c连接起来,先后测得Uab=0,Ucd近似等于3V;
最后用导线将c、d连接起来,
先后测得Uab=0,Ubc近似等于3V。
则故障原因可能是
(
)
A.灯L1和灯L2都发生了断路
B.灯L2和开关S都发生了断路
C.灯L1和开关S都发生了断路
D.灯L1、灯L2和开关S都发生了断路
B
★例6
(2016·宁波)如图甲所示是一种家庭水箱水位测量装置示意图,电源电压18V保持不变,电压表量程0~15V,电流表量程0~3A,R0是阻值为10Ω的定值电阻,R1是长20cm、阻值为20Ω的电阻丝,滑片P把电阻丝与轻质弹簧的指针连在一起。圆柱体M长80cm,底面积为200cm2。当水位处于最高处时,M刚好浸没在水中,滑片P恰好在R1的最上端。轻质弹簧阻值不计,M全部露出水面前,弹簧的伸长长度ΔL始终与受到的拉力F成正比,如图乙所示。
(1)当水位下降时,电路中示数会随之减小的电表是
。
(2)当水位处于最高处时,电压表的示数为多少?
(3)当水位下降,圆柱体露出水面部分的长度为50cm时,电流表示数为多少?(g取10N/kg)
电压表
【答案】(2)当水位处于最高处时,R1接入电路的阻
值为20Ω R总=R1+R0=20Ω+10Ω=30Ω
I=
U1=I1R1=IR1=0.6A×20Ω=12V
(3)当圆柱体露出水面部分的长度为50cm时,它所受的浮力减小:ΔF浮=ρ水gSh高=1×103kg/m3×10N/kg×200×10-4m2×50×10-2m=100N 弹簧对圆柱体的拉力增加ΔF=ΔF浮=100N由图可知,当弹簧所受拉力增大100N时,弹簧伸长量
ΔL增加10cm,即轻质弹簧指针从最高处下降10cm
此时变阻器接入电路的阻值为:
R′1=20Ω-1Ω/cm×10cm=10Ω
电流表示数I′=
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1.(2016·滨州)如图电路中,电源电压保持不变,当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表和电压表的示数变化情况分别为
(
)
A.电流表的示数变小,
电压表的示数变大
B.电流表的示数变大,
电压表的示数变小
C.电流表的示数变小,
电压表的示数不变
D.电流表的示数变小,
电压表的示数变小
C
第1题图
2.(2016·湘潭)在“探究电流与电压关系”的实验中,分别用R1、R2两个电阻进行探究,并根据各自的实验数据绘制出如图所示的U-I关系图像,从图中可以看出R1与R2的大小关系是
(
)
A.R1>R2
B.R1=R2
C.R1<R2
D.无法确定
A
第2题图
3.(2016·南昌)如图所示,已知R1=R2,当开关S1闭合、开关S掷到2时,电压表与电流表的示数分别为U1和I1,当开关S1断开、开关S由2掷到1的同时,将滑动变阻器的滑片移到最左端,电压表与电流表的示数分别为U2和I2,则以下判断正确的是
(
)
A.U1>U2,I1>I2
B.U1<U2,I1>I2
C.U1=U2,I1<I2
D.U1<U2,I1<I2
B
第3题图
4.(2016·雅安)如图所示的电路中,电源电压6V保持不变,定值电阻R1阻值为5Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω,当开关S闭合,滑片P由b端向a端移动的过程中,以下说法正确的是
(
)
A.电压表的示数减小,电流表的示数减小
B.电压表示数与电流表的示数之比不变
C.当滑片移到中点时,
电压表示数为1V
D.当滑片移到a端时,
电流表示数为0.24A
B
第4题图
★5.(2015·宜昌)某导体中的电流与它两端的电压的关系如图所示,下列分析正确的是
(
)
A.该导体的电阻随电压增大而增大
B.该导体的电阻随电流的增大而减小
C.当导体两端的电压为0时,电阻为0
D.当导体两端的电压为0时,电流为0
D
6.(2016·阜新)如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置,R是滑动变阻器,它的金属滑片连在滑杆的右端,从电流表指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度。当油面上升时,电流表的示数
,定值电阻R0两端的电压
。(均填“变大”、“变小”或“不变”)
变大
第6题图
变大
★7.(2016·黔东南州)电阻甲与电阻乙串联在电路中,它们的电流和电压关系如图所示。当电路中电流为0.2A时,电阻乙的阻值为10Ω;当电路中的电流为0.5A时,电阻甲的阻值为____Ω,电路的总电阻为____Ω。
5
10
第7题图
8.(2016·嘉兴、舟山)某兴趣小组为探究串联电路中总电阻与分电阻的关系,在拓展课中做了如下实验:
【实验步骤】
①按方案连接电路,闭合开关,用电流表测出电路中的电流I,并记录;
②用电压表分别测出R1、R2两端电压以及R1和R2两端总电压,并记录;
请你用笔画线
代替导线,将
电流表接入电路中。
第8题图
【数据处理】
①数据处理时,有同学发现表中的一个数据有误,错误的数据是____;
5
第8题图
记录表
电流/A
电压/V
电阻/Ω
R1
0.2
2
R2
0.2
5
R总
0.2
3
②重新测量,根据所测的数据计算R1、R2和R总的值。
【得出结论】串联电路的总电阻等于各分电阻之和。
【交流表达】科学研究有时需要等效替代的方法,如在某实验中需要用到35Ω的电阻,现有阻值为15Ω、20Ω、50Ω的三个电阻,就可以选用其中的
两个电阻串联替代。
15Ω、20Ω
9.图甲是一个电子拉力计原理图。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0~3V,ab是一根长为6cm的均匀电阻丝,阻值R1=30Ω,电源电压U=6V。
(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。
30Ω
第9题图
0
(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=45Ω,通过计算说明,开关S闭合后,当电压表指针指在0.8V处,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?
【答案】I=U/(R0+R1)=6V/(45Ω+30Ω)=0.08A
RaP=UaP/I=0.8V/0.08A=10Ω
LaP/6cm=10Ω/30Ω LaP=2cm
根据图像得:F=200N
由于aP两端的电压最大为2.4V,即ΔL最大为6cm,所以拉力器的量程为0-600N。
10.(2015·绍兴、义乌)图甲为升降机电路的部分原理图。电源电压恒为6V。R0为定值电阻,电压表量程为0~3V,压敏电阻R1的阻值与所受压力大小的关系如图乙所示。
(1)压敏电阻不受压力时,电压表示数为2V,定值电阻R0的电功率为多少?
第10题图
(2)在电路正常工作时,此压敏电阻能承受的最大压力为多少?
(3)在不改变电表的条件下,要增大压敏电阻的承压范围,应如何调整?(写出一条)
(4)若在升降机底板上放置一个物块,静止时电压表示数为U0,当升降机匀速下降时,电压表示数______(填“大于”、“等于”或“小于”)U0。
等于
【答案】(1)0.04W (2)2500N
(3)适当减小R0阻值(减小电源电压或串联一个电阻)第24课时 欧姆定律 电路计算(二)
1.(2016·宁夏)小明对中考
( http: / / www.21cnjy.com )体育测试使用的身高测量仪感兴趣,为了了解它的测量原理,他尝试设计了如图所示的四个电路,其中能够实现身高越高、电压表示数越大的电路是( )
2.(2015·资阳)如图所示是酒精
( http: / / www.21cnjy.com )浓度检测仪及其原理图,它实际上是由一节干电池(电压不变)、一个气敏电阻R2(相当于阻值随酒精气体浓度变化的变阻器,酒精浓度越大阻值越小)与定值电阻R1及一个电压表组成。驾驶员呼出的酒精气体浓度越大,则( )
第2题图
A.气敏电阻R2的阻值越大,电压表的示数越大
B.通过电阻R2的电流越小,电压表的示数越大
C.通过电阻R1的电流越大,电阻R2两端电压越小
D.气敏电阻R2的阻值越大,通过电阻R1的电流越大
3.(2016·岳阳)如图是自动测量
( http: / / www.21cnjy.com )油箱的油量装置图。其中R′是定值电阻,R是弧形变阻器,它的金属滑片P是杠杆的一端,下列判断正确的是( )
第3题图
A.油量表是电压表改装而成的B.R和R′是并联的
C.油位越高,通过R的电流越大D.油位越低,R两端的电压越小
4.(2016·厦门)公共场所严禁吸烟。小明设计了一种简易烟雾报警控制器如图所示。电路中R0为定值电阻,R为光敏电阻,其阻值随光照强度的增大而减小,烟雾增大到一定程度使电压表的指针偏转到某区域时出发报警系统。以下做法能使控制器在烟雾较淡时就触发报警的是( )
第4题图
A.改接大量程
B.增大激光强度
C.减少R0阻值
D.减小电源电压
(2015·广东)如图所示,已知电源电压为3V,当闭合开关后发现电压表的读数为3V,可能出现的故障是( )
第5题图
A.灯L2断路
B.灯L1断路
C.灯L2短路
D.开关接触不良
6.(2015·邵阳)小梅同学设计
( http: / / www.21cnjy.com )了如图所示的汽车有害尾气排放检测电路。其中,R为气敏电阻,它的阻值随有害尾气浓度的增大而变小,电源电压恒定不变,R0为定值电阻。闭合开关,当有害尾气浓度增大时( )
第6题图
A.电压表示数变大,电流表示数变大
B.电压表示数变小,电流表示数变小
C.电压表示数变大,电流表示数变小
D.电压表示数变小,电流表示数变大
(2016·南宁)如图所示的电路中
( http: / / www.21cnjy.com ),电源电压保持不变,R1=20Ω。闭合开关S,移动滑动变阻器R2的滑片P到中点c时,电流表的示数为0.4A;移动滑片P到最左端a时,电流表的示数为0.3A,则电源电压和滑动变阻器的最大阻值分别为( )
第7题图
A.6V 20Ω
B.12V 20ΩC.6V 30Ω
D.12V 30Ω
(2016·枣庄)某学习小组在一
( http: / / www.21cnjy.com )次实验中利用电压表和电流表测量出了多组数据,并记录如表中,请根据表中给出的数据,分析判断出他们实验时所使用的电路图可能是( )
U/V
3.0
2.5
2.0
1.8
1.5
1.3
I/A
0.20
0.30
0.40
0.44
0.50
0.54
(2016·内江)如图
( http: / / www.21cnjy.com )所示的电路中,R0为滑动变阻器,R1、R2为定值电阻,且R1<R2,E为电压恒定的电源。当开关S闭合后,滑动变阻器的滑片P向右滑动时,流过三个电流表A0、A1、A2的电流将发生变化,其变化量的大小(绝对值)分别为ΔI0、ΔI1、ΔI2;电阻R0、R1、R2两端的电压也发生变化,其变化量的大小(绝对值)分别为ΔU0、ΔU1、ΔU2。则下列说法中正确的是( )
第9题图
A.ΔU0>ΔU1>ΔU2B.ΔI0>ΔI1>ΔI2
C.ΔU0=ΔU1>ΔU2D.ΔI0<ΔI1<ΔI2
10.在如图的电路中,电源两端的电压保持不变,闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P由图示位置向左端滑动的过程中,下列判断正确的是( )
第10题图
A.电流表A1示数变大
B.电流表A2示数变小
C.电压表V和电流表A2的示数之比保持不变
D.电压表V示数变大
11.(2016·乐山)巨
( http: / / www.21cnjy.com )磁电阻(GMR)效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象。如图是巨磁电阻特性原理示意图,GMR是巨磁电阻,电源电压恒定,当开关S1、S2都闭合时,滑动变阻器滑片P向左滑动时,电流表示数将________(填“变大”、“变小”或“不变”),指示灯的亮度将_______(填“变亮”、“变暗”或“不变”)。
第11题图
12.(2016·泉州)如图甲所
( http: / / www.21cnjy.com )示的电路中,电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关S后,在移动滑片P的过程中,电流表的示数I与R的阻值关系如图乙所示,电压表的示数U与R的阻值关系如图丙所示,则R0的阻值为________Ω,电源电压为________V。
第12题图
13.(2016·宁波)小科用如图
( http: / / www.21cnjy.com )甲所示的实验仪器探究“电流与电阻的关系”,滑动变阻器的规格为“10Ω 1A”,AB间接入的定值电阻的阻值为25Ω。
第13题图
【实验步骤】
①连接电路:完成图甲中的连线,使滑动变阻器接入电路的阻值最大;
②闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为3.0V,读出电流表示数并记录,此时滑片P在中点附近;
③断开开关,在AB间换接20Ω的定值电阻;
④闭合开关,读出电流表示数并记录;
⑤断开开关,在AB间分别换接15Ω、10Ω和5Ω的定值电阻,依次重复步骤④。
【实验数据】
电阻R/Ω
25
20
15
10
5
电流I/A
0.12
0.14
0.16
0.20
★
AB间接5Ω的定值电阻时,电流表示数如图乙所示,则表中“★”处的数值为________。
【数据分析】小科找不出上述数据的定量关系。而其他同学都通过实验得出了“电压不变时,通过导体的电流与这段导体的电阻成反比”的正确结论。
【实验反思】
(1)小科得不到正确结论的原因是______________________________,需要重新实验。
(2)根据小科的实验数据,通过进一步
( http: / / www.21cnjy.com )分析计算可以发现,当AB间的阻值变小时,电池组两端的电压将________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(2016·宁夏)物理知识的应用
( http: / / www.21cnjy.com )无处不在,如图所示,甲乙两地相距L千米,两地之间沿直线架设了两条输电线,输电线每千米的电阻是R0,现输电导线某处发生了短路,为了尽快确定短路位置,及时修复供电,机智的检修员在甲地利用实验室常用的电学仪器,根据伏安法进行了检测,并根据检测数据确定了短路位置距甲地的距离s。
(1)请你在甲处的虚线框内把检测需要的仪器与两条输电线连接起来,组成检测电路。(所需仪器用元件符号表示)
第14题图
(2)请根据所学过的电学知识,推导求出短路位置距甲地的距离s=________(用已知量、检测量表示,检测电路导线的电阻忽略不计)。
15.为反对浪费,响应“光盘行动”,小
( http: / / www.21cnjy.com )明为自助餐厅的餐桌设计了“光盘仪”。餐盘放在载盘台上,若盘内剩余食物的质量达到或超过规定位,人一旦离开餐桌,提示器就会发出提示音,其原理图如图所示。电源电压3V不变,提示器的电阻R0恒为50欧姆,传感器R1的阻值随载盘台所载质量变化的关系如下表所示。开关S闭合后,问:
第15题图
载盘台所载质量m/g
100
110
120
130
140
150
160
…
传感器R1/Ω
100
90
80
70
60
50
40
…
(1)根据表中数据,当载盘台所载质量是100
g时,R1的阻值是多少?电路中的电流是多少?
(2)在第(1)问的基础上,通电5s,电流通过R1产生的热量是多少?
(3)当电路中的电流达到0.03
A时,提示器会发出提示音,若空餐盘质量为100
g,此时盘内剩余食物的质量是多少?
第24课时 欧姆定律 电路计算(二)
1.B 2.C 3.C 4.C 5.A 6.D 7.B 8.D
9.B 10.C
11.变大 变亮
12.10 12
13.【实验步骤】如图所示
【实验数据】0.26 【实验反思】(1)小科实验时未控制电阻两端的电压不变 (2)变小
14.(1)
(2)
15.(1)由表可知,R1=10
( http: / / www.21cnjy.com )0Ω R=R1+R0=100Ω+50Ω=150Ω 电路中的电流I===0.02A (2)电流通过R1产生的热量:Q=I2R1t=(0.02A)2×100Ω×5s=0.2J (3)当电路中的电流达到0.03A时 R′===100Ω R′1=R′-R0=100Ω-50Ω=50Ω 查表可知,载盘台所载质量为150g 剩余食物的质量m食=150g-100g=50g