课件76张PPT。第 21 讲 电路探秘——欧姆定律第二部分 物质科学(一)专题一 欧姆定律专题二 伏安法测电阻内容索引实验探究与学科素养专题三 串联电路和并联电路专题一 欧姆定律返回基础知识1.欧姆定律：德国物理学家欧姆在大量实验的基础上，得出了电流、电压跟电阻的关系：一段导体中的电流，与该段导体两端的 成正比，与该段导体的 成反比，这个实验结论叫做欧姆定律。
2.欧姆定律的数学表达式： ；变形式： 或U＝IR。梳理电压电阻3.对于欧姆定律的数学表达式及变形式的理解：
(1) 表示电阻与电压、电流之间的关系，不可以说导体的电阻与这段导体两端的电压成正比，与通过这段导体中的电流成反比，因为导体的电阻是导体本身的一种性质，跟电流、电压的大小无关。
(2)U＝IR表示电压与电阻、电流之间的关系，不可以说导体两端的电压与导体中的电流、导体的电阻成正比，因为电压是形成电流的原因。
(3)公式中的I、U和R必须是在同一段电路中，已知任意的两个量就可求另一个量，计算时三者的单位分别是安培、伏特、欧姆。命题点1 欧姆定律的内容和数学表达式
1.(2017·绥化)德国物理学家欧姆，从1825年开始研究电流与电源及导线长度的关系，并于1826年归纳出了今天所称的欧姆定律，即：导体中的电流，跟导体两端的电压成 ，跟导体的电阻成 。12345答案 命题规律探究正比反比2.(2016·桂林)甲、乙两电阻的电流与电压关系如图所示，由图可知，通过同一电阻的电流与它两端的电压成 (选填“正比”或“反比”)，阻值R甲 R乙。(选填“＞”、“＝”或“＜”)解析 由图可知，电流与电压的变化图象中，都是过原点的斜向上的直线，说明通过同一电阻的电流与它两端的电压成正比；
从图象中数据可以看出，当电压一定时，通过甲电阻的电流大，答案 解析正比＜12345命题点2 应用欧姆定律解决简单的电学问题
3.如图所示，R1的电阻是30Ω，R2的电阻是20Ω，闭合开关S，断开开关S1时的电流表的示数是0.3A，再闭合开关S1时电流表的示数是( )
A.0.3A B.0.5A C.0.6A D.0.2A答案 解析12345解析 (1)当开关S1断开时，电路为R2的简单电路，电流表测通过的电流，由I＝ 可得，电源的电压：U＝I2R2＝0.3A×20Ω＝6V；12345命题点2 应用欧姆定律解决简单的电学问题
3.如图所示，R1的电阻是30Ω，R2的电阻是20Ω，闭合开关S，断开开关S1时的电流表的示数是0.3A，再闭合开关S1时电流表的示数是( )
A.0.3A B.0.5A C.0.6A D.0.2A答案 B12345答案 解析命题点3 应用欧姆定律的公式变形来解决一些问题
4.(2016·营口)如图所示是一种自动测定油箱内油高度的油量表(是由量程为0～0.6A的电流表改装而成)，金属杠杆的右端是滑动变阻器的滑片。从油量表指针所指的刻度，就可以知道油箱内油面的高度。电源电压为12V，定值电阻R0的作用是 ；当油箱
油面下降时，油量表的示数将 (选填“增
大”、“减小”或“不变”)；油箱装满油时，
油量表为最大值(即电流表达到最大值，此时滑
动变阻器的触头在某一端)，则R0的值是 Ω。12345解析 (1)由电路图可知，电路中如果没有定值电阻R0，则当滑动变阻器滑片P滑到下端时，电路会短路，会损坏油量表与电源，由此可见，定值电阻R0的作用是：保护电路，避免短路；
(2)由图知，当油箱中的油面下降时，浮标下降，杠杆的右端上升，滑动变阻器接入电路的阻值会变大，电源电压不变，由I＝ 可知，油量表(电流表)的示数会减小；
(3)当油箱装满汽油时，滑动变阻器接入电路中的电阻为0，电路为R0的简单电路，此时电路中的电流最大为I＝0.6A，则R0的阻值：
＝20Ω。12345答案 解析命题点3 应用欧姆定律的公式变形来解决一些问题
4.(2016·营口)如图所示是一种自动测定油箱内油高度的油量表(是由量程为0～0.6A的电流表改装而成)，金属杠杆的右端是滑动变阻器的滑片。从油量表指针所指的刻度，就可以知道油箱内油面的高度。电源电压为12V，定值电阻R0的作用是 ；当油箱
油面下降时，油量表的示数将 (选填“增
大”、“减小”或“不变”)；油箱装满油时，
油量表为最大值(即电流表达到最大值，此时滑
动变阻器的触头在某一端)，则R0的值是 Ω。保护电路减小2012345答案 解析5.(2017·天水)如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1＝10Ω。闭合开关S，移动滑动变阻器R2的滑片P到最右端b时，电流表的示数为0.6A；移动滑片P到最左端a时，电流表的示数为0.2A。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 10Ω D.12V 10Ω12345123455.(2017·天水)如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1＝10Ω。闭合开关S，移动滑动变阻器R2的滑片P到最右端b时，电流表的示数为0.6A；移动滑片P到最左端a时，电流表的示数为0.2A。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 10Ω D.12V 10ΩA返回解析答案12345专题二 伏安法测电阻返回基础知识1.原理：用电压表测出导体两端的电压，用电流表测出通过这个导体的电流，利用公式R＝ 可以计算出这个导体的电阻。
2.电路图：梳理3.伏安法测电阻的实验：
(1)按照“伏安法测电阻”的电路图连接电路，开关处于 状态，滑动变阻器连入电路中的电阻处于 值。断开最大(2)闭合开关，移动滑片到三个不同位置，记下相应的电流表和电压表的示数。(3)根据公式R＝ ，计算出每次实验对应的电阻值。多次测量求 ，即为该导体的电阻。平均值特别提醒
(1)要根据导体电阻大小的估计及电源电压，选择电压表、电流表合适的量程，也可以先选择较大的量程，再用试触法选择合适的量程；
(2)闭合电路前，应检查“接线柱”连接是否正确。命题点1 伏安法测电阻的实验原理
1.(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关系图象，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.无法确定答案 解析命题规律探究. .12345命题规律探究解析 由U—I图象(见下图)得出：当R1与R2两端电压相同时，I1＜I2，电压一定时，导体中通过的电流与电阻成反比，因此R1＞R2。12345答案 解析命题规律探究. .命题点1 伏安法测电阻的实验原理
1.(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关系图象，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A123452.如图所示，R1＝10Ω，开关闭合后电流表的示数是0.2A，电压表的示数是4V，R2的电阻为 Ω。答案 解析2012345命题点2 绘制伏安法测电阻的电路图、应用伏安法测导体的电阻
3.(2017·贵港)用伏安法测电阻，实验电路如图甲所示。12345(1)连接电路时，开关应该是
的。
解析 在连接电路时开关应该处于断开状态；答案 解析断开12345答案 解析(2)大山同学在实验中的某次测量，电压表与电流表的读数如图乙所示，则此时待测电阻的阻值为 Ω。请你根据图甲的电路图，在图丙中用笔画线代替导线帮大山同学连接实物图(导线不能交叉)。12345解析 由图乙可知，通过小灯泡的电流I＝0.3A，小灯泡两端的电压U＝2.4V，此时小灯泡灯丝的电阻值 ；由图乙可知，电压表的量程为0～3V；电流表的量程为0～0.6A；将电流表、被测电阻以及滑动变阻器串联连接，电压表并联在被测电阻两端；滑动变阻器按一上一下的原则接线，如下图所示：答图1答图212345答案 解析(2)大山同学在实验中的某次测量，电压表与电流表的读数如图乙所示，则此时待测电阻的阻值为 Ω。请你根据图甲的电路图，在图丙中用笔画线代替导线帮大山同学连接实物图(导线不能交叉)。8答案 如答图1 12345答案 解析(3)实验中，如果电压表突然损坏，已知滑动变阻器
的最大阻值为R，被测电阻的阻值为Rx，电源电压
保持不变，但电源电压未知，请你利用剩下的器
材测出Rx，先在右边方框内画出此时的实验电路图，
再简要写出实验过程和计算Rx的表达式。
①实验过程： _______________________________________________
_______________________________________________________________________________________；12345解析 如果电压表突然损坏，已知滑动变阻器的最大阻值为R，电源电压保持不变，画出此时的实验电路图如答图2：
实验步骤：a.测量时，先将滑片移至最右端，测出此时的电流I1，则电源电压U＝I1Rx；
b.将滑片移至最左端，测出此时的电流I2，则电源电压U＝I2Rx＋I2R。答图212345答案 解析(3)实验中，如果电压表突然损坏，已知滑动变阻器
的最大阻值为R，被测电阻的阻值为Rx，电源电压
保持不变，但电源电压未知，请你利用剩下的器
材测出Rx，先在右边方框内画出此时的实验电路图，
再简要写出实验过程和计算Rx的表达式。
①实验过程： _______________________________________________
_______________________________________________________________________________________； 答图2 a.测量时，先将滑片移至最右端，测出此时的电流I1，则电源电压U＝I1Rx； b.将滑片移至最左端，测出此时的电流I2，则电源电压U＝I2Rx＋I2R 12345答案 解析②Rx的表达式：Rx＝ 。123454.(2016·邵阳)小青同学在家里发现了一个废弃的定值电阻，把它带到学校实验室，检查完好后，再对它进行电阻的测量。
(1)连接电路时，开关应处于 (选填“断开”或“闭合”)状态。
解析 连接电路时，为保护电路元件，开关应断开；断开答案 解析12345(2)如图，完成电路连接后，闭合开关，发现电压表的指针反向偏转，
请指出造成该现象的原因是_______________________。
解析 闭合开关，发现电压表的指针反向偏转，说明电压表正负接线柱接反了；答案 解析电压表正负接线柱接反了12345(3)改接电路并检查无误后进行实验，如表是记录的实验数据。通过计算，该定值电阻的阻值约是 Ω。(计算结果保留一位小数)答案 解析5.312345(4)在上一小题的计算中，小青同学发现三次算得的电阻值并不相同，这种情况主要是因为持续通电电阻的 (选填“长度”“横截面积”或“温度”)发生变化，影响了它的阻值大小。
解析 小青同学发现三次算得的电阻值并不相同，这种情况主要是因为持续通电，电阻的温度发生了变化，影响了它的阻值大小。答案 解析温度12345命题点4 收集和整理实验数据得出实验结论
5.(2017·青岛)回归实验和探究(请将下列实验报告中的空缺部分填写完整)。
用伏安法测量小灯泡的电阻：12345答案 解析12345解析 (1)原变阻器将上面两个接线柱接入了电路中，应改为“一上一下”接入电路中，如下左图所示。(2)先规定标度，再根据表中数据，用描点法作图，如上右图所示。
(3)将实验中的小灯泡换成定值电阻，为了减小误差，应多次测量电压及电流的值，算出电阻，最后求出电阻的平均值。12345平均值返回解析答案12345专题三 串联电路和并联电路返回基础知识1.串联电路和并联电路的特点：梳理2.串联电路特点的理解：
(1)串联电路只有一条电流通过，所以通过一个用电器的电流与通过其它用电器的电流相等。
(2)串联电路中串联的导体越多，相当于增加了导体的长度，所以串联后的总电阻增大，比其中的任何一个导体的电阻都大。
(3)串联电路中，各部分导体分担着电压，所以电路两端的总电压等于各串联导体两端的电压之和。3.并联电路特点的理解：
(1)并联电路干路中的电流从分支点流入各条支路中，干路中的电流等于各支路电流之和。
(2)并联电路是各支路并列地接入电路中，所以各支路两端的电压均相等，都等于总电压。
(3)并联电路中，并联的导体越多，相当于增大了导体的横截面积，所以并联后的总电阻减小，比其中的任何一个导体的电阻都小。12答案 解析命题规律探究34命题点1 串联电路的电流和电压的特点
1.(2015·常德)小明按图甲的电路进行实验，当闭合开关用电器正常工作时，电压表V1和V2的指针完全一样，如图乙所示，则L1两端的电压为 V，L2两端的电压为 V。12命题规律探究解析 由电路图可知，L1、L2串联，电压表V1测量串联电路两端电压，电压表V2测量L2两端电压；由于串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以V1选的是大量程，V2选的是小量程，即V1的量程为0～15V，分度值为0.5V，示数为10V；V2的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2V；因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以灯L1两端电压：U＝U1－U2＝10V－2V＝8V。3412答案 解析命题规律探究命题点1 串联电路的电流和电压的特点
1.(2015·常德)小明按图甲的电路进行实验，当闭合开关用电器正常工作时，电压表V1和V2的指针完全一样，如图乙所示，则L1两端的电压为 V，L2两端的电压为 V。3482答案 解析12342.(2016·崇左)右图是酒精浓度检测仪的简化电路图，图中R0为定值电阻、R为酒精气体传感器，R的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小。如果驾驶员对着酒精气体传感器呼出的酒精气体浓度越大，那么( )
A.A表示数越大，V表示数越小
B.A表示数越小，V表示数越大
C.A表和V表示数均越小
D.A表和V表示数均越大1234解析 由图可知，两个电阻是串联的，电压表测定值电阻两端的电压，呼出的酒精气体浓度越大，R的电阻越小，电路的总电阻越小，总电流越大，所以电流表A示数变大；电流变大，定值电阻两端的电压变大，所以电压表V示数变大。答案 解析12342.(2016·崇左)右图是酒精浓度检测仪的简化电路图，图中R0为定值电阻、R为酒精气体传感器，R的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小。如果驾驶员对着酒精气体传感器呼出的酒精气体浓度越大，那么( )
A.A表示数越大，V表示数越小
B.A表示数越小，V表示数越大
C.A表和V表示数均越小
D.A表和V表示数均越大D答案 解析命题点2 并联电路的电流和电压的特点
3.(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1234解析 根据电路图可知，同时闭合开关S和S1时，两灯泡并联，电流表甲测量干路电流，电流表乙测量一条支路电流；因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，因此电流表甲的示数大于电流表乙的示数。断开开关S1后，电路为一个灯泡的基本电路，电流表甲、乙都测量电路电流，此时两电流表示数相同；由于电流表乙原来位于支路中，因此电流表乙示数不变，电流表甲示数变小。1234答案 解析命题点2 并联电路的电流和电压的特点
3.(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1234D4.小红家卫生间安装了换气扇和照明灯，换气扇和照明
灯的电路连接如图所示。下列说法中正确的是( )
A.换气扇和照明灯不能同时工作
B.换气扇和照明灯只能同时工作
C.换气扇和照明灯工作时，通过它们的电流一定相等
D.换气扇和照明灯工作时，它们两端的电压一定相等
解析 两电器并联并且都有单独开关控制，则通过电键的控制两用电器可以单独工作，也可以同时工作；由于两电器功率不同，则电流不一定相同；并联电路的各支路两端的电压一定相等。1234D返回解析答案实验探究与学科素养返回探究体验20测量定值电阻Rx的阻值典例1 同学们利用“伏安法”测量未知电阻Rx的阻值，所用电源电压为3V，Rx的阻值约为5Ω。
(1)实物电路如图甲，请用笔画线代替导线将电路连接完整。解析答案 探究体验20测量定值电阻Rx的阻值解析 本题探究伏安法测定值电阻，考查实物图的连接、电阻的测定、故障分析、实验的设计及评价，综合性比较强。
根据伏安法测电阻的实验电路图，补充连接实物图，要注意滑动变阻器的作用与连接，电压表、电流表量程的选择等。因为电源电压为3V，所以电压表量程用0～3V即可，电压表和定值电阻并联，滑动变阻器用“一上一下”两个接线柱；因为定值电阻的阻值大约是5Ω，电路中的最大电流约为I最大＝U/R约＝3V/5Ω＝0.6A，因此电流表使用0～0.6 A量程即可。探究体验20测量定值电阻Rx的阻值(1)实物电路如图甲，请用笔画线代替导线将电路连接完整。
答案 见下图解析答案 解析答案 (2)连好电路后闭合开关，发现电流表无示数，电压表有示数，电路中的故障可能是 断路。排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为2.4 V时，电流表的示数如图乙所示，则通过电阻Rx的电流为
A，计算出Rx的阻值为 Ω。解析 电压表有读数说明电压表两接线柱与电源之间是通路，电流表无示数说明电压表并联部分Rx断路。由图可知，电流表的示数为0.5 A，即通过Rx的电流是0.5A，Rx的阻值是Rx＝U/I＝2.4V/0.5A＝4.8Ω。Rx0.54.8解析答案 (3)利用现有的器材和电路，在已经规范使用器材的前提下，如何使测量结果更接近真实值？
_____________________________________________________________
_________________________。
解析 上面的实验只测量了一次，误差较大，可以多次改变滑动变阻器的滑片到不同位置，分别测出电流和电压并求出电阻值，计算电阻的平均值。多次改变滑动变阻器的滑片到不同位置，分别测出电流和电压并求出电阻值，计算电阻的平均值解析答案 (4)实验结束后，老师向同学们提出：“如果不使用电压表，再提供一只已知阻值的定值电阻R0，能否设计一个也能测量Rx阻值的实验？”如图丙所示是小明设计的实验电路图，他的做法是：将S接到a时，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I2Rx＝I1R0可得Rx＝ 。试对小明的方案做出评价：_________________________
__________________________________________________________。(简要说明理由)解析 实验要从实验原理、实验设计来考虑，根据该设计，实验原理是电压不变时，I2Rx＝I1R0，但是由于滑动变阻器的存在，当开关S由a拨到b时，不能确定Rx、R0两端的电压相等，所以不能测出定值电阻Rx的阻值。解析答案 (4)实验结束后，老师向同学们提出：“如果不使用电压表，再提供一只已知阻值的定值电阻R0，能否设计一个也能测量Rx阻值的实验？”如图丙所示是小明设计的实验电路图，他的做法是：将S接到a时，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I2Rx＝I1R0可得Rx＝ 。试对小明的方案做出评价：_________________________
__________________________________________________________。(简要说明理由)I1R0/I2由于滑动变阻器的存在，不能保证定值电阻Rx两端的电压不变，所以不能测出定值电阻Rx的阻值要点 影响自然界中发生的各种自然现象的因素在许多情况下并不是单一的，而是多种因素相互交错、共同起作用的。譬如说某段导体中通过电流的大小不仅和其两端电压有关，还和这段导体的电阻等因素有关。所以要想精确地把握研究对象的各种特性，弄清事物变化的原因和规律，单靠自然条件下整体观察研究对象是远远不够的，还必须对研究对象施加人为的影响，造成特定的便于观察的条件，这就是“控制变量”的方法。例如，为了研究某科学量同影响它的三个因素中的一个因素之间的关系，可将另外两个因素人为地控制起来，使它们保持不变，以便观察和研究该物理量与这一因素之间的关系。素养提升21控制变量典例2 (2016·云南)小明在探究“通过导体的电流
跟电压的关系”实验中，根据实验目的设计出
实验电路图，并按电路图连接实验器材如图甲
所示。
(1)电路中有一根线未连接，请在图甲中以笔
画线代替导线，将电路连接完整。
解析 滑动变阻器和待测电阻串联，接线柱
接线要一上一下，连接实物图如右：
答案 如右图 解析答案 (2)连接电路过程中，开关应处于 状态，闭合开关前应将滑动变阻器滑片调至阻值最 的位置。
解析 连接电路时开关要断开，将滑动变阻器的滑片滑到电阻最大位置。解析答案 断开大(3)实验中要控制 不变，通过调节滑动变阻器改变电阻两端的 。
解析 探究“通过导体的电流跟电压的关系”实验中，控制电阻不变，通过调节滑动变阻器来改变电阻两端的电压。解析答案 电阻电压(4)电流表和电压表示数记录如表：解析答案 表中空白处的电流值如图乙所示，该值为 A。
解析 电流表接的是0～0.6A量程，分度值为0.02A，读数为0.28A。0.28(5)分析实验数据可得结论：当电阻一定时，________________________
___________。
解析 分析实验数据可得结论：当电阻一定时，导体中的电流和其两端的电压成正比。导体中的电流和其两端的电压成正比解析答案 解析答案 典例3 (2017·徐州)如图甲所示，小华用电阻箱和滑动变阻器研究通过导体的电流与电阻的关系。(1)图甲中电阻箱R1和滑动变阻器R2的连接方式是 联。
解析 由图甲可知，电阻箱R1和滑动变阻器R2的连接方式是串联；串解析答案 (2)连接电路前，开关应处于 状态。解析 为了保护电路，连接电路前开关应处于断开状态；断开解析答案 (3)第1次实验时，电流表示数如图乙所示，则电流为 A。解析 电流表量程为0～0.6A，分度值为0.02A，电流表示数为0.5A；0.5(4)经过3次测量，得到表格中的实验数据，由此总结出电流与电阻的关系，请你指出小华实验过程中存在的问题：___________________________
_________________________________________________。
解析 探究通过导体的电流与电阻的关系时应控制电阻两端电压不变，由表格中的信息可知，电阻两端的电压是变化的。小华每次改变电阻的阻值后，没有移动滑动变阻器滑片保持电阻两端的电压保持不变解析答案 返回本课结束考点跟踪练 21 电路探秘——欧姆定律
A组 基础排查练
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·泰安)热敏电阻的阻值是随环境温度的增大而减小的。要想设计一个通过电表示数反映热敏电阻随环境温度变化的电路，要求温度升高时电表示数减小，以下电路符合要求的是( )
A. B. C. D.
3．(2017·牡丹江)如图所示，长度相同、横截面积不同的同种材料制成的金属棒AB和BC连在一起接入电路，则( )
A．UAB＝UBC B．RAB＜RBC
C．IAB＝IBC D．UAB＜UBC
4．(2016·常州)如图所示，开关S闭合电灯不亮，为了检查电路的故障，用电压表进行测量，发现Uac＝3.0V，Uab＝0V，Ubc＝3.0V，则电路故障可能是( )
A．灯L断路 B．开关S断路
C．滑动变阻器R短路 D．灯L短路或滑动变阻器R断路
5．(2016·黔西南)如图所示，电源电压恒为6V，R1的阻值为8Ω，R2两端的电压为4V，则通过b点的电流为______A，R2的阻值为________Ω。
6．电控调光玻璃具有根据两端电压高低自动调节透明度的功能。当玻璃两端电压降低时，其透明度下降；当玻璃两端电压升高时，其透明度上升。如图所示是电控调光玻璃的原理图，其中Rx为光敏电阻，其阻值随光照的增强而变小，R0是定值电阻，电源电压不变，下列关于电控调光玻璃判断正确的是( )
A．光照增强，Rx两端的电压变小，玻璃透明度下降
B．光照增强，Rx两端的电压变大，玻璃透明度上升
C．光照减弱，Rx两端的电压变小，玻璃透明度上升
D．光照减弱，Rx两端的电压变大，玻璃透明度下降
7．在学习欧姆定律之后，老师请同学们设计一个测未知电阻Rx的电路。小明同学因缺少某一实验器材设计了如图甲所示的电路， R0为已知阻值的电阻。
(1)小明缺少的这一实验器材是________。
(2)另一同学设计了一种不同的测量电路，如图乙所示。请你将图丙中的器材按图乙电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片P处于最________端。
(3)比较两个电路图，请你说一说图乙电路的优点________________________________
________________________________________________________________________。
B组 深化突破练
8．(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
9．(2016·鄂州)已知甲、乙两灯的额定电压均为6V，如图是甲、乙两灯电流随其两端电压变化的曲线。现将两灯串联后接在某一电源两端，要使其中一个灯泡正常发光，并保证电路安全，则电路的工作电流和电源最大电压为( )
A．0.5A，12V B．1.5A，12V
C．1.5A，8V D．0.5A，8V
10．(2017·宁波)如图所示电路，电源电压不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关S，当滑片P从a点滑到b点过程中，电流表的示数从Ia变为Ib。下列各图中，能表示这一过程中电压表示数U与电流表示数I之间关系的是( )
A. B. C. D.
11．(2017·衢州)小柯在拓展课上，设计了图甲电路，用来直接测出接入1、2两点间导体的电阻。
(1)用导线连接1、2两点，电流表的示数如图乙，则通过变阻器的电流为________A。此时1、2两点间的电阻为0Ω，则在电流表指针所指的刻度上标0Ω。
(2)保持变阻器滑片不动，把待测电阻Rx接入1、2两点之间，此时电流表读数为0.1A，则Rx的阻值是________Ω，然后在电流表的0.1A刻度处标上相应的阻值。依此方法，在电流表的刻度上一一标上相应的阻值，这样就可以用此电流表测出接入1、2两点间导体的电阻。
(3)干电池用久了电压会变小，此时再用导线连接1、2两点，电流表的指针就不能对准0Ω刻度线。要使指针重新对准0Ω刻度线，变阻器的滑片应向________(填字母)端移动。
12．(2017·舟山)在探究电流与电压关系的实验中，同学们设计了如下三种电路：
(1)甲同学认为图2电路比图1电路好，理由是：__________________________________
________________________________________________________________________。
乙同学认为图3电路比图2电路更好，理由是图3电路便于多次实验。
(2)乙同学利用图3电路(其中电阻R＝5Ω)完成了本实验，测得数据如下：
实验次数
电压 U(伏)
电流 I(安)
电压/电流
1
1
0.2
2
2
0.4
3
4
0.8
分析表格数据，可得出的结论是_____________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)实验操作过程中，丙同学发现滑动变阻器损坏，但经过思考后利用图 2 电路最终也完成了多次实验，该同学的做法是____________________________________________。
13．(2015·温州)某兴趣小组在研究“串联电路特点”的活动中，将一个阻值约为10欧的普通小灯泡L和一个LED灯串联后接入电路(如图甲)，闭合开关S1，发现LED灯亮而小灯泡L不亮，针对这种现象，同学们提出了以下猜想：
猜想一：小灯泡L处发生短路
猜想二：LED灯电阻很大导致电路电流很小
为了验证猜想，小组同学进行如下实验：
实验一：将一根导线并联在图甲电路中LED灯的两端，根据观察到的现象否定了猜想一。
实验二：利用电流表和电压表，按图乙所示的电路对LED灯的电阻进行测量，闭合开关，依次移动滑动变阻器的滑片，获得多组数据如下表，经分析，结果支持猜想二。
实验次数
电压(伏)
电流(毫安)
电阻(欧)
1
1.4
12
116.7
2
1.6
14
114.3
3
1.8
16
112.5
…
…
…
…
(1)实验一中观察到的现象是_________________________________________________。
(2)实验二中，某次测量时电压表示数如图丙所示，此时电压表示数为________伏。
(3)在实验二测定LED灯电阻的过程中，滑动变阻器的滑片向________端移动。
14．(2017·安徽)现一只满偏电流Ig＝3mA的电流计G，已知其电阻Rg＝100Ω，现在需要把它改装成一只量程Ic＝3A的电流表，如图a所示。
求：(1)电阻Rx的阻值；
(2)求改装后的电流表电阻Rc的阻值；
(3)如图b所示，将改装后的电流表接入电路中。已知电源电压U＝10V，电阻R1＝5Ω。闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数I＝1.0A。求此时滑动变阻器接入电路中的阻值R2，以及通过原电流计G的电流I1。
课时作业答案精析
1. D 解析 电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与两端的电压和通过的电流无关，所以，当电压为0时、电流增大2倍时或电压增大2倍时，电阻的阻值不变。
2. D 解析 图A、B，定值电阻R0与热敏电阻并联，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，温度变化时，通过R0的电流不变；由于热敏电阻的阻值是随环境温度的增大而减小的，所以温度升高时，热敏电阻的阻值减小，由I＝可知，通过热敏电阻的电流增大；因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流增大。A选项中电流表位于干路，B选项中电流表位于热敏电阻的支路，电流表的示数均增大，都不符合题意。
图C、D，定值电阻R0与热敏电阻串联，因热敏电阻的阻值是随环境温度的增大而减小的，所以温度升高时，热敏电阻的阻值减小，电路中的总电阻减小，由I＝可知，电路中的电流增大，由U＝IR可知，R0两端的电压增大；因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以热敏电阻两端的电压减小。C选项中电压表并联在R0两端其示数增大，D选项中电压表并联在热敏电阻两端其示数减小，故C不符合、D符合题意。
3. C 解析 因两金属棒串联，所以通过两部分导体的电流相等，即IAB＝IBC，故C正确；由于导体AB和BC的材料相同，长度相同，但是横截面积不同，且SAB＜SBC，所以AB段导体的电阻大于BC段的电阻，即RAB＞RBC，故B错误；根据I＝可得U＝IR，所以UAB＞UBC。
4. D 解析 串联电路中电灯不亮，则可能是某处断路或电灯短路，用电压表检测电路故障，断路位置示电源电压，电路完好的示数为零。由题意可知，Uac＝3.0V，a点与电源正极相连，c点与电源负极相连；Uab＝0V，则ab两点间电压为零，可能灯泡短路；Ubc＝3.0V，说明bc间发生断路，即变阻器R断路。所以电路故障为灯L短路或滑动变阻器R断路。
5. 0.25 16 解析 由电路图可知，R1与R2串联。因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电阻R1两端的电压：U1＝U－U2＝6V－4V＝2V；因串联电路中各处的电流相等，所以，通过b点的电流：Ib＝I2＝I1＝＝＝0.25A；由I＝得电阻R2的阻值：R2＝＝＝16Ω。
6. A 解析 当光照增强时，光敏电阻的阻值变小，电路中的总电阻变小，根据I＝可知，电路中的电流变大，由U＝IR可知，定值电阻两端的电压变大；由串联电路总电压等于各分电压之和，则光敏电阻Rx两端的电压变小，施加于玻璃两端的电压降低，此时玻璃透明度下降；反之，光照减弱时，光敏电阻Rx两端电压变大，施加于玻璃两端的电压升高，透明度上升。
7. (1)电压表 (2)如图 右 (3)有滑动变阻器，可以多次测量，取平均值，减小实验误差 解析 (1)根据欧姆定律，测未知电阻Rx的阻值，需要用电压表测出Rx两端的电压，用电流表测出通过Rx的电流，即可求出Rx的阻值。由图甲可知，小明缺少的这一实验器材是电压表。
(2)根据题意可知，把各元件组成一个串联电路，电压表并联在Rx两端，如图所示。为了保护电路，应把滑动变阻器的阻值调到最大，由图可知，应该把滑动变阻器的滑片P处于最右端。
(3)在“伏安法”测电阻时，滑动变阻器的作用是通过改变滑动变阻器接入电路的电阻的大小，从而改变电路中的各种物理量(包括电流和电压)，来达到多次测量取“平均值”的效果，而多次测量取“平均值”是为了减小测量误差，让实验结果更准确，故图乙电路的优点：有滑动变阻器，可以多次测量，取平均值，减小实验误差。
8. B 解析 由电路图知，当开关S1闭合、开关S掷到2时，电阻R0与电阻R2并联，电压表被短路，示数为U1＝0，电流表测干路电路电流，示数为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时，电路中只有R1连入，电压表测电阻R1两端的电压，其示数U2＝U，所以U1＜U2；电流表测R1的电流，其示数I2＝，已知R1＝R2，则I1＞I2。
9. D 解析 甲、乙两灯泡正常发光时的电压均为6V，由图象可知：甲正常工作时的电流为1A，乙正常工作时的电流为0.5A。因串联电路中各处的电流相等，所以两灯泡串联时，电路的最大电流I＝0.5A，故BC错误。由图象可知，0.5A所对应的电压分别为U甲＝2V，U乙＝6V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电源电压：U＝U甲＋U乙＝2V＋6V＝8V，故A错误、D正确。
10. B 解析 由电路图可知，定值电阻R0与滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。因串联电路中总电压等于各分电压之和，由I＝可得，电压表示数U与电流表示数I的关系：U＝U电源－IR0，据此可知，U－I图象是一次函数图象，故CD错误；
当滑片位于a点时，变阻器接入电路中的电阻较小，电路中的电流较大，由U＝U电源－IR0可知，电压表的示数较小，故A错误、B正确。
11. (1)0.5 (2)12 (3)B 解析 (1)电流表的示数如图乙，图中电流表选用小量程，分度值为0.02A，则通过变阻器的电流为0.5A；
(2)在上面的操作中，根据欧姆定律I＝，变阻器连入电路中的电阻：R滑＝＝＝3Ω，
把待测电阻Rx接入1、2两点之间，此时电流表读数为I2＝0.1A，电路的总电阻：
R＝＝＝15Ω，根据电阻的串联规律，则待测电阻：Rx＝R－R滑＝15Ω－3Ω＝12Ω；
(3)干电池用久了电压会变小，根据欧姆定律，此时再用导线连接1、2两点，电流表示数变小，为恢复到原来的示数，即应增大电流，根据欧姆定律I＝，应减小变阻器连入电路中的电阻值，即滑片向B端移动。
12. (1)定值电阻能更好地保持电阻不变 (2)在电阻不变时，通过导体的电流与电压成正比 (3)改变电源电压，多次实验 解析 (1)研究电流与电压的关系时，要控制电阻的大小不变，因灯丝的电阻随温度的变化而变化，定值电阻能更好地保持电阻不变，故图2电路比图1电路好；(2)纵向比较表中数据知，电压为原来的几倍，通过的电流为原来的几倍，所以，在电阻不变时，通过导体的电流与电压成正比；(3)发现滑动变阻器损坏，可直接将电阻接在电路中，通过改变电源电压，达到多次实验得出普遍规律的目的。
13. (1)小灯泡L发光 (2)2.3 (3)b 解析 (1)若小灯泡L处发生短路，当将一根导线并联在图甲电路中LED灯的两端时，电流流经导线，灯泡不会发光，但根据观察到的现象否定了猜想一，说明小灯泡L发光；
(2)由图可知，电压表所选量程为0～3V，分度值为0.1V，则由指针位置可知此时电压表示数为2.3V；
(3)测定LED灯电阻，需要LED灯两端电压和流经LED灯电流的数值。猜想二：LED灯电阻很大导致电路电流很小，电流表不能显示读数，因此要减小滑动变阻器两端电压，即滑动变阻器的滑片向b端或右端移动。
14. (1)将Ig＝3mA的电流计G，改装成一只量程Ic＝3A的电流表，根据并联电路电流的规律，通过Rx的电流：Ix＝Ic－Ig＝3A－3mA＝2.997A，由欧姆定律I＝，电流计G的电压：U′＝RgIg＝100Ω×0.003A＝0.3V，根据并联电路电压的规律和欧姆定律，则Rx＝＝＝Ω≈0.1Ω；
(2)由欧姆定律I＝，改装后的电流表电阻Rc的阻值：
Rc＝＝＝0.1Ω；
(3)由图b可知，电流表电阻与R1和变阻器串联，由欧姆定律I＝，电路的总电阻：R＝＝＝10Ω，
根据串联电路电阻的规律，滑动变阻器接入电路中的阻值：R2＝R－Rc－R1＝10Ω－0.1Ω－5Ω＝4.9Ω；
改装后的电流表中，原电流计G与Rx并联，根据分流原理，通过电流计G的电流与Rx电流之比等于Rx与Rg之比，即＝，＝……①
根据并联电路电流的规律：
I1＋I′X＝I＝1.0A……②，
由①②得：通过原电流计G的电流：I1＝10－3A。
答：(1)电阻Rx的阻值约为0.1Ω；(2)改装后的电流表电阻Rc的阻值为0.1Ω；(3)此时滑动变阻器接入电路中的阻值R2＝4.9Ω，通过原电流计G的电流I1＝10－3A。
