浙教版九年级科学中考复习课件：欧姆定律、电路的计算

课件107张PPT。 　欧姆定律、电路的计算分块讲解一　欧姆定律及其应用【知识回顾】
1.欧姆定律
(1)内容: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_____,这个规律叫作欧
姆定律。
(2)数学表达式:______。正比反比2.用电压表和电流表测量导体的电阻
(1)实验原理:______,用电流表、电压表分别测出电流、电压,然后进行计算即可。这种方法我们称之为“伏安法”。(2)电路图(3)实验器材:电源、_______、_______、待测电阻、滑动变阻器、开关、导线等。
(4)滑动变阻器的作用
①保护电路。
②改变被测电路两端的电压和电路中的电流,可以
_________。电流表电压表多次测量【基础落实】
1. (2017·嘉兴)小明在研究并联电
路电流特点时,根据如图所示电路图
连接好电路,并闭合开关S和S1。当
他再闭合开关S2时,电流表示数变化正确的是(电源电压不变)( )
A.A1示数变大 B.A1示数变小
C.A示数变大 D.A示数变小C解析　闭合开关S和S1时,电路为R1的简单电路,电流表A1、A测通过R1的电流;再闭合开关S2时,R1与R2并联,电流表A1测R1支路的电流,电流表A2测R2支路的电流,电流表A测干路电流,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,闭合开关S2前后,通过R1的电流不变,即电流表A1的示数不变,故A、B错误;因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,闭合开关S2后,干路电流变大,即电流表A的示数变大,故C正确,D错误。故选C。2.(2016·泉州)小兰设计了一种烟雾报警装置,其简
化电路如图所示,电源电压保持不变,R0为定值电阻,R
为光敏电阻,R的阻值随光照强度的减弱而增大,当电
流表示数减小到某一值时,装置报警。开关S闭合后,
当有烟雾遮挡射向R的激光时 ( )DA.电流表的示数增大,电压表的示数增大
B.电流表的示数减小,电压表的示数减小
C.电压表与电流表的示数之比减小
D.增大R0的阻值,可使阻值在更低浓度烟雾下报警解析　由电路图可知,光敏电阻R和定值电阻R0串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。因光敏电阻的阻值随光照强度的减弱而增大,所以,当
有烟雾遮挡射向R的激光时,R的阻值增大,电路中的总
电阻增大,由I= 可知,电路中的电流减小,即电流表
的示数减小,由U=IR可知,R0两端电压减小,由串联电
路特点,光敏电阻R两端的电压增大,即电压表的示数
增大, 由于电压表与电流表的示数之比等于R的阻值,
因此比值变大,当增大R0的阻值时电路中的总电阻增
大,由I= 可知,电路中的电流减小,则可使装置在更
低浓度烟雾下报警,故D正确。3.(2016·福州)如图所示,电源电压不变,先闭合开关
S,待电路稳定后再闭合开关S1,电流表A的示数_____,
电压表V示数与电流表A1示数的乘积_____。(选填“变
大” “变小”或“不变”)变大不变解析　由电路图可知,闭合S时,电路为R2的简单电路,电压表测电源的电压,两电流表均测电路中的电流;再闭合S1后,R1与R2并联,电流表A1测R2支路的电流,电流表A测干路电流,电压表测电源的电压;因电源电压不变,所以,电压表V的示数不变,在并联电路中,通过R2的电流不变,即电流表A1的示数不变,则电压表V示数与电流表A1示数的乘积不变;因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,电流表A的示数变大。4.(2017·襄阳)如图,电源电压5 V,R1=5 Ω,R2=10 Ω,
当闭合开关后,两电表有示数且保持稳定,则甲电表的
示数为____,乙电表的示数为____。?1 A5 V解析　由于电压表在电路中可看作断路;电流表在电
路中可看作一根导线;当闭合开关后,两电表有示数且
保持稳定, 则两电阻只能是并联,乙只能为电压表,乙
测电源电压,示数为5 V;甲只能为电流表,甲测通过R1
的电流,I= =1 A。【要点精讲】
要点1　电流与电压、电阻的关系
【重要提示】探究小灯泡电流与电压的关系,考查灯正常发光的条件、对器材的选择及串联电路的规律和欧姆定律的运用。同时要理解电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,即在其他条件相同的情况下,导体越长,其阻值越大;在其他条件相同的情况下,导体的横截面积越小,其阻值越大。会分析电路的连接情况,并理解并联电路图的接法是解决该题的关键。【例1】(2017·宁波)做“串联与并联电路中电流、
电压的关系”实验时,实验用的两个灯泡L1、L2上分
别标有“2.5 V”和“3.8 V”字样,电源电压恒为
2.5 V。(1)串联时,小科连接了如图甲所示的电路。闭合开关,两灯均不发光。小科猜想是灯泡L1灯丝断了,就用一根导线的两端在灯泡L1两端接线柱处同时试触,若看到灯泡L2 ________发光,说明小科猜想正确。?(2)并联时,小科连接了如图乙所示的电路。闭合开关前,小科检查发现电路连接有误,但只要改动一根导线即可。请你在要改动的这根导线上打“×”。并用笔画线代替导线,将图乙中的电路连接正确。(3)改正电路后继续实验,小科记录的实验数据如表:学习了欧姆定律以后,小科发现:根据串联电路中的数
据,可计算得到 =5.63 Ω,根据并联电路中的数据,
可计算得到 =7.35 Ω。造成这一差异的根本原因
是灯丝电阻的大小随着________的升高而增大。?解析　(1)小科猜想是灯泡L1灯丝断了,一根导线的两端在灯泡L1两端接线柱处同时试触,该处处于通路状态,则灯泡L2 会发光。(2)由题图可知,当开关闭合时,电源会短路;要使两灯并联,应改动L1、L2的四个接线柱的连线,如图所示: (3)灯丝电阻的大小与温度有关;当电压变大时,灯泡的功率会变大,灯丝温度升高,电阻变大。
答案　(1)发光　(2)见解析图　(3)温度【变式训练1】(2017·温州)为了研究小灯泡电流与电压的关系,小明选择额定电压为2.5伏的小灯泡、电压为4伏的电源以及其他相关器材按图甲连接电路,进行实验。(1)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当观察到______时,可以判断此时小灯泡正常发光。?(2)在实验过程中,小明将滑动变阻器的滑片从A端开始移动,直到灯泡正常发光,在此过程中测得小灯泡电流和电压的几组数据,并正确画出曲线a,如图乙所示。该实验中小明选择的滑动变阻器可能是______。?
A.滑动变阻器R1(20欧,3安)
B.滑动变阻器R2(50欧,2安)
C.滑动变阻器R3(2 000欧,0.25安) (3)小明在图乙中还画出了本实验中滑动变阻器的电流随电压变化的曲线b,老师据图指出该曲线是错误的,其理由是________。 ?解析　(1)灯在额定电压下正常发光,闭合开关移动滑动变阻器的滑片,当观察到电压表示数为2.5 V时,可以判断此时小灯泡正常发光。(2)原电路中,灯与变阻器串联,为保护电路,闭合开关
前,变阻器连入电路中的电阻应最大,此时电路中的电
流最小,由图可知,滑片在A时对应的电压U1=0.5 V,电
流I=0.1 A,根据串联电路电压的规律,变阻器两端的
电压:U滑=U-U1=4 V-0.5 V=3.5 V,由欧姆定律I= ,
变阻器的最大电阻: R滑= =35 Ω>20 Ω;因
0.3 A>0.25 A(滑动变阻器R3允许通过的最大电流),
故只能选用滑动变阻器R2(50欧,2安)。 (3)图乙中还画出了本实验中滑动变阻器的电流随电压变化的曲线b,根据串联电路电压的规律:电路的总电压等于各部分电压之和,故变阻器与灯的电压之和为4 V,而图中曲线b与a交点处,电压之和大于4 V,故曲线b是错误的。答案　(1)电压表示数为2.5 V　(2)B　(3)小灯泡与滑动变阻器串联,两者电压之和为4 V,而图中曲线b与a交点处,电压之和大于4 V要点2　欧姆定律的应用
【重要提示】结合实际考查欧姆定律和串联电路的规律及变化电路的分析,根据欧姆定律先求出变阻器连入电路的电阻,根据串联电阻的规律求待测电阻;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,判断电流表示数变化,再根据欧姆定律确定变阻器滑片的移动方向。【例2】(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0 Ω,则在电流表指针所指的刻度上标0 Ω。?(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0.1 A,则Rx的阻值是__________Ω,然后在电流表的0.1 A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0 Ω刻度线。要使指针重新对准0 Ω刻度线,变阻器的滑片应向____ (填字母)端移动。?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0.02 A,则通过变阻器的电流为0.5 A。
(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= =3 Ω,把待测电阻Rx接入1、2两点之间,此时电流表读数为
I2=0.1 A,电路的总电阻:
R= =15 Ω,根据电阻的串联规律,则待测
电阻:
Rx=R-R滑=15 Ω-3 Ω=12 Ω。(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,由欧姆定律,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,即滑片向B端移动。
答案　(1)0.5　(2)12　(3)B【变式训练2】(2016·陕西)如图1所示,铅笔芯与滑动变阻器串联接在电压恒为6 V的电路中,闭合开关,滑动变阻器的滑片从A端向B端移动,电流表和电压表示数变化情况如图2所示,由图像可知,当滑动变阻器两端电压为1 V时,滑动变阻器消耗的功率为_______W,此时,铅笔芯两端的电压是________V ,铅笔芯的电阻是________Ω。在滑动变阻器接入电路的阻值逐渐减小的过程中,铅笔芯的电阻________(选填“变大”“变小”或“不变”)。? 解析　(1)根据图像可知,当电压表示数为1 V时,电
流表示数为0.5 A,此时滑动变阻器消耗的功率:P=UI
=1 V×0.5 A=0.5 W;
因串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以,此时
铅笔芯两端电压为6 V-1 V=5 V;由I= 可得,铅笔芯的阻值:
R= =10 Ω。
(2)根据图像可知,当电压表示数为3 V时,电流表示数为0.25 A;
因串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以,此时铅笔芯两端电压为6 V-3 V=3 V;由I= 可得,铅笔芯的阻值:R= =12 Ω,显然当滑动变阻器接入电路的阻值逐渐减小的过程中,铅笔芯的电阻变小。
答案　0.5　5　10　变小分块讲解二　串联电路和并联电路【知识回顾】
串联电路和并联电路的特点【基础落实】
1.(2016·衢州)科技节上开展电路设计活动,要求同
时满足两个条件:①电路包含电源、开关、导线、两
个电阻;②通过两个电阻的电流相等。小柯设计的如
图所示的电路中符合要求的是( )
A.只有甲符合 B.只有乙符合
C.甲、乙都符合 D.甲、乙都不符合C解析　图甲为串联电路,根据串联电路中,各处的电流
相等可知,通过两个电阻的电流相等,符合设计要求;
图乙为并联电路,各支路两端的电压相同,两电阻的阻
值均为5欧,由I= 可知,通过两个电阻的电流相等,
符合设计要求。故甲、乙都符合设计要求。2.(2017·衡阳)将光敏电阻R、定值电阻R0、电流
表、电压表、开关和稳压电源连接成如图所示电路,
光敏电阻的阻值随着光照强度的增大而减小,闭合开
关,逐渐增大光照强度,则电压表示数变化情况是 ( )DA. 表和 表示数均变小
B. 表示数变大, 表示数变小
C. 表示数变小, 表示数变大
D. 表和 表示数均变大解析　首先分析电路图,两用电器串联,电压表测量R0两端电压。增强光照时,根据已知条件,光敏电阻R的电阻减小,则两端分压减小,R0两端电压变大,则电压表示数变大,总电阻变小,电源电压不变,根据欧姆定律知电流变大,即电流表示数变大,故应选D。3.(2017·海南)如图所示,GMR是一个巨磁电阻,其特
性是电阻在磁场中会急剧减小,且磁场越强电阻越小,
闭合开关S2后,下列四种情况相比较,指示灯最亮的
是( )DA.S1断开,滑片P在图示位置
B.S1闭合,滑片P在图示位置
C.S1闭合,滑片P在滑动变阻器最右端
D.S1闭合,滑片P在滑动变阻器最左端解析　S1断开时,电磁铁无磁性,由题意可知GMR的电
阻最大,由I= 可知,右侧电路中电流最小,由P=I2R
可知,指示灯的实际功率最小,指示灯最暗,故A错误;
闭合S1时,GMR所处的位置由无磁场变为有磁场,GMR的
阻值减小;当滑片P在滑动变阻器最左端时,左侧电路
的电阻最小,由I= 可知,左侧电路中的电流最大,电
磁铁磁性最强,则GMR的电阻最小,右侧电路中电流最
大,由P=I2R可知,指示灯的实际功率最大,指示灯最亮,
故BC错误,D正确;故应选D。4.(2015·衢州)如图甲所示,已知电源电压为10 V,将
滑动变阻器滑片P移到最左端,闭合开关S,灯泡发光,
电流表示数为0.35 A,电压表示数如图乙所示,则此时
滑动变阻器接入电路的电阻是_______Ω。当滑片P向
右移动的过程中灯泡亮度_____(选填“变亮”“不
变”或“变暗”)。?不变20解析　(1)电压表量程选0～15 V,分度值为0.5 V,此
时示数为7 V,由电路图可知电压表测量滑动变阻器两
端电压,则滑动变阻器的电阻为R= =20 Ω。(2)由电路图分析可知,滑动变阻器的阻值全部接入电路中,无论如何移动滑片,连入电路中的电阻不变,电流不变,小灯泡两端的电压不变,由P=UI可知灯的电功率不变,故其亮度不变。【要点精讲】
要点　电路的计算
【重要提示】正确判断电路结构特别是对动态电路的理解和掌握是正确解题的关键,结合串、并联电路特点与欧姆定律即可正确解题。【例1】(2017·宁波)如图甲所示电路,电源电压不变,R1、R2是定值电阻,R1=10 Ω。闭合开关S,电流表示数如图乙所示,当R1由于某种原因开路时,电流表的示数变为 0.10 A。(1)图乙中电流表的示数为______________。?
(2)求定值电阻R2的阻值。解析　(1)电流表的量程为0～0.6 A,分度值为0.02 A,
示数为0.4 A。
(2)当R1由于某种原因开路时,电流表的示数变为0.10 A,
即通过R2的电流为0.1 A,则通过R1的电流为:I1=I-I2=
0.4 A-0.1 A=0.3 A;则电源电压为:U=I1R1=0.3 A×
10 Ω=3 V;
由欧姆定律可知,电阻R2的阻值为:R2= =30 Ω。
答案　(1)0.4 A　(2)30 Ω【变式训练1】(2017·贵港改编)如
图所示,电源电压U保持不变,R0为定
值电阻,滑动变阻器R1的最大阻值为
R1′。当滑片P在a端时,电流表的示数为1.0 A,电压表示数为6 V;当滑片P在a端时电压表示数U1与滑片P在b端时电压表示数U2之比U1∶U2=5∶1。则(　　)
A.R0=8 Ω B.R1′=24 Ω
C.U1=9 V D.U=20 V解析　由电路图可知,当滑片P在a端时,电路为R0的简单电路,电压表测电源的电压,即U1=U=6 V,根据欧姆定律可知R0= =6 Ω。
当滑片P在b端时,R0与R1′串联,电压表测R0两端的电压,示数为U2,已知U1∶U2=5∶1,R0与R1′两端的电压与两电阻的阻值成正比,则R1′的阻值为24 Ω。故选B。
答案　B【例2】(2016·成都)实验室有一个电学黑箱,其外形如图1所示,箱体外有四个接线柱,箱盖上有一个塑料滑块。小明请同组的同学一起探究其内部结构,实验室老师提醒他们,内部元件只有一个滑动变阻器和两个定值电阻,滑动变阻器只有两个接线柱接入电路。经过讨论,全组的意见是:先制作一个探测器,把这个探测器分别与黑箱外的接线柱相连,再根据测出的数据,推测内部的连接情况。(1)甲组的小李组装了探测器,如图2所示,其中电源
电压为3 V,电流表量程为0～0.6 A,对于其中阻值为
5 Ω的电阻R。你认为它的作用是____________。?同学们把探测器的E、F端分別与黑箱的接线柱连接,闭合开关,移动滑块,记下的数据如表:(2)在前三次测试中,只有一次未将滑动变阻器调到阻值最大、最小位置,是第____________次。?
(3)滑动变阻器的最大阻值为____________。?
(4)请在图3中作出箱内各元件连接电路图,并在定值电阻旁标明其阻值。解析　(1)R的作用是保护电路,防止电流过大,烧坏电
流表和电源。
(2)由表格数据可知,BC、BD、CD间的电流是定值,则
它们之间的电阻是定值电阻,由串联电路特点和I=
可得,BC、BD、CD间的电阻值分别为:因RCD=RBC+RBD,则BC间为一定值电阻阻值为10 Ω,BD间为一定值电阻
阻值为5 Ω,CD间为两电阻串联,
由表格数据可知,AB、AC、AD间电流是变化的,则它们
之间有滑动变阻器,
当滑动变阻器接入电路中的电阻为零,10 Ω的定值电
阻R1和5 Ω的定值电阻R2分别接入电路中时电路中的
最大电流分别为:I1= =0.2 A,
I2= =0.3 A,结合表格数据可知,AC间滑动变阻器与10 Ω的定值电
阻串联,AD间滑动变阻器与5 Ω的定值电阻串联,
因AB间电流最大时的阻值RAB= =1 Ω,
小于两定值电阻的阻值,所以,AB间只有滑动变阻器,
且未将滑动变阻器调到阻值最大、最小位置;
由第2次数据可知,电路中的电流最小为IAC′=0.12 A,
则滑动变阻器的最大阻值:R滑= -R-R1=
-5 Ω-10 Ω=10 Ω;综上可知,AB之间只有滑动变阻器,AC间10 Ω的定值
电阻与滑动变阻器串联,AD间5 Ω的定值电阻与滑动
变阻器串联,BC间只有10 Ω的定值电阻,BD间只有
5 Ω 的定值电阻,CD间5 Ω和10 Ω的定值电阻串联,
电路图如图所示。答案　(1)保护电路,防止电流过大,烧坏电流表和电源　(2)1　(3)10 Ω　(4)见解析图【变式训练2】(2016·内江)在
相距20 km的甲、乙两地之间有
两条输电线,已知每1 m输电线的电阻为0.01 Ω。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1.5 V 时,电流表示数为30 mA。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。?解析　由欧姆定理可知,连接短路位置到甲地的两段
输电线的电阻值:R= =50 Ω;
短路处距甲地一条输电线的电阻:R′=
=25 Ω。
导线总长度:L= =5 000 m=5 km,短路的地点
离甲地的距离:s= =2.5 km。
答案　25　2.5分块讲解三　综合提升
【综合运用】
串并联电路、欧姆定律实际应用　探究型实验综合题【重要提示】考查电路和欧姆定律;电路的动态分析和串联电路的特点以及欧姆定律、杠杆平衡条件的应用等,具有一定的综合性,理解图象和这一装置的工作原理,是解决此题的前提,对我们分析题意的能力要求较高。【例】(2017·河南)小丽设计了一个防踩踏模拟报警装置,工作原理如图甲所示。ABO为一水平杠杆,O为支点,OA∶OB=5∶1,当水平踏板所受压力增大,电压表示数达到6 V时,报警器R0开始发出报警信号。已知电路中电源电压为8 V,R0的阻值恒为15 Ω,压力传感器R固定放置,其阻值随所受压力F变化的关系如图乙所示,踏板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。试问:(1)由图乙可知,压力传感器R的阻值随压力F的增大而________。?
(2)当踏板空载时,闭合开关,电压表的示数为多少?
(3)当报警器开始报警时,踏板设定的最大压力值为多少?
(4)若电源电压略有降低,为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警,则踏板触点B应向_____(选填“左”或“右”)移动,并简要说明理由。?解析　(1)如图乙所示,当压力增大时,传感器的电阻
值会减小。(2)闭合开关时,压力传感器和报警器串联,
由图乙可知当踏板空载时,压力传感器的电阻为R=
25 Ω,此时电路中的电流I= =0.2 A,
由I= 得:报警器两端的电压U0=IR0=0.2 A×15 Ω=
3 V,即电压表示数。(3)报警器R0开始发出报警信号时,U0′=6 V,此时电路中的电流I′=
=0.4 A,传感器两端的电压U传=U-U0′=8 V-6 V=2 V,传感器的阻值R′= =5 Ω,由图象可知当
传感器的阻值为5 Ω时,对应的压力为8 N,根据杠杆
平衡条件可得:F压×OA=F踏×OB,即8 N×5=F踏×1,解
得F踏=40 N。(4)一段时间以后电源电压会降低,R0两
端分得的电压减低,根据串联电路的分压特点可知,应
减小压敏电阻分担的电压,保证R0两端分得的电压不
变,此时就应该减小压敏电阻的阻值,因电阻值随所受压力的增大而减小,所以应该增大压杆对传感器的压力,由杠杆平衡条件F压×OA=F踏×OB可知,OA不变,F踏不变,所以F压和OB成正比,要增大压杆对传感器的压力,应增大OB,即把踏板触点B向左移动。
答案　(1)减小　(2)3 V　(3)40 N
(4)左　理由见解析【变式训练】(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18 V保持不变,电压表量程0～15 V,电流表量程0～3 A,R0是阻值为10 Ω的定值电阻,R1是长20 cm、阻值为20 Ω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 80 cm,底面积为200 cm2。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50 cm时,电流表示数为多少?(g取10 N/kg) 解析　由电路图可知,R0与R1串联,电压表测R1两端的
电压,电流表测电路中的电流。
(1)当水位下降时,圆柱体M排开水的体积变小,受到的
浮力减小,弹簧测力计受到的拉力变大,滑片下移,接
入电路中电阻变小,电路中的总电阻变小,由I= 可
知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,由U=IR
可知,R0两端的电压变大,所以,R1两端的电压变小,即
电压表的示数变小,故当水位下降时,电路中示数会随
之减小的电表是电压表。(2)当水位处于最高处时,滑片P恰好在R1的最上端,根据
串联电路特点,电路中的电流:I=
=0.6 A,电压表的示数:U1=IR1=0.6 A×20 Ω=12 V。(3)当水位下降,圆柱体露出水面部分的长度为50 cm时,
圆柱体受到的浮力减小,ΔF浮=ρgV排=ρgSL露=1.0×
103 kg/m3×10 N/kg×200×10-4 m2×50×10-2 m=
100 N,弹簧对圆柱体增加的拉力:ΔF=ΔF浮=100 N,由
图像可知,此时弹簧测力计的伸长量增加10 cm,即轻质
弹簧指针从最高处下降10 cm,此时变阻器接入电路中
的阻值:R1′=20 Ω-10 cm× =10 Ω,电流表示
数:I′= =0.9 A。
答案　(1)电压表　(2)12 V　(3)0.9 A 【实验探究】
伏安法测电阻
【重要提示】探究伏安法测电阻的实验,考查了电路的故障分析、电压表的读数、欧姆定律等多个知识点。在实验中为保护电路,闭合开关前滑片要置于阻值最大处。由图示电流表确定其量程与分度值,然后读出其示数,最后由欧姆定律求出灯泡阻值。【例】(2017·黄石)小华同学用“伏安法”来测量一
只阻值约为5 Ω的定值电阻Rx,实验室有如下器材供
选用:
A.两节干电池　　　　 B.开关一个和导线若干　
C.电压表(0～3～15 V) D.电流表(0～0.6～3 A)
E.滑动变阻器(0～10 Ω) F.滑动变阻器(0～
100 Ω)(1)小华同学完成实验电路设计后,为了操作顺利和方便,除了A、B、C和D外,小华同学还需选用_____(选填“E”或“F”)器材。?(2)根据设计的实验电路要求,请用笔画线代替导线连接图甲中最后的两根导线。(3)如图甲所示,连接好电路。在闭合开关前,为保护电路,滑动变阻器的滑片P应该滑至________(选填“G”或“H”)端。?(4)小华在闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片P时,发现电流表示数始终为零,而电压表有示数但不发生变化,此时电路中的一处故障是________(选填序号)。?
A.滑动变阻器断路 B.滑动变阻器短路
C.定值电阻Rx断路 D.定值电阻Rx短路 (5)排除故障后,电流表示数为0.40 A,电压表示数如乙图所示,则本次实验测得的定值电阻Rx是____Ω。?解析　(1)滑动变阻器在电路中是为了改变电流表和电压表的示数,实现多次测量;滑动变阻器的阻值较大,则其两端分担的电压较大,定值电阻两端分担的电压较小,当滑片移动时,电压表的示数变化较小,不利于实验结果的测量;故应选用滑动变阻器(0～10 Ω)。(2)电源为2节干电池,电压为3 V,故电压表量程为0～3 V;滑动变阻器采用“一上一下”的接法。
(3)闭合开关前,滑动变阻器阻值应调至最大,即滑片移到G端。
(4)闭合开关后电流表没有示数,而电压表有示数,说明电压表并联部分断路,即定值电阻Rx断路,故选C。 (5)电压表示数为2.2 V,电流表示数为0.40 A,由I=
得测得的定值电阻Rx= =5.5 Ω。答案　(1)E　(2)如图所示

(3)G　(4)C　(5)5.5【易错警示】欧姆定律的应用
【例】(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(　　)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,所以,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,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。错解原因　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。根据串联电路的电压特点和欧姆定律得出电流表与电压表的示数关系,然后判断出对应的图象,一定要根据滑片位于a点时电流表和电压表的示数关系得出答案。
答案　B