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第12讲 欧姆定律
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▲1.欧姆定律
①解释欧姆定律的内容和数学表达式
②应用欧姆定律解决简单的电学问题(计算不超过两个电阻的电路)
▲2.用电压表和电流表测导体的电阻
①说明伏安法测电阻的实验原理
②绘制伏安法测电阻的电路图
③应用电压表和电流表测导体的电阻
④收集和整理实验数据得出实验结论
▲3.串联电路和并联电路
①概述串联电路的电流和电压的特点
②概述并联电路的电流和电压的特点
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1.(2017 江阴市校级自主招生)如图 ( http: / / www.21cnjy.com )所示,A、B间电压一定,当滑片P向左移动到另一位置时,通过R1、R2的电流变化量的大小分别为△I1、△I2,电压变化量的大小分别为△U1、△U2,则( )
A.△I1>△I2,△U1>△U2 B.△I1<△I2,△U1<△U2
C.△I1<△I2,△U1=△U2 D.△I1=△I2,△U1=△U2
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第1题 第2题
2.(2017 市南区校级自主招生)把6个 ( http: / / www.21cnjy.com )相同电灯接成如图(甲)(乙)所示两电路,调节变阻器,两组电灯均能正常发光。设两个变阻器接入电路的阻值分别为R1、R2,流过的电流分别为I1、I2,则( )www.21-cn-jy.com
A.I1>3I2,R2=3R1 B.I ( http: / / www.21cnjy.com )1=3I2,R2<3R1 C.I1=3I2,R2>3R1 D.I1<3I2,R2=3R1
3.(2017秋 宝鸡期末 ( http: / / www.21cnjy.com ))科学家有着强烈的好奇心和执著的探究精神,德国物理学家 最先通过实验归纳出一段导体中电流跟电压、电阻之间的定量关系,即:导体中的电流,跟导体两端的电压成 ,跟导体的电阻成反比,为了纪念他作出的杰出贡献,人们将他的名字命名为电阻的单位。
4.(2017 赫山区校级自主招生)利用图甲所示器材研究“电流与电阻的关系”:
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(1)请在图甲中把余下部分的电路用笔画线代替导线连接完整 (要求滑动变阻器的滑片向右滑动时电阻变大)。
(2)实验过程中必须控制 不变。
(3)实验中多次改变R的阻值,调节滑动 ( http: / / www.21cnjy.com )变阻器的滑片,得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图象,则实验时电阻两端的电压为 V,实验得出结论: 。
5.小亮设计了一个用电压表的示数变 ( http: / / www.21cnjy.com )化反映环境温度变化的电路,其电路原理图如图(a)所示。其中电源电压为4V且恒定不变,电压表量程为 0~3V,R0是定值电阻,阻值为300Ω,R1是热敏电阻,其电阻随环境温度变化的关系如图(b)所示。试计算:
(1)闭合开关S后,当环境温度为40℃时,电压表的示数是多少?
(2)电压表两端电压不能超过其最大测量值,则此电路所允许的最高环境温度是多少?
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1.(2017秋 繁昌县期末)由欧姆定律I= ( http: / / www.21cnjy.com )导出R= ( http: / / www.21cnjy.com ),以下说法中正确的是( )
A.加在导体两端的电压越大,则导体的电阻越大
B.通过导体的电流越大,则导体的电阻越小
C.导体的电阻在电流减小到零时非常大
D.以上说法都不对
2.(2017 天津)如图所示电路中,电源电压保持不变,当变阻器滑片P向右移动时,电表示数变大的是( )
A. ( http: / / www.21cnjy.com )B. ( http: / / www.21cnjy.com ) C. ( http: / / www.21cnjy.com ) D. ( http: / / www.21cnjy.com )
3.(2017 无锡)探究“通过电 ( http: / / www.21cnjy.com )阻的电流与电阻的大小关系”时,我们一般需要先预设一个电压值,实验中保持电阻两端电压为预设值不变,现采用如图所示电路进行探究,器材:学生电源(6V)、滑动变阻(20Ω,1A)、电流表、电压表、开关、三个定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω)及导线若 干,以下说法正确的是( )
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A.要获得3组实验数据,电压预设值范围可以为1.5V﹣5V
B.要获得3组实验数据,电压预设值范围可以为1V﹣4V
C.电压预设值越大,在获得3组实验数据过程中,滑动变阻器阻值调节范围越小
D.实验电压预设值为2V.要获得3组实验数据,要更换最大阻值为30Ω的滑动变阻器
4.(2017 巴彦淖尔)为了测出未知电阻R ( http: / / www.21cnjy.com )x的阻值,某同学利用阻值已知的电阻R0和一只电流表或电压表分别设计了如图所示的四种电路,其中可行的是(电源电压未知且不变)( )
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A.(2)(4) B.(2)(3) C.(1)(3) D.(3)(4)
5.(2011 恩施州)小明在研究通过导体的电流时,根据测量数据绘制出如图所示的I﹣U图象。对此作出的判断中,错误的是( )21·cn·jy·com
A.通过R1的电流与它两端所加电压成正比
B.通过R2的电流与它两端所加电压不成正比
C.将它们串联接入到同一电路中时,通过R1的电流较小
D.将它们并联连接到两端电压为1.5V的电路中时,通过干路的电流大约是0.46A
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第5题 第6题
6.(2017秋 兴化市期 ( http: / / www.21cnjy.com )末)某同学用如图所示的电路研究通过导体的电流与电阻的关系,电源电压3V保持不变。调节电阻箱R1和滑动变阻器R2的滑片,读出了第一组数据,然后他不再调节滑片,仅改变电阻箱R1的阻值,读得另外两级数据,如表所示,下列有关实验的说法正确的是( )
次数 R1/Ω I/A
1 9 0.25
2 6 0.33
3 3 0.5
A.能得到通过导体的电流与电阻成反比,因为R1的阻值越大时通过的电流越小
B.不能得到通过导体的电流与电阻成反比,因为他改变R1的阻值了
C.可以计算出三次实验中R2连入电路的阻值为12Ω
D.分析R2两端电压和通过的电流可以得到R2中的电流与它两端的电压成正比的结论
7.(2016 内江)如 ( http: / / www.21cnjy.com )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△I0、△I1、△I2;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△U0、△U1、△U2.则下列说法中正确的是( )
A.△U0>△U1>△U2 B.△I0>△I1>△I2
C.△U0=△U1>△U2 D.△I0<△I1<△I2
8.(2016 天水)如图1所示是电阻甲和乙的I﹣U图象,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
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9.(2016 黔南州)下列说法中,不正确的是( )
A.相同的电压加在阻值不同的导体两端,电流一定不同
B.用不同的电阻研究电流和电压的关系,得到的结论都一样
C.同一电阻,它两端电压越大,通过它的电流也越大
D.当加在某电阻两端的电压改变时,该电阻两端的电压与电流的比值也随着改变
10.(2015 赤峰)如图所示,是一 ( http: / / www.21cnjy.com )种测定油箱内油量的装置,其中R是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片和滑杆相连,滑杆可绕固定轴O转动,另一端固定着一个浮子。下列说法正确的是( )【21cnj*y.co*m】
A.油量变少,电流表示数不变 B.油量越少,电流表示数越大
C.油量越多,电流表示数越小 D.油量越多,电流表示数越大
11.(2017 黔东南州)当一导体两 ( http: / / www.21cnjy.com )端的电压为8V时,通过它的电流为0.5A,则这导体的电阻为 Ω,当两端电压为0V时,则导体的电阻为 Ω。
12.(2017秋 新罗区校级期中 ( http: / / www.21cnjy.com ))导体两端电压为12V时,通过它的电流是0.5A,导体的电阻为 Ω.如果电压增大到24V,导体中的电流为 A,导体的电阻为
Ω.当电压减小到零,导体的电阻为 Ω。
13.(2017秋 景泰县校级期中)在图 ( http: / / www.21cnjy.com )电路中,当开关掷向1的位置时,测得电压表的示数为3.0V;调整电压表,当开关掷向2的位置时,测得电压表的示数为1.5V,则电源两端的电压为 V。
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14.(2017 黄石)小华同学用“伏安法”来测量一只阻值约为5Ω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(0﹣3~15V)
D.电流表(0~0.6﹣3A) E.滑动变阻器(0~10Ω) F.滑动变阻器(0~100Ω)
(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 器材(选填“E“或“F”);
(2)根据设计的实验电路要求,请用笔划线代替
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
端(选填“G”或“H”);
(4)小华在闭合开关后,移动滑动变阻 ( http: / / www.21cnjy.com )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A、B、C或D);
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0.40A,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。
15.(2017秋 市南区校级期中)如 ( http: / / www.21cnjy.com )图,电流表的量程是0~0.6A、电压表的量程是0~15V,R1的电阻是20Ω,电源电压18V,变阻器R3的阻值范围是0~200Ω.灯泡电阻不变。(请画出每个小题的等效电路图)
(1)只闭合开关S3时,电流表示数为0.3A,则R2的电阻为多大?
(2)只闭合S1、S3和S4时,在不损坏电流表的情况下,滑动变阻器接入的阻值不得小于多少?
(3)只闭合S2、S4,在不损坏电流表、电压表的情况下求滑动变阻器允许连入的最大最小电阻值之比。
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1.(2017 锦江区模拟)关于电流、电压和电阻的关系,下列说法正确的是( )
A.当导体两端的电压为零时,电阻也为零
B.通过导体的电流越小,导体的电阻越大
C.定值电阻两端的电压越大,通过该电阻的电流就越大
D.导体的电阻与导体两端的电压成正比,与通过导体的电流成反比
2.(2016 建阳市模拟)第一个研究“电流与电压、电阻关系”的科学家是( )
A.奥斯特 B.欧姆 C.焦耳 D.安培
3.(2018 临沂模拟)根据欧姆定律公式I= ( http: / / www.21cnjy.com )可以导出R= ( http: / / www.21cnjy.com ),关于这个公式正确的说法是( )
A.导体电阻的大小与导体两端电压成正比
B.导体电阻的大小与它的电流成反比
C.导体电阻的大小与导体两端电压和通过导体的电流无关
D.当导体两端电压为零时,导体的电阻也为零
4.(2018 泸县校级一模) ( http: / / www.21cnjy.com )利用伏安法测量电阻时,由于电表本身电阻的影响,造成测量结果有误差。现采用图所示电路,能较准确的测量Rx的阻值,已知A、B之间的电压U保持不变。当S接通a时,电压表示数为10V,电流表示数为0.2A,当S接通b时,电压表示数为12V,电流表示数为0.15A,则待测电阻Rx的阻值为( )
A.60Ω B.65Ω C.70Ω D.75Ω
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第4题 第5题
5.(2018 浦东新区一模)如图所示的电路中,R1>R2,闭合电键S后,下列判断正确的是( )
A.电路的总电阻大于R1的电阻值 B.电路的总电阻小于R2的电阻值
C.R1两端的电压大于R2两端的电压 D.通过R1的电流大于通过R2的电流
6.(2018 山西模拟)图甲是某电子 ( http: / / www.21cnjy.com )秤的原理示意图,R1的阻值为100Ω,托盘下方的电阻R2为压敏电阻,其电阻大小与托盘内所放物体质量m大小的关系如图乙所示,电源电压为6V 保持不变,则( )
A.R2的阻值变化范围为0~1000Ω
B.电路中电流的变化范围为0.1A~0.6A
C.电路中电流为0.02A时,托盘内物体的质量为600 g
D.托盘内物体质量为400g时,电流表的示数为0.01A
7.(2017 江油市模拟)某校兴趣小组同 ( http: / / www.21cnjy.com )学想探究“一段电路中的电流跟电阻的关系”,设计了如图甲所示的电路图,电源电压为6伏,E、F两点间的电阻为4Ω时,电流表示数0.5A,在此探究实验过程中,当E、F两点间的电阻由4Ω更换为5Ω后,为了探究上述问题,你认为应该采取的操作是( )
A.闭合开关,读出电流表的读数 B.闭合开关,将变阻器的滑片适当向左移
C.改变电压表、电流表的量程 D.闭合开关,将变阻器的滑片适当向右移
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第7题 第8题
8.(2017 颍州区校级模拟)在探究电流与电阻关系的实验中,当把AB间电阻由10欧更换为20欧后,下列操作正确的是( )
A.将滑动变阻器阻值调至最大
B.闭合S,记录电流表示数
C.提高电源电压使电流表示数保持不变
D.移动滑片使电压表示数保持不变并记录电流表示数
9.(2018 临沂模拟)用伏安法测电阻时,某同学列出了下列注意事项,其中没有必要的是( )
A.连接电路时,应从电源的正极开始连线 B.连接电路时,电键应始终处于断开状态
C.使用电压表和电流表时要选择量程 D.电路连接好后,应先用电键试触
10.(2018 红安县校级 ( http: / / www.21cnjy.com )模拟)如图所示,已知R0=R1=R2=R3=…=Rn=R2011=3Ω,Ra=2Ω.A、B间电压为6V,则通过R2011的电流大小是( )www-2-1-cnjy-com
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A.1A B.( ( http: / / www.21cnjy.com ))2010A C. ( http: / / www.21cnjy.com )×( ( http: / / www.21cnjy.com ))2011A D.( ( http: / / www.21cnjy.com ))2012A
11.(2018 红安县校级模拟)在如 ( http: / / www.21cnjy.com )图所示的电路中,W为一个稳压管,其作用是确保C、D之间的电压UCD不变,只要流过稳压管W的电流在5mA和25mA之间,UCD将稳定为15V.R2为一可变电阻,它的最小值为1000Ω,最大值为无穷大(即断路).设电源电压U为25V,则当R2变化时,为了确保UCD为15V,则R1阻值的范围应为 。
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第11题 第12题
12.(2017 渠县二模)在如图所示 ( http: / / www.21cnjy.com )的串联电路中,当滑片P向左移动时,电流表的示数将 ,电压表V1的示数与电流表的示数的比值将 (均选填:“变大”、“变小”或“不变”).两电压表示数的变化量△U1 △U2(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
13.(2017 江口县校级模拟)如图甲 ( http: / / www.21cnjy.com )是小明探究“电流一定时,电压与电阻关系”的实验电路图。已知电源电压U=15V,滑动变阻器上标有“20Ω 3A”(实际最大阻值略小于20Ω),实验中所用的四个定值电阻分别为5Ω,10Ω,15Ω,20Ω.
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(1)电流表的量程应选 A。
(2)小明实验时尝试在ab间接入5Ω、10Ω ( http: / / www.21cnjy.com )、15Ω或20Ω电阻,并调节滑动变阻器,使电路中的电流控制在图乙所示的数值不变。但他发现当ab间接 Ω电阻时,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,都不能得到实验所要求的数据。
(3)为了使这四个电阻都能为实验所用,电路中电流应改成控制在 A最合理。
14.(2017 思明区校级二模)小兵用图1所示电路来探究“电压一定时,电流与电阻的关系”。
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(1)连接电路完成后,闭合开关,发现电压表示数为0,电流表有示数,发生故障的可能是 。
(2)排除故障后,将R调为5Ω,闭合 ( http: / / www.21cnjy.com )开关,移动滑动变阻器滑片至适当位置,记录两电表示数。其中电压表的指针所指位置如图2所示,它的示数为 V;
(3)将R调为20Ω,小兵在记录数据前,他应先调节 ,使 ;
(4)多次实验后,小兵得到电流和电阻R ( http: / / www.21cnjy.com )的倒数的关系图象如图3所示,由此他得到的实验结论是:当电压一定时,电流与电阻成 (选填“正比”或“反比”);
(5)小兵身旁有一只仅能看清“ ( http: / / www.21cnjy.com )0.25A”字样的小灯泡。为了知道其额定功率,他根据图3得到0.25A对应的电阻值为8Ω,从而算出该小灯泡的额定功率P=0.5W.小兵求小灯泡额定功率的方法是否正确: (选填“正确”或“不正确”),你的理由是: 。
15.(2017 松江区一模)在图所示的 ( http: / / www.21cnjy.com )电路中,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为20欧,滑动变阻器铭牌已模糊不清,只能辨识出标有“2A”字样。电键S闭合后,滑片移到某位置时,电流表A的示数为0.5安,电压表V2的示数为8伏。(电表量程可以改变)。
①求电源电压U。
②将滑动变阻器滑片P移到某处,发现电流表A的示数已达到某量程的满刻度,且各元件都能正常工作,求此时滑动变阻器连入电路的阻值。
③现用R0替换R1且能使电路中的电流达到最大,电路各元件都能正常工作,求替换的R0的最大阻值。
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参考答案
【试题分类品鉴】
1.【所涉考点】欧姆定律的变形公式.
【解答】解:由电路图可知,电阻R2与R3并联,然后再与R1串联,设A、B间电压为U;
(1)由电路图可知,滑片P向左移动时,滑动变阻器R2接入电路的阻值变大,
电阻R2与R3的并联电阻变大,电路总电阻变大,电路两端电压不变,由欧姆定律可知,
干路电流I变小,通过R1的电流I1减小,电阻阻值不变,电阻R1两端电压U1=IR1变小,
电阻R2与R3的并联电压U并=U2=U3=U﹣U1变大,R3不变,由I3= ( http: / / www.21cnjy.com )可知I3变大,
由并联电路特点可知,干路电流等于各支路电流之和,I1=I2+I3,
I1减小,I3增大,I2减小,则I2的减小量大于I1的减小量,即△I1<△I2;
(2)串联电路总电压等于各串联电路电压之和,则U=U1+U2,由于U不变,
U1的减小量等于U2的增加量,即△U1=△U2;
由以上分析可知,△I1<△I2,△U1=△U2,故C正确;
【答案】C。
2.【考点】欧姆定律的应用.
【解答】由题知,六个灯泡相同,所以它们正常发光时的电流相同,若灯泡正常发光时的电流为I,
由图甲知,三个灯泡并联再与变阻器串联,电灯均能正常发光,
由串联、并联电路的电流特点可知,通过变阻器的电流:I1=3I,
由图乙知,三个灯泡和变阻器串联,电灯均能正常发光,
由串联电路的电流特点可知,此时电路中电流I2=I,
所以I= ( http: / / www.21cnjy.com )=I2,即:I1=3I2,故AD错误;
根据欧姆定律,由图甲可得电源电压:
U=I1( ( http: / / www.21cnjy.com )+R1)=3I( ( http: / / www.21cnjy.com )+R1),
由图乙可得电源电压:
U=I2(3RL+R2)=I(3RL+R2),
电源电压不变,所以:3I( ( http: / / www.21cnjy.com )+R1)=I(3RL+R2),
化简可得:3R1=2RL+R2,
所以R2<3R1,故B正确,C错误。
【答案】B。
3.【考点】欧姆定律.
【解答】解:最先通过实验归纳出一段 ( http: / / www.21cnjy.com )导体中电流跟电压、电阻之间的定量关系的是德国物理学家欧姆。其内容是: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;为了纪念他作出的杰出贡献,人们将他的名字命名为电阻的单位。21*cnjy*com
【答案】欧姆;正比。
4.【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验.
【解答】解:(1)将变阻器接线柱按一 ( http: / / www.21cnjy.com )上一下的原则与电阻串联接入电路中,滑动变阻器的滑片向右滑动时电阻变大,则应接下面的左边接线柱,如下图所示:【21教育】
( http: / / www.21cnjy.com );
(2)根据控制变量法,研究电流与电阻的关系,应控制定值电阻两端的电压不变;
(3)由图中数据,根据欧姆定律知,定阻 ( http: / / www.21cnjy.com )电阻两端的电压U定=I定R定=0.5A×5Ω=0.25A×10Ω=…=0.1A×25Ω=2.5V=定值;21-cnjy*com
因定阻电阻两端的电压为定值,所以得出的结论是:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【答案】(1)如图;(2)电压;(3)2.5;电压不变时,电阻越大,电流越小(或电压不变时,通过导体的电流与电阻成反比)。
5. 【考点】欧姆定律的应用.
【解答】解:(1)由电路图可知,R0与R1串联,电压表测R0两端的电压,
由图(b)可知,当环境温度为40℃时,热敏电阻R1=200Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路中的电流:
I= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=0.008A,
电压表的示数:
U0=IR0=0.008A×300Ω=2.4V;
(2)由题意可知,电压表示数允许的最大值为3V,此时电路能够测量的温度最高,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,此时电路中的电流为:
I′= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=0.01A,
因串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和,
所以,此时R1两端的电压:
U1′=U﹣U0′=4V﹣3V=1V,
此时热敏电阻的阻值:
R1′= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=100Ω,
由图(b)可知,热敏电阻的阻值为100Ω时对应温度为80℃,即此电路所允许的最高环境温度为80℃。
【答案】(1)当环境温度为40℃时,电压表的示数是2.4V;
(2)此电路所允许的最高环境温度是80℃。
【随堂冲刺精练】
1.【考点】欧姆定律
【解答】解:电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过电流无关;公式R= ( http: / / www.21cnjy.com )只说明导体电阻的大小是导体两端的电压与通过导体的电流大小的比值,所以ABC不正确,D正确。
【答案】D。
2.【考点】欧姆定律的变形公式.
【解答】解:
A、该电路为并联电路,电流表测量R0的电流,滑动变阻器在另一条支路中,滑动变阻器滑片移动时对另一条支路无影响,电流表示数不变,故A错误;【21教育名师】
B、该电路为并联电路,电流表 ( http: / / www.21cnjy.com )测量干路中的电流,滑动变阻器滑片向右移动,电阻变大,由欧姆定律可知通过变阻器的电流减小,通过另一条支路电流不变,故干路中的电流变小,故B错误;
C、该电路为串联电路,电压表测量R0的电压,滑动变阻器滑片向右移动,电阻变大,电流减小,根据U=IR可知,电压表示数变小,故C错误;
D、该电路为串联电路,电压 ( http: / / www.21cnjy.com )表测量滑动变阻器的电压,滑动变阻器滑片向右移动,电阻变大,电流减小,根据U=IR可知,R0的电压变小,根据串联电路的电压规律可知,滑动变阻器两端电压变大,故D正确。
【答案】D。
3.【考点】欧姆定律的应用.
【解答】解:
(1)由图知,R与变阻器串联,电压表测R两端电压,电流表测电路中电流,
当定值电阻最大R=20Ω,当电压预设值最小为1.5V时,电路中电流最小:I最小=IR= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=0.075A,
由串联电路特点和欧姆定律可得,此时变阻器接入电路中的电阻最大:R滑最大= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=60Ω>20Ω,所以此预设电压值不正确,即A错误;
当定值电阻最大R=20Ω,当电压预设值最小为1V时,电路中电流最小:I最小=IR= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=0.05A,
由串联电路特点和欧姆定律可得,此时变阻器接入电路中的电阻最大:R滑最大= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=100Ω>20Ω,所以此预设电压值不正确,即B错误;
(2)电压预设值越大,电路中电流越大,变阻器两端电压越小,由欧姆定律可知,变阻器连入阻值越小,滑动变阻器阻值调节范围越小。故C正确;
(3)实验电压预设值为2V时,当R=20Ω时,变阻器需连入阻值最大,
此时电路中电流I= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=0.1A,
此时变阻器连入电路的阻值:R= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=40Ω,故D错误。
【答案】C。
4.【考点】欧姆定律的应用.
【解答】
(1)开关S1闭合,S2断开时R0和Rx串 ( http: / / www.21cnjy.com )联,电流表可以测出通过Rx的电流Ix;S2闭合时为Rx的简单电路,不能直接或间接测量出Rx的电压,所以不能求出Rx的电阻。
(2)开关S0闭合,S接1时电路为R0的简单电路,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出电源的电压;当S接2时电路为未知电阻Rx的简单电路,电流表测通过Rx的电流Ix,根据Rx= ( http: / / www.21cnjy.com )求出电阻。
(3)开关S1和S2都闭合时,R0被短路,电 ( http: / / www.21cnjy.com )压表测量电源电压U;只闭合S1时,R0和Rx串联,电压表仍侧电源的电压,无法测出Rx两端的电压,所以不能求出Rx的电阻;【21·世纪·教育·网】
(4)开关S1和S2都闭合时,R0被短路,电压表测量电源电压U;只闭合S1时,R0和Rx串联,电压表直接测量Rx两端的电压Ux.根据串联电路总电压等于各串联导体电压之和,求出定值电阻两端的电压U0=U﹣Ux,根据I0= ( http: / / www.21cnjy.com ),求出通过定值电阻的电流。根据串联电路电流处处相等,通过Rx电流等于通过定值电阻电流Ix=I0,根据Rx= ( http: / / www.21cnjy.com )求出电阻。
综上可知,(2)(4)方案可行。
【答案】A。
5.【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验;IH:欧姆定律的应用.
【解答】解:A、电阻R1的函数图象是一条过原点的向上的直线,所以通过的电流跟它两端所加电压成正比。说法正确,不符合题意。
B、电阻R2的函数图象像是一条弯曲的曲线,所以通过R2的电流与它两端所加电压不成正比如图。说法正确,不符合题意。
C、若将它们串联接入到同一电路中,因串联电路中电流处处相等,所以通过R1和R2电流相同。则该选项中说法错误,符合题意。
D、将它们并联连接到两端电压为1.5V的电路 ( http: / / www.21cnjy.com )中时,由图象中可知:通过R1和R2电流分别为0.3A、0.16A,则通过干路的电流大约是0.46A.说法正确,不符合题意。
【答案】C。
6.【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验.
【解答】解:电路中,电阻箱R1和滑动变阻器R2串联,电压表测电阻箱R1的电压,电流表测电路中的电流:
(1)A、由题意知,调节电阻 ( http: / / www.21cnjy.com )箱R1和滑动变阻器R2的滑片,读出了第一组数据,然后他不再调节滑片,仅改变电阻箱R1的阻值,读得另外两组数据,即在实验中,变阻器R2连入电路中的电阻保持不变,而电阻箱连入电路中的电阻在变化,根据分压原理,电阻箱分得电压在变化,由串联电路电压规律,变阻器的电压也在变化;而研究通过导体的电流与电阻的关系时,要控制电阻电压大小不变,故本实验无论将电阻箱R1或滑动变阻器R2作为研究对象,都不能研究通过导体的电流与电阻成反比的关系,故A错误;
B、研究通过导体的电流与电阻的关 ( http: / / www.21cnjy.com )系时,要控制电阻电压大小不变,改变电阻的大小,记下对应的电流的变化,本实验中,不能得到通过导体的电流与电阻成反比的关系时,是因为在改变电阻箱R1的阻值时,没有改变变阻器R2连入电路中的电阻,从而保持电阻箱R1的电压不变;故B错误;
(2)由表中第1组数据,根据欧姆定律和串联电路的规律,第1次实验中,R2的电压:
U1=U﹣I1R1=3V﹣0.25A×9Ω=0.75V;
由欧姆定律的变形公式:
R2= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=3Ω,故C错误;
因变阻器R2连入电路中的电阻不变,
根据串联电路的规律和欧姆定律可得出第1、2、3次R2的电压分别为:
U1=0.75V;
U2=U﹣I2R2=3V﹣0.33A×6Ω=1.02V;
U3=U﹣I3R3=3V﹣0.5A×3Ω=1.5V;
对应的通过R2的电流大小分别为0.25A、 ( http: / / www.21cnjy.com )0.33A、0.5A,考虑到误差因素有:R2的电压为原来的几倍,通过R2的电流为原来的几倍,故分析R2两端电压和通过的电流可以得到:R2中的电流与它两端的电压成正比的结论,故D正确;
【答案】D。
7.【考点】欧姆定律的应用.
【解答】解:因为R0、R2并联,所以无 ( http: / / www.21cnjy.com )论滑片如何移动,△U0和△U2的变化量相等,因此△U0=△U2,并且串联电路中,各部分电压之和等于电源电压,而电源电压不变,因此△U0=△U1=△U2.故AC错误;
因为R1<R2,由△I= ( http: / / www.21cnjy.com )可知,△I1>△I2.故D错误;
当滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,电路中的总电阻变大,由欧姆定律可知,干路电流变小;
由U=IR可知,R1两端电压变小,则并联电路部分两端电压变大,由欧姆定律可知,通过R2的电流变大;
因为干路电流等于各支路电流之和,因此通过滑动变阻器中的电流变小,并且通过R2的电流变大,干路电流变小,故△I0>△I1。
【答案】B。
8.【考点】欧姆定律的应用.
【解答】解:A、由图象可知,甲对应 ( http: / / www.21cnjy.com )的电流与电压成正比,而乙对应的电流与电压不成正比,根据欧姆定律可知甲电阻的阻值不变,乙电阻的阻值变化,故A不正确;
B、由图象可知,当甲两端电压为2V时,通过甲的电流为0.4A,则R甲= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=5Ω;故B不正确;
C、甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.2A时,通过甲、乙的电流均为0.2A,由图象可知,U甲=1V,U乙=2V,
据串联电路中总电压等于各分电压之和,故此时电源的电压:U=U甲+U乙=1V+2V=3V,故总电阻是:R总= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=15Ω,故C正确;
D、甲、乙并联在2V电源时,根据并联电路的电压特点可知两灯泡两端的电压为2V,由图象可知,I甲=0.4A,I乙=0.2A,
因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以干路电流I=I甲+I乙=0.4A+0.2A=0.6A,故D错误;
【答案】C。
9.【考点】欧姆定律的应用.
【解答】解:
A.电压相同时,导体的阻值不同,由I= ( http: / / www.21cnjy.com )可知,电流一定不同,故A正确;
B.用不同的电阻来研究电流和电压,结论都是一样,即电阻一定时,电流和电压成正比,只是比例系数不同而已,故B正确;21教育网
C.同一电阻的阻值不变,由I= ( http: / / www.21cnjy.com )可知,电阻两端电压越大,通过它的电流也越大,故C正确;
D.由R= ( http: / / www.21cnjy.com )可知,电压与电流的比值等于导体的电阻,同一电阻的阻值一定,所以,其两端的电压改变时,该电阻两端的电压与电流的比值不变,故D错误。
【答案】D。
10.【考点】欧姆定律的应用.
【解答】解:由图示电路图可知,两电阻串联接入电路,电流表测电路电流,
油量减少时,滑动变阻器滑片向上移动,滑动变阻器接入电路的阻值变大,
电路总电阻变大,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路电流减小,电流表示数减小,故AB错误;
油量越多,滑动变阻器滑片向下移动,滑动变阻器接入电路的阻值减小,电路总电阻减小,
电源电压不变,由欧姆定律可知,电路电流变大,电流表示数变大,故C错误,D正确;
【答案】D。
11.【考点】欧姆定律的应用;电阻.
【解答】解:由I= ( http: / / www.21cnjy.com )可得,这导体的电阻:
R= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=16Ω;
因电阻是导体本身的一种性质,与导体两端的电压和通过的电流无关,
所以,当导体两端的电压为0V时,导体的电阻仍为16Ω不变。
【答案】16;16。
12.【考点】欧姆定律的应用;电阻.
【解答】解:由I= ( http: / / www.21cnjy.com )可得,导体的电阻:
R= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=24Ω,
因电阻是导体本身的一种性质,与导体两端的电压和通过的电流无关,
所以,如果电压增大到24V时或当电压减小到零时,导体的电阻仍为24Ω不变,
当电压增大到24V时,此时导体中的电流:
I′= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=1A。
【答案】24;1;24;24。
13.【考点】欧姆定律的应用.
【解答】解:(1)开关掷向1位置时,电压表测灯泡L1的电压,由题意知U1 =3.0V;
(2)开关掷向2位置时,电压表测灯泡L2的电压,由题意知U2 =1.5V;
(3)灯泡L1与L2串联接在电源两端,由串联电路的特点知,电源电压U=U1+U2=3.0V+1.5V=4.5V。
【答案】4.5。
14.【考点】伏安法测电阻的探究实验.
【解答】解:(1)滑动变阻器在电 ( http: / / www.21cnjy.com )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,不利于实验的结果的测量;故应选用滑动变阻器(0~10Ω);
(2)电源电压为2节干电池,为3V,故电压表量程为0﹣3V;滑动变阻器采用一上一下的接法,如图:
( http: / / www.21cnjy.com );
(3)闭合开关前,滑动变阻器阻值调至最大,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;2-1-c-n-j-y
(5)电压表的示数为2.2V,电流表示数为0.40A,由I= ( http: / / www.21cnjy.com )得测得的定值电阻Rx为
Rx= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=5.5Ω。
【答案】(1)E;(2)如图;(3)G;(4)C;(5)5.5。
15.【考点】欧姆定律的应用.
【解答】解:(1)只闭合开关S3时,R1、R2串联,电流表测电路中的电流,等效电路图如下图所示:
( http: / / www.21cnjy.com )
由I= ( http: / / www.21cnjy.com )可得,电路中的总电阻:
R= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=60Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,R2的电阻:
R2=R﹣R1=60Ω﹣20Ω=40Ω;
(2)只闭合S1、S3和S4时,R2与R3并联,电流表测干路电流,等效电路图如下图所示:
( http: / / www.21cnjy.com )
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,通过R2的电流:
I2= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=0.45A,
当电流表的示数I′=0.6A时,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,通过R3的最大电流:
I3=I′﹣I2=0.6A﹣0.45A=0.15A,
则滑动变阻器接入电路的最小阻值:
R3= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=120Ω;
(3)只闭合S2、S4时,R1与R3串联,电压表测R3两端的电压,电流表测电路中的电流,等效电路图如下图所示:21世纪教育网
( http: / / www.21cnjy.com )
当电路中的电流I′=0.6A时,R3接入电路中的电阻最小,此时电路中的总电阻:
R′= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=30Ω,
则滑动变阻器接入电路中的最小阻值:
R3小=R′﹣R1=30Ω﹣20Ω=10Ω,
当电压表的示数U3=15V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,R1两端的电压:
U1=U﹣U3=18V﹣15V=3V,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,电路中的电流:
I″= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com ),即 ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com ),
解得:R3大=100Ω,
则滑动变阻器允许连入的最大最小电阻值之比:
R3大:R3小=100Ω:10Ω=10:1。
【答案】(1)R2的电阻为40Ω;
(2)只闭合S1、S3和S4时,在不损坏电流表的情况下,滑动变阻器接入的阻值不得小于120Ω;
(3)只闭合S2、S4,在不损坏电流表、电压表的情况下,滑动变阻器允许连入的最大最小电阻值之比为10:1。2·1·c·n·j·y
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1.【考点】欧姆定律.
【解答】解:
ABD.因电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,
所以,通过导体的电流和两端的电压变化时,导体的电阻不变,故ABD错误;
C.定值电阻的阻值不变,通过该电阻的电流随其两端电压的增大而增大,故C正确。
【答案】C。
2.【考点】欧姆定律.
【解答】
最先研究电流与电压、电阻并得出三者之间 ( http: / / www.21cnjy.com )关系的科学家是欧姆,而奥斯特发现了电流的磁效应,焦耳发现了电流的热效应,安培发现了安培定则,故B正确、ACD错误。21·世纪*教育网
【答案】B。
3.【考点】欧姆定律的变形公式.
【解答】解:阻值是导体本身所具有的 ( http: / / www.21cnjy.com )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,当电压为0时,电阻大小不变;21*教*育*名*师
公式R= ( http: / / www.21cnjy.com )只说明导体电阻的大小是导体两端的电压与通过导体的电流大小的比值。
【答案】C。
4.【考点】欧姆定律的变形公式.
【解答】解:设电流表的内阻为RA,
(1)S接a时,U=U1+I1RA ,即:U=10V+0.2A×RA①;
(2)S接b时,U=I2(RX+RA),即:U=0.15A×(RX+RA) ②;
U=U2,即:U=12V ③;
由①②③解得:Rx=70Ω。
【答案】C。
5.【考点】欧姆定律的应用.
【解答】解:AB、并联电路总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和,电阻并联后总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都小,故A错误、B正确;21cnjy.com
CD、并联电路中电压相等,电阻越大, ( http: / / www.21cnjy.com )根据欧姆定律可知通过它的电流就越小,由于R1>R2,所以,通过R1的电流小于通过R2的电流,故CD错误。
【答案】B。
6.【考点】欧姆定律的应用.
【解答】解:由电路图可知,电阻R1、R2串联电流表测电路中的电流,
A、由图乙可知,压敏电阻R2的阻值变化范围为0~500Ω,故A错误;
B、当托盘内物体的质量为零时,压敏电阻R2=500Ω,
则电路总电阻:R=R1+R2=100Ω+500Ω=600Ω,
此时电路中的电流:I= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=0.01A,
当托盘内物体的质量为1000g时,压敏电阻R2′=0Ω,
则电路总电阻:R′=R1+R2′=100Ω+0Ω=100Ω,
此时电路中的电流:I′= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=0.06A,
所以,电路中电流的变化范围为0.01A~0.06A,故B错误;
C、当电路中电流I1=0.02A时,
由I= ( http: / / www.21cnjy.com )得,电路总电阻:
R总= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=300Ω,
则压敏电阻R2的阻值:R2=R总﹣R1=300Ω﹣100Ω=200Ω,
由图乙可知,当R2=200Ω时,托盘内物体的质量为600g,故C正确;
D、当托盘内物体质量为400g时,由图乙可知,R2″=300Ω时,
则电路总电阻:R总′=R1+R2″=100Ω+300Ω=400Ω,
此时电路中的电流:I2= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=0.015A,故D错误。
【答案】C。
7.【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验.【解答】解:定值电阻由4Ω更换为5Ω后 ( http: / / www.21cnjy.com ),定值电阻分压变大,大于原来的电压,为保持定值电阻两端电压不变,应向右移动滑动变阻器滑片,增大滑动变阻器接入电路的阻值,增大滑动变阻器的分压,使定值电阻两端电压减小到原来的值,保持电阻两端电压不变。
【答案】D。
8.【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验.
【解答】解:利用控制变量法探究“电流与电阻的关系”的实验中,要控制电阻两端的电压不变;
当AB两点的电阻由10欧换成20欧后,电路中的总电阻变大,
根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,滑动变阻器两端的电压变小,
根据串联电路总电压等于各分电压之和可知,AB两点的电压变大,
故应调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数不变,并记录电流表示数,故D正确,ABC错误。
【答案】D。
9.【考点】伏安法测电阻的探究实验.
【解答】解:A、没有必要,只要能正常快速连接即可。
B、说法正确,连接电路时,电键应始终处于断开状态,是为了防止短路。
B、说法正确,使用电压表和电流表时要选择量程,是为了准确读数。
D、说法正确,电路连接好后,应先用电键试触,是为了防止短路的发生。
【答案】A。
10.【考点】欧姆定律的应用.
【解答】解:由题R0=R1=R2=R3=…=Rn=R2011=3Ω,Ra=2Ω,则R2011与三个Ra并联的阻值为:
R并1= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )Ω=2Ω=Ra,
同理可得:R2010与三个Ra并联的阻值为 R并2=2Ω=Ra,
依此类推,得到整个电路总电阻为 R总=3Ra=6Ω,
总电流为I= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=1A,
根据并联电路分流规律得:
通过R0的电流为I0= ( http: / / www.21cnjy.com )I= ( http: / / www.21cnjy.com )A,
通过R1的电流为I1= ( http: / / www.21cnjy.com )× ( http: / / www.21cnjy.com )A,
通过R2的电流为I2= ( http: / / www.21cnjy.com )×( ( http: / / www.21cnjy.com ))2A…,
通过R2011的电流大小为I2011= ( http: / / www.21cnjy.com )×( ( http: / / www.21cnjy.com ))2011A。
【答案】C。
11.【考点】欧姆定律的应用.
【解答】解:由题意可知,电源电压U=25V,R2两端电压U2=15V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,R1两端的电压:
U1=U﹣U2=25V﹣15V=10V,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,通过R2的最大电流:
I2= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=0.015A=15mA,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且流过稳压管W的电流在5mA和25mA之间
所以,通过R1的电流范围为20mA<I1<30mA,
R2的阻值为无穷大(即断路)时,R1与W串联,通过R1的电流范围为5mA<I1<25mA,
综上可知,为了确保UCD为15V,通过R1的电流范围为20mA<I1<25mA,
则R1的最大和最小阻值分别为:
R1小= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=400Ω,R1大= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=500Ω,
所以,R1阻值范围应为400Ω<R1<500Ω。
【答案】400Ω~500Ω。
12.【考点】欧姆定律的应用;串联电路的电压规律;滑动变阻器的使用.
【解答】解:由电路图可知,三电阻串联,电压表V1测R1端的电压,V2测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流;
当滑片P向左移动时,接入电路的电阻变小,电路的总电阻变小;
根据I= ( http: / / www.21cnjy.com )可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大;
因电压表V1测R1两端的电压,电流表测电路中的电流,且R1的阻值不变,
所以电压表V1的示数与电流表的示数的比值不变;
因串联电路的总电压等于各分电压之和,
所以U2=U﹣U1﹣U3,电压表V2的变化量等于R1(电压表V1的变化量)和R3两端电压变化量之和,
故△U1小于△U2。
【答案】变大;不变;小于。
13.【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验.
【解答】(1)当定值电阻为5Ω,且滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路中的电流最大,根据欧姆定律可得,电路中的最大电流I= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=3A,所以电流表的量程为0~3A;
(2)由图乙可知,电流表的分度值为0.1A,示数为0.8A,
当电流表的示数为0.8A时,电路中的总电阻R= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=18.75Ω<20Ω,
所以,当ab间接20Ω电阻时,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,都不能得到实验所要求的数据;
(3)当定值电阻为20Ω时,电路中的最大电流Imax= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=0.75A,
当定值电阻为5Ω时,电路中的最小电流Imin= ( http: / / www.21cnjy.com )= ( http: / / www.21cnjy.com )=0.6A,
因滑动变阻器的实际最大阻值略小于20Ω,且电流表的分度值为0.1A,
所以,为了使这四个电阻都能为实验所用,电路中电流应控制在0.70A最合理。
【答案】(1)0~3;(2)20;(3)0.70。
14.【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验.
【解答】解:(1)闭合开关,发现电压表示数为0,电流表有示数,原因可能是电压表本身断路或电压表并联的R短路等;
(2)由图2可知,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2V;
(3)将R调为20Ω,小兵在记录数据前,要保持电阻两端的电压不变,他应先调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数仍为2V;
(4)由图3可知,电流与 ( http: / / www.21cnjy.com )成正比,则电流与电阻成反比,即当电压一定时,电流与电阻成反比;
(5)该图象是在U=2V ( http: / / www.21cnjy.com )的情况下得到的,而当小灯泡两端的电压为2V时,通过小灯泡的电流不一定是0.25A,所以小兵求小灯泡额定功率的方法是不正确的。
【答案】(1)电压表本身断路或电压表并联的R短路等;
(2)2;
(3)滑动变阻器的滑片;电压表的示数仍为2V;
(4)反比;
(5)不正确;该图象是在U=2V的情况下得到的,而当小灯泡两端的电压为2V时,通过小灯泡的电流不一定是0.25A。
15.【考点】欧姆定律的应用;串联电路的电压规律;电阻的串联.
【解答】解:①电键S闭合后,滑片移到某位置时,R1、R2串联,
电压表V2的示数为8伏,即R2的电压,电流表A的示数为0.5安,
即电路中的电流大小I=0.5A。
根据欧姆定律,R1的电压U1=R1I=20×0.5A=10V,
根据串联电路电压的规律,电源电压U=10V+8V=18V;
②因电压电压为18V,电阻R1的阻值为20欧姆。
根据欧姆定律,电路中的最大电流为I大= ( http: / / www.21cnjy.com )=0.9A,
所以电流表不可能选用0﹣3A,而只能选用0﹣0.6A,
将滑动变阻器滑片P移到某处,发现电流表A的示数已达到某量程的满刻度,
即电流I1=0.6A,根据欧姆定律,
则电路的总电阻R= ( http: / / www.21cnjy.com )=30Ω,
根据电阻的串联,所以R2=30Ω﹣20Ω=10Ω;
③变阻器上标有“2A”字样,说明变阻器允许通过的最大电流为2A,
现用R0替换R1且能使电路中的电流达到最大,电流表应改选大量程0﹣3A,
电路中允许的最大电流为2A,根据欧姆定律,电路的总电阻最小,
此时变阻器连入电路中的电阻最小,由分压原理,变阻器分得的电压最小,
根据串联电压电压的规律,则V1的示数最大,
且R0的阻值越大,电压表V1的示数越大,
所以当V1选用大量程0﹣15V,此时电压为U′=15V时,R0有最大值,
所以,其最大值R0= ( http: / / www.21cnjy.com )=7.5Ω。
【答案】①电源电压U为18V。
②将滑动变阻器滑片P移到某处,发现电流表A的示数已达到某量程的满刻度,且各元件都能正常工作,此时滑动变阻器连入电路的阻值为10Ω。
③现用R0替换R1且能使电路中的电流达到最大,电路各元件都能正常工作,替换的R0的最大阻值为7.5Ω。
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