欧姆定律和电路计算
1.(2018·台州临海模拟)下列电路中,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( )
2.(2018·金衢十二校模拟)如图甲所示电路,电源电压保持不变。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中, R1、R2的I-U关系图像如图乙所示。则下列判断正确的是( )
A.图线A是电阻R1的I-U关系图像
B.电源电压为16 V
C.R1的阻值是20 Ω
D.滑动变阻器R2的最大阻值为30 Ω
3.(2018·嘉兴模拟)小明在测电阻时,连接的电路如图。若电源电压不变,R1为待测电阻,开关S闭合后,滑片向左移动时( )
A.电流表示数变小,两电表示数之比不变
B.电压表示数变大,两电表示数之比不变
C.电流表示数变大,两电表示数之比变小
D.电压表示数变小,两电表示数之比变小
4.(2018·台州天台模拟)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( )
5.(2018·台州玉环模拟)如图是某校科技兴趣小组设计的一个电子体重计,金属触头与站台相连,并可在电阻棒两端之间上下滑动。你认为显示器可以选用__________(填电学仪器名称)。当称重的人脱掉鞋子和外套时,你选用的仪器示数将________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
6.(2018·台州椒江模拟节选)在探究“通过导体的电流与电阻的关系”时,小科选用的电源电压恒定为4.5 V,电阻阻值分别为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω,滑动变阻器“50 Ω 1 A”。
(1)小科连接了如图实验电路,闭合开关后,调节滑动变阻器,电流表、电压表均有示数但示数保持不变。经检查,小科发现只要改动一根导线即可进行实验,请在需要改动的导线上打 “×”,用笔画线代替导线将电路修改正确。
U=2 V
次数
电阻/Ω
电流/A
1
5
0.4
2
10
0.2
3
15
0.14
4
20
0.1
(2)分析表格中的实验数据,可得出结论:________________________。
7.(2018·宁波余姚模拟)如图甲所示,电源电压恒定,滑动变阻器的规格为 “30 Ω 1 A”,在AB间接入规格为“12 V 12 W”的灯泡,闭合开关,当滑动变阻器的五分之一阻值连入电路时,灯泡正常发光。(灯泡电阻不变)求:
(1)灯泡的电阻是____________。
(2)电源电压。
(3)R0是图乙所示的Ra和Rb之间任意取值的电阻,当在AB间接入电阻R0后,闭合开关,在保证电路安全的情况下,将滑片P从最右端向左滑动的过程中,电流表示数出现过0.4 A(电流表选择0~0.6 A量程),求R0的取值范围。
参考答案
1.D 2.C 3.B 4.D
5.电压表 减小
6.(1)如图所示
(2)电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比
7. 解:(1)12 Ω
(2)在AB之间接入灯泡时,灯泡L与串联时,灯泡正常发光,
IL===1 A;
由I=可得,滑动变阻器两端的电压:
UR=IL×=1 A×=6 V,
电源的电压:
U=UL+UR=12 V+6 V=18 V。
(3)由图乙可知,当Ia=Ib=2 A时,Ua=20 V,Ub=50 V,则两电阻的阻值分别为
Ra===10 Ω,
Rb===25 Ω,
当电流表的示数为0.4 A时,电路中的总电阻:
R总===45 Ω,
当滑动变阻器的滑片位于最右端时,R0的阻值最小,所以,R0的最小阻值:
R0小=R总-R=45 Ω-30 Ω=15 Ω,
又因R0是Ra和Rb之间任意取值的电阻,所以,R0的最大阻值:R0大=Rb=25 Ω,
所以,R0的取值范围为15~25 Ω。
答:(1)12 Ω;
(2)电源电压为18 V。
(3)R0的取值范围为15~25 Ω。
课件69张PPT。 欧姆定律和电路计算考点一 欧姆定律
命题角度? 欧姆定律的内容和数学表达式
(详见实验高分突破)命题角度? 应用欧姆定律的公式变形来解决问题
例1(2017·宁波中考)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 A。
(2)求定值电阻R2的阻值。【思路点拨】(1)根据电流表的量程和分度值读数。(2)根
据并联电路的电流关系求出通过R1的电流,根据欧姆定律
求出电源电压,从而求出R2的阻值。
【自主解答】(1)0.4
(2)解: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:I1=I-I2=0.4 A-0.1 A=0.3 A,
则电源电压:U=I1R1=0.3 A×10 Ω=3 V,
由欧姆定律可知,电阻R2的阻值:
R2= = =30 Ω。
答:电阻R2的阻值为30 Ω。1.(2018·潍坊中考)某同学设计的煤气检测电路如图所示,
电源电压不变,R为定值电阻,Q为气敏元件,其阻值随煤气
浓度的升高而增大。闭合开关S,当煤气浓度升高时,下列
判断正确的是( )
A.电流表示数变小,输出信号电压Uab变大
B.电流表示数变大,输出信号电压Uab变大
C.电流表示数变小,输出信号电压Uab不变
D.电流表示数变大,输出信号电压Uab减小A2.(2017·衢州中考)小柯发现白炽灯泡在开灯瞬间最容易烧坏,猜想可能是在开灯瞬间灯丝的温度较低,导致电阻比正常工作时小。于是设计图示电路来验证自己的猜想。【实验步骤】
第一步:断开S2,闭合S1,电流表指针偏转,但灯泡不发光。
第二步:断开S1,闭合S2,灯光正常发光,灯丝温度很高。
第三步:两分钟后再断开S2并迅速闭合S1,观察电流表示数
变化情况。【实验分析】
(1)第一步中,灯泡两端的电压是____V,灯泡不发光的原因
是 _________________________________________________
_______________________________________。
(2)在第三步中,若观察到电流表示数变化的情况是_______
_____________________________________________________
_____,就可以得出灯丝的温度越低,其电阻越小。 6 灯泡两端的实际电压远小于它的额定电压,造成灯泡的实际功率远小于额定功率,所以灯泡不发光电流表示数从零快速增大后,示数又慢慢增大到某一电流值后稳定不变考点二 伏安法测电阻
(详见实验高分突破)考点三 串联电路和并联电路的特点
命题角度? 串联电路的电流和电压的特点
例2(2016·金华中考)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 (选填“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电路实验测得的数据
所绘制的曲线,其中与图Ⅰ电路中电压表V1对应的曲线是
(选填“甲”或“乙”)。②已知电源电压恒为6 V,根据探究目的分析图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的电压特点,重新设计如图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,不需写出表达式)。【思路点拨】(1)滑动变阻器应并联在R2两端。(2)①R1为定值电阻,R1两端电压与电路中电流成正比。②由图像可知,两电压表的示数之和均为6 V。(3)根据欧姆定律可知,要测未知电阻的阻值,就是设法测出电阻两端的电压和通过的电流。【自主解答】(1)b (2)甲 串联电路中总电压等于各分电压之和 (3)闭合开关S1、断开开关S2时,测得电压表的示数U1;闭合开关S2、断开开关S1(或同时闭合S1、S2)时,测得电压表的示数U23.(2017·湖州中考)小明按图连接电路,闭合开关,观察
到L1比L2亮。下列说法正确的是( )
A.通过L1的电流大于L2的电流
B.L1的电阻小于L2的电阻
C.L1两端的电压大于L2两端的电压
D.如果把L1和L2的位置对调,L1会变暗C4.(2017·宁波中考)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与电流表示数之间关系的是( )命题角度? 并联电路的电流和电压的特点
例3(2017·舟山中考)小明在研究并联电路电流特点时,按
图示电路图连接好电路,闭合开关S和S1,观察示数,再闭
合开关S2,示数保持不变的电流表是 (电源电压不变),
同时小明观察到电流表A的示数如图所示,为了使测量更精
确,断开开关后,接下来的操作是 。【思路点拨】由图知,闭合开关S和S1时,电路为R1的简单电
路,电流表A1和A均测通过R1的电流;再闭合开关S2,两只电
阻并联,电流表A测量干路电流,A1仍然测通过R1的电流,A2
测量通过R2的电流,电流表A2的示数从0增大到一定数值;由
于干路电流大于各支路的电流,所以电流表A的示数变大;
由于并联电路各支路互不影响,所以电流表A1的示数保持不变。电流表A的指针向右偏转幅度很小,说明干路电流较小,
电流表选择的量程偏大,所以需要改接小量程。
【自主解答】A1 将“3 A”上的线头改接到“0.6 A”处5.(2016·金华中考)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D6.(2018·济宁中考)用如图所示的电路探究并联电路中的电流关系。(1)闭合开关,发现L1亮,而L2不亮,小易认为L2不亮的原因
是L2短路,你认为他的判断是_______(选填“正确”或“错
误”)的。
(2)小易将电路中右侧的a导线与电流表“0.6”接线柱相连
的那一端改接到“-”接线柱上,其他都不动。他这样连的
目的是测____(选填“干路”或“L2”)的电流,请评价其可
行性并说明理由: ___________________________________
__________________________。 错误 L2 不可行,因为电源的正极接到了电流表负接线柱上,无法测量L2电流(3)小易将实验数据记录在表中,分析数据,可得出的结论
是 _________________________________________。
(4)根据表中信息,若灯泡L1的电阻大小为10 Ω,则电路的
总电阻为____Ω。 在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和 6 实验一 欧姆定律例1(2018·温州中考)为了探究“电流与电阻的关系”,小明
用阻值不同的定值电阻、电压为6伏的电源、滑动变阻器(20
欧 2.5安)等器材按图甲方式连接电路,进行如下实验。①将4欧的R1接入电路,当电压表示数为4伏时,记录电流表的示数。
②用R2替换R1,发现无论如何左右移动滑片P,电压表指针在4伏的刻度左右摆动,但无法准确指在4伏的刻度线上。老师告知小明:滑动变阻器的线圈结构如图乙所示,因此无法连续改变接入电路的有效阻值,当定值电阻与滑动变阻器最大阻值相比过小时,会导致步骤②现象发生。
③用一根阻值为0.5欧的电阻丝制作一个可连续改变阻值的旋钮式变阻器,并按图丙方式接入电路,继续实验。通过调节滑片P和旋钮触片Q使电压表示数为4伏,此时电流表示数如图丁所示。(1)图丁中电流表的示数为 安。
(2)步骤③中滑片P和旋钮触片Q处在如图丙所示的位置时,电压表示数略超过4伏,则小明应如何调节滑片P和旋钮触片Q使电压表示数为4伏? 。(3)小明利用图甲电路继续他的探究实验,仍保持定值电阻两端的电压为4伏,则下列定值电阻可用来替换R1进行实验的有 (可多选)。
A.15欧 B.25欧 C.35欧 D.45欧【思路点拨】(1)根据电流表分度值和指针位置读数。(2)明
确电压表指针在4伏的刻度左右摆动,但无法准确指在4伏刻
度线上的原因,故题中旋钮式变阻器起到电压微调的作用。
图丙中旋钮式变阻器与滑动变阻器串联,且图丙中旋钮式变
阻器的最大电阻连入了电路中,故其只能将触片Q沿逆时针
转动,减小旋钮式变阻器连入电路中的电阻大小,根据电阻的串联,总电阻变小,由欧姆定律可知,此时电路的电流变大,根据U=IR可知定值电阻的电压将变大,据此分析。(3)根据串联电路分压原理可得出定值电阻的最大电阻。
【自主解答】(1)2 (2)将滑片P向右移,使电压表示数略小于4伏,再将触片Q沿逆时针转动,直到电压表示数为4伏 (3)ABC1.(2018·杭州中考)如表是小金探究小灯泡L的电流与电压关系时所记录的实验数据。(1)在如图所示的坐标系中画出通过小灯泡电流随它两端电压变化的图像。(2)已知该小灯泡的额定功率为0.75瓦,现有电压为6伏的电
源,若要使小灯泡正常工作,请设计电路图,并说明使小灯
泡L正常工作时的操作方法(现有器材:“20 Ω,1 A”的滑
动变阻器、电压表、开关各一只,导线若干): __________
____________________________________________________
_____________________________________________________
____________________________________。由题(1)曲线可知,当小灯泡正常发光时,额定电压为 2.5 伏,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,观察电压表的示数,当电压表的示数为 2.5 伏时,小灯泡正常工作【答案】如图所示2.(2018·扬州中考)用如图所示的电路研究通过导体的电流
与电压、电阻的关系。保持电源电压和电阻箱R1的阻值不变,
移动滑动变阻器R2的滑片P,测得电流、电压如表1所示;然后
将滑片移到适当位置保持不变,仅改变电阻箱R1的阻值,测得
相应的电流值,如表2所示。(1)根据表1中的数据,你得出什么结论?求出R1的阻值。
(2)分析表2中的数据,指出实验操作中存在的问题,并说出判断的理由。
(3)请利用表2中的数据求电源电压。【答案】(1)结论:电阻一定时,通过导体的电流与电阻两端的电压成正比。R1的阻值为5 Ω。
(2)没有移动变阻器的滑片,使电压表示数不变;研究电流与电阻关系时,要控制定值电阻两端电压不变。
(3)3 V。3.(2017·舟山中考)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______________
_______。定值电阻能更好地保持电阻不变图3电路便于多次实验(2)乙同学利用图3电路(其中电阻R=5 Ω)完成了本实验,测得数据如下: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 _______________________。在电阻不变时,通过导体的电流与电压成正比改变电源电压,多次实验实验二 伏安法测电阻 例2(2018·宁波中考)实验室购买了一卷标有长度为100 m的铜芯漆包线,小科想通过实验测定其实际长度。他首先测得导线横截面积S为1 mm2,查阅资料得知现温度下这种导线每米的电阻值为0.017 Ω。
利用图甲所示的实物图测出铜导线的电阻。
(1)实验中,小科在闭合开关前应将滑片P置于最 (选填
“左”或“右”)端。(2)小科通过移动滑片P,测得多组数据,绘制成U-I图像如
图乙,据此可以判定这卷导线的实际长度 (选填“大于”
“等于”或“小于”)100 m。【思路点拨】根据坐标图中任一个关系图像与网格的交点数据都可以求出导线的总电阻。
【自主解答】(1)右 (2)小于4.(2018·河南中考)小芳利用如图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值,阻值大约为5 Ω。(1)请你根据电路图,用笔画线代替导线,在图乙中完成实验电路的连接。
【答案】如图所示(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于__(选填“A”
或“B”)端。
(3)闭合开关,发现电压表和电流表均无示数。小芳利用另
一只完好的电压表进行检测,把电压表分别接在a、b之间和
b、c之间,电压表均有示数;接在a、c之间,电压表无示
数。如果电路连接完好,只有一个元件有故障,该故障是
_________________。B 滑动变阻器断路 (4)排除故障后,调节滑动变阻器,记录多组数据。画出了
待测电阻Rx的I-U图像,如图丙所示。由图像可得Rx=____Ω。
(5)小芳又设计了一种方案,也测出了Rx的阻值。电路如图丁
所示,R0为阻值已知的定值电阻,电源电压未知且恒定不变。
测量步骤如下:
①当开关 ______________时,电流表读数为I1; 4 S1闭合、S2断开②当开关S1、S2都闭合时,电流表读数为I2;
③待测电阻Rx=________。(用已知和测出的物理量符号表示)5.(2017·衢州中考)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。 0.5 12(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。 B 6.(2017·金华中考)某兴趣小组用二节新干电池、规格为“10 Ω 1.5 A”的滑动变阻器等器材,来测导体电阻。请分析回答:(1)连接好电路,闭合开关,向右移动滑动变阻器滑片,
当滑片移到C点时,发现两表才有示数,示数分别为2 V、
0.2 A。根据以上信息思考该电路的连接方式,并用笔画
线代替导线按该连接方式,将图1电路连接完整。【答案】如图所示(2)继续调节滑动变阻器进行测量,测得数据如表所示。第二次测量时电流表示数如图2所示,据图把表中所缺数据填写完整。0.24(3)该实验多次测量的目的是_____________。
(4)该小组同学用这套器材(所有器材不变)和阻值为5 Ω、
10 Ω、20 Ω的三个定值电阻继续探究“电流与电阻的关
系”。实验中要控制电阻两端的电压不变,那么电阻两端
电压最小能控制到______V。减小实验误差 2.4