2019物理一轮14《欧姆定律》导学案
一、同步知识梳理
一、电阻
电阻表示 。用 表示, 导体的电阻越大,它对电流的阻碍作用就越 。电阻的单位是 。
影响导体电阻大小的因素有 、 、 ,金属导体的温度 ,电阻越大。导体的电阻与导体两端的电压、导体中的电流 ,电阻是导体本身的一种 。
导体与绝缘体之间 绝对的界限,某些材料在超低温的情况下电阻突然减小为 , 这种性质称为 ,具有超导性的物体称为 。
二、滑动变阻器
滑动变阻器是通过改变 来改变电路中的电阻,从而改变 。 滑动变阻器应该 接入电路中,接线柱的正确接法是 。利用滑动变阻器改变电路中电流大小,在接通电路前,应将滑动变阻器的滑片放在阻值 位置,防止闭合开关时 而烧坏元件
三、欧姆定律
电阻一定时,电流与电压 ;电压一定时,电流与电阻 。在这两次探究实验中,滑动变阻器的作用分别是 和 。
欧姆定律的内容是 ,公式是 ,适用于纯电阻电路。
四、欧姆定律的应用
伏安法测电阻的原理、电路、步骤,变阻器的作用。
串联电路的总电阻比任何一个导体的电阻 , 它相当于增加了导体的 。
并联电路的总电阻 任一并联导体的电阻,它相当于增加了导体的 。
串联电路 并联电路
电路图
电流特点
电压特点
电阻特点
分压与分流
综合应用
二、同步题型分析
题型1:电阻
例1:(2018?玉林)下列关于导体电阻的说法正确的是( )
A.长度长的导体,电阻一定大
B.横截面积大的导体,电阻一定小
C.导体的电阻由其两端的电压和通过的电流来决定
D.导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积等因素有关
例2:为了研究电阻跟哪些因素有关,实验中必须 ( )
A.保持一个因素不变,改变其它因素,比较电阻中电流的大小
B.同时变化多个因素,保持其它因素不变,比较每次电阻中电流的大小
C.一次只改变某一因素,保持其它因素不变,比较每次电阻中的电流大小
D.保持电阻两端的电压不变,同时改变某一个或几个因素,比较电阻中的电流大小
例3:(2018?乐山)一根粗细均匀的金属导线其电阻值为R,将其剪成相等的两段后,再进行并联,则并联后的电阻值为( )
A.2R B.R C. D.
题型2:滑动变阻器
例1(2018?沈阳)如图所示,甲为亮度可调的台灯,电位器是调节其亮度的装置;乙为电位器的内部结构示意图,a、b、c是它的三个接线柱,旋钮带动滑片转动。若顺时针旋转旋钮时灯泡发光变亮,则需将 (选填“a和b”、“a和c”或“b和c”)接线柱接入电路。关于电位器上电阻丝的材料,应该选用 (选填“铜丝”或“镍铬合金丝”)。
例2:如下图所示,当变阻器的滑片P向左移动时,变阻器连入电路中的电阻值变大的( )
题型3:电流与电压、电阻的关系
例1:(2018?台州)某同学利用如图甲所示的电路进行实验,电源电压恒为3伏,更换5个定值电阻Rx,得到如图乙所示的图象。以下有关叙述正确的是( )
A.该同学研究的是电流和电压的关系
B.实验中电压表的示数保持0.5伏不变
C.滑动变阻器阻值变化范围为1欧~5欧
D.将Rx从5欧换成10欧后,应将滑片P向左移
例2:在“研究电流跟电压、电阻的关系”实验中,需要采用控制变量的方法,即( )
A.分别保持电阻不变和保持电压不变两个步骤进行实验
B.分别保持电流不变和保持电压不变两上步骤进行实验
C.分别保持电阻不变和保持电流不变两个步骤进行实验
D.分别保持电流不变、电阻不变、电压不变三个步骤进行实验
题型4:欧姆定律
例1(2018?呼和浩特)早在19世纪20年代,德国物理学家欧姆就对导体中电流,导体两端电压的关系进行了大量的实验研究,发现对于大多数导体而言,导体中电流跟导体两端电压成正比,并于1827年在《动电电路的数学研究》一书中,把他的实验规律总结成如下公式:S=γ?E(S表示导体中的电流;E表示导体两电压;γ表示导体对电流的传导率,简称电导率)。关于这一规律,下列说法正确的是( )
A.对于不同的导体,给它们两端加相同的电压,通过的电流与导体的电导率成反比
B.对于不同的导体,如果通过的电流相同,电压与导体的电导率成正比
C.电导率反映的是导体对电流的导通作用
D.电导率的大小是由加在导体两端电压与通过导体的电流决定的
例2:当某导体两端电压是3V时,通过它的电流是0.2A,则该导体的电阻是 Ω;当它两端电压为0V时,该导体的电阻为 Ω。
题型5:伏安法测电阻
例1:某校学习小组想用不同方法测量未知电阻Rx的阻值,他们分成甲、乙两组分别进行实验:
(1)甲组设计了如图甲所示的电路图;
①请用笔画线代替导线将实物电路图乙连接完整(要求滑片P向左滑动时电路中的电流变大);
②连接好电路后在开关闭合前,滑动变阻器的滑片P应滑至最 : 端(选填“左”或“右”)闭合开关s,将滑动变阻器的滑片P滑至某一位置后,此时电压表的示数记为U,电流表的示数记为I,则待测电阻Rx= (用题中给的字母表示)。
(2)乙小组设计实验电路图如图丙所示(其中电阻R1=8Ω);
①根据电路图连接好电路,闭合开关S,发现电流表A1的示数为零、电流表A2的示数正常,若只有R1或Rx中的一处发生故障,则故障是 (选填“R1断路”“R1短路”“Rx断路”或“Rx短路”)
②故障排除后,闭合开关S得到电流表A2的示数I2=0.48A,电流表A1的示数如图丁所示,则I1= A;乙小组所测待测电阻Rx= Ω
题型6:欧姆定律的应用
例1(2018?宿迁)如图所示,电源电压保持不变,先闭合开关S1,电压表示数为U1;再闭合开关S2,电压表示数为U2,电阻R1、R2的阻值之比为( )
A.U1:U2 B.U2:UI C.U2:(U2﹣U1) D.U1:(U2﹣U1)
例2(2018?常德)如图所示,R0为定值电阻,R1为滑动变阻器,A1,A2为实验室用电流表(接线柱上标有“﹣”,“0.6”,“3”),闭合开关后,调节滑片P.使两电流表指针所指位置相同。下列说法正确的是( )
A.电流表A1与A2的示数之比为1:4
B.通过R0与R1的电流之比为4:1
C.R0与R1两端的电压之比为1:4
D.R0与R1的阻值之比为4:1
例3:在图所示的电路中,电源电压和灯泡电阻都保持不变,当滑动变阻器R的滑片P由中点向右移动时,下列判断中正确的是 ( )
A. 电流表A、和电压表V1、V2的示数都增大
B. 电流表A、和电压表V1、V2的示数都减小
C.电压表V1的示数不变,电流表的示数减小,电压表V2的示数增大
D.电流表的示数均减小,电压表V1的示数减小,的电压表V2的示数示数增大
三、课堂达标检测
1、(2018?滨州)下列说法中正确的是( )
A.绝缘体不容易导电是因为绝缘体中几乎没有电荷
B.两个完全相同的灯泡串联,靠近电源正极的灯泡较亮
C.电压一定的情况下,导体的电阻与导体中的电流成反比
D.把导线A剪为相等的两段,其中一段拉长到原来的长度,其阻值大于导线A的原阻值
2、一根铝导线电阻是R,要使连入电路中的导线电阻变大,可采取的措施是 ( )
A.将这根铝导线拉长后接入电路中
B.将这根铝导线对折后接入电路中
C.降低导线两端的电压或增大通过导线的电流强度
D.用长度、横截面积相同的铜导线代替这根铝导线接入电路中
3、(2018?北京)如图所示的电路中,电阻阻值R1<R2.闭合开关S后,电阻R1、R2两端的电压分别为U1、U2,通过两个电阻的电流分别为I1、I2.下列判断中正确的是( )
A.I1=I2 B.I1>I2 C.U1=U2 D.U1>U2
4、如图(甲)为调光台灯,(乙)为一简单调光台灯的电路图,将电路图的M、N两点之间接入一个滑动变阻器,使得滑片P向左移动时,灯泡的亮度减小,则下列方法中正确的是( )
A.A接M,B接N B.C接M,D接N
C.A接M,D接N D.B接M,C接N
5、(2018?兰州)有两个可变电阻,开始时阻值相等,都为R,现将其中一个电阻的阻值增大,将另一个电阻的阻值减小,则两个电阻并联后总电阻将( )
A.一定大于R B.一定等于R
C.一定小于R D.以上结果都有可能
6、图所示的电路中,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向右移动,下列说法中正确的是( )
A. 电流表A1与电流表A2的示数之和变小
B. 电压表V与电流表A2的示数之比保持不变
C. 电流表A1的示数变小,电压表V的示数变大
D. 电流表A2的示数不变,电压表V的示数不变
7、(2018?临沂)如图所示的电路中,电流表A1的示数为0.5A,A2的示数为0.3A,电阻R2的阻值为10Ω.下列说法正确的是( )
A.通过电阻R1的电流为0.5A
B.电源电压为5V
C.电阻R1的阻值为15Ω
D.若断开开关S2,电流表A1示数变大
8、(2018?眉山)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关后,两灯都能正常工作,灯L1,L2的电阻之比为R1:R2=1:2,此时甲、乙两电表的示数之比为( )
A.2:1 B.1:2 C.3:2 D.2:3
9、(2018?达州)甲乙两地相距30km,在甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线,已知输电线的电阻与其长度成正比,现输电线在某处发生了短路,为确定短路位置,甲地检修员先用如图所示的测量仪接入AB时,电流表的示数为0.2A,乙地检修员后用相同的测量仪接人CD时,电流表的示数为0.3A.则短路位置离甲地( )
A.18km B.15km C.12km D.10km
10、为了能自动记录跳绳的次数,某科技小组设计了一种自动计数器,其简化电路如图甲所示。R1是一种光敏元件,每当绳子挡住了射向R1的红外线时,R1的电阻会变大,自动计数器会计数一次,信号处理系统能记录AB间每一时刻的电压。若已知电源电压为12V,某一时段AB间的电压随时间变化的图象如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.AB两端电压为6V时,跳绳自动计数器会计数一次
B.绳子挡住了射向R1的红外线时,R1和R2的阻值相等
C.绳子没有挡住射向R1的红外线时,R1的阻值是R2的3倍
D.绳子挡住了射向R1的红外线时,R1的阻值会变为原来的5倍
11、(2018?娄底)甲图是灯泡L和定值电阻R的I﹣U图象,将L和R先后以乙图和丙图两种方式连在同电源上,若乙图中U1:U2=m,丙图中,I1:I2=n,则下述正确的是( )
A.m=n B.m>n C.m<n D.mn=1
12、某次实验中,李明同学连接了如图所示的电路,若电源电压为6V,且保持不变,电阻R?1?=8Ω,滑动变阻器R?2?的最大阻值为10Ω。他所选用的电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A。为了保证电路安全,实验中滑动变阻器接入电路的阻值范围是(??? )?
A.0~2Ω????? B.0~8Ω???? C.2Ω~8Ω??? D.8Ω~10Ω
13、电阻R1、R2串联,电源电压是10V,R1两端电压为8V,R1为10Ω.则R1中的电流等于 A,R2等于 Ω。
14、(2018?成都)小佑收集了很多材料和长度都相同但粗细不同的铅笔芯。如图所示,是用他身边的器材自制的简易调光灯电路。闭合开关,夹子A向右移动的过程中灯泡亮度应该 (选填“变亮”、“变暗”、或“不变”);夹子A从最左端移动到最右端的过程中,他发现灯泡亮度变化不明显,他应该调换更 (选填“粗”或“细”)的铅笔芯来做实验。
15、电阻R1与R2的I﹣U图象如图所示。当R2上的电压为1.5V时,R2的阻值是 Ω;若将它们并联连接到电压为2.5V的电源上,则干路的电流是 A。
16、如图所示电路,电源电压不变。闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P至某位置时,电流表的示数为I1;移动滑片P至另一位置时,电流表的示数为I2,电压表示数为1V.若I1:I2=4:3,前后两次滑动变阻器的阻值之比为2:3,则电源电压为 V。
17、如图电路中,电源电压为6V不变,滑动变阻器R2的阻值变化范围是0~20Ω,两只电流表的量程均为0.6A.当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P置于最左端时,电流表A1的示数是0.4A.此时电流表A2的示数为______A;R1的阻值_____Ω;在保证电流表安全的条件下,滑动变阻器连入电路的电阻不得小于_____.
18、两个标有“5Ω 1A“和“10Ω 0.6A”的定值电阻,将它们串联起来使用时等效电阻为 Ω,电源电压最多为 V;若将它们并联时干路电流最大是 A。
19、如图甲所示的电路中,电源电压恒定不变,图乙是小灯泡L和定值电阻R1的电流与电压关系的图象。当只闭合S1、S2时,电压表示数为2V;当只闭合S2、S3时,电压表示数为4V.则电源电压U= V,R2= Ω。
20、(2018?金华)用如图所示的电路图研究“电流与电阻的关系”,电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程为“0~3V“,滑动变阻器的规格为“50Ω 1A“,电源电压3伏恒定不变,在AB间分别接入阻值不同的电阻R,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持2伏不变,读出电流表示数并记录。
实验组次 1 2 3
电阻R/欧 5 10 20
电流I/安 0.4 0.2 0.1
(1)分析表中数据,可得出的实验结论是 ;
(2)为了使实验结论更可靠,控制AB间电压2伏不变,再多测几组数据,AB间允许接入电阻R的取值范围是 欧。
21、(2018?苏州)某班同学做“探究电流与电阻的关系”的实验,某小组连接了如图甲所示的实物电路。
(1)请在答题卡的方框内画出对应的电路图(电阻箱符号为)
(2)连接电路时,开关应 。连好电路后,将电阻箱调至某一阻值,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为一个适当的值U0,记录电流表的示数和 。
(3)改变电阻箱的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使 ,并记录相应数据。
(4)再次改变电阻箱阻值,发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片都不能达到(3)中的要求,引起这种情况的直接原因是 。
(5)重复步骤(3)多次实验,根据所得数据画出电流随电阻变化的图象如图乙所示。你认为该小组实验时的U0= V。
(6)进一步研究发现由图线上的任一点和坐标轴围成的矩形“面积”大小都相等,由此可以得出的实验结论是 。
(7)实验结束后,小组间交流时,发现邻组在相同的坐标系中画出的图象如图丙所示,你认为图象不同的原因是 。
22、某科技小组同学发现实验室有一只标有“XkΩ”的电阻(X为模糊不清的一个数字),为了测出这只电阻的阻值,他们进行了如下探究:
(1)首先设计的实验电路如图1所示,使用的器材有:两节新干电池、待测电阻RX、电压表V (0?3V、0?15V量程)、电流表A(0?0.6A、0?3A量程)、滑动变阻器(标有“50Ω 1A”)、开关、导线若干。试验后发现,该方案无法测出电阻Rx的值,其主要原因是 。
(2)经讨论后他们利用原有器材并补充适当的器材,重新设计测量电阻Rx的实验方案。小李设计的电路图如图2所示,其中定值电阻R0=2kΩ.他连接电路后,闭合S1,断开S2,想先测出电源电压,但读出电压表示数U=2V,与两节干电池能提供的电压相差很大。请教老师后才知道,电压表相当于一个能显示自身两端电压的定值电阻。则根据小李的测量数据和电源电压(取3V),可估算出电压表自身的电阻为 kΩ。
(3)小组其他同学设计的实验电路如图所示,在电源电压恒定且己测出的条件下,能先测出电压表自身电阻后,在测出Rx阻值的电路是 。
(4)他们选择正确方案测出Rx的阻值后,又有同学提出,应该通过多次测量求平均值来减小误差。在正确方案的基础上,通过下列操作,能实现多次测量Rx阻值的是 。
A.改变电源电压 B.将R0换成50Ω的定值电阻 C.将电压表换成“0?0.6A”的电流表
23、我国规定的饮酒驾车和醉酒驾车标准如右表。如图甲是对驾驶员进行现场检测的呼气式酒精检测仪,用于检测驾驶人员呼气酒精浓度。呼气中的酒精浓度与血液中的酒精浓度关系为:血液酒精浓度χ=呼气酒精浓度y × 2200。
类型 标准(血液中的酒精浓度χ)
非饮酒驾车 Χ < 20mg/100mL
饮酒驾车 20mg/100mL ≤ Χ < 80mg/100mL
醉酒驾车 Χ ≥ 80mg/100mL
酒精测试仪由酒精气体传感器(相当于随呼气酒精浓度变化的变阻器),与一个定值电阻及一个电压表组成,图乙是它的原理图,电源电压1.5V,定值电阻R1 =40Ω,传感器的电阻值R2与呼气酒精浓度y的关系如图丙所示。测试时,按下开关等仪器正常后,被测者口含紧吹气管吹气4s,测试仪显示结果。
①某驾驶员接受测试,电压表示数是0.5V。该驾驶员测试结果是什么类型?
②如果被测者测试时,口没有含紧吹管吹气,请根据流体压强与流速的关系,分析对测试结果的影响。
课堂达标检测参考答案
1、(2018?滨州)下列说法中正确的是( D )
A.绝缘体不容易导电是因为绝缘体中几乎没有电荷
B.两个完全相同的灯泡串联,靠近电源正极的灯泡较亮
C.电压一定的情况下,导体的电阻与导体中的电流成反比
D.把导线A剪为相等的两段,其中一段拉长到原来的长度,其阻值大于导线A的原阻值
2、一根铝导线电阻是R,要使连入电路中的导线电阻变大,可采取的措施是 ( A )
A.将这根铝导线拉长后接入电路中
B.将这根铝导线对折后接入电路中
C.降低导线两端的电压或增大通过导线的电流强度
D.用长度、横截面积相同的铜导线代替这根铝导线接入电路中
3、(2018?北京)如图所示的电路中,电阻阻值R1<R2.闭合开关S后,电阻R1、R2两端的电压分别为U1、U2,通过两个电阻的电流分别为I1、I2.下列判断中正确的是( A )
A.I1=I2 B.I1>I2 C.U1=U2 D.U1>U2
4、如图(甲)为调光台灯,(乙)为一简单调光台灯的电路图,将电路图的M、N两点之间接入一个滑动变阻器,使得滑片P向左移动时,灯泡的亮度减小,则下列方法中正确的是( C )
A.A接M,B接N B.C接M,D接N
C.A接M,D接N D.B接M,C接N
5、(2018?兰州)有两个可变电阻,开始时阻值相等,都为R,现将其中一个电阻的阻值增大,将另一个电阻的阻值减小,则两个电阻并联后总电阻将(C )
A.一定大于R B.一定等于R
C.一定小于R D.以上结果都有可能
6、图所示的电路中,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向右移动,下列说法中正确的是( A )
A. 电流表A1与电流表A2的示数之和变小
B. 电压表V与电流表A2的示数之比保持不变
C. 电流表A1的示数变小,电压表V的示数变大
D. 电流表A2的示数不变,电压表V的示数不变
7、(2018?临沂)如图所示的电路中,电流表A1的示数为0.5A,A2的示数为0.3A,电阻R2的阻值为10Ω.下列说法正确的是( C )
A.通过电阻R1的电流为0.5A
B.电源电压为5V
C.电阻R1的阻值为15Ω
D.若断开开关S2,电流表A1示数变大
8、(2018?眉山)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关后,两灯都能正常工作,灯L1,L2的电阻之比为R1:R2=1:2,此时甲、乙两电表的示数之比为( D )
A.2:1 B.1:2 C.3:2 D.2:3
9、(2018?达州)甲乙两地相距30km,在甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线,已知输电线的电阻与其长度成正比,现输电线在某处发生了短路,为确定短路位置,甲地检修员先用如图所示的测量仪接入AB时,电流表的示数为0.2A,乙地检修员后用相同的测量仪接人CD时,电流表的示数为0.3A.则短路位置离甲地( A )
A.18km B.15km C.12km D.10km
10、为了能自动记录跳绳的次数,某科技小组设计了一种自动计数器,其简化电路如图甲所示。R1是一种光敏元件,每当绳子挡住了射向R1的红外线时,R1的电阻会变大,自动计数器会计数一次,信号处理系统能记录AB间每一时刻的电压。若已知电源电压为12V,某一时段AB间的电压随时间变化的图象如图乙所示,则下列说法正确的是( D )
A.AB两端电压为6V时,跳绳自动计数器会计数一次
B.绳子挡住了射向R1的红外线时,R1和R2的阻值相等
C.绳子没有挡住射向R1的红外线时,R1的阻值是R2的3倍
D.绳子挡住了射向R1的红外线时,R1的阻值会变为原来的5倍
11、(2018?娄底)甲图是灯泡L和定值电阻R的I﹣U图象,将L和R先后以乙图和丙图两种方式连在同电源上,若乙图中U1:U2=m,丙图中,I1:I2=n,则下述正确的是(B )
A.m=n B.m>n C.m<n D.mn=1
12、某次实验中,李明同学连接了如图所示的电路,若电源电压为6V,且保持不变,电阻R?1?=8Ω,滑动变阻器R?2?的最大阻值为10Ω。他所选用的电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A。为了保证电路安全,实验中滑动变阻器接入电路的阻值范围是(??C? )?
A.0~2Ω????? B.0~8Ω???? C.2Ω~8Ω??? D.8Ω~10Ω
13、电阻R1、R2串联,电源电压是10V,R1两端电压为8V,R1为10Ω.则R1中的电流等于 0.8 A,R2等于 2.5 Ω。
14、(2018?成都)小佑收集了很多材料和长度都相同但粗细不同的铅笔芯。如图所示,是用他身边的器材自制的简易调光灯电路。闭合开关,夹子A向右移动的过程中灯泡亮度应该 变亮 (选填“变亮”、“变暗”、或“不变”);夹子A从最左端移动到最右端的过程中,他发现灯泡亮度变化不明显,他应该调换更 细 (选填“粗”或“细”)的铅笔芯来做实验。
15、电阻R1与R2的I﹣U图象如图所示。当R2上的电压为1.5V时,R2的阻值是 10 Ω;若将它们并联连接到电压为2.5V的电源上,则干路的电流是 0.7 A。
16、如图所示电路,电源电压不变。闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P至某位置时,电流表的示数为I1;移动滑片P至另一位置时,电流表的示数为I2,电压表示数为1V.若I1:I2=4:3,前后两次滑动变阻器的阻值之比为2:3,则电源电压为 4 V。
17、如图电路中,电源电压为6V不变,滑动变阻器R2的阻值变化范围是0~20Ω,两只电流表的量程均为0.6A.当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P置于最左端时,电流表A1的示数是0.4A.此时电流表A2的示数为___0.3___A;R1的阻值___60___Ω;在保证电流表安全的条件下,滑动变阻器连入电路的电阻不得小于___12_Ω__.
18、两个标有“5Ω 1A“和“10Ω 0.6A”的定值电阻,将它们串联起来使用时等效电阻为 15 Ω,电源电压最多为 9 V;若将它们并联时干路电流最大是 1.5 A。
19、如图甲所示的电路中,电源电压恒定不变,图乙是小灯泡L和定值电阻R1的电流与电压关系的图象。当只闭合S1、S2时,电压表示数为2V;当只闭合S2、S3时,电压表示数为4V.则电源电压U= 8 V,R2= 5 Ω。
20、(2018?金华)用如图所示的电路图研究“电流与电阻的关系”,电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程为“0~3V“,滑动变阻器的规格为“50Ω 1A“,电源电压3伏恒定不变,在AB间分别接入阻值不同的电阻R,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持2伏不变,读出电流表示数并记录。
(1)分析表中数据,可得出的实验结论是 电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比 ;
(2)为了使实验结论更可靠,控制AB间电压2伏不变,再多测几组数据,AB间允许接入电阻R的取值范围是 3.33~100 欧。
21、(2018?苏州)某班同学做“探究电流与电阻的关系”的实验,某小组连接了如图甲所示的实物电路。
(1)请在答题卡的方框内画出对应的电路图(电阻箱符号为)
(2)连接电路时,开关应 断开 。连好电路后,将电阻箱调至某一阻值,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为一个适当的值U0,记录电流表的示数和 电阻箱的阻值 。
(3)改变电阻箱的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使 电压表的示数仍为U0 ,并记录相应数据。
(4)再次改变电阻箱阻值,发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片都不能达到(3)中的要求,引起这种情况的直接原因是 电阻箱的电阻调得太大了 。
(5)重复步骤(3)多次实验,根据所得数据画出电流随电阻变化的图象如图乙所示。你认为该小组实验时的U0= 6 V。
(6)进一步研究发现由图线上的任一点和坐标轴围成的矩形“面积”大小都相等,由此可以得出的实验结论是 当电压一定时,电流与电阻成反比 。
(7)实验结束后,小组间交流时,发现邻组在相同的坐标系中画出的图象如图丙所示,你认为图象不同的原因是 这两个小组所控制的电阻箱两端电压不相同 。
22、某科技小组同学发现实验室有一只标有“XkΩ”的电阻(X为模糊不清的一个数字),为了测出这只电阻的阻值,他们进行了如下探究:
(1)首先设计的实验电路如图1所示,使用的器材有:两节新干电池、待测电阻RX、电压表V (0?3V、0?15V量程)、电流表A(0?0.6A、0?3A量程)、滑动变阻器(标有“50Ω 1A”)、开关、导线若干。试验后发现,该方案无法测出电阻Rx的值,其主要原因是 电流太小,无法用电流表直接测出 。
(2)经讨论后他们利用原有器材并补充适当的器材,重新设计测量电阻Rx的实验方案。小李设计的电路图如图2所示,其中定值电阻R0=2kΩ.他连接电路后,闭合S1,断开S2,想先测出电源电压,但读出电压表示数U=2V,与两节干电池能提供的电压相差很大。请教老师后才知道,电压表相当于一个能显示自身两端电压的定值电阻。则根据小李的测量数据和电源电压(取3V),可估算出电压表自身的电阻为 4 kΩ。
(3)小组其他同学设计的实验电路如图所示,在电源电压恒定且己测出的条件下,能先测出电压表自身电阻后,在测出Rx阻值的电路是 C 。
(4)他们选择正确方案测出Rx的阻值后,又有同学提出,应该通过多次测量求平均值来减小误差。在正确方案的基础上,通过下列操作,能实现多次测量Rx阻值的是 A 。
A.改变电源电压 B.将R0换成50Ω的定值电阻 C.将电压表换成“0?0.6A”的电流表
23、我国规定的饮酒驾车和醉酒驾车标准如右表。如图甲是对驾驶员进行现场检测的呼气式酒精检测仪,用于检测驾驶人员呼气酒精浓度。呼气中的酒精浓度与血液中的酒精浓度关系为:血液酒精浓度χ=呼气酒精浓度y × 2200。
酒精测试仪由酒精气体传感器(相当于随呼气酒精浓度变化的变阻器),与一个定值电阻及一个电压表组成,图乙是它的原理图,电源电
压1.5V,定值电阻R1 =40Ω,传感器的电阻值R2与呼气酒精浓度y的关系如图丙所示。测试时,按下开关等仪器正常后,被测者口含紧吹气管吹气4s,测试仪显示结果。
①某驾驶员接受测试,电压表示数是0.5V。该驾驶员测试结果是什么类型?
②如果被测者测试时,口没有含紧吹管吹气,请根据流体压强与流速的关系,分析对测试结果的影响。
答:驾驶员测试结果是非饮酒驾车;被测者测试时,口没有含紧吹管吹气,被测试者呼出的气体流动,压强减小,这就把周围的空气一起带进仪器内(或者说周围的空气向被测者呼出的气体流动,一起进入仪器),相当于把呼气中的酒精浓度稀释了,检测到的酒精浓度比被测者实际的呼气酒精浓度低。