【备考2020】物理3年中考2年模拟专题复习学案 5.3 欧姆定律(课件+原卷+解析卷)

文档属性

名称 【备考2020】物理3年中考2年模拟专题复习学案 5.3 欧姆定律(课件+原卷+解析卷)
格式 zip
文件大小 18.5MB
资源类型 试卷
版本资源 通用版
科目 物理
更新时间 2019-09-17 17:10:39

文档简介

5.3 欧姆定律
一.选择题
1.(2019?宜昌)用如图所示电路研究电流跟电压的关系。为了改变定值电阻R两端电压,设计了三种方案。
甲:多节干电池串联接入MN; 乙:电池与滑动变阻器串联接入MN;
丙:电池先后与不同定值电阻R′串联接入MN。可行的方案是(  )
A.仅有甲 B.仅有乙 C.仅有甲、乙两种 D.甲、乙、丙都可行
2.(2017?铜仁市)图中,能正确描述电压一定时,电流随电阻变化关系的图象是(  )

A. B. C. D.
3.(2019?辽阳)如图所示的电路中,电源电压恒定不变。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P由a点移动到b点的过程中,下列说法正确的是(  )
A.电压表V2的示数将变小
B.灯泡的亮度始终保持不变
C.电流表A1的示数与电流表A2的示数始终相等
D.电压表V1的示数与电流表A3的示数比值将变大
4.(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. B. C. D.
5.(2019?宁夏)如图所示的电路中,电阻R2的阻值为15Ω.当开关S1、S2闭合时,电流表A1的示数为0.5A,电流表A2的示数为0.2A.下列说法正确的是(  )
A.电阻R1的阻值为10Ω
B.S1、S2闭合时,通过电阻R1的电流为0.5A
C.S1、S2闭合时,电流表A1测量的是R1的电流
D.开关S2断开时,电流表A2示数为0.5A
6.(2017?邵阳)“节能减排,从我做起”。芳芳同学养成了随手断开家中暂时可以不用的用电器的习惯。当她断开一个用电器后,家庭电路中会变大的物理量是(  )
A.总电流 B.总电压 C.总电阻 D.总功率
7.(2014?郴州)一个滑动变阻器标有“1.5A50Ω”的字样,当它与一个阻值为30Ω的电阻串联接入电路时,整个电路总电阻的变化范围为(  )
A.30﹣80Ω B.0﹣80Ω C.0﹣50Ω D.0﹣30Ω
8.(2019?玉林)光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小。如图所示,闭合开关,逐渐减弱光敏电阻的光照强度,下列说法正确的是(  )
A.电流表和电压表的示数均变小 B.电流表和电压表的示数均变大
C.电流表的示数变小,电压表的示数变大 D.电流表的示数变大,电压表的示数变小
9.(2019?福建)如图电路,电源电压恒定,R1=12ΩR2=6ΩR3是定值电阻。闭合开关S1,单刀双掷开关S2接a时电流表的示数为0.6A,接b时电流表的示数可能为(  )
A.0.3 A B.0.6 A C.0.9 A D.1.2 A
10.(2019?呼和浩特)用电器甲和乙,其电流与其两端电压关系如图所示,其中直线表示用电器甲的电流与其两端电压关系图。下列说法正确的是(  )
A.用电器甲电阻不变,大小为0.1Ω
B.用电器乙电阻随着电流增大而变大,最大值为10Ω
C.如果把这两个用电器串联接在6V的电源上,电路中的电流是0.43A
D.如果把这两个用电器并联接在4V的电源上,干路中的电流是0.65A
二.填空题
11.(2017?恩施州)如图,电源电压4.5V,为了验证“电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比”,先将5Ω的电阻连入A、B间,调节滑动变阻器使电压表示数为1.5V.再分别将10Ω和15Ω的电阻连入A、B间,测得数据如下表。则滑动变阻器应选________(填序号)。
A.“10Ω1A”B.“50Ω1A”C.“100Ω 0.1A”
I/A
0.3
0.15
0.1
R/Ω
5
10
15
12.(2019?阜新)如图所示电路,电源电压恒定为3V,R2=10Ω,当S1闭合,S2、S3断开,电流表示数为0.6A,R1阻值为________Ω;S2闭合,S1、S3断开,电压表示数为________V;S1、S3闭合,S2断开,电流表示数为________A。
13.(2019?赤峰)某段金属丝两端电压为6V时,通过的电流为0.3A;当该金属丝两端电压降为4V时,通过它的电流为________A;当该金属丝两端电压降为0V时,它的电阻为________Ω。
14.(2019?绥化)将电阻R与10Ω电阻串联后接到3V电源上,通过R的电流为0.1A,则R=________Ω.若R两端电压为0,则R=________Ω。
三.实验探究题
15.(2019?镇江)小兵利用图1电路来探究电流与电阻的关系,他在实验中控制电压表示数为U0不变,相关器材规格已在图中标明。
(1)请用笔画线代替导线将电压表接入电路;
(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于图中最________(选填“左”或“右”)端;
(3)闭合开关,将电阻箱调至某阻值,调节滑动变阻器时,他发现电压表示数始终为零而电流表示数有明显变化,经检查是由于某处被短路而造成的,被短路的是________;
(4)小兵调节电阻箱阻值R,进行多次实验,所绘制的I与关系图线如图2所示,由此可知U0=________V,实验结论是:在电压一定时,________;
(5)若由于电池电量不足,小兵换用4.5V电源后继续实验,进行了如下操作:
①将电阻箱阻值先调至4Ω进行实验,实验完成后断开开关;
②再将电阻箱阻值调至15Ω后,闭合开关进行实验;
则由于小兵在上述操作中的一个疏漏,将会导致________。
(6)小华利用图1电路和器材也对电流与电阻的关系进行了探究在5Ω~25Ω范围内,他将电阻箱阻值R调至5个不同的值分别进行了实验,则他根据实验数据描点所绘制的与I与关系图线不可能是图3中的________(选填“甲”或“乙”),理由是________________。
16.(2019?玉林)如图所示,图甲是“伏安法测电阻”的实验电路图。
(1)请你根据图甲的电路图,用笔画线代替导线,将图乙中的实物图连接完整。(要求滑动变阻器滑片P向右移动时阻值变大)
(2)在连接电路时,开关必须________。
(3)闭合开关S后,发现电流表无示数,电压表有示数,则出现的故障可能是________。
(4)排除故障后,闭合开关S,当滑片P移动到某一个位置时,电流表的示数为0.2A,电压表的示数如图丙所示,其读数为________V,则待测电阻Rx=________Ω。
(5)若实验中电流表不慎损坏,现给你一个已知阻值为R0的电阻、一个单刀双掷开关和导线若干,请你用上述器材和原有器材完成图丁的电路图,要求能测量Rx的阻值。
四.计算题
17.(2019?徐州)定值电阻R1两端加4.5V电压时,通过的电流为0.45 A.如图所示电路,电源电压不变,R1和定值电阻R0并联,电流表示数为0.50A;用阻值为30Ω的电阻R2替换R1,电流表示数变为0.30 A.求:
(1)R1的阻值;
(2)电源电压。
18.(2019?长春)如图所示,电阻R1的阻值为10Ω.闭合开关S,电阻R1两端的电压为10V,电阻R2两端的电压为5V.求:
(1)电源两端的电压。
(2)通过电阻R1的电流。
1.(2019?贵池区三模)小明利用图甲的电路探究“通过导体的电流与电阻的关系”,根据实验的数据绘出了I﹣图象,如图乙,由图可知(  )
A.定值电阻两端电压控制为2V不变
B.当电流为0.2A时,电阻R为0.1Ω
C.当滑片向右移时,电压表数变大
D.当电流分别为0.25A和0.5A时,接入电路的导体的电阻之比为1:2
2.(2019?临沂模拟)关于电流与电压,电阻的关系正确的是(  )
A.导体中的电流与导体两端的电压成反比
B.导体中的电流与导体的电阻成反比
C.在导体两端的电压一定时,导体的电阻与导体中的电流成反比
D.在导体的电阻一定时,导体中的电流与导体两端所加电压成正比
3.(2019?长春二模)如图所示,电源电压保持不变,灯泡标有“6V4W”字样(忽略温度对灯泡电阻的影响),电阻R2为4.5Ω,滑动变阻器标有“20Ω2A”字样,下列说法不正确的是(  )
A.开关S1、S2、S3均断开时,电压表有示数
B.只闭合开关S2,若要使灯泡正常发光,则 电源电压应为9V
C.只闭合开关S1,滑片P从右端滑到中点的过程中,R1的功率不断变小
D.开关S1、S2、S3均闭合,滑片P从中点向右滑动过程中,电路总电阻小于9Ω
4.(2019?宁夏模拟)根据公式R=U/I可测定导体的电阻,下列说法中正确的是(  )
A.导体的电阻与导体两端的电压成正比
B.导体的电阻与导体中的电流成反比
C.“导体的电阻既与导体两端的电压成正比,又与导体中的电流有关
D.导体的电阻与本身的材料和属性有关,与电压、电流无关
5.(2019?江夏区一模)如图所示,电源电压不变,灯泡L标有“6V3W”的字样(灯丝电阻不变)。R1=6Ω,三个开关都闭合时,小灯泡L正常发光,电流表示数为2A.关于此电路下列说法错误的是(  )
A.闭合S3,断开S1和S2时,电压表的示数为2.4V B.电源电压为6V
C.电阻R2的阻值为4Ω D.闭合S3,断开S1和S2时,电流表的示数为0.5A
6.(2019?市中区二模)小箫在实验室和同学做实验,她们在伏安法测电阻的实验中需要测量的物理量是(  )
A.电阻和电流 B.电压和电阻 C.电功和电压 D.电压和电流
7.(2019?武昌区模拟)某同学利用如图所示的电路做“伏安法测电阻”的实验,已知电源电压恒为6V,滑动变阻器标有“20Ω1A”字样,实验中该同学填写的实验数据如表所示。下列关于实验的几种说法中正确的是(  )
序号
1
2
3
4
5
U/V
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
I/A
0.10
0.21
0.30
0.40
0.49
①序号“1”的实验数据不是本实验中测得的
②序号“4”的实验中,滑动变阻器与待测电阻的阻值之比为2:1
③序号“2”和“5”的实验数据表明待测电阻R,不是定值电阻
④仅用该同学的实验器材就能探究电流与电压的关系
A.①④ B.③④ C.①③ D.①③④
8.(2018?黄陂区模拟)某同学利用如图所示的电路测量小灯泡的电阻。已知电源电压恒为4.5V不变,小灯泡标有2.5V字样,他记录的实验数据如下表所示。关于该同学的实验的几种说法中正确的是(  )
电压/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流/A
0.10
0.16
0.20
0.23
0.25
0.27
电阻/Ω
5.0
6.3
7.5
8.7
10.0
11.1
平均电阻/Ω
8.1
①电路图中a是电流表,b是电压表 ②滑动变阻器的最大阻值至少为50Ω
③小灯泡正常发光时的电阻是10Ω④闭合开关后,滑动变阻器的功率可能为0.4W
⑤表格中设计中不能加平均电阻一栏 ⑥仅用该实验器材就能探究电流与电压的关系
A.①②③⑤ B.①③④⑤ C.①②④⑤ D.①③④⑥
9.(2019?南安市一模)为节约用电,小明总是随手关掉家中暂时不用的家用电器。关闭电器,家庭电路中变大的物理量是(  )
A.总电阻 B.总电流 C.总功率 D.总电功
10.(2019?怀化模拟)某同学要把一个阻值为15Ω、正常工作电压为3V的灯泡接在9V的电源上使其正常工作,那么需给灯泡(  )
A.串联一只45Ω的电阻 B.并联一只45Ω的电阻
C.串联一只30Ω的电阻 D.并联一只30Ω的电阻
11.(2019?临沂一模)小明利用图甲所示的电路探究“通过导体的电流与电阻的关系”,根据实验的数据绘出了I﹣图象图乙。由图象可知,导体两端的电压为________V;当电流为0.2A时,导体的电阻为________Ω。
12.(2019?安徽一模)如图定值电阻R1=10Ω,只闭合开关S时,电流表示数为0.3A,则电源电压为________V;再闭合开关S1时,电流表示数为0.5A,则定值电阻R2=________Ω
13.(2019?建湖县二模)如图所示电路、电源电压恒定,R1=20Ω,R2=10Ω,当S1闭合,S2、S3断开时,电流表的示数为0.3A,电源电压为________V;当S2闭合,S1、S3断开时,电流表示数为________A;当S1、S3闭合,S2断开时,电流表示数为________A。
14.(2019?安庆一模)若将R1=4Ω和R2=6Ω接入电路,当电路中的电流最大时的等效电阻为________Ω。
15.(2019?江西模拟)现有下列器材:学生电源(6V),电流表(0~0.6A,0~3A)、电压表(0~3V,0~15V)、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω各一个)、开关、滑动变阻器A、B分别标有“10Ω1.0A”和“25Ω0.6A”字样、导线若干,小聪同学利用这些器材探究“电压不变时,电流与电阻的关系”。
(1)请根据图甲电路图用笔画线代替导线,将图乙所示实物连接成完整电路(导线不允许交叉)。
(2)正确连接电路后,检查无误,闭合开关,发现电压表有示数且接近电源电压,电流表示数为0,其原因可能是________。
(3)排除故障后,更换不同定值电阻进行实验,测得数据填入下面表格。
实验次数
1
2
3
4
电阻R/Ω
5
10
15
20
电流I/A
0.6
0.3
0.2
0.15
分析实验数据可得实验结论是________。
(4)根据表格中的数据判断实验过程中所选用的滑动变阻器可能是________(选填“A”或“B”)。
(5)小聪同学又设计了如图丙所示的测量电路,测量小灯泡的额定功率,其中R0是已知定值电阻,请在空格内把实验步骤补充完整。
①闭合开关S,调节滑动变阻器,使灯泡正常发光;
②S'接________,测出灯泡与R0串联后的电压U;
③保持滑动变阻器滑片P的位置不变,再将S'接________,测出R0两端的电压U1;
④小灯泡的额定功率P额=________。(用R0、U、U1列表达式)
16.(2019?镇平县三模)小云手里有一个标有2.5V的小灯泡,她想利用学习过的知识测量小灯泡的电阻,所以设计了如图所示的实验:
试验次数
1
2
3
U/V
2.0
2.5
2.8
I/A
0.22
0.25
0.26
R/Ω
(1)如图甲所示是小云未连接好的电路,请你用笔画线代替导线,将实物图补充完整
(2)小云从数据中发现,灯泡的电阻是变化的,你认为影响电阻变化的主要因素是________由表格中的数据可知,当小灯泡正常工作时电阻为________Ω。
(3)若由于疏忽,小云把两表的位置给调换了,其他连接正确无误,当开关闭合后,可能产生的现象是________(写出一种即可)。
(4)完成上述实验后,小云看到滑动变阻器的铭牌模糊不清,于是想测量变阻器的最大阻值Rx.她从实验室找来一个阻值已知为R0的定值电阻替换小灯泡,利用如图乙所示的电路图,很快测出了Rx的大小。
①将滑动变阻器滑片调到最左端,记下电压表的示数U1;
②________,再次记下电压表的示数U2
③则变阻器最大阻值Rx=________(用已知量和测量量表示)。
17.(2019?宁波模拟)某工厂要研发一种新型材料,要求对该材料所承受的撞击力进行测试,测试电路如图甲所示。在测试时将材料样品(不计质量)平放在压力传感器上,闭合开关S,从一定高度由静止自由释放20kg重物,经撞击后样品材料仍完好无损,最后重物静止在样品上。从重物开始下落到静止的过程中,电流表的示数I随时间t变化的关系如图乙所示,压力传感器的电阻R随压力F变化的关系如图丙所示。电源的电压恒为24V,定值电阻R0为10Ω。
求:(1)重物未下落时,压力传感器的电阻是多少?
(2)在撞击过程中,样品受到的最大撞击力是多少?
(3)图乙中x的值。
18.(2019?江西模拟)如图所示,电源电压可调,小灯泡上标有“6V3W”的字样(不考虑温度对小灯泡电阻的影响),电流表量程0~0.6A,电压表量程0~3V,滑动变阻器规格为“24Ω1A“。
(1)电源电压调至6V,当开关S1、S2都闭合时,小灯泡正常发光,电流表的示数为0.8A,则电压表的示数为多少?R1的阻值是多少?
(2)电源电压调至8V,当开关S1、S2都断开时,为了保证电路安全,求滑动变阻器的阻值变化范围。
5.3 欧姆定律
一.选择题
1.(2019?宜昌)用如图所示电路研究电流跟电压的关系。为了改变定值电阻R两端电压,设计了三种方案。
甲:多节干电池串联接入MN; 乙:电池与滑动变阻器串联接入MN;
丙:电池先后与不同定值电阻R′串联接入MN。可行的方案是(  )
A.仅有甲 B.仅有乙 C.仅有甲、乙两种 D.甲、乙、丙都可行
【答案】D
【解析】研究电流跟电压的关系时,应控制电阻的阻值不变,改变电阻两端的电压,则,甲:多节干电池串联接入MN时,改变干电池串联的节数时电源的电压发生变化,R两端的电压发生变化,方法可行;乙:电池与滑动变阻器串联接入MN时,移动滑动变阻器滑片P改变接入电路中的电阻,从而改变电路中的电流和R两端的电压,方法可行;丙:电池先后与不同定值电阻R′串联接入MN,定值电阻R′的阻值不同,分得的电压不同,定值电阻R两端的电压不同,方法可行;综上可知,甲、乙、丙三种方案均可行。选D。
2.(2017?铜仁市)图中,能正确描述电压一定时,电流随电阻变化关系的图象是(  )

A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由欧姆定律可知,电压一定时,电流与电阻成反比,据此可知I﹣R图象为反比例函数图象,结合选项可知,D符合、ABC不符合。选D。
3.(2019?辽阳)如图所示的电路中,电源电压恒定不变。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P由a点移动到b点的过程中,下列说法正确的是(  )
A.电压表V2的示数将变小
B.灯泡的亮度始终保持不变
C.电流表A1的示数与电流表A2的示数始终相等
D.电压表V1的示数与电流表A3的示数比值将变大
【答案】B
【解析】由电路图可知,灯泡与滑动变阻器并联,电压表V1、V2均测电源两端的电压,电流表A1、A3测阻器支路的电流,电流表A2测灯泡支路的电流。因电源电压恒定不变,所以,滑片移动时,电压表V1、V2的示数均不变,故A错误;因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,电流表A2的示数不变,灯泡的亮度始终保持不变,故B正确;将滑动变阻器的滑片P由a点移动到b点的过程中,接入电路中的电阻变小,由I=可知,通过滑动变阻器的电流变大,即电流表A1、A3的示数变大,则电流表A1的示数与电流表A2的示数不相等、电压表V1的示数与电流表A3的示数比值变小,故CD错误。选B。
4.(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. B. C. D.
【答案】D
【解析】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;B、该电路为并联电路,电流表测量干路中的电流,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。选D。
5.(2019?宁夏)如图所示的电路中,电阻R2的阻值为15Ω.当开关S1、S2闭合时,电流表A1的示数为0.5A,电流表A2的示数为0.2A.下列说法正确的是(  )
A.电阻R1的阻值为10Ω
B.S1、S2闭合时,通过电阻R1的电流为0.5A
C.S1、S2闭合时,电流表A1测量的是R1的电流
D.开关S2断开时,电流表A2示数为0.5A
【答案】A
【解析】(1)当开关S1、S2闭合时,R1与R2并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测R2支路电流,故C错误;因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由I=可得,电源的电压:U=I2R2=0.2A×15Ω=3V,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过R1的电流:I1=I﹣I2=0.5A﹣0.2A=0.3A,故B错误;则电阻R1的阻值:R1===10Ω,故A正确;(2)开关S2断开时,R1被断路,电路为R2的简单电路,电流表A2测通过R2的电流,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,电流表A2示数为0.2A,故D错误。选A。
6.(2017?邵阳)“节能减排,从我做起”。芳芳同学养成了随手断开家中暂时可以不用的用电器的习惯。当她断开一个用电器后,家庭电路中会变大的物理量是(  )
A.总电流 B.总电压 C.总电阻 D.总功率
【答案】C
【解析】AD、因电路中的总功率等于各用电器功率之和,所以,每关闭一个家用电器,电路的总功率变小;由P=UI可知,电路中的总电流变小,故AD不符合题意。B、家庭电路中各用电器之间的连接方式是并联,因家庭电路的电压不变,所以,每关闭一个家用电器,总电压不变,故B不符合题意。C、家庭电路中各用电器之间的连接方式是并联,而并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,因此每关闭一个用电器,总电阻将变大,故C符合题意。选C。
7.(2014?郴州)一个滑动变阻器标有“1.5A50Ω”的字样,当它与一个阻值为30Ω的电阻串联接入电路时,整个电路总电阻的变化范围为(  )
A.30﹣80Ω B.0﹣80Ω C.0﹣50Ω D.0﹣30Ω
【答案】A
【解析】滑动变阻器上标有“50Ω,1.5A”,即表示这个滑动变阻器的电阻变化范围是0~50Ω;由于与一个阻值为30Ω电阻串联,则整个电路中总电阻的变化范围为30Ω﹣80Ω。选A。
8.(2019?玉林)光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小。如图所示,闭合开关,逐渐减弱光敏电阻的光照强度,下列说法正确的是(  )
A.电流表和电压表的示数均变小 B.电流表和电压表的示数均变大
C.电流表的示数变小,电压表的示数变大 D.电流表的示数变大,电压表的示数变小
【答案】C
【解析】由电路图可知,光敏电阻R与定值电阻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增大而减小,所以,逐渐减弱光敏电阻的光照强度时,光敏电阻R的阻值变大,电路的总电阻变大,由I=可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,故BD错误;由U=IR可知,R0两端的电压变小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R两端的电压变大,即电压表的示数变大,故A错误、C正确。选C。
9.(2019?福建)如图电路,电源电压恒定,R1=12ΩR2=6ΩR3是定值电阻。闭合开关S1,单刀双掷开关S2接a时电流表的示数为0.6A,接b时电流表的示数可能为(  )
A.0.3 A B.0.6 A C.0.9 A D.1.2 A
【答案】C
【解析】由电路图可知,闭合开关S1,单刀双掷开关S2接a时,R1与R3串联,电流表测电路中的电流,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,由I=可得,电源的电压:U=Ia(R1+R3)=0.6A×(12Ω+R3),当闭合开关S1,单刀双掷开关S2接接b时,R2与R3串联,电流表测电路中的电流,则电流表的示数:Ib====0.6A+,当R3=0时,Ib=0.6A+=1.2A,当R3→∞时,Ib=0.6A,由R3是定值电阻可知,0.6A<Ib<1.2A,结合选项可知C符合。选C。
10.(2019?呼和浩特)用电器甲和乙,其电流与其两端电压关系如图所示,其中直线表示用电器甲的电流与其两端电压关系图。下列说法正确的是(  )
A.用电器甲电阻不变,大小为0.1Ω
B.用电器乙电阻随着电流增大而变大,最大值为10Ω
C.如果把这两个用电器串联接在6V的电源上,电路中的电流是0.43A
D.如果把这两个用电器并联接在4V的电源上,干路中的电流是0.65A
【答案】D
【解析】A.由图象可知,用电器甲电阻的I﹣U图象为过原点的倾斜直线,则用电器甲的电阻不变,由图象可知,当U甲=5V时通过的电流I甲=0.5A,由I=可得,用电器甲的电阻R甲===10Ω,故A错误;B.由图象可知,当用电器乙可得的电压分别为1.5V、2.5V、4V、4.5V、5V时,对应的电流分别为0.05A、0.1A、0.25A、0.35A、0.5A,由R=可得,对应的电阻分别为30Ω、25Ω、16Ω、12.9Ω、10Ω,所以,用电器乙的电阻随着电流增大而变小,故B错误;C.如果把这两个用电器串联且电路中的电流为0.43A时,用电器甲电阻两端的电压U甲′=IR甲=0.43A×10Ω=4.3V,由图象可知,用电器乙两端的电压大于4.5V,则电源的电压大于4.3V+4.5V=8.8V,所以,如果把这两个用电器串联接在6V的电源上,电路中的电流不可能是0.43A,故C错误;D.因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,如果把这两个用电器并联接在4V的电源上时,它们两端的电压均为4V,由图象可知,通过两电阻的电流分别为I甲′=0.4A、I乙′=0.25A,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I′=I甲′+I乙′=0.4A+0.25A=0.65A,故D正确。选D。
二.填空题
11.(2017?恩施州)如图,电源电压4.5V,为了验证“电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比”,先将5Ω的电阻连入A、B间,调节滑动变阻器使电压表示数为1.5V.再分别将10Ω和15Ω的电阻连入A、B间,测得数据如下表。则滑动变阻器应选________(填序号)。
A.“10Ω1A”B.“50Ω1A”C.“100Ω 0.1A”
I/A
0.3
0.15
0.1
R/Ω
5
10
15
【答案】B。
【解析】由题意知,电阻两端电压UR=1.5V,滑动变阻器两端电压U滑=U﹣UR=4.5V﹣1.5V=3V,因为I=,所以当电路电流I=0.1A时,滑动变阻器接入电路的阻值R滑===30Ω>20Ω,因此滑动变阻器应选规格为“50Ω 1A”的滑动变阻器,即选B。
12.(2019?阜新)如图所示电路,电源电压恒定为3V,R2=10Ω,当S1闭合,S2、S3断开,电流表示数为0.6A,R1阻值为________Ω;S2闭合,S1、S3断开,电压表示数为________V;S1、S3闭合,S2断开,电流表示数为________A。
【答案】5;2;0.6。
【解析】(1)由电路图知,当S1闭合,S2、S3断开时,只有R1连入电路中,电流表测R1的电流,由I=可得R1阻值为:R1===5Ω;(2)由电路图知,当S2闭合,S1、S3断开时,R1与R2串联,电流表电路的电流,电压表测量电阻R2两端的电压,
由串联电路电阻特点知:R=R1+R2=5Ω+10Ω=15Ω,则电流表示数:I′===0.2A,
电阻R2两端的电压:U2=I′R2=0.2A×10Ω=2V;(3)由电路图知,当S1、S3闭合,S2断开时,R1与R2并联,电流表测R1的电流,由并联电路电压特点知:U=U1=U2=3V,R1的电流:I1===0.6A。
13.(2019?赤峰)某段金属丝两端电压为6V时,通过的电流为0.3A;当该金属丝两端电压降为4V时,通过它的电流为________A;当该金属丝两端电压降为0V时,它的电阻为________Ω。
【答案】0.2;20。
【解析】由I=可得,该金属丝的电阻:R===20Ω,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,当该金属丝两端电压降为4V时或降为0V时,该金属丝的阻值仍为20Ω不变,当该金属丝两端电压降为4V时,通过它的电流:I′===0.2A。
14.(2019?绥化)将电阻R与10Ω电阻串联后接到3V电源上,通过R的电流为0.1A,则R=________Ω.若R两端电压为0,则R=________Ω。
【答案】20;20。
【解析】(1)由题意可知,电阻R与10Ω电阻R1串联,因串联电路中各处的电流相等,所以,由I=可得,电路中的总电阻:R总====30Ω,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电阻R的阻值:R=R总﹣R1=30Ω﹣10Ω=20Ω;(2)因电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积有关,与两端的电压和通过的电流无关,所以,若R两端电压为0,则R仍为20Ω不变。
三.实验探究题
15.(2019?镇江)小兵利用图1电路来探究电流与电阻的关系,他在实验中控制电压表示数为U0不变,相关器材规格已在图中标明。
(1)请用笔画线代替导线将电压表接入电路;
(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于图中最________(选填“左”或“右”)端;
(3)闭合开关,将电阻箱调至某阻值,调节滑动变阻器时,他发现电压表示数始终为零而电流表示数有明显变化,经检查是由于某处被短路而造成的,被短路的是________;
(4)小兵调节电阻箱阻值R,进行多次实验,所绘制的I与关系图线如图2所示,由此可知U0=________V,实验结论是:在电压一定时,________;
(5)若由于电池电量不足,小兵换用4.5V电源后继续实验,进行了如下操作:
①将电阻箱阻值先调至4Ω进行实验,实验完成后断开开关;
②再将电阻箱阻值调至15Ω后,闭合开关进行实验;
则由于小兵在上述操作中的一个疏漏,将会导致________。
(6)小华利用图1电路和器材也对电流与电阻的关系进行了探究在5Ω~25Ω范围内,他将电阻箱阻值R调至5个不同的值分别进行了实验,则他根据实验数据描点所绘制的与I与关系图线不可能是图3中的________(选填“甲”或“乙”),理由是________________。
【答案】(1)见上图;(2)左;(3)电阻箱;(4)2;通过导体的电流与导体的电阻成反比;(5)电阻箱两端的电压超过电压表量程;(6)乙;当电阻箱阻值为25Ω时,滑动变阻器的最大阻值不能满足图线乙所需控制不变的电压0.75V。
【解析】(1)将电压表并联在电阻箱的两端,且保证正进负出,如下图所示:
(2)为保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处,即最左端;(3)电流表示数不为0,说明电路是短路,电压表示数为0,说明与电压表并联的部分短路,即电阻箱短路了;(4)由I与关系图线知,当电流为0.1A时,为0.05,则R=20Ω,关图线可知U0=IR=0.1A×20Ω=2V;根据图象知,电流与导体电阻的倒数成正比,则电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;(5)断开开关,当把电阻箱的电阻从4Ω换为15Ω时,必须把滑动变阻器调到阻值最大处的位置,如果没有调,使得电阻箱分得的电压过大,会超过电压表的量程;(6)对于图3乙图线,当电阻为5Ω是,倒数为0.2,对应的电流为0.15A,则电阻箱两端的电压U′0=I′R′0=0.15A×5Ω=0.75V,此时滑动变阻器两端的电压为3V﹣0.75V=2.25V,此时滑动变阻器两端的电压为电阻箱两端电压的3倍,滑动变阻器接入电路的电阻也为电阻箱接入电路的3倍,当电阻箱接入电路的电阻是25Ω时,滑动变阻器接入电路的电阻必须调到75Ω才能满足要求,而滑动变阻器的最大电阻只有50Ω,因此此图线不可能是实验测量的。
16.(2019?玉林)如图所示,图甲是“伏安法测电阻”的实验电路图。
(1)请你根据图甲的电路图,用笔画线代替导线,将图乙中的实物图连接完整。(要求滑动变阻器滑片P向右移动时阻值变大)
(2)在连接电路时,开关必须________。
(3)闭合开关S后,发现电流表无示数,电压表有示数,则出现的故障可能是________。
(4)排除故障后,闭合开关S,当滑片P移动到某一个位置时,电流表的示数为0.2A,电压表的示数如图丙所示,其读数为________V,则待测电阻Rx=________Ω。
(5)若实验中电流表不慎损坏,现给你一个已知阻值为R0的电阻、一个单刀双掷开关和导线若干,请你用上述器材和原有器材完成图丁的电路图,要求能测量Rx的阻值。
【答案】(1)见上图;(2)断开;(3)Rx断路;(4)2;10;(5)见上图。
【解析】(1)滑动变阻器与电阻串联且一上一下的接,滑动变阻器滑片P向右移动时阻值变大,需要接左下接线柱,如图:
(2)为了保护电路,在连接电路时开关必须断开;(3)若电流表示数为0,说明电路可能断路;电压表有示数,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电阻断路了;(4)由图丙可知,电压表量程为0~3V,其分度值为0.1V,示数为2V,则待测电阻:Rx===10Ω;(5)只有电压表时,要想测量出电阻,需要用电压表和定值电阻来代替电流表,实验中通过单刀双掷使电压表的测量范围不同,如图:
当闭合开关S,将S1拨到触点2,移动滑片,读出电压表的示数U1,再将开关S1拨到触点1,保持滑片的位置不动,读出电压表的示数U,则定值电阻Rx两端的电压为U﹣U1,根据电路的电流相等列等式,再表示出Rx。
四.计算题
17.(2019?徐州)定值电阻R1两端加4.5V电压时,通过的电流为0.45 A.如图所示电路,电源电压不变,R1和定值电阻R0并联,电流表示数为0.50A;用阻值为30Ω的电阻R2替换R1,电流表示数变为0.30 A.求:
(1)R1的阻值;
(2)电源电压。
【答案】(1)R1的阻值为10Ω(2)电源电压为3V。
【解析】(1)根据I=可得:R1===10Ω;
(2)根据欧姆定律和并联电路的电流特点可知:R1和定值电阻R0并联时,
+=I,即:+=0.50A﹣①
R2和定值电阻R0并联时,+=I,即:+=0.30A﹣②
根据①式减②式可得:U=3V。
18.(2019?长春)如图所示,电阻R1的阻值为10Ω.闭合开关S,电阻R1两端的电压为10V,电阻R2两端的电压为5V.求:
(1)电源两端的电压。
(2)通过电阻R1的电流。
【答案】(1)电源两端的电压是15V。(2)通过电阻R1的电流是1A。
【解析】(1)由图知,R1和R2是串联的,根据串联电路电压特点可得电源电压为:U=U1+U2=10V+5V=15V;
(2)R1的电流为:I1===1A。
1.(2019?贵池区三模)小明利用图甲的电路探究“通过导体的电流与电阻的关系”,根据实验的数据绘出了I﹣图象,如图乙,由图可知(  )
A.定值电阻两端电压控制为2V不变
B.当电流为0.2A时,电阻R为0.1Ω
C.当滑片向右移时,电压表数变大
D.当电流分别为0.25A和0.5A时,接入电路的导体的电阻之比为1:2
【答案】A
【解析】(1)由图象可知,当电流为0.1A时,=0.05Ω﹣1,此时导体的电阻R=20Ω;由图象可知,I与成正比,则导体两端的电压不变,由I=可得,小明控制导体两端的电压:U=IR=0.1A×20Ω=2V,即定值电阻两端电压控制为2V不变,A正确;(2)当电流为0.2A时,=0.1Ω,R=10Ω,B错误;(3)当滑片向右移时,变阻器连入电路的电阻变大,由串联电阻的规律,串联的电阻变大,根据欧姆定律,电路中的电流变小,根据U=IR,电压表数变小,C错误;(4)因定值电阻两端电压控制不变,根据U=IR,电流与电阻成反比,===,即电阻之比为2:1,D错误。选A。
2.(2019?临沂模拟)关于电流与电压,电阻的关系正确的是(  )
A.导体中的电流与导体两端的电压成反比
B.导体中的电流与导体的电阻成反比
C.在导体两端的电压一定时,导体的电阻与导体中的电流成反比
D.在导体的电阻一定时,导体中的电流与导体两端所加电压成正比
【答案】D
【解析】AD、由欧姆定律可知,在导体的电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比,故A错误,D正确;B、在电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比,故B错误;C、电阻是导体本身的一种性质,决定于导体的材料、长度、横截面积和温度,与导体两端的电压和通过的电流无关,所以不能说在导体两端的电压一定时,导体的电阻与导体中的电流成反比,故C错误;选D。
3.(2019?长春二模)如图所示,电源电压保持不变,灯泡标有“6V4W”字样(忽略温度对灯泡电阻的影响),电阻R2为4.5Ω,滑动变阻器标有“20Ω2A”字样,下列说法不正确的是(  )
A.开关S1、S2、S3均断开时,电压表有示数
B.只闭合开关S2,若要使灯泡正常发光,则 电源电压应为9V
C.只闭合开关S1,滑片P从右端滑到中点的过程中,R1的功率不断变小
D.开关S1、S2、S3均闭合,滑片P从中点向右滑动过程中,电路总电阻小于9Ω
【答案】C
【解析】A、开关S1、S2、S3均断开时,电压表与R2串联在电路中,此时电压表测电源电压,则电压表有示数,故A正确;B、灯泡标有“6V4W”字样,根据P=UI可得,灯的额定电流为:IL===A,只闭合开关S2,灯与R2串联,若要使灯泡正常发光,则灯的电压为6V,电路的电流I=IL=A,由欧姆定律可得,R2的电压为:U2=IR2=A×4.5Ω=3V,由串联电路电压的规律,电源电压应为:U=UL+U2=6V+3V=9V,故B正确;C、只闭合开关S1,R1与R2串联,由串联电路的规律及电功率公式可得,变阻器R1的功率:P1=I2R1=()2×R1=,由上式可知,当R1=R2时,P1最大,即滑片P从右端滑到中点的过程中,当变阻器连入电路的电阻为4.5Ω时,变阻器的功率有最大值,所以滑片P从右端滑到中点的过程中(即R1的阻值由20Ω减小到10Ω),R1的功率不断变大,故C错误;D、由欧姆定律可得,灯的电阻:R===9Ω;开关S1、S2、S3均闭合,灯与变阻器并联,根据并联电路的总电阻小其中任一分电阻,所以滑片P从中点向右滑动过程中,电路总电阻小于9Ω,故D正确。选C。
4.(2019?宁夏模拟)根据公式R=U/I可测定导体的电阻,下列说法中正确的是(  )
A.导体的电阻与导体两端的电压成正比
B.导体的电阻与导体中的电流成反比
C.“导体的电阻既与导体两端的电压成正比,又与导体中的电流有关
D.导体的电阻与本身的材料和属性有关,与电压、电流无关
【答案】D
【解析】由R=可知,导体的电阻等于其两端的电压与通过的电流之比,
但电阻是导体本身的一种性质,只与导体材料、长度、横截面积和温度有关,与它两端的电压和通过的电流无关,故ABC错误、D正确。选D。
5.(2019?江夏区一模)如图所示,电源电压不变,灯泡L标有“6V3W”的字样(灯丝电阻不变)。R1=6Ω,三个开关都闭合时,小灯泡L正常发光,电流表示数为2A.关于此电路下列说法错误的是(  )
A.闭合S3,断开S1和S2时,电压表的示数为2.4V B.电源电压为6V
C.电阻R2的阻值为4Ω D.闭合S3,断开S1和S2时,电流表的示数为0.5A
【答案】D
【解析】(1)三个开关都闭合时,灯泡L与R2并联,电流表测干路电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,且灯泡正常发光,所以,电源的电压U=UL=6V,故B正确;由P=UI可得,通过灯泡的电流:IL===0.5A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过R2的电流:I2=I﹣IL=2A﹣0.5A=1.5A,由I=可得,电阻R2的阻值:R2===4Ω,故C正确;(2)闭合S3,断开S1和S2时,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和, 电压表的示数:U2=I′R2=0.6A×4Ω=2.4V,故A正确。选D。
6.(2019?市中区二模)小箫在实验室和同学做实验,她们在伏安法测电阻的实验中需要测量的物理量是(  )
A.电阻和电流 B.电压和电阻 C.电功和电压 D.电压和电流
【答案】D
【解析】伏安法测电阻的实验原理是R=,所以需要测量电阻两端的电压以及通过电阻的电流。选D。
7.(2019?武昌区模拟)某同学利用如图所示的电路做“伏安法测电阻”的实验,已知电源电压恒为6V,滑动变阻器标有“20Ω1A”字样,实验中该同学填写的实验数据如表所示。下列关于实验的几种说法中正确的是(  )
序号
1
2
3
4
5
U/V
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
I/A
0.10
0.21
0.30
0.40
0.49
①序号“1”的实验数据不是本实验中测得的
②序号“4”的实验中,滑动变阻器与待测电阻的阻值之比为2:1
③序号“2”和“5”的实验数据表明待测电阻R,不是定值电阻
④仅用该同学的实验器材就能探究电流与电压的关系
A.①④ B.③④ C.①③ D.①③④
【答案】A
【解析】①由表中数据,考虑到误差因素,R======≈10Ω;当变阻器的最大电阻连入电路中时,电阻的最大电阻:R串联=10Ω+20Ω=30Ω,由欧姆定律,电路中的最小电流:I===0.2A>0.1A;序号“1”的实验数据不是本实验中测得的,①正确;②序号“4”的实验中,电压表为4V,根据串联电路电压的规律,变阻器的电压为:6V﹣4V=2V,根据分压原理,滑动变阻器与待测电阻的阻值之比为:2V:4V=1:2;②错误;③由①知,待测电阻R是定值电阻,故③错误;④探究电流与电压的关系时,要控制电阻不变,因R是定值电阻,故能探究电流与电压的关系,④正确。选A。
8.(2018?黄陂区模拟)某同学利用如图所示的电路测量小灯泡的电阻。已知电源电压恒为4.5V不变,小灯泡标有2.5V字样,他记录的实验数据如下表所示。关于该同学的实验的几种说法中正确的是(  )
电压/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流/A
0.10
0.16
0.20
0.23
0.25
0.27
电阻/Ω
5.0
6.3
7.5
8.7
10.0
11.1
平均电阻/Ω
8.1
①电路图中a是电流表,b是电压表 ②滑动变阻器的最大阻值至少为50Ω
③小灯泡正常发光时的电阻是10Ω④闭合开关后,滑动变阻器的功率可能为0.4W
⑤表格中设计中不能加平均电阻一栏 ⑥仅用该实验器材就能探究电流与电压的关系
A.①②③⑤ B.①③④⑤ C.①②④⑤ D.①③④⑥
【答案】B
【解析】①、读图可知,a串联在电路中,则a是电流表,b与灯泡并联,则b是电压表;故①正确;②由表格可知刚闭合开关时滑动变阻器连入电路的阻值最大,此时电路中的电流为0.1A,灯丝电阻RL1=5Ω,由I=可得:总电阻R最大===45Ω,根据串联电路的总电阻等于各电阻之和可得:滑动变阻器的最大阻值为R滑最大=R最大﹣RL1=45Ω﹣5Ω=40Ω;故②错误;③、已知灯泡标有“2.5V”字样,则灯泡两端的电压为2.5V时正常发光,由表格可知当U=2.5V时,电流为I=0.25A,电阻为10Ω;故③正确;④、闭合开关后,滑动变阻器的电阻阻值最大,滑动变阻器的功率,P滑=U滑I1=(4.5V﹣0.5V)×0.1A=0.4W,故④正确;⑤小灯泡的电阻受温度影响较大,不同电压时电阻不同,表格中设计中不能加平均电阻一栏,故⑤正确;⑥探究电流与电压的关系应保持电阻不变,小灯泡的电阻受温度影响较大,故⑥错误;选B。
9.(2019?南安市一模)为节约用电,小明总是随手关掉家中暂时不用的家用电器。关闭电器,家庭电路中变大的物理量是(  )
A.总电阻 B.总电流 C.总功率 D.总电功
【答案】A
【解析】家庭电路中各用电器之间的连接方式是并联,而并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,因此每多关闭一个用电器,总电阻将变大,故A符合题意;由I=可知,总电流变小,故B不符合题意。由P=UI可知,电路的总功率变小,故C不符合题意;由于总功W=Pt,总功率变小,而时间未知,所以无法比较电路的总功变化,故D不符合题意;选A。
10.(2019?怀化模拟)某同学要把一个阻值为15Ω、正常工作电压为3V的灯泡接在9V的电源上使其正常工作,那么需给灯泡(  )
A.串联一只45Ω的电阻 B.并联一只45Ω的电阻
C.串联一只30Ω的电阻 D.并联一只30Ω的电阻
【答案】C
【解析】由题知,电源电压大于灯泡正常工作的电压,由串联电路的分压特点可知,要使小灯泡在9V的电源上正常发光时应串联一个电阻分压,小灯泡正常发光时的电压为3V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电阻两端的电压:UR=U﹣UL=9V﹣3V=6V,因串联电路各处的电流相等,所以,由I=可得,电路中的电流:I==,即=,解得:R=30Ω。选C。
11.(2019?临沂一模)小明利用图甲所示的电路探究“通过导体的电流与电阻的关系”,根据实验的数据绘出了I﹣图象图乙。由图象可知,导体两端的电压为________V;当电流为0.2A时,导体的电阻为________Ω。
【答案】2;10。
【解析】(1)根据实验的数据绘出了I﹣图象知,I与成正比,由图知,I与之比为:===2V,即U=IR=2V;
(2)由图知,当电流为0.2A时,=0.1Ω﹣1,导体的电阻为:R=10Ω。
12.(2019?安徽一模)如图定值电阻R1=10Ω,只闭合开关S时,电流表示数为0.3A,则电源电压为________V;再闭合开关S1时,电流表示数为0.5A,则定值电阻R2=________Ω
【答案】3;15。
【解析】如图所示,①只闭合开关S时,电路为R1的简单电路,根据欧姆定律可得电源电压:U=I1R1=0.3A×10Ω=3V;②再闭合开关S1时,电阻R1和R2并联,根据并联电路电压的特点可知,电阻电阻R1和R2的两端电压均为电源电压U=3V,因为R1的电阻不变,所以通过电阻R1的电流仍为I1=0.3A,因此此时通过电阻R2的电流:
I2=I﹣I1=0.5A﹣0.3A=0.2A,根据欧姆定律可得定值电阻R2的阻值: 。
13.(2019?建湖县二模)如图所示电路、电源电压恒定,R1=20Ω,R2=10Ω,当S1闭合,S2、S3断开时,电流表的示数为0.3A,电源电压为________V;当S2闭合,S1、S3断开时,电流表示数为________A;当S1、S3闭合,S2断开时,电流表示数为________A。
【答案】6;0.2;0.9。
【解析】由图可知,当S1闭合,S2、S3断开时,电路中只有R1接入电路,电源电压:U=IR1=0.3A×20Ω=6V;当S2闭合,S1、S3断开时,R1与R2串联在电路,电流表测电路电流I串:电流表示数I串===0.2A;当S1、S3闭合,S2断开时,R1与R2并联在电路,电流表测电路干路电流I并:I并=I1+I2=+=+=0.9A。
14.(2019?安庆一模)若将R1=4Ω和R2=6Ω接入电路,当电路中的电流最大时的等效电阻为________Ω。
【答案】2.4。
【解析】电源电压一定时,电路的电流最大,电阻最小,两个电阻并联时电阻最小,=+,=+,R==2.4Ω.
15.(2019?江西模拟)现有下列器材:学生电源(6V),电流表(0~0.6A,0~3A)、电压表(0~3V,0~15V)、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω各一个)、开关、滑动变阻器A、B分别标有“10Ω1.0A”和“25Ω0.6A”字样、导线若干,小聪同学利用这些器材探究“电压不变时,电流与电阻的关系”。
(1)请根据图甲电路图用笔画线代替导线,将图乙所示实物连接成完整电路(导线不允许交叉)。
(2)正确连接电路后,检查无误,闭合开关,发现电压表有示数且接近电源电压,电流表示数为0,其原因可能是________。
(3)排除故障后,更换不同定值电阻进行实验,测得数据填入下面表格。
实验次数
1
2
3
4
电阻R/Ω
5
10
15
20
电流I/A
0.6
0.3
0.2
0.15
分析实验数据可得实验结论是________。
(4)根据表格中的数据判断实验过程中所选用的滑动变阻器可能是________(选填“A”或“B”)。
(5)小聪同学又设计了如图丙所示的测量电路,测量小灯泡的额定功率,其中R0是已知定值电阻,请在空格内把实验步骤补充完整。
①闭合开关S,调节滑动变阻器,使灯泡正常发光;
②S'接________,测出灯泡与R0串联后的电压U;
③保持滑动变阻器滑片P的位置不变,再将S'接________,测出R0两端的电压U1;
④小灯泡的额定功率P额=________。(用R0、U、U1列表达式)
【答案】(1)如上所示;(2)R断路;(3)电压不变时,电流与电阻成反比;(4)B;(5)②b;③a;④(U﹣U1)×。
【解析】(1)电压表与电阻并联,如下所示:
(2)经分析,正确连接电路后,检查无误,闭合开关,发现电压表有示数且接近电源电压,电流表示数为0,其原因可能是R断路。(3)横向分析实验数据,电阻为原来的几倍,通过的电流为原来的几分之一,可得实验结论是:电压不变时,电流与电阻成反比;(4)根据表格中第4次实验数据,由欧姆定律和串联电路的规律,变阻器连入电路的电阻:R滑=﹣﹣R4=﹣20Ω=20Ω>10Ω,故滑动变阻器可能是B;①闭合开关S,调节滑动变阻器,使灯泡正常发光;②S′接b,测出灯泡与R0串联后的电压U;③保持滑动变阻器滑片P的位置不变,再将S′接a,测出R0两端的电压U1;④串联电路电流处处相等,则电路中的电流为:I=,小灯泡正常发光时的电压为:UL=U﹣U1,小灯泡的额定功率:P额=ULI=(U﹣U1)×。
16.(2019?镇平县三模)小云手里有一个标有2.5V的小灯泡,她想利用学习过的知识测量小灯泡的电阻,所以设计了如图所示的实验:
试验次数
1
2
3
U/V
2.0
2.5
2.8
I/A
0.22
0.25
0.26
R/Ω
(1)如图甲所示是小云未连接好的电路,请你用笔画线代替导线,将实物图补充完整
(2)小云从数据中发现,灯泡的电阻是变化的,你认为影响电阻变化的主要因素是________由表格中的数据可知,当小灯泡正常工作时电阻为________Ω。
(3)若由于疏忽,小云把两表的位置给调换了,其他连接正确无误,当开关闭合后,可能产生的现象是________(写出一种即可)。
(4)完成上述实验后,小云看到滑动变阻器的铭牌模糊不清,于是想测量变阻器的最大阻值Rx.她从实验室找来一个阻值已知为R0的定值电阻替换小灯泡,利用如图乙所示的电路图,很快测出了Rx的大小。
①将滑动变阻器滑片调到最左端,记下电压表的示数U1;
②________,再次记下电压表的示数U2
③则变阻器最大阻值Rx=________(用已知量和测量量表示)。
【答案】(1)如上所示;(2)温度;10;(3)电压表示数约为电源电压(或电流表示数为0或灯不发光);(4)②将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处;③×R0。
【解析】(1)变阻器按一下一上接入电路中,灯的额定电压为2.5V,故电压表选用小量程与灯并联,如下所示:
(2)小云从数据中发现,灯泡的电阻是变化的,影响电阻变化的主要因素是温度,由表格中的数据可知,灯在额定电压下的电流为0.25A,由欧姆定律,小灯泡正常工作时电阻为:R===10Ω。(3)若由于疏忽,小云把两表的位置给调换了,电压表串联在电路中,其他连接正确无误,当开关闭合后,电压表测电源电压,电压表示数约为电源电压(或电流表示数为0或灯不发光);(4)①将滑动变阻器滑片调到最左端,记下电压表的示数U1;②将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处,记下电压表的示数U2;③由①知,电源电压为U1,在②中两电阻串联,由串联电路电压的规律,Rx的电压为U1﹣U0,由分压原理,=,变阻器的最大阻值:Rx=×R0。
17.(2019?宁波模拟)某工厂要研发一种新型材料,要求对该材料所承受的撞击力进行测试,测试电路如图甲所示。在测试时将材料样品(不计质量)平放在压力传感器上,闭合开关S,从一定高度由静止自由释放20kg重物,经撞击后样品材料仍完好无损,最后重物静止在样品上。从重物开始下落到静止的过程中,电流表的示数I随时间t变化的关系如图乙所示,压力传感器的电阻R随压力F变化的关系如图丙所示。电源的电压恒为24V,定值电阻R0为10Ω。
求:(1)重物未下落时,压力传感器的电阻是多少?
(2)在撞击过程中,样品受到的最大撞击力是多少?
(3)图乙中x的值。
【答案】(1)重物未下落时,压力传感器的电阻是110Ω;(2)在撞击过程中,样品受到的最大撞击力是600N;(3)图乙中x的值为0.3A。
【解析】(1)由图可知,R压与R0串联,由图乙可知,当重物未下落时,电路的电流I=0.2A,此时传感器的电阻:R压=R串﹣R0=﹣10Ω=110Ω;
(2)由图丙可知,撞击力最大时,电阻最小,电流最大,又由图乙可知,最大的电流为I大=1.2A,根据欧姆定律和串联电路电压规律可知,电源电压:U=I(R0+R),
此时压力传感器的电阻:R=﹣R0=﹣10Ω=10Ω,
由图丙可知,样品受到的最大撞击力:F=600N;
(3)由图乙可知,x的值为20kg的物体静止在样品上时电流表的示数,
质量为20kg重物的重力为:G=mg=20kg×10N/kg=200N,
由图丙知,当样品受到的撞击力是200N时,压力传感器电阻为R传=70Ω,
根据串联电阻的规律,总电阻R总=R传+R0=70Ω+10Ω=80Ω,
此时电路中的电流即电流表的示数:I总===0.3A。
18.(2019?江西模拟)如图所示,电源电压可调,小灯泡上标有“6V3W”的字样(不考虑温度对小灯泡电阻的影响),电流表量程0~0.6A,电压表量程0~3V,滑动变阻器规格为“24Ω1A“。
(1)电源电压调至6V,当开关S1、S2都闭合时,小灯泡正常发光,电流表的示数为0.8A,则电压表的示数为多少?R1的阻值是多少?
(2)电源电压调至8V,当开关S1、S2都断开时,为了保证电路安全,求滑动变阻器的阻值变化范围。
【答案】(1)电源电压调至6V,当开关S1、S2都闭合时,小灯泡正常发光,电流表的示数为0.8A,则电压表的示数为0;R1的阻值是20Ω;(2)电源电压调至8V,当开关S1、S2都断开时,为了保证电路安全,滑动变阻器的阻值变化范围是4Ω~7.2Ω。
【解析】(1)当开关S1、S2都闭合时,电压表与变阻器被短路,故电压表示数为0V;灯与R1并联,电流表测干路的电流,因电源电压恒为6V,
根据并联电路电压的规律,灯的电压为6V,故小灯泡正常发光,通过灯的电流为IL===0.5A,
根据并联电路电流的规律,通过R1的电流:I1=I﹣IL=0.8A﹣0.5A=0.3A;
由I=可得R1的阻值:R1===20Ω;
(2)由I=可得小灯泡的电阻:RL===12Ω;
当开关S1、S2都断开时,滑动变阻器R2与灯泡L串联,电压表测量滑动变阻器的电压,
因灯泡正常发光时的电流IL=0.5A<0.6A<1A,所以电路中的最大电流是0.5A,
则变阻器分得的最小电压:U滑小=U′﹣U额=8V﹣6V=2V,
由I=可得变阻器连入电路中的最小电阻:R滑小===4Ω;
因为电压表的量程为0~3V,所以当电压表示数最大为3V时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,根据串联电路电压的规律知,此时小灯泡两端的最小电压为:
UL最小=U﹣U滑大=8V﹣3V=5V,
则通过灯的实际电流:I最小===A,
由欧姆定律和串联电路的规律可得,变阻器连入电路中的最大电阻:
R滑大===7.2Ω,
所以,滑动变阻器的阻值变化范围是4Ω~7.2Ω。
课件37张PPT。5.3 欧姆定律 中考一轮复习3+2 全国版1.探究电流与电压和电阻的关系电路图:如图所示。
2.实验方法: 法。
(1)研究电流与电压关系:控制 不变,改变电阻 进行实验。
(2)研究电流与电阻关系:控制 两端电压不变,改变 进行实验。
3.滑动变阻器的作用
(1) 在研究电流与电阻关系时,控制电阻 不变;在研究电流与电压关系时,改变电阻 ;
(2)保护电路。
一、探究电流与电压和电阻的关系控制变量电阻两端电压电压电阻两端电压两端电压4. 欧姆定律内容:导体中的电流,跟导体两端电压成 比,跟导体的电阻成 比。
5. 欧姆定律表达式: 。
6. 欧姆定律理解
(1)欧姆定律揭示了导体中的电流与导体两端 和导体 之间的关系,即导体中的电流决定于导体两端 和导体的 。
①如图甲所示的是电阻一定时 的关系。
②如图乙所示的是电压一定时 的关系。
7.使用欧姆定律公式的注意事项:
(1)同体性,即同一段电路上的I、U、R
(2)同时性,即同一时间也就是电路在同一个状态下的I、U、R
(3)统一性,即单位要统一,I、U、R的单位分别是 A、 V、 Ω二、欧姆定律电压电阻电流与电阻电流与电压正反电压电阻8.串联电路和并联电路比较9.根据电阻 ,可以通过电压和 的测量计算出电阻,这种测量电阻的方法叫做 。
四、串、并联电路的等效电阻
10.串联电路电阻串联,相当增大了导体的 ,等效电阻 各电阻之 。
即等效电阻R= 。也可以依据串联电路两端 、通过的 和欧姆定律求出等效电阻 。
11.并联电路电阻并联,相当于增大了 ,等效电阻 并联的每一电阻。即等效电阻R R1;R R2。
也可以依据并联电路两端 、通过干路的 和欧姆定律求出等效电阻

三、电阻的测量长度和导体的横截面积R1+R2等于电流伏安法电压电流小于小于小于电压电流考点一:欧姆定律例1(2019?营口)小明和同学们探究“电流与电阻的关系”的实验: (1)小明选择了如下器材:电源(电压恒为4.5V)、滑动变阻器“20Ω 2A“、电流表、电压表、开关、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的各一个)、导线若干。 ①小明在检查实验仪器时,发现电流表的指针偏向“0”刻度线的左侧,小明应
____________________; ②请用笔画线代替导线帮助小明完成图甲电路的连接;【解析】 ①小明在检查实验仪器时,发现电流表的指针偏向“0”刻度线的左侧,小明应将电流表指针调零;②由④电压表示数为2V,故电压表选用小量程与电阻并联,由欧姆定律,电流最大值为: ,故电流表选用小量程与电阻串联,如下所示:①将电流表指针调零考点一:欧姆定律例1③开关闭合前,小明应将滑动变阻器的滑片置于________(选填“A”或“B“)端;闭合开关后,发现电流表有示数,电压表示数为零。经检查,电流表、电压表正常且连接完好,则电路存在的故障可能是__________。 【解析】 ③开关闭合前,小明应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大处的B端;闭合开关后,发现电流表有示数,则电路为通路,电压表示数为零,经检查,电流表、电压表正常且连接完好,则电路存在的故障可能是电阻短路;B电阻短路例1④排除故障后,小明先将5Ω电阻接入电路,调节滑动变阻器滑片使电阻两端的电压为2V,再将5Ω电阻换成10Ω电阻后,小明接下来的操作是____ ________ ________ _________________;当把10Ω的电阻换成20Ω的电阻后,无论怎样调节滑动变阻器滑片都无法使电压表示数达到控制值,说明__________________________。【解析】 ④根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动,使电压表的示数为2V;电压表控制的电压为2V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:U滑=4.5V-2V=2.5V,变阻器分得的电压为电压表示数的 倍,根据分压原理,当接入20Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为:R滑=1.25×20Ω=25Ω>20Ω,故当把10Ω的电阻换成20Ω的电阻后,无论怎样调节滑动变阻器滑片都无法使电压表示数达到控制值,说明变阻器的最大电阻太小;向右移动变阻器的滑片,变阻器最大电阻太小使电压表示数为2V例1⑤更换器材后重新实验,小明得出的结论是:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成________比。【解析】 ⑤更换器材后重新实验,小明得出的结论是:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;反例1(2)上述实验结束后,小明和同学们想要测量额定电流为0.3A小灯泡的额定功率,却发现电压表已经损坏,于是他们利用“20Ω 2A”的滑动变阻器以及原有器材,又设计了如图乙所示电路,测量过程如下: ①_____________(填开关通断情况),移动滑动变阻器的滑片,当电流表的示数为0.3A时,小灯泡正常发光; ②保持滑动变阻器的滑片位置不动,____________________(填开关通断情况),记下电流表的示数为0.3A; ③则小灯泡的额定电功率为________W。【解析】(2)①只闭合开关S2,移动滑动变阻器的滑片,当电流表的示数为0.3A时,小灯泡正常发光;②保持滑动变阻器的滑片位置不动,闭合开关S1,断开开关S2,记下电流表的示数为0.3A;③在①中,变阻器滑片以左电阻丝与灯串联后再与电流表串联,灯正常发光;在②中,只有变阻器滑片以右电阻丝连入电路中,由欧姆定律,
则R滑左5Ω,由欧姆定律,在①中,滑片以左电阻丝的电压为:U滑左=IR滑左=0.3A×5Ω=1.5V;根据串联电流电压的规律,灯的额定电压为:U额定=4.5V-1.5V=3V,灯的额定功率为:P额定=UI=3V×0.3A=0.9W 只闭合开关S2闭合开关S1,断开开关S20.9变式跟进1 (2019?沈阳)在“探究电流与电压的关系”的实验中,小明设计了如图甲所示的电路图。变式跟进1 (1)小明探究通过定值电阻的电流与其两端电压的关系。????①在连接实验电路时,开关应________; ②实验过程中,小明调节滑动变阻器使电压表的示数为1V,记录此时电流表的示数;接着他向________(选填“A”或“B”)端移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数增大为2V,记录此时电流表的示数;继续移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为3V,记录此时电流表的示数。小明分析所测数据,得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比: ③此实验中多次测量的目的与下面的________(选填“A”或“B”)实验中多次测量的目的相同。A.探究串联电路的电压规律 B.测量定值电阻的阻值【解析】 (1)①在连接电路时,开关必须断开;②实验过程中,小明调节滑动变阻器使电压表的示数为1V,记录此时电流表的示数,要使电压表的示数为2V,需要将滑动变阻器的电阻减小,滑动变阻器分压减少,他应向B端移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数增大为2V;③此题是探究电流与电压的关系,多次测量是为了找出普遍规律;A、探究串联电路的电压规律,多次测量找普遍规律;B.测量定值电阻的阻值,多次测量是为了减小误差;故选:A。断开AB变式跟进1(2)如图乙所示,小明将定值电阻换成额定电压为2.5V的小灯泡,探究通过小灯泡的电流与其两端电压的关系。 ①小明闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡发光,但是电压表的示数始终为0V.经检查后发现是电路中一根导线断路,则发生断路的导线是a、b、c、d中的________(填字母); ②更换导线后,小明完成了三次实验测量,并把数据填写在表格中。其中第一次测量时,电流表的示数如图丙所示,此时的电流为________A;【解析】(2)①小明闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡发光,说明电路为通路,电压表的示数始终为0V.说明与灯泡并联的电压表出有断路,故可能是c导线断路了;②图中电流表的量程为0-0.6A,分度值为0.2A,示数为0.24A;0.24c变式跟进1【解析】③因为灯的电阻随温度的变化而变化,通过小灯泡的电流与其两端的电压不成正比,其图象不是直线,故b符合题意。③又进行了几次实验后,小明根据实验测得的数据,绘制出小灯泡的I-U图象应与图丁中图象________(选填“a”或“b”)相似。b变式跟进3 (2019?营口)如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1为滑动变阻器,R2为定值电阻。闭合开关S后,滑片从最左端向右移动到中点的过程中,下列说法正确的是(  )
A.电流表A1的示数变大,电流表A2的示数变大
B.电压表V的示数不变,电流表A2的示数不变
C.电压表V的示数与电流表A1的示数的比值变大
D.电压表V的示数与电流表A2的示数的乘积变小【解析】由电路图可知,R1与R2并联,电压表测电源的电压,电流表A2测R2支路的电流,电流表A1测干路电流。因电源的电压保持不变,所以,滑片移动时,电压表的示数不变;因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,通过定值电阻R2的电流不变,即电流表A2的示数不变。B 考点二:电阻的测量例2(2019?兰州)某同学釆用“伏安法”测量某定值电阻Rx的阻值。例2(1)按图甲连接电路时,应先________开关,并将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处。 (2)闭合开关后,发现向左移动滑动变阻器的滑片P时,电流表的示数变大、电压表的示数变小,你认为电路连接中存在的错误
是__________________________________。 (3)排除故障后,闭合开关,改变电阻Rx两端的电压,进行了三次测量。在第三次测量中电流表的示数如图乙所示,其示数为________A。【解析】(1)为保护电路,按图甲连接电路时,应先断开开关,并将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处;(2)闭合开关后,发现向左移动滑动变阻器的滑片P时,电流表的示数变大,根据U=IR,待测电阻的电压变大,即电压表示数变大,由串联电路电压的规律,变阻器的电压变小,故电路连接中存在的错误是电压表并联在滑动变阻器的两端了;(3)在第三次测量中电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,其示数为0.48A;断开电压表并联在滑动变阻器的两端了0.48例2(4)根据三次实验数据可得,定值电阻Rx的阻值为________Ω.(结果保留一位小数) (5)将电阻Rx换成小灯泡,重复上述实验,发现几次实验中,所测小灯泡的电阻值相差较大,原因可能是____________________________________。(4)根据表中数据,由欧姆定律,第3次实验的电阻: ;为减小误差,取平均值作为测量结果,帮根据三次实验数据可得,定值电阻Rx的阻值为: ;(5)因灯泡的电阻受温度的影响,故将电阻Rx换成小灯泡,重复上述实验,发现几次实验中,所测小灯泡的电阻值相差较大。5.0灯泡的电阻受温度的影响变式跟进3(2019?阜新)在“伏安法测电阻”的实验中,小亮连成如图所示电路,正准备实验时,同组的小明检查发现电路连接有错误。 (1)若在错误的电路中,闭合开关后,电压表的指针将________(选填“正向偏转”、“反向偏转”、“不动”)。 (2)请你将接错的那根导线打“×”,画出正确连线。【解析】(1)根据电压表的使用规则可知,电流应从电压表的正接线柱流入,从负接线柱流出;图中电压表的正负接线柱接反了,故电压表指针会反向偏转;(2)电压表应并联接在定值电阻的两端,如图所示:反向偏转变式跟进3 (3)电路连接正确后,要使定值电阻两端的电压从小到大变化,滑动变阻器的滑片应该向________侧调整。 (4)选用规格为“50Ω 1A”的滑动变阻器进行实验,记录数据如表:【解析】 (3)要使定值电阻两端的电压从小到大变化,应增大通过定值电阻的电流,故应减小滑动变阻器的电阻,即向左移动;左若换用规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器,不能完成表格中第________次实验。 (5)在本次实验中滑动变阻器的主要作用_________________________________。 (6)多次测量的目的是_____________________________。【解析】(4)换用规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器,当定值电阻为5Ω时,此时电路中的最小电流为: ,故前三组都能完成;当定值电阻为10Ω时,此时电路中的最小电流为: ,第四组的电流为0.1A,故第四组不能完成;(5)滑动变阻器能够改变电路中的电流和定值电阻两端的电压,从而实现多次测量的目的;(6)实验中多次测量,可以求出电阻的平均值,从而减小误差。 改变电路中的电流和定值电阻两端的电压四求平均值,减小误差变式跟进(2019?大庆)用“伏安法”测量一只小灯泡的电阻。C例3(1)如图所示是实验电路图,图上的圆圈表示电表,其中a是________,b是________。 (2)某实验小组通过改变小灯泡两端的电压,进行了三次测量部分记录见实验数据表。若电压表的示数为2.50V时,电流表的示数如图乙所示,请你填写实验数据表中的两个空格(小数点后位数与已有的物理量位数相同)。【解析】(1)电压表与灯并联,电流表与灯串联,a是电压表,b是电流表; (2)若电压表的示数为2.50V时,电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.30A,由欧姆定律,电阻为: ,如下表所示:电压表电流表例3例3(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【解析】因为并联电路总电阻的倒数等于支路电阻倒数之和,所以并联电路总电阻小于任一电阻值,即两个电阻并联后总电阻小于较小电阻的阻值。C考点三:串、并联电路等效电阻变式跟进5 (2018?邵阳)如今已是电气化时代,小芳同学回到家中会同时使用多种家用电器。当她每多接通一个家用电器,家庭电路的总电阻_______。(选填“变大”或“变小”)【解析】家庭电路中各用电器可以单独工作,且同时工作时又互不影响,所以家庭电路中各用电器的连接方式为并联。家庭电路中并联的用电器越多,相当于并联电阻的横截面积越大,电阻越小,所以,多接通一个家用电器,家庭电路的总电阻变小。变小 变式跟进6 (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. 【解析】一根粗细均匀,电阻值为R电阻丝截成长度相等的两段,则每段长度变为原来的 ,再把得到的两段并联起来使用,横截面积变为原来的2倍,所以阻值变为原来的 ,即 R。故选:D。
D1. (2019?盘锦)在探究“电流与电阻关系”实验中,某同学根据实验数据作出如图所示的图象,下列说法正确的是(  )
A.导体中的电流与导体的电阻成正比
B.电源至少选用两节新干电池
C.换用2Ω电阻做实验时,需要更换电压表量程
D.多次实验是为了求平均值,以减小实验误差
B【解析】由图知,这个不变的电压为:U=IR=0.4A×5Ω=2V;电源至少选用两节新干电池(3V)。2. (2019?西宁)高速公路收费站对过往的超载货车实施计重收费,某同学结合所学物理知识设计了如图所示的计重秤原理图,以下说法正确的是(  )
A.称重表其实是一个电压表
B.电路中的R1是没有作用的
C.当车辆越重时,R连入电路的阻值越大
D.当车辆越重时,称重表的示数越大 D【解析】当车辆越重时,滑片向下滑,R连入电路的阻值越小,电路的总电阻越小,由I= 可知,电路的电流越大,称重表的示数越大。3. (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【解析】(1)根据表中数据知:电流与电阻的乘积都为5Ω×0.4A=10Ω×0.2A=20Ω×0.1A=2V,故可以得出: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___________。3.33~100Ω【解析】(2)因电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,所以,为了保证电路的安全,电路中的最大电流为0.6A,此时定值电阻和滑动变阻器接入电路中的电阻都最小,根据欧姆定律可得,此时电路中的定值电阻最小为:R小= = =3.33Ω;因为滑动变阻器的最大电阻为50Ω,当滑动变阻器的电阻最大时,定值电阻阻值也最大;
此时电流的电流为:I′= = =0.02A;定值电阻的最大值为:R大= = =100Ω。4. (2019?丹东)如图所示是电阻R和灯泡L的I﹣U图象,若电阻R和灯泡L串联接在某一电源上时,电路中的电流为0.6A,则电源电压为________V;若将电阻R和灯泡L并联接在电压为6V的源上,此时灯L的电阻为________Ω,干路电流为________A。 【解析】(1)电阻R和灯泡L串联接在某一电源上时,因串联电路中各处的电流相等,电路中的电流为0.6A,所以,通过它们的电流均为0.6A,由图象可知,它们两端的电压分别为UL=3V,UR=6V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压:U=UL+UR=3V+6V=9V;(2)若将电阻R和灯泡L并联接在电压为6V的源上时,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,它们两端的电压均为6V,由图象可知对应的电流分别为IL′=0.8A,IR=0.6A,由I= 可得,此时灯L的电阻:RL= = =7.5Ω,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:I=IL′+IR=0.8A+0.6A=1.4A。7.51.495. (2019?本溪)利用所学知识完成下面的电学实验。
探究电流与电阻关系
(1)用四个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω)、电压恒为8V的电源、“40Ω 1A”的滑动变阻器、量程为0~0.6A的电流表和量程合适的电压表连接了如图甲所示电路。闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调至最________(填“左”或“右”)端。实验中分别将四个定值电阻单独接入电路,并调节滑动变阻器的滑片,控制定值电阻两端电压保持不变并记录对应的电流值,为了完成四次实验,实验中定值电阻两端控制不变的电压最高不应超过________V。 右【解析】(1)为了保护电路,闭合开关前滑动变阻器的滑片要放在阻值最大处,即最右端;电流表的量程为0﹣0.6A,当电路中的最大电流为0.6A时,电路中的总电阻最小,即此时电路中应接入定值电阻为5Ω的电阻,根据欧姆定律I= 得,此时定值电阻两端的电压:U=IR=0.6A×5Ω=3V;所以为了完成四次实验,实验中定值电阻两端控制不变的电压最高不应超过3V;35. (2)根据实验数据绘制了如图乙所示的图象,通过分析图象得出结论:当________一定时,通过导体的电流与导体的电阻成________。 【解析】(2)根据图乙所示的图象知,当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。电压反比6. (2019?毕节市)某同学设计了一个利用如图1所示的电路来测量海水的深度,其中R1=2Ω是一个定值电阻,R2是一个压敏电阻,它的阻值随所受液体压力F的变化关系如图2所示,电源电压保持6V不变,将此压敏电阻用绝缘薄膜包好后放在一个硬质凹形绝缘盒中,放入海水中保持受力面水平,且只有一个面积为0.02m2的面承受海水压力。(设海水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)当电流表示数为0.2A时,求压敏电阻R2的阻值;
(2)如图2所示,当压敏电阻R2的阻值为20Ω时,求此时压敏电阻R2所在深度处的海水压强;
(3)若电流的最大测量值为0.6A,则使用此方法能测出海水的最大深度是多少? 感谢欣赏
同课章节目录