1.欧姆定律的内容:导体中的电流,跟导体两端的电压成_____,跟导体的电阻成_____。
2.欧姆定律的表达式:_____。
3.欧姆定律的理解:①在电阻一定的情况下,导体中的电流跟这段导体两端的电压成_____。②在电压不变的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成_____。
使用欧姆定律时应注意
(1)同体性:定律中的电压、电阻和电流三个量是对同一个___或同一段____而言的,不可乱套公式。
(2)同时性:定律中的电压、电阻和电流三个量必须是在_____的数值,若由于某种原因,电路中的电压或电阻发生了变化,则电流也相应变化。
(3)对变形公式的理解:导体的电阻可以由计算,同一段电路,电阻R的大小与电压U和电流I无关,因为导体的电阻是导体本身的一种性质,由本身的材料、长度和横截面积决定,不能说电阻R与电压U成正比、与电流I成反比。
正比 反比 正比 反比 电阻 电路 同一时刻
动态电路的分析
动态电路的分析主要分以下几种类型
1.在观察电路的基础上,明确滑动变阻器、定值电阻、灯泡的连接方式,电流表测通过哪个电阻或哪几个元件中的电流,电压表测哪个电阻或哪几个元件两端的电压。
2.当开关断开与闭合时,电路中的电阻怎样变化,运用电路关系、欧姆定律,推导出电路中的电流如何变化,电路中某元件两端的电压如何变化。
(1)含滑动变阻器的串联电路:由于电源电压不变,按以下思路分析:
(2)含滑动变阻器的并联电路,由于电源电压不变,且并联电路中各个支路互相独立、互不影响,所以含定值电阻的支路各量都不变化,含滑动变阻器的支路,按以下思路分析:
【例题】 导体两端的电压为6 V时,通过的电流为0.1 A,若将导体两端的电压再增加3 V,通过导体的电流是_________A,则该导体的电阻为_________;若该导体两端的电压为0,则该导体的电阻为_________。
参考答案: 0.15 60 60
试题解析:电阻的阻值为;因电阻与两端的电压和通过的电流无关,所以
1. 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
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1.5 V的电路中时,通过干路的电流大约是0.46 A
2.由欧姆定律公式I=U/R变形得R=U/I,对此,下列说法中正确的是
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.当导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
D.导体的电阻跟导体两端的电压和通过导体的电流无关
3.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S1、S2,两灯都发光。当把开关S2断开时,灯泡L1的亮度及电流表示数变化的情况是
A.灯L1变亮,电流表的示数变小
B.灯L1的亮度不变,电流表的示数变小
C.灯L1变亮,电流表的示数不变
D.灯L1的亮度不变,电流表的示数不变
4.一只电阻两端的电压从2 V增加到2.8 V时,通过该电阻的电流增加了0.1 A,则该电阻的阻值是
A.8 Ω B.20 Ω C.28 Ω D.无法确定
5. 图中1、2是测定的两个不同阻值的定值电阻R1、R2的电流与电压的关系图线,则它们阻值的大小关系是
A.R1>R2 B.R16. 若导体两端电压为6 V时,通过它的电流强度是0.1 A,则该导体的电阻大小为________Ω;若该导体两端电压为3 V时则该导体的电阻为________Ω。
7. 如图甲所示电路,电源两端电压U不变,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器。当开关S闭合后,改变滑动变阻器接入电路的电阻,其电流与电压的关系如图乙所示。求:
(1)请依据题中提供的信息,求滑动变阻器R2接入电路的最大阻值为多少欧?
(2)请分析求出定值电阻R1的电阻值和电源两端电压?
8.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.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
9.在下图所示的电路中,电源电压保持不变,电键S1、S2均闭合。当电键S2由闭合到断开时,电路中
A.电压表V的示数变小
B.电流表A1的示数变大
C.电压表V的示数与电流表A的示数的比值变大
D.电压表V的示数与电流表A的示数的乘积变大
10.如图甲是灯泡L和电阻R的I-U系图象,灯丝电阻受温度的影响,温度越高电阻越大。将L和R以两种不同的方式接在同一电源上,如图乙和丙。若乙图中U1:U2=m,丙图中I1:I2=n,则下列关系式中正确的是
A.m=n B. C. D.
11. 甲、乙两地相距40 km,在甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线,已知所用的输电线每千米的电阻为0.2 Ω。现输电线在某处发生了短路,为确定短路位置,检修员在甲地利用电压表、电流表、定值电阻R0和电源接成如图所示电路进行测量.当电压表的示数为3.0 V,电流表的示数为0.5 A,则短路位置离甲地的距离为
A.7.5 km B.15 km C.25 km D.30 km
12.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,开关S闭合后,变阻器的滑片R向左移动时,三个电表的示数变化情况是
A.A1示数变小,A2示数变小,V示数变小
B.A1示数变小,A2示数变小,V示数变大
C.A1示数变小,A2示数不变,V示数不变
D.A1示数变大,A2示数变大,V示数不变
13.某导体两端的电压为3 V,通过它的电流为100 mA,
(1)则这个导体的电阻为多少欧?
(2)现将该导体两端的电压增加到6 V,通过它的电流又为多少安?
14. 小红测电阻Rx的阻值,设计的电路如图所示,电源电压保持不变,其中R0是0~
200 Ω的滑动变阻器,R是未知固定电阻。她把开关S掷于a时,电压表计数为2.5 V,电流表读数为
0.5 A;再把开关S掷于b,并调节R0,得到电压表读数减小0.7 V,电流表读数增加0.4 A。最后小红得到Rx的阻值为
A.5 Ω B.3 Ω C.2 Ω D.1.75 Ω
15. 在如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S闭合,滑动变阻器滑片P向右移动时,电流表和电压表示数的变化分别为
A.电流表的示数变小,电压表的示数变大
B.电流表的示数变大,电压表的示数变小
C.电流表的示数变小,电压表的示数不变
D.电流表的示数变小,电压表的示数变小
16. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1=10 Ω。闭合开关S,移动滑动变阻器R2的滑片P到最右端b时,电流表的示数为0.6 A;移动滑片P到最左端a时,电流表的示数为0.2 A。则电源电压和滑动变阻器的最大阻值分别为
A.6 V 20 Ω B.12 V 20 Ω C.6 V 10 Ω D.12 V 10 Ω
17. 如图所示的电路中,定值电阻R1为10 Ω,R2为滑动变阻器,电源电压保持不变。闭合开关S后,滑片P从b端移动到a端的过程,电压表示数U与电流表示数I的关系图象如图所示。求:
(1)电源电压;
(2)滑动变阻器的最大阻值。
18. 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?L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)
1.C【解析】由图可知,通过R1的电流与它两端所加电压的图象是一条过原点的直线,所以,通过R1的电流与它两端所加电压成正比;通过R2的电流与它两端所加电压的图象是一条过原点的曲线,所以,通过R2的电流与它两端所加电压成不正比;将它们串联接入到同一电路中时,通过R1 和R2的电流相等;由图可知,将它们并联连接到两端电压为1.5 V的电路中时,通过R1的电流大约是0.3 A,通过R2的电流大约是0.16 A,通过干路的电流大约是0.3 A +0.16 A =0.46 A,故选C。
2.D【解析】导体的电阻只与导体本身有关,与加在导体两端的电压和通过导体的电流的大小无关,故应选D。
4.A【解析】导体的电阻不变,根据欧姆定律可知,导体的电阻为。故选A。
5.B【解析】根据欧姆定律可知,当电压一定时,电流与电阻的大小成反比,选取横坐标上的一点,其对应的纵坐标的电流值I1>I2,由可知,电流越大,则说明电阻越小。故R1<R2。故选B。
6.60 60
【解析】当导体两端电压为6 V时,若通过的电流为0.1 A,则由欧姆定律知道导体的电阻是:R=U/I=6 V/0.1 A=60 Ω;因为影响电阻的因素是材料、长度和横截面积,与电流、电压无关,所以当导体两端电压为3 V时,电阻仍是60 Ω。
7.(1)60 Ω (2)10 Ω 7 V
【解析】(1)由甲图知道,当滑片位于最右端时,滑动变阻器的最大阻值R2与电阻R1串联,电压表测R2两端的电压,此时电路中的电流最小;由乙图可知此时电压为U1=6 V,电流为I最小=0.1 A,故变阻器R2接入电路的最大阻值R2=U1/I最小=6 V/0.1 A=60 Ω;
(2)当滑片位于最左端时电路为只有R1的简单电路,此时电路中的电流最大,由乙图可知I最大 =0.7 A,由I=U/R可得,电源的电压U=I最大 R1=0.7 A×R1;根据欧姆定律和串联电路中总电压等于各分电压之和,故电源的电压U=I最小R1+U2=0.1 A×R1+6 V,因电源的电压不变,故0.7 A×R1=0.1A×R1 +6V,解得R1=10 Ω,所以电源的电压为U=0.7 A×R1=0.7 A×10 Ω=7 V。
8.D【解析】根据欧姆定律可知,当电压一定时,电流与电阻成反比,电阻不同,电流一定不同,故A正确;电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,不论电阻大小,这个结论都是成立的,故BC正确;电阻两端的电压与电流的比值等于导体的电阻,电阻是不变的,所以这个比值也是不变的,故D错误;应选D。
10.B【解析】 在图乙中,灯泡与电阻串联,电路中的电流相同,由可知,当电流相同时,电压与电阻成正比,由题知,U1:U2=m,则有:。在图丙中,灯泡与电阻并联,各支路两端的电压相同,由可知,当电压相同时,电流与电阻成反比,由题知,I1:I2=n,则有:,即:,由图象甲可知,RL乙小于RL丙,所以,即。故选B。
11.B【解析】当电压表的示数为3.0 V,电流表的示数为0.5 A,电阻R为。输电线每千米的电阻为0.2 Ω。所以输电线的长为,又因为是两条输电线,故短路点距甲地为,选B。
12.C【解析】由电路图可知,灯泡与滑动变阻器并联,电流表A1测量干路中的电流,A2测量通过灯泡所在支路的电流,电压表测电源电压,由于电源的电压不变,所以移动滑片时,电压表V的示数不变;在并联电路中各支路用电器工作状态互不影响,移动滑片时,通过灯泡的电流大小不变,即电流表A2示数不变;当滑动变阻器的滑片R向左移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变小,由可知滑动变阻器所在支路的电流变大, 由可知干路中的电流变大,所以A1示数变大。故选C。
13.(1)30 Ω (2)0.2 A
【解析】(1)由可得,导体的电阻
。
(2)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,当该导体两端的电压增加到6 V时,导体的电阻仍为30 Ω不变,此时通过导体的电流。
14.B【解析】把开关掷于a时,电压表测Rx和R两端的电压,根据欧姆定律,当开关掷于b时,电压表测定值电阻R两端的电压,则,所以Rx=5 Ω–
2 Ω=3 Ω,故选项B正确。
16.A【解析】由电路图可知,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,当滑片位于b端时,电路为R1的简单电路,由I=可得,电源的电压U=IR1=0.6 A×10 Ω=6 V,故BD错误;当滑片位于a端时,变阻器接入电路中的电阻最大,电路中R1两端的电压为U1=I1R1=0.2 A×10 Ω=2 V,所以,此时R2两端的电压U2=4 V,R2的最大阻值R2=,故A正确、C错误;故应选A。
17.(1)6 V (2)20 Ω
【解析】(1)当变阻器滑片P移动到a端时,仅电阻R1 =10 Ω接入电路,电流为I1=0.6 A,U=I1R1=0.6 A×10 Ω=6 V。(2)当变阻器滑片P移动到b端时,变阻器接入电路中的电阻R2最大,R1与R2串联,通过电路中的电流I=0.2 A,滑动变阻器两端的电压UR=4 V,滑动变阻器的最大阻值R=UR/I=4 V/0.2 A=20 Ω。
18.(1)电压表 (2)12 V (3)0.9 A
【解析】(1)由图示可知,当水位下降时,滑片下移,电阻变小,总电阻变小,总电流变大,定值电阻两端的电压变大,所以电压表示数会变减小;
(2)由题意可知,当水位处于最高处时,R1接入电路的阻值为20 Ω,故R总=R1+R0=20 Ω+10 Ω=30 Ω,,所以电压表的示数为U1=IR1=0.6 A×20 Ω=12V;