课件25张PPT。第22课时 欧姆定律 电路计算(一)1．如图所示，能正确表示通过某定值电阻的电流与它两端电压之间关系的图像是 ( )
B2．(2018·泰安)如图所示的电路中，小灯泡L1、L2规格相同，闭合开关S后，发现L1不亮，L2发光。此电路的故障可能是( )
A．灯L1短路 B．灯L2短路
C．灯L1断路 D．开关S接触不良C第2题图第3题图3．(2018·福建)如图电路中，闭合开关S1、S2，电流表和电压表均有示数，若断开S2，则( )
A．电流表示数变小，电压表示数变小
B．电流表示数变小，电压表示数变大
C．电流表示数变大，电压表示数变小
D．电流表示数变大，电压表示数变大A4．(2019·北京)如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，当开关S闭合时，灯L正常发光，如果将滑动变阻器的滑片P向右滑动，则下列说法中正确的是( )
A．电流表的示数变大，灯L变亮
B．电流表的示数变大，灯L变暗
C．电流表的示数变小，灯L变亮
D．电流表的示数变小，灯L变暗D第4题图第5题图5．(2019·襄阳)如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P向右滑动过程中，下列说法正确的是( )
A．电流表A1的示数变大
B．电压表的示数变大
C．电压表V的示数与电流表A2的示数的比值变大
D．电压表V的示数与电流表A2的示数的乘积变大C6．(2019·贵港)如图所示电路，电源两端电压与灯丝电阻保持不变。先只闭合开关S2，电流表和电压表均有示数。下列说法正确的是( )
A．再断开开关S2，只闭合开关S1时，电压表示数不变，电流表示数变小
B．再断开开关S2，只闭合开关S1时，电压表示数与电流表示数的比值变大
C．再闭合开关S1、S3时，电压
表示数不变，电流表示数变大
D．再闭合开关S1、S3时，电压
表示数与电流表示数的比值变小第6题图D第7题图7．(2018·武汉)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像如图乙所示，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D 【解析】由甲图电路知，R1与R2串联，AB间电压为R2两端电压。由题知，当射向R1的红外线被挡时，R1阻值变大，根据串联电路的分压原理知，R1分得电压增大，R2分得电压减小，由图像知，此时U2＝UAB＝2V，因为R1的电阻变大，自动计数器会计数一次，即AB间电压为2V时计数一次，故A错误；由串联电路的分压原理有： ，即
，所以R1＝5R2，故B错误；当射向R1的红外线没有被挡时，R1阻值变小，R1分得电压减小，R2分得电压增大，由图像知，此时，U′2＝U′AB＝6V，由串联电路的分压原理有：
，即 ，所以R′1＝R2，故C错误；且R1＝5R2，即绳子挡住了射向R1的红外线时，R1的阻值会变为原来的5倍，故D正确。故选D。 第8题图8.(2019·青岛)如图甲是某酒精浓度检测仪的原理图。电源电压保持不变，R1为定值电阻，R2为酒精气体敏感电阻，它的阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图乙所示。闭合开关，驾驶员呼出的气体中酒精浓度越大，R2的阻值 ，电压表示数
。当电压表示数达到一定值时，检测仪发出报警信号。越小越大第9题图9．(2018·襄阳)电阻R1与R2的I—U图像如图所示。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。100.710．两个电阻甲和乙，规格分别为“6V 0.3A”和“4V 0.4A”，将它们串联接入3V的电路中，则甲乙两电阻两端的电压之比为 ；将它们并联接入同样的电路中，通过甲乙两电阻的电流之比为 。2∶11∶2第11题图11.如图所示，现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统，要求当热敏电阻的温度达到或超过60℃时，系统报警。提供的器材有：热敏电阻(其阻值随温度的升高而减小，在60℃时阻值为650.0Ω)，报警器(内阻很小，通过的电流Ig超过10mA时就会报警，超过20mA时可能被损坏)，电阻箱(最大阻值为999.9Ω，在此范围内可调节出阻值准确可读的电阻值)，电源(输出电压
U约为18V，内阻不计)，
滑动变阻器R(最大阻值
为2000Ω)，单刀双掷开
关S，导线若干。(1)根据系统工作要求，电路接通前，应先将滑动变阻器滑片置于 (填“a”或“b”)端，再将电阻箱调到一定的阻值，这一阻值为 Ω。
(2)将开关S向 (填“c”或“d”)端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至 。
(3)保持滑动变阻器的滑片位置不变，将开关S向另一端闭合，报警系统即可正常使用。b650.0c报警器开始报警12．(2019·昆明)如图甲所示的电路中，电源电压为9V保持不变，G为灵敏电流计，其内电阻为Rg保持不变；R为热敏电阻，其电阻与温度的关系如图乙所示。闭合开关，当热敏电阻所在的环境温度等于20℃时，电流计的示数是2mA。则当电流计的示数是9mA时，热敏电阻的阻值是 Ω，它所在的环境温度是 ℃。第12题图500140 【解析】由图像知，20℃时热敏电阻的阻值R＝4000Ω，由串联电路特点及欧姆定律得：U＝I1(R＋Rg)，即：9V＝0.002A×(4000Ω＋Rg)，解得：Rg＝500Ω；当电流I2＝9mA＝0.009A时，由串联电路特点及欧姆定律得：U＝I2(R′＋Rg)即：9V＝0.009A×(R′＋500Ω)，解得：R′＝500Ω；由图像知，此时热敏电阻的温度t＝140℃。13．(2019·衢州)小科按照实验要求，设计测量未知定值电阻Rx阻值(范围为400～600Ω)的实验。
器材：干电池两节(总电压为2～3V)，电压表(量程0～3V、0～15V)、电流表(量程0～0.6A、0～3A)、滑动变阻器(500Ω 0.5A)各一个，开关、导线若干。
(1)要求一：测算出Rx，且实验过程中不能拆接电路。
小科设计实验电路如图甲。请分析：①小科在设计实验前通过估算发现，用所提供的电流表无法测量出电路中的电流，其原因是____。第13题图被测电阻阻值范围为400～600欧姆，2节干电池的总电压最大为3伏特，根据欧姆定律可估算出电路中最大电流值为0.0075A，比电流表最小刻度值0.02安培小得多，因此电流表无法测量电路中电流 ②实验时，先将变阻器滑片P移到某一位置a处，读出电压表示数为U1，U1即为电源电压；再将变阻器滑片P移到另一位置b处，读出电压表示数为U2，则U1－U2就是此时滑动变阻器两端的电压。根据相关数据计算Rx的阻值。实验中滑片P所在的a、b处分别对应的位置是 。第13题图a点在最右端，b点在最左端 (2)要求二：增加一个电学器材实现Rx阻值的直接读取，且电路只能连接一次。
小科增加了一个阻值可连续调节且可读数的变阻器Y，重新设计了图乙电路。实验步骤如下：①先闭合开关S、S1，调节滑动变阻器使电压表示数为2V；②再断开开关S1，闭合开关S2， .
，读取此时Y的数值。Y的示数即为Rx的阻值。第13题图 调节Y的阻
值，使电压表示数为2V 14．(2019·河南)某款水位自动测控仪的测量原理如图甲所示，电源电压U恒为15V，定值电阻R0＝10Ω，R1为一竖直固定光滑金属棒，总长40cm，阻值为20Ω，其接入电路的阻值与对应棒长成正比。弹簧上端固定，滑片P固定在弹簧下端且与R1接触良好，滑片及弹簧的阻值、重力均不计。圆柱体M通过无伸缩的轻绳挂在弹簧下端，重80N，高60cm，底面积为100cm2。当水位处于最高位置A时，M刚好浸没在水中，此时滑片P恰在R1最上端；当水位降至最低位置B时，M的下表面刚好离开水面。已知弹簧所受拉力F与其伸长量ΔL的关系如图乙所示。闭合开关S，试问：
(1)当水位下降时，金属棒接入电路的长度 ，电压表示数 (两空均填“增大”或“减小”)。第14题图减小减小(2)当水位处于位置A时，电压表的示数为 。
(3)水位由位置A降至B这一过程，弹簧的长度增加了多少？电压表的示数变化了多少？(已知ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg)第14题图10V【答案】当水位下降至B时，弹簧所受拉力为物体重力80N，对应弹簧伸长量为40cm，当水位处于A时，F浮＝ρgV＝1×103kg/m3×10N/kg×6×10－3m3＝60N，则此时弹簧所受拉力为20N，对应伸长量为10cm，则弹簧长度变化量为30cm，由于金属棒长40cm，电阻20Ω，则长度变化30cm后，接入阻值为5Ω，此时电阻之比为2∶1，由串联分压可得金属棒电压为5V，初始为10V，故变化量为5V。课件26张PPT。第22课时 欧姆定律 电路计算(二)1．(2019·毕节)如图所示的电路，闭合开关，当滑片P向上移动的过程中，电流表读数和电压表读数的变化情况分别是( )
A．变大，变大
B．变大，变小
C．变小，变小
D．变小，变大D第1题图2．(2018·常州)如何从外部检测植物含水量的变化呢？科学家用条状石墨烯制成的湿敏电阻Rx附着在叶片上，植物含水量变低，Rx变小，电表示数变小；植物含水量变高，Rx变大，电表示数变大，电源电压恒定，R0为定值电阻，下列电路图中符合要求的是
( )C第2题图3．(2018·达州)如图所示电路，电源两端电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片向右滑动时，下列判断正确的是( )
A．电压表V1示数与电流表A的比值变大
B．电压表V2示数与电流表A的比值不变
C．电压表V1示数的变化量大于电压表V2示数的变化量
D．电压表V1示数的变化量小于电压表V2示数的变化量D第3题图4．(2018·广安)如图所示的电路，电源电压恒为4.5V，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，定值电阻阻值5Ω，滑动变阻器R的最大阻值50Ω，闭合开关S，移动滑片P的过程中，下列说法正确的是( )
A．若滑片P向左移，电流表的示数变小
B．电压表与电流表的比值不变
C．滑动变阻器允许的调节范围是2.5Ω～50Ω
D．电流表的变化范围是0.3A～0.6AD第4题图5.(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∶1D第5题图6．(2019·毕节)已知R2＜R1，将图中的四种不同接法，接到同一电源两极间，则电路中电流最大的是( )D7. (2019·绵阳)如图所示，灯泡L1和L2(灯泡中只要有电流就能发光)相同，电源电压小于灯泡的额定电压，且保持不变，开关S由闭合到断开，电路中( )
A．L1变亮，电压表示数变小
B．L1变暗，电流表示数变大
C．L2亮起来，电压表示数变大
D．L2亮起来，电流表示数变小D第7题图★8.如图所示的电路，电源电压均不变，R0为定值电阻，R为最大阻值已知的滑动变阻器，利用下列电路图能够测出待测电阻Rx阻值的是( ) D 【解析】A.滑动变阻器滑片移动时，电压表能测出电路中的电压值，但无法求出通过未知电阻的电流，无法求出电阻，故A错误；B.由于无法知道通过R0的电流，故无法求出待测电阻的电流和电压，无法求出电阻，故B错误；C.根据图可知，利用电流表无法求出电源电压，故无法求出待测电阻两端的电压，无法求出电阻，故C错误；D.由电路图可知，先把滑片移到最左端，滑动变阻器阻值全部接入电路，RP＝R，滑动变阻器与待测电阻串联，测出电路电流I，则电源电压U＝I(R＋Rx)①；把滑动变阻器滑片移到最右端时RP＝0，即只有Rx接入电路，由电流表测出电路电流I′，则电源电压U＝I′Rx②，由①②可以求出Rx，Rx＝ ，故D正确。故选D。★9. (2018·遵义)如图甲所示，R2为电阻箱，调节R2时电流表示数I随之变化。如图乙所示是电阻箱阻值R2与电流表示数的倒数 的图像。则定值电阻R1与电源电压U的大小分别为( )
A．5Ω 30V B．5Ω 2.5V
C．10Ω 20V D．10Ω 10VB第9题图 【解析】由电路图可知，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，由图乙可知，当R2＝0Ω时，
＝2A－1，则电路中的电流I1＝0.5A，此时只有R1接入电路，则由I＝ 可得，电源的电压：U＝I1R1＝0.5A×R1①，当R2＝10Ω时， ＝6A－1，则电路中的电流I2＝ A，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电源的电压：U＝I2(R1＋R2)＝ A×(R1＋10Ω)②，因电源的电压不变，所以0.5A×R1＝
A×(R1＋10Ω)，解得：R1＝5Ω，电源的电压U＝I1R1＝0.5A×5Ω＝2.5V。故选B。第10题图10．压力传感器的原理图如图所示，其中M、N均为绝缘材料，MN间有可收缩的导线，弹簧上端和滑动变阻器R2的滑片P固定在一起，电源电压10V，R1＝8Ω，R2的阻值变化范围为0～10Ω，闭合开关S，压力F与R2的变化量成正比，F＝1N时，R2为2Ω，此时电流表示数是____A；当电流表的示数为I时，
F＝________N(写出关于I的数学表达式)。111．(2019·温州)小明利用图甲电路研究电流与电压的关系，其中滑动变阻器最大阻值为500欧，定值电阻R0阻值为10欧。闭合开关，当滑片从最右端慢慢向左移动，发现最初电压表指针几乎不动，直到接近左端时电压表指针才开始有所偏转，继续左移，指针偏转角度迅速变大，即该滑动变阻器引起电压表示数发生明显变化的调节区域很小。本实验中，要使滑片每移动一段距离，都能引起电压表示数较为明显的变化，应选择怎样的滑动变阻器？小明用不同的电阻丝代替滑动变阻器，利用图乙进行如下实验：①取3条长度都为10厘米的粗细均匀电阻丝A、B、C，阻值分别为1欧、20欧、400欧。
②将电阻丝A接入图乙电路，闭合开关，滑片P从最右端移到最左端，记录电压表示数U随滑片移动长度x变化的相关数据，多次测量。
③分别用电阻丝B、C代替A，重复步骤②。
④处理相关数据，获得“电压表示数U随移动长度x变化的关系”如图丙。(1)图甲实验中，闭合开关，当滑动变阻器滑片处于最左端时，导线a与接线柱M处的连接意外断开，此时示数为零的电表是__________。
(2)分析图丙，实验过程中电压表示数变化范围与电阻丝阻值的关系是_________________________
____________________________________。第11题图电压表 电阻丝的阻值越大电压表示数变化范围也越大(3)若利用图乙研究通过R0的电流与其两端电压的关系，在A、B、C三条电阻丝中，你认为选择哪一条电阻丝最合适并说明理由。
______________________________________________________________________________________。B，图乙电路中，B电阻丝上的滑片移动时，电压表示数始终能发生较明显变化，且变化范围较大★12．(2018·荆州)小金在实验室做测量电阻实验时，设计了如图所示的电路，用来测量接入1、2两点间导体的电阻，已知电源电压为6V。
(1)用导线连接1、2两
点，电流表示数刚好
达到最大测量值，则
电阻R为 Ω。
(2)把待测电阻Rx接入
1、2两点之间，此时
电流表读数为0.2A，则Rx的阻值是 Ω。10第12题图20(3)小金实验时，发现电流表损坏，于是找来另外一块表盘模糊不清但其他均完好的电流表做实验，在实验过程中，先将电阻R1接在1、2两点之间，再将阻值为30Ω的电阻R2并联在R1两端，前后两次电流表指针偏转角度之比为20∶21，则R1＝ Ω。5 【解析】(1)用导线连接1、2两点，电流表示数刚好达到最大测量值，则电阻R为10Ω；(2)把待测电阻Rx接入1、2两点之间，此时电流表读数为0.2A，由欧姆定律和电阻的串联，则Rx＝ －R＝
－10Ω＝20Ω；(3)先将电阻R1接在1、2两点之间，根据电阻串联和欧姆定律，电流为：I1＝
……①，再将阻值为30Ω的电阻R2并联在R1两端，根据电阻的并联和串联规律，总电阻为：R总＝R＋ ＝10Ω＋ ……②，电路中的电流为：I2＝ ……③，因前后两次电流表指针偏转角度之比为20∶21，即
……④，由①②③④，则R1＝5Ω，或－3Ω(舍去)。 13. (2019·重庆)图甲的储水容器底有质量0.5kg，底面积100cm2的长方体浮桶，桶上端通过轻质弹簧与紧贴力敏电阻的轻质绝缘片A相连，距容器底0.4m处的侧壁有排水双控阀门。控制电路如图乙所示，其电源电压U＝12V，R0＝10Ω，当电流表示数为0.6A，且桶底升至阀门所处高度时，阀门才感应排水。力敏电阻R与它所受压力F的对应关系如下表所示(弹簧均在弹性限度内)。求：(g取10N/kg)第13题图(1)浮桶的重力是多少牛？
(2)未加水时，力敏电阻所受压力为2N，电流表的示数是多少安？
(3)当容器内的水深达到多少米时，双控阀门才打开排水？【答案】(1)由于浮桶的质量是0.5kg，所以浮桶的重力是：G＝mg＝0.5kg×10N/kg＝5N；(2)由表格数据结合电路图知道，力敏电阻所受压力为2N时，力敏电阻的阻值为110Ω，所以，电路的总电阻是：R总＝R0＋R＝10Ω＋110Ω＝120Ω，电流表的示数是：I＝ ;
(3)当电流表示数为0.6A，且桶底升至阀门所处高度时，阀门才感应排水，此时电路中的总电阻是：R′总＝ ，此时力敏电阻的阻值是：R′＝R总′－R0＝20Ω
10Ω＝10Ω；由表格数据知道，此时力敏电阻所受压力为15N，根据物体间力的作用是相互的，所以弹簧给浮桶向下的压力也是15N，浮桶受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和压力，这三个力平衡，故此时浮桶受到的浮力是：F浮＝G＋F＝5N＋15N＝20N，所以，浮桶排开水的体积是：V排＝ ,
则浮桶浸入水中的深度为：
h1＝ ，当电流表示数为0.6A，且桶底升至阀门所处高度时，阀门才感应排水，所以，此时容器内水的深度是：h＝h1＋h2＝0.2m＋0.4m＝0.6m。第22课时 欧姆定律 电路计算
一、欧姆定律
1．内容：通过导体中的电流，跟这段导体两端的电压成__________，跟这段导体的电阻成__________。
2．表达式：__________
电阻是导体的一种特性，不会因为电压、电流的改变而改变，因此电阻不与电压成正比，不与电流成反比。
考点2 应用欧姆定律解决简单的电学问题(不超过两个电阻的电路)
使用欧姆定律的注意事项
1．__________：即同一段导体或同一电路上的I、U、R。
2．__________：即同一时间，也就是电路在同一状态下的I、U、R。
3．__________：即单位要统一，I、U、R的国际单位分别为安、伏和欧。
1．从欧姆定律可导出R＝，下列说法正确的是( )
A．当电压为0时，电阻为0
B．当电流增大2倍时，电阻减小2倍
C．当电压增大2倍时，电阻增大2倍
D．不管电压或电流如何变化，电阻不变
2．(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像。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1～5欧
D．将Rx从5欧换成10欧后，应将滑片P向左移
二、用电压表和电流表测量导
体的电阻
原理：_________。
伏安法测电阻的电路图：如图所示。
减少误差的方法：多次测量取_________。
1．电路连接：连接电路时开关_________；闭合开关前，滑动变阻器的滑片移到阻值__________；滑动变阻器接线__________。
2．通过调节滑动变阻器，测得多组U、I的值，根据公式求出对应的R，再求平均值作为待测电阻的阻值。
在相距10km的甲、乙两地之间有两条输电线，已知每条输电线的电阻是100Ω。现输电线在某处发生短路，为确定短路位置，检修员利用电压表、电流表和电源接成如图所示电路进行检测，当电压表的示数为2.0V时，电流表示数为80mA，则短路位置距离甲________km。
4．(2019·金华、义乌、丽水)利用如图电路研究“电流与电阻的关系”，其中电流表量程为“0～0.6A”，电压表量程为“0～3V”，滑动变阻器的规格为“50Ω，1A”。依次将阻值5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻接入AB之间完成实验，获得数据如下表。
实验组别
1
2
3
电阻R(欧)
5
10
20
电流I(安)
0.4
0.2
0.1
请回答：
(1)完成第一组实验，断开开关，拆下5Ω的电阻，改接10Ω的电阻。继续操作有以下四步：①闭合开关；②将滑动变阻器的滑片移到最右端；③记录电流表数据；④将滑动变阻器的滑片移到适当位置。从安全和规范角度考虑，正确的顺序是_________。
(2)上述操作④中判断滑动变阻器已处于适当位置的依据是__________。
(3)依据表中数据作出如下图像，其中正确的是__________。
(4)要完成本次实验，电源最多只能将________节干电池串联。
三、串联电路和并联电路
考点7 概述串联电路的电流和电压的特点，概述并联电路的电流和电压的特点
串联
并联
电路图
电流
I＝I1＝I2
I＝I1＝I2＝…＝In
I＝I1＋I2
I＝I1＋I2＋…＋In
电压
U＝U1＋U2
U＝U1＋U2＋…＋Un
U＝U1＝U2
U＝U1＝U2＝…＝Un
电阻
R＝R1＋R2
R＝R1＋R2＋…＋Rn
若电阻均为r，
则R＝nr
＝＋
＝＋＋…＋
若电阻均为r，则R＝
电压与电流
分配关系
＝ ＝
＝
(2019·衡阳)如图所示，电源电压U＝2V不变，R＝4Ω，虚线框内所有电阻均未知。闭合开关，电流表示数为1A；如果用一个2Ω的定值电阻替换R，虚线框内的电阻均保持不变，则电流表示数将变为( )
A．2A B．1.5A C．1.2A D．0.5A
6．(2019·金华、义乌、丽水)小金制作了一个利用电压表测量物体重力的小作品，它能在电压表盘上读出所放物体重力的大小，如图所示。
(1)当秤盘不放任何重物时，滑片恰好位于a点。闭合开关，当秤盘所放钩码个数增多时，电压表示数将__________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)一段时间后，在秤盘上放2N重的钩码时，表盘读数比2N大，换不同种的钩码反复实验，每次读数都不同且大于钩码的重力，产生这一些现象是由于________引起的(填字母)。
A．R1短路 B．R1断路 C．R2短路 D．R2断路
(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入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
(2018·内江)将一段电阻丝R和一个阻值为R0的定值电阻串联，接在电压为U＝2V的电源上，现改变电阻丝接入电路的长度，测得通过电阻丝的电流I和电阻丝相应的接入长度L，得到了电流的倒数与长度的关系图像(－L图像)如图所示，由此可知：该定值电阻R0＝________Ω；当电阻丝的接入长度为L＝0.5m时，相应电阻丝的电阻R′＝________Ω。
(2019·深圳)地磅工作时，重物越重，电表的示数就越大。下列四幅电路图中，R′是滑动变阻器，R是定值电阻。其中符合地磅工作原理的是( )
2．某同学为探究电流和电压关系，设计了如图所示的电路。图中电流表量程为“0～0.6A”，电压表量程为“0～3V”，定值电阻规格为“10Ω 0.5A”，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”，电源电压恒为4.5V。请回答：
(1)闭合开关发现电流表有示数，电压表无示数，经检测发现电路中只有一处故障。该故障可能是________________________________。
(2)故障排除后，闭合开关重新进行实验。在保证电路安全的前提下，移动滑动变阻器的滑片P改变电阻R两端电压。则滑动变阻器允许接入电路的最小阻值是________。
(2019·杭州)小金尝试将电流表改装成可直接测电阻的表，设了如图所示电路，在M、N中可接待测电阻。已知电流表量程0～0.6A，电源电压为12V，请回答：
(1)闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应处于_________(填“A端”或“B端”)。
(2)先将M、N直接用导线连接，并移动滑动变阻器的滑片使电流表满偏，电流表0.6A的刻度上标定的电阻值为________欧，此时滑动变阻器的阻值为________欧。若在M、N间接入一个与此时滑动变阻器阻值相同的电阻，电流表示数为________安。
(3)电流表0.2A刻度处，标定的电阻值为________欧。
(4)改装后可直接测电阻的表，其表盘刻度__不均匀__(填“均匀”或“不均匀”)，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
3．如图甲所示是研究小组的同学自制的简易电子秤原理图，它利用电压表的示数来测物体的质量，托盘、弹簧上端和滑动变阻器滑片固定在一起，托盘和弹簧的质量不计，弹簧置于绝缘底座上。不计摩擦，弹簧始终在弹性限度内，电源电压恒定。当盘中没有放物体时，滑片P在滑动变阻器的最上端，电压表的示数为0。当称量物体的质量时，滑片P在物体对电子秤的压力作用下向下端滑动，此过程中：
(1)变阻器连入电路的电阻__________，电流表的示数_________，电压表的示数_________(均填“变大”、“变小”或“不变”)。
(2)经研究分析得出被测物体的质量与电压表的示数满足如图乙所示的关系，这样把电压对应的质量刻在电压表的刻度盘上，就可以直接读出被测物体的质量。若电压表的示数为1V，则被测物体的质量是________kg。
【提醒】由电路图可知，定值电阻R与滑动变阻器串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，设出滑片移动前后电路中的电流，根据欧姆定律表示出电压表示数的变化，然后得出答案。
在如图的电路中，电源电压保持不变，R为定值电阻，闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P从最右端移到中间某个位置，电压表和电流表的示数分别变化了ΔU和ΔI，下列分析正确的是( )
A.变大 B.变小
C.不变 D.先变小后变大
(2019·温州)温州地区常受台风侵袭。为测量风速，小明设计了一台简易风速仪，其工作原理如图甲所示。装有挡风板和滑片P的轻质滑块与轻质弹簧套在滑杆MN上，弹簧左端固定，右端与滑块相连。挡风板的挡风面积为0.2米2，均匀电阻丝AB长为20厘米，阻值为10欧，电源电压U0恒为6伏，保护电阻R0为14欧，电压表量程0～3伏。弹簧弹力F与弹簧长度改变量x的关系如图乙所示。无风时，滑片P在A处。有风时，滑块移动，稳定后读出电压表示数，计算并查阅下表数据可知风速及风级。
风级
一级
二级
三级
四级
五级
六级
风速v(米/秒)
0.3～1.5
1.6～3.33
3.4～5.4
5.5～7.9
8.0～10.7
10.8～13.8
风压p(帕)
0.055～1.4
1.6～6.8
7.2～18
18.9～39
40～72
72.9～119
表中风压p是指与风向垂直的受风面上单位面积增加的压力(即单位面积受到的风力)。测量时保证风垂直吹在挡风板上，不计一切摩擦阻力。
(1)在滑片P左移的过程中，电路的总电阻_________。(填“变大”、“不变”或“变小”)
(2)当电压表示数U为2伏时，风速仪所测的风为几级？(写出计算过程)
(3)小明想在风速仪的电压表上直接标出风速，查阅资料后获知该挡风板所受的风力与风速的平方成正比。经计算，他画出了风速v与电压表示数U的关系曲线，如图丙所示。后因保护电阻R0损坏，他将其换成了阻值为5欧的电阻，请你在图丙坐标系中大致画出更换电阻后的风速v与电压表示数U的关系曲线，并在曲线上标出所能测量的最大风速的对应点Q。
(友情提示：本栏目建议午休时间完成)
第1题图
1．(2019·海南)如图所示是某电子秤内部简化电路。Rx是压敏电阻，阻值随压力增大而减小，电源电压保持不变。闭合开关，当Rx上压力增大时，随之减小的是( )
A．通过Rx的电流 B．通过R0的电流
C．Rx两端的电压 D．R0两端的电压
第2题图
2．(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
3．(2019·凉山)如图所示，电源电压不变，当开关S2断开，S1、S3闭合时，电流表示数为I1，电压表示数为U1；当开关S2闭合，S1、S3断开时，电流表示数为I2，电压表示数为U2。已知R1∶R2＝2∶1，则( )
A.＝，＝ B.＝，＝
C.＝，＝ D.＝，＝
第3题图
第4题图
4．(2019·凉山)法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得·格林贝格尔由于发现了巨磁电阻(GMR)效应，荣获了2007年诺贝尔物理学奖。巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场的磁性增强时急剧减小的现象，如图所示，GMR是巨磁电阻，闭合S1、S2并使滑片P向左滑动，则( )
A．电流表示数增大，电压表示数减小，小灯泡变亮
B．电流表示数增大，电压表示数增大，小灯泡变亮
C．电流表示数减小，电压表示数减小，小灯泡变暗
D．电流表示数减小，电压表示数增大，小灯泡变暗
5．(2019·鄂州)某同学利用如图甲所示的电路进行探究，电源电压恒为9V，更换5个定值电阻Rx，得到如图乙所示的图像。则
第5题图
(1)该同学探究的是________________的关系。
(2)五次记录实验数据中，电压表的示数为________，滑动变阻器阻值变化范围是_________。
(2018·泸州)图甲为“探究电流与电阻的关系”的实验电路图，电源电压恒为3V，用电阻箱来选用不同的电阻，按下述步骤进行实验，回答下列问题。
第6题图
(1)闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到适当位置，调节电阻箱使接入电路的电阻为4Ω时，电流表示数如图乙所示，为________A；电压表示数应为________V。
(2)将电阻箱调到一个阻值更大的电阻后，闭合开关，应将滑动变阻器的滑片向________端移动(填“a”或“b”)，使电压表的示数保持不变，同时记下对应的电流值。
(3)多次改变电阻箱的阻值，重复上述操作，得到了下表中所示的数据，通过观察表中的数据，分析得出：当电阻两端的电压一定时，接入电路的电阻越大，通过它的电流越________。
次数
物理量
1
2
3
4
5
R(Ω)
4
5
10
20
25
I(A)
图乙的示数
0.40
0.20
0.10
0.08
(4)为了进一步确定电流与电阻的定量关系，老师提出将表中各组电阻值的倒数算出。请你在图丙中描点作出I－的图像。根据画出的图像可知：电压一定时，电流I跟电阻R成________比。
7．(2018·恩施州)如图a为测量体重的电子秤原理图，它主要由三部分构成：踏板和压力杠杆ABO，压力传感器，电流表(量程为0～0.1A，转换刻度后可以显示体重大小)。其中AO∶BO＝5∶1，已知压力传感器的电阻R与所受压力F变化的关系如图b所示。设踏板和杠杆组件的质量可以忽略不计，电源电压恒为3V，取g＝10N/kg。计算：
(1)如果某人站在该秤踏板上时，电流表的示数为12mA，这个人的体重是多少kg?
(2)该秤能显示的最大体重值是多少kg?
第7题图
参考答案
课前预热
考点1 1.正比 反比 2.I＝U/R
考点2 1.同体性 2.同时性 3.统一性
【考点真题】1.D 2.C
考点3 R＝U/I
考点4 平均值
考点5 1.断开 最大处 一上一下
【考点真题】3.1.25 4.(1)②①④③ (2)电压表示数为2V (3)AB (4)4 5.B 6.(1)增大 (2)A
课堂突破
例1 A 例2 B 例3 (1)B端 (2)0 20 0.3
(3)40 (4)不均匀 当待测电阻成比例增大时，电流表示数不会成比例减小 例4 C 例5 (1)不变 (2)I＝U0/(R＋R0)＝6伏/(10欧＋14欧)＝0.25安，RAP＝U/I＝2伏/0.25安＝8欧，8欧/x＝10欧/20厘米，得x＝16厘米，查图乙得：F＝14牛，p＝F/S＝14牛/0.2米2＝70帕，据表可知，风级为五级。答：当电压表示数为2伏时，风速仪所测的风为五级。
(3)如图
【变式拓展】
1．0.8 1.6 2.(1)定值电阻R短路(或“电压表断路”或“电压表短路”)(合理即可) (2)5Ω 3.(1)不变 不变 变大 (2)0.5
校内作业
1．C 2.D 3.D 4.A
5．(1)电流与电阻 (2)5V 4～20Ω
6．(1)0.5 2 (2)b (3)小
(4) 反
7．(1)由图a知，压力传感器R与电流表串联在电路上，由欧姆定律可得此时R连入电路的阻值：R＝＝＝250Ω，由图像可知，此时人对压力传感器的压力F＝100N，人对踏板压力F压＝G人＝m人g，由杠杆平衡条件有：F×AO＝m人g×BO，所以：m人＝＝＝50kg；(2)由图像知，R与所受压力F变化成线性关系，设R＝aF＋b，当F＝100N时，R＝250Ω，即：250Ω＝100N×a＋b…① 当F＝200N时，R＝200Ω，即：200Ω＝200N×a＋b…② 解①②可得：a＝－0.5Ω/N，b＝300Ω，所以R＝－0.5Ω/N·F＋300Ω，因为R阻值随F增大而减小，所以当电流表示数达到最大0.1A时，R阻值最小，压力传感器受到压力最大，人对踏板压力最大，此时传感器的电阻：R′＝＝＝30Ω，则：30Ω＝－0.5Ω/N·F＋300Ω，所以压力杆对传感器的压力：F′＝540N，由杠杆平衡条件有：F′×AO＝m′人g×BO，秤能称的最大体重值：m′人＝＝＝270kg。
课件58张PPT。第二篇 物质科学(一)第22课时 欧姆定律 电路计算
一、欧姆定律
考点1 解释欧姆定律的内容和数学表达式
1.内容：通过导体中的电流，跟这段导体两端的电压成________，跟这段导体的电阻成_______。
2.表达式：__________
电阻是导体的一种特性，不会因为电压、电流的改变而改变，因此电阻不与电压成正比，不与电流成反比。正比反比I＝U/R考点2 应用欧姆定律解决简单的电学问题(不超过两个电阻的电路)
使用欧姆定律的注意事项
1._______：即同一段导体或同一电路上的I、U、R。
2.________：即同一时间，也就是电路在同一状态下的I、U、R。
3._________：即单位要统一，I、U、R的国际单位分别为安、伏和欧。同体性同时性统一性1．从欧姆定律可导出R＝ ，下列说法正确的是 ( )
A．当电压为0时，电阻为0
B．当电流增大2倍时，电阻减小2倍
C．当电压增大2倍时，电阻增大2倍
D．不管电压或电流如何变化，电阻不变D2．(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像。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1～5欧
D．将Rx从5欧换成10
欧后，应将滑片P向左移C二、用电压表和电流表测量导体的电阻
考点3 说明伏安法测量电阻的实验原理
原理：_____________。
考点4 绘制伏安法测量电阻的电路图
伏安法测电阻的电路图：如图所示。
减少误差的方法：多次测量取 。R＝U/I平均值考点5 应用电压表和电流表测量导体的电阻
1.电路连接：连接电路时开关 ；闭合开关前，滑动变阻器的滑片移到阻值 ；滑动变阻器接线 。
2.通过调节滑动变阻器，测得多组U、I的值，根据公式求出对应的R，再求平均值作为待测电阻的阻值。
考点6 收集和整理实验数据得出实验结论 断开最大处一上一下★3．在相距10km的甲、乙两地之间有两条输电线，已知每条输电线的电阻是100Ω。现输电线在某处发生短路，为确定短路位置，检修员利用电压表、电流表和电源接成如图所示电路进行检测，当电压表的示数为2.0V时，电流表示数为80mA，则短路位置距离甲________km。1.25【解析】由欧姆定律可得，短路位置到甲地的两段输
电线的总电阻： ，因10km导线的
电阻为100Ω，且电阻和长度成正比，所以，短路处距
甲地的导线总长度： ，则短路位置
距离甲的距离： 。4．(2019·金华、义乌、丽水)利用如图电路研究“电流与电阻的关系”，其中电流表量程为“0～0.6A”，电压表量程为“0～3V”，滑动变阻器的规格为“50Ω，1A”。依次将阻值5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻接入AB之间完成实验，获得数据如下表。
请回答：(1)完成第一组实验，断开开关，拆下5Ω的电阻，改接10Ω的电阻。继续操作有以下四步：①闭合开关；②将滑动变阻器的滑片移到最右端；③记录电流表数据；④将滑动变阻器的滑片移到适当位置。从安全和规范角度考虑，正确的顺序是 。
(2)上述操作④中判断滑动变阻器已处于适当位置的依据是 。②①④③电压表示数为2V(3)依据表中数据作出如下图像，其中正确的是
。AB(4)要完成本次实验，电源最多只能将 节干电池串联。4三、串联电路和并联电路
考点7 概述串联电路的电流和电压的特点；概述并联电路的电流和电压的特点 B★5．(2019·衡阳)如图所示，电源电压U＝2V不变，R＝4Ω，虚线框内所有电阻均未知。闭合开关，电流表示数为1A；如果用一个2Ω的定值电阻替换R，虚线框内的电阻均保持不变，则电流表示数将变为( )
A．2A
B．1.5A
C．1.2A
D．0.5A【解析】设虚线框内所有电阻的等效电阻为R′，由电路图知道，定值电阻R与R′并联，电流表测量干路的电流；由欧姆定律知道，R所在支路的电流是：IR＝ ＝0.5A，由于闭合开关时，电流表示数为1A，所以，由并联电路电流的特点知道，等效支路的电流是：IR′＝1A－0.5A＝0.5A；当用一个2Ω的定值电阻替换R时，R所在支路的电流是：IR′＝ ＝1A，而等效支路的电流不变，故此时电流表示数是：I＝1A＋0.5A＝1.5A。6. (2019·金华、义乌、丽水)小金制作了一个利用电压表测量物体重力的小作品，它能在电压表盘上读出所放物体重力的大小，如图所示。
(1)当秤盘不放任何重物时，滑片恰好位于a点。闭合开关，当秤盘所放钩码个数增多时，电压表示数将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。增大(2)一段时间后，在秤盘上放2N重的钩码时，表盘读数比2N大，换不同种的钩码反复实验，每次读数都不同且大于钩码的重力，产生这一些现象是由于
引起的(填字母)。
A．R1短路 B．R1断路
C．R2短路 D．R2断路A
高频点1 欧姆定律的应用
★例1 (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入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．10kmA【解析】由题知，甲乙两地相距30km，输电线的电阻与其长度成正比，设每km输电线的电阻为R0，短路位置离甲地的距离为s，则短路位置离乙地的距离为30km－s，则AB间的总电阻(两条输电线的总长度为2s)：RAB＝2sR0，同理可得，CD间的总电阻：RCD＝2(30km－s)R0，用如图所示的测量仪进行检测时，电源电压不变，所以由欧姆定律得：U＝IABRAB，U＝ICDRCD，因电源电压不变，所以可得IABRAB＝ICDRCD，代入数据有：0.2A×2sR0＝0.3A×2(30km－s)R0，解得：s＝18km。故选A。0.8★1．(2018·内江)将一段电阻丝R和一个阻值为R0的定值电阻串联，接在电压为U＝2V的电源上，现改变电阻丝接入电路的长度，测得通过电阻丝的电流I和电阻丝相应的接入长度L，得到了电流的倒数与长度的关系图像( －L图像)如图所示，由此可知：该定值电阻R0＝ Ω；当
电阻丝的接入长度为L＝
0.5m时，相应电阻丝的电
阻R′＝ Ω。1.6【解析】由题知，电阻丝R和定值电阻R0串联，电源电压为2V；改变电阻丝接入电路的长度，则电阻丝接入电路的阻值会发生改变，因此电阻丝相当于一个滑动变阻器；由 －L图像可知，当L＝0时，
＝0.4A－1，解得I＝2.5A，当L＝0时，只有阻值为R0的定值电阻接入电路，根据欧姆定律可得：R0＝
＝0.8Ω；由 －L图像可知，当L＝0.5m时，
＝1.2A－1，解得I′＝ A，此时电阻丝R和定值电阻R0串联，根据欧姆定律可得串联电路的总电阻：R总＝ ＝2.4Ω，所以此时电阻丝的电阻：R′＝R总－R0＝2.4Ω－0.8Ω＝1.6Ω。故答案为：0.8；1.6。高频点2 探究电流与电压、电阻的关系
★例2 (2019·深圳)地磅工作时，重物越重，电表的示数就越大。下列四幅电路图中，R′是滑动变阻器，R是定值电阻。其中符合地磅工作原理的是( )B【解析】A.重物越重，滑片向下滑动，R′电阻变大，电路中电流变小，则电流表读数变小，不符合电表示数越大的要求，故A错误；B.重物越重，滑片向下滑动，R′电阻变小，电路中电流变大，则定值电阻R两端电压变大，电压表示数变大，故B正确；C.电流表把R′短路，电流不经过R′，所以无论重物怎么变化，电流表读数都不变，故C错误；D.电压表串联接入电路，电压表相当于测电源电压，读数不变，故D错误。故选B。2．某同学为探究电流和电压关系，设计了如图所示的电路。图中电流表量程为“0～0.6A”，电压表量程为“0～3V”，定值电阻规格为“10Ω 0.5A”，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”，电源电压恒为4.5V。请回答：
(1)闭合开关发现电流表有示数，电压表无示数，经检测发现电路中只有一处故障。该故障可能是__________________________________________________________________。
定值电阻R短路(或“电压表断路”或“电压表短路”)(合理即可)(2)故障排除后，闭合开关重新进行实验。在保证电路安全的前提下，移动滑动变阻器的滑片P改变电阻R两端电压。则滑动变阻器允许接入电路的最小阻值是________。5Ω高频点3 串并联电路的特点
★例3 (2019·杭州)小金尝试将电流表改装成可直接测电阻的表，设计了如图所示电路，在M、N中可接待测电阻。已知电流表量程0～0.6A，电源电压为12V，请回答：
(1)闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应处于 (填“A端”或“B端”)。B端(2)先将M、N直接用导线连接，并移动滑动变阻器的滑片使电流表满偏，电流表0.6A的刻度上标定的电阻值为 欧，此时滑动变阻器的阻值为 欧。若在M、N间接入一个与此时滑动变阻器阻值相同的电阻，电流表示数为 安。0200.3(3)电流表0.2A刻度处，标定的电阻值为 欧。
(4)改装后可直接测电阻的表，其表盘刻度 .
(填“均匀”或“不均匀”)，理由是 .
。40 当待测电阻成比例增大时，电流表示数不会成比例减小不均匀【解析】(1)当滑片在B端时，变阻器接入电阻最大，因此闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应处于B端；
(2)将MN直接相连，它们之间的电阻为0欧，所以电流表0.6A的刻度上标定的电阻值是0欧；此时滑动变阻器的阻值为：R变＝ ＝20Ω；若在MN之间接入一个与此时滑动变阻器阻值相同的电阻，这时的总电阻为：R总＝R变＋R＝20Ω＋20Ω＝40Ω；这时电流表的示数为：I总＝ ＝0.3A； (3)当电流表的示数为0.2A时，总电阻为：R总＝
＝60Ω；标定的电阻为：RMN＝R总－R＝60Ω－20Ω＝40Ω；
(4)电阻表上的阻值其实就是R测，而对应的电流值I＝ ，因为被测量的电阻和对应的电流之间不是正比例关系，因此改装后的测电阻的表刻度肯定不均匀。例3 如图甲所示是研究小组的同学自制的简易电子秤原理图，它利用电压表的示数来测物体的质量，托盘、弹簧上端和滑动变阻器滑片固定在一起，托盘和弹簧的质量不计，弹簧置于绝缘底座上。不计摩擦，弹簧始终在弹性限度内，电源电压恒定。当盘中没有放物体时，滑片P在滑动变阻器的最上端，电压表的示数为0。当称量物体的质量时，滑片P在物体对电子秤的压力作用下向下端滑动，此过程中： (1)变阻器连入电路的电阻 ，电流表的示数
，电压表的示数 (均填“变大”、“变小”或“不变”)。
(2)经研究分析得出被测物体的质量与电压表的示数满足如图乙所示的关系，这样把电压对应的质量刻在电压表的刻度盘上，就可以直接读出被测物体的质量。若电压表的示数为1V，
则被测物体的质量是
kg。不变不变变大0.5【提醒】由电路图可知，定值电阻R与滑动变阻器串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，设出滑片移动前后电路中的电流，根据欧姆定律表示出电压表示数的变化，然后得出答案。★例4 在如图的电路中，电源电压保持不变，R为定值电阻，闭合开关S后，
将滑动变阻器的滑片P从
最右端移到中间某个位
置，电压表和电流表的
示数分别变化了ΔU和
ΔI，下列分析正确的是
( )CA． 变大 B． 变小
C． 不变 D． 先变小后变大【解析】由电路图可知，定值电阻R与滑动变阻器串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，设滑片移动前后电路中的电流分别为I1、I2，则ΔI＝I2－I1，由I＝ 可得，电压表的示数分别为：U1＝I1R，U2＝I2R，电压表示数的变化量：ΔU＝U2－U1＝I2R－I1R＝(I2－I1)R＝ΔIR，即 ，所以，
不变。故选C。 ★例5 (2019·温州)温州地区常受台风侵袭。为测量风速，小明设计了一台简易风速仪，其工作原理如图甲所示。装有挡风板和滑片P的轻质滑块与轻质弹簧套在滑杆MN上，弹簧左端固定，右端与滑块相连。挡风板的挡风面积为0.2米2，均匀电阻丝AB长为20厘米，阻值为10欧，电源电压U0恒为6伏，保护电阻R0为14欧，电压表量程0～3伏。弹簧弹力F与弹簧长度改变量x的关系如图乙所示。无风时，滑片P在A处。有风时，滑块移动，稳定后读出电压表示数，计算并查阅下表数据可知风速及风级。表中风压p是指与风向垂
直的受风面上单位面积
增加的压力(即单位面积
受到的风力)。测量时保
证风垂直吹在挡风板上，
不计一切摩擦阻力。(1)在滑片P左移的过程中，
电路的总电阻 。
(填“变大”、“不变”
或“变小”)
(2)当电压表示数U为2伏时，
风速仪所测的风为几级？
(写出计算过程)不变(3)小明想在风速仪的电压表上直接标出风速，查阅资料后获知该挡风板所受的风力与风速的平方成正比。经计算，他画出了风速v与电压表示数U的关系曲线，如图丙所示。后因保护电阻R0损坏，他将其换成了阻值为5欧的电阻，请你在图丙坐标系中大致画出更换电阻后的风速v与电压表示数U的关系曲线，并在曲线上标出所能测量的最大风速的对应点Q。【答案】(2)I＝U0/(R＋R0)＝6伏/(10＋14)欧＝0.25安，RAP＝U/I＝2伏/0.25安＝8欧，8欧/x＝10欧/20厘米，得x＝16厘米，查图乙得：F＝14牛，p＝F/S＝14牛/0.2米2＝70帕，据表可知，风级为五级。答：当电压表示数为2伏时，风速仪所测的风为五级。
(3)如图
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1．(2019·海南)如图所示是某电子秤内部简化电路。Rx是压敏电阻，阻值随压力增大而减小，电源电压保持不变。闭合开关，当Rx上压力增大时，随之减小的是( )
A．通过Rx的电流
B．通过R0的电流
C．Rx两端的电压
D．R0两端的电压C第1题图2．(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∶3D第2题图3．(2019·凉山)如图所示，电源电压不变，当开关S2断开，S1、S3闭合时，电流表示数为I1，电压表示数为U1；当开关S2闭合，S1、S3断开时，电流表示数为I2，电压表示数为U2。已知R1∶R2＝2∶1，则
( )
A. ，
B. ，
C. ，
D. ，D第3题图4.(2019·凉山)法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得·格林贝格尔由于发现了巨磁电阻(GMR)效应，荣获了2007年诺贝尔物理学奖。巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场的磁性增强时急剧减小的现象，如图所示，GMR是巨磁电阻，闭合S1、S2并使滑片P向左滑动，则( )
A．电流表示数增大，电压表示数减小，小灯泡变亮
B．电流表示数增大，电压表示数增大，小灯泡变亮
C．电流表示数减小，电压表示数减小，小灯泡变暗
D．电流表示数减小，电压表示数增大，小灯泡变暗A第4题图 5．(2019·鄂州)某同学利用如图甲所示的电路进行探究，电源电压恒为9V，更换5个定值电阻Rx，得到如图乙所示的图像。则
(1)该同学探究的是 的关系。
(2)五次记录实验数据中，电压表的示数为 ，滑动变阻器阻值变化范围是 。电流与电阻5V4～20Ω第5题图★6．(2018·泸州)图甲为“探究电流与电阻的关系”的实验电路图，电源电压恒为3V，用电阻箱来选用不同的电阻，按下述步骤进行实验，回答下列问题。
(1)闭合开关S，将滑
动变阻器的滑片P移
到适当位置，调节
电阻箱使接入电路
的电阻为4Ω时，
电流表示数如图乙所示，为__0.5__A；电压表示数应为 V。2 (2)将电阻箱调到一个阻值更大的电阻后，闭合开关，应将滑动变阻器的滑片向____端移动(填“a”或“b”)，使电压表的示数保持不变，同时记下对应的电流值。
b (3)多次改变电阻箱的阻值，重复上述操作，得到了下表中所示的数据，通过观察表中的数据，分析得出：当电阻两端的电压一定时，接入电路的电阻越大，通过它的电流越____。小(4)为了进一步确定电流与电阻的定量关系，老师提出将表中各组电阻值的倒数算出，请你在丙图中描点作出I－ 的图像，根据画出的图像可知：电压一定时，电流I跟电阻R成____比。反【解析】(1)如图乙所示，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，读数为0.5A；由I＝ 得电压表示数应为：U1＝IR1＝0.5A×4Ω＝2V；(2)由于电源电压恒为U＝3V，电压表示数保持U0＝2V，电阻箱调到一个阻值更大的电阻后，闭合开关，滑动变阻器接入电路的阻值也应增大，故应将滑动变阻器的滑片向b端移动，使电压表的示数为2V，同时记下对应的电流值；(3)根据表中数据中电流随电阻变化的关系可得出的初步结论是：在导体两端的电压一定时，导体的电阻越大，通过的电流越小；(4)根据描点法做出图像，如下图：【根据描绘出的I－ 图线，可以看出通过导体的电流与导体电阻的倒数成正比，由此进一步得出结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。7．(2018·恩施州)如图a为测量体重的电子秤原理图，它主要由三部分构成：踏板和压力杠杆ABO，压力传感器，电流表(量程为0～0.1A，转换刻度后可以显示体重大小)。其中AO∶BO＝5∶1，已知压力传感器的电阻R与所受压力F变化的关系如图b所示。设踏板和杠杆组件的质量可以忽略不计，电源电压恒为3V，取g＝10N/kg。计算：
(1)如果某人站在该秤踏板上时，
电流表的示数为12mA，这个人
的体重是多少kg?
(2)该秤能显示的最大体重值
是多少kg?第7题图【答案】(1)由图a知，压力传感器R与电流表串联在电路上，由欧姆定律可得此时R连入电路的阻值：R＝
＝250Ω，由图像可知，此时人对压力传感器的压力F＝100N，人对踏板压力F压＝G人＝m人g，由杠杆平衡条件有：F×AO＝m人g×BO，所以：m人＝
＝50kg；(2)由图像知，R与所受压力F变化成线性关系，设R＝aF＋b，当F＝100N时，R＝250Ω，即：250Ω＝100N×a＋b…① 当F＝200N时，R＝200Ω，即：200Ω＝200N×a＋b…② 解①②可得：a＝－0.5Ω/N，b＝300Ω，所以R＝－0.5Ω/N·F＋300Ω，因为R阻值随F增大而减小，所以当电流表示数达到最大0.1A时，R阻值最小，压力传感器受到压力最大，人对踏板压力最大，此时传感器的电阻：R′＝
＝30Ω，则：30Ω＝－0.5Ω/N·F＋300Ω，所以压力杆对传感器的压力：F′＝540N，由杠杆平衡条件有：F′×AO＝m′人g×BO，秤能称的最大体重值：m′人＝ ＝270kg。第22课时 欧姆定律 电路计算(1)
1．如图所示，能正确表示通过某定值电阻的电流与它两端电压之间关系的图像是( )
2．(2018·泰安)如图所示的电路中，小灯泡L1、L2规格相同，闭合开关S后，发现L1不亮，L2发光。此电路的故障可能是( )
A．灯L1短路 B．灯L2短路
C．灯L1断路 D．开关S接触不良
第2题图
第3题图
3．(2018·福建)如图电路中，闭合开关S1、S2，电流表和电压表均有示数，若断开S2，则( )
A．电流表示数变小，电压表示数变小
B．电流表示数变小，电压表示数变大
C．电流表示数变大，电压表示数变小
D．电流表示数变大，电压表示数变大
4．(2019·北京)如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，当开关S闭合时，灯L正常发光，如果将滑动变阻器的滑片P向右滑动，则下列说法中正确的是( )
A．电流表的示数变大，灯L变亮
B．电流表的示数变大，灯L变暗
C．电流表的示数变小，灯L变亮
D．电流表的示数变小，灯L变暗
第4题图
第5题图
5．(2019·襄阳)如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P向右滑动过程中，下列说法正确的是( )
A．电流表A1的示数变大
B．电压表的示数变大
C．电压表V的示数与电流表A2的示数的比值变大
D．电压表V的示数与电流表A2的示数的乘积变大
第6题图
6．(2019·贵港)如图所示电路，电源两端电压与灯丝电阻保持不变。先只闭合开关S2，电流表和电压表均有示数。下列说法正确的是( )
A．再断开开关S2，只闭合开关S1时，电压表示数不变，电流表示数变小
B．再断开开关S2，只闭合开关S1时，电压表示数与电流表示数的比值变大
C．再闭合开关S1、S3时，电压表示数不变，电流表示数变大
D．再闭合开关S1、S3时，电压表示数与电流表示数的比值变小
(2018·武汉)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像如图乙所示，则下列说法正确的是( )
第7题图
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
8．(2019·青岛)如图甲是某酒精浓度检测仪的原理图。电源电压保持不变，R1为定值电阻，R2为酒精气体敏感电阻，它的阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图乙所示。闭合开关，驾驶员呼出的气体中酒精浓度越大，R2的阻值________，电压表示数________。当电压表示数达到一定值时，检测仪发出报警信号。
第8题图
第9题图
9．(2018·襄阳)电阻R1与R2的I—U图像如图所示。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。
10．两个电阻甲和乙，规格分别为“6V 0.3A”和“4V 0.4A”，将它们串联接入3V的电路中，则甲、乙两电阻两端的电压之比为________；将它们并联接入同样的电路中，通过甲、乙两电阻的电流之比为________。
第11题图
11．如图所示，现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统，要求当热敏电阻的温度达到或超过60℃时，系统报警。提供的器材有：热敏电阻(其阻值随温度的升高而减小，在60℃时阻值为650.0Ω)，报警器(内阻很小，通过的电流Ig超过10mA时就会报警，超过20mA时可能被损坏)，电阻箱(最大阻值为999.9Ω，在此范围内可调节出阻值准确可读的电阻值)，电源(输出电压U约为18V，内阻不计)，滑动变阻器R(最大阻值为2000Ω)，单刀双掷开关S，导线若干。
(1)根据系统工作要求，电路接通前，应先将滑动变阻器滑片置于________(填“a”或“b”)端，再将电阻箱调到一定的阻值，这一阻值为________Ω。
(2)将开关S向________(填“c”或“d”)端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至__报警器开始报警__。
(3)保持滑动变阻器的滑片位置不变，将开关S向另一端闭合，报警系统即可正常使用。
(2019·昆明)如图甲所示的电路中，电源电压为9V保持不变，G为灵敏电流计，其内电阻为Rg保持不变；R为热敏电阻，其电阻与温度的关系如图乙所示。闭合开关，当热敏电阻所在的环境温度等于20℃时，电流计的示数是2mA。则当电流计的示数是9mA时，热敏电阻的阻值是________Ω，它所在的环境温度是________℃。
第12题图
13．(2019·衢州)小科按照实验要求，设计测量未知定值电阻Rx阻值(范围为400～600Ω)的实验。
器材：干电池两节(总电压为2～3V)，电压表(量程0～3V、0～15V)、电流表(量程0～0.6A、0～3A)、滑动变阻器(500Ω 0.5A)各一个，开关、导线若干。
(1)要求一：测算出Rx，且实验过程中不能拆接电路。
小科设计实验电路如图甲。请分析：
①小科在设计实验前通过估算发现，用所提供的电流表无法测量出电路中的电流，其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②实验时，先将变阻器滑片P移到某一位置a处，读出电压表示数为U1，U1即为电源电压；再将变阻器滑片P移到另一位置b处，读出电压表示数为U2，则U1－U2就是此时滑动变阻器两端的电压。根据相关数据计算Rx的阻值。实验中滑片P所在的a、b处分别对应的位置是_________________________________________________________________。
第13题图
(2)要求二：增加一个电学器材实现Rx阻值的直接读取，且电路只能连接一次。
小科增加了一个阻值可连续调节且可读数的变阻器Y，重新设计了图乙电路。实验步骤如下：①先闭合开关S、S1，调节滑动变阻器使电压表示数为2V；②再断开开关S1，闭合开关S2，__调节Y的阻电压表示数为2V__，读取此时Y的数值。Y的示数即为Rx的阻值。
14．(2019·河南)某款水位自动测控仪的测量原理如图甲所示，电源电压U恒为15V，定值电阻R0＝10Ω，R1为一竖直固定光滑金属棒，总长40cm，阻值为20Ω，其接入电路的阻值与对应棒长成正比。弹簧上端固定，滑片P固定在弹簧下端且与R1接触良好，滑片及弹簧的阻值、重力均不计。圆柱体M通过无伸缩的轻绳挂在弹簧下端，重80N，高60cm，底面积为100cm2。当水位处于最高位置A时，M刚好浸没在水中，此时滑片P恰在R1最上端；当水位降至最低位置B时，M的下表面刚好离开水面。已知弹簧所受拉力F与其伸长量ΔL的关系如图乙所示。闭合开关S，试问：
第14题图
(1)当水位下降时，金属棒接入电路的长度________，电压表示数________(两空均填“增大”或“减小”)。
(2)当水位处于位置A时，电压表的示数为________。
(3)水位由位置A降至B这一过程，弹簧的长度增加了多少？电压表的示数变化了多少？(已知ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg)
参考答案
1．B 2.C 3.A 4.D 5.C 6.D 7.D
8．越小 越大
9．10 0.7
10．2∶1 1∶2
11．(1)b 650.0 (2)c 报警器开始报警
12．500 140
13．(1)①被测电阻阻值范围为400～600欧姆，2节干电池的总电压最大为3伏特，根据欧姆定律可估算出电路中最大电流值为0.0075A，比电流表最小刻度值0.02安培小得多，因此电流表无法测量电路中电流 ②a点在最右端，b点在最左端 (2)调节Y的阻值，使电压表示数为2V
14．(1)减小 减小 (2)10V (3)当水位下降至B时，弹簧所受拉力为物体重力80N，对应弹簧伸长量为40cm，当水位处于A时，F浮＝ρgV＝1×103kg/m3×10N/kg×6×10－3m3＝60N，则此时弹簧所受拉力为20N，对应伸长量为10cm，则弹簧长度变化量为30cm，由于金属棒长40cm，电阻20Ω，则长度变化30cm后，接入阻值为5Ω，此时电阻之比为2∶1，由串联分压可得金属棒电压为5V，初始为10V，故变化量为5V。
第22课时 欧姆定律 电路计算(2)
第1题图
1．(2019·毕节)如图所示的电路，闭合开关，当滑片P向上移动的过程中，电流表读数和电压表读数的变化情况分别是( )
A．变大，变大
B．变大，变小
C．变小，变小
D．变小，变大
2．(2018·常州)如何从外部检测植物含水量的变化呢？科学家用条状石墨烯制成的湿敏电阻Rx附着在叶片上，植物含水量变低，Rx变小，电表示数变小；植物含水量变高，Rx变大，电表示数变大。已知电源电压恒定，R0为定值电阻，下列电路图中符合要求的是( )
第3题图
3．(2018·达州)如图所示电路，电源两端电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片向右滑动时，下列判断正确的是( )
A．电压表V1示数与电流表A的比值变大
B．电压表V2示数与电流表A的比值不变
C．电压表V1示数的变化量大于电压表V2示数的变化量
D．电压表V1示数的变化量小于电压表V2示数的变化量
第4题图
4．(2018·广安)如图所示的电路，电源电压恒为4.5V，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，定值电阻阻值5Ω，滑动变阻器R的最大阻值50Ω，闭合开关S，移动滑片P的过程中，下列说法正确的是( )
A．若滑片P向左移，电流表的示数变小
B．电压表与电流表的比值不变
C．滑动变阻器允许的调节范围是2.5～50Ω
D．电流表的变化范围是0.3～0.6A
第5题图
5．(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
6．(2019·毕节)已知R2＜R1，将图中的四种不同接法，接到同一电源两极间，则电路中电流最大的是( )
第7题图
7．(2019·绵阳)如图所示，灯泡L1和L2(灯泡中只要有电流就能发光)相同，电源电压小于灯泡的额定电压，且保持不变，开关S由闭合到断开，电路中( )
A．L1变亮，电压表示数变小
B．L1变暗，电流表示数变大
C．L2亮起来，电压表示数变大
D．L2亮起来，电流表示数变小
如图所示的电路，电源电压均不变，R0为定值电阻，R为最大阻值已知的滑动变阻器，利用下列电路图能够测出待测电阻Rx阻值的是( )
(2018·遵义)如图甲所示，R2为电阻箱，调节R2时电流表示数I随之变化。如图乙所示是电阻箱阻值R2与电流表示数的倒数的图像。则定值电阻R1与电源电压U的大小分别为( )
第9题图
A．5Ω 30V B．5Ω 2.5V
C．10Ω 20V D．10Ω 10V
第10题图
10．压力传感器的原理图如图所示，其中M、N均为绝缘材料，MN间有可收缩的导线，弹簧上端和滑动变阻器R2的滑片P固定在一起，电源电压10V，R1＝8Ω，R2的阻值变化范围为0～10Ω，闭合开关S，压力F与R2的变化量成正比，F＝1N时，R2为2Ω，此时电流表示数是________A；当电流表的示数为I时，F＝__________N(写出关于I的数学表达式)。
11．(2019·温州)小明利用图甲电路研究电流与电压的关系，其中滑动变阻器最大阻值为500欧，定值电阻R0阻值为10欧。闭合开关，当滑片从最右端慢慢向左移动，发现最初电压表指针几乎不动，直到接近左端时电压表指针才开始有所偏转，继续左移，指针偏转角度迅速变大，即该滑动变阻器引起电压表示数发生明显变化的调节区域很小。本实验中，要使滑片每移动一段距离，都能引起电压表示数较为明显的变化，应选择怎样的滑动变阻器？小明用不同的电阻丝代替滑动变阻器，利用图乙进行如下实验：
①取3条长度都为10厘米的粗细均匀电阻丝A、B、C，阻值分别为1欧、20欧、400欧。
②将电阻丝A接入图乙电路，闭合开关，滑片P从最右端移到最左端，记录电压表示数U随滑片移动长度x变化的相关数据，多次测量。
③分别用电阻丝B、C代替A，重复步骤②。
④处理相关数据，获得“电压表示数U随移动长度x变化的关系”如图丙。
第11题图
(1)图甲实验中，闭合开关，当滑动变阻器滑片处于最左端时，导线a与接线柱M处的连接意外断开，此时示数为零的电表是________。
(2)分析图丙，实验过程中电压表示数变化范围与电阻丝阻值的关系是________________________________________________________________________。
(3)若利用图乙研究通过R0的电流与其两端电压的关系，在A、B、C三条电阻丝中，你认为选择哪一条电阻丝最合适并说明理由。___________________________________。
(2018·荆州)小金在实验室做测量电阻实验时，设计了如图所示的电路，用来测量接入1、2两点间导体的电阻，已知电源电压为6V。
第12题图
(1)用导线连接1、2两点，电流表示数刚好达到最大测量值，则电阻R为________Ω。
(2)把待测电阻Rx接入1、2两点之间，此时电流表读数为0.2A，则Rx的阻值是________Ω。
(3)小金实验时，发现电流表损坏，于是找来另外一块表盘模糊不清但其他均完好的电流表做实验，在实验过程中，先将电阻R1接在1、2两点之间，再将阻值为30Ω的电阻R2并联在R1两端，前后两次电流表指针偏转角度之比为20∶21，则R1＝________Ω。
13．(2019·重庆)图甲的储水容器底有质量0.5kg，底面积100cm2的长方体浮桶，桶上端通过轻质弹簧与紧贴力敏电阻的轻质绝缘片A相连，距容器底0.4m处的侧壁有排水双控阀门。控制电路如图乙所示，其电源电压U＝12V，R0＝10Ω，当电流表示数为0.6A，且桶底升至阀门所处高度时，阀门才感应排水。力敏电阻R与它所受压力F的对应关系如下表所示(弹簧均在弹性限度内)。求：(g取10N/kg)
第13题图
压力F/N
2
4
…
12
15
电阻R/Ω
110
70
…
16
10
(1)浮桶的重力是多少牛？
(2)未加水时，力敏电阻所受压力为2N，电流表的示数是多少安？
(3)当容器内的水深达到多少米时，双控阀门才打开排水？
参考答案
1．D 2.C 3.D 4.D 5.D 6.D 7.D 8.D
9．B
10．1 －4
11．(1)电压表 (2)电阻丝的阻值越大电压表示数变化范围也越大 (3)B，图乙电路中，B电阻丝上的滑片移动时，电压表示数始终能发生较明显变化，且变化范围较大
12．(1)10 (2)20 (3)5
13．(1)由于浮桶的质量是0.5kg，所以浮桶的重力是：G＝mg＝0.5kg×10N/kg＝5N； (2)由表格数据结合电路图知道，力敏电阻所受压力为2N时，力敏电阻的阻值为110Ω，所以，电路的总电阻是：R总＝R0＋R＝10Ω＋110Ω＝120Ω，电流表的示数是：I＝＝＝0.1A； (3)当电流表示数为0.6A，且桶底升至阀门所处高度时，阀门才感应排水，此时电路中的总电阻是：R′总＝＝＝20Ω，此时力敏电阻的阻值是：R′＝R总′－R0＝20Ω－10Ω＝10Ω；由表格数据知道，此时力敏电阻所受压力为15N，根据物体间力的作用是相互的，所以弹簧给浮桶向下的压力也是15N，浮桶受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和压力，这三个力平衡，故此时浮桶受到的浮力是：F浮＝G＋F＝5N＋15N＝20N，所以，浮桶排开水的体积是：V排＝＝＝2×10－3m3＝2000cm3，则浮桶浸入水中的深度为：h1＝＝＝20cm＝0.2m，当电流表示数为0.6A，且桶底升至阀门所处高度时，阀门才感应排水，所以，此时容器内水的深度是：h＝h1＋h2＝0.2m＋0.4m＝0.6m。
