教学目标:
知识与技能
1.初步认识欧姆定律,正确说出各物理量的单位,正确认识影响电阻的因素并能正确地进行简单计算。
2.欧姆定律简单应用。
过程与方法
1.通过观察、对比,形成对欧姆定律的初步认知;
2.通过分析,学会欧姆定律简单应用。
情感态度与价值观
1.经历“问题—思考—探究分析—结论”的实践过程,提高学生的主动探究的意识;
2.在分析实验现象过程中培养学生严谨的科学态度;
3.通过让学生分析,培养学生对问题的分析能力。
教学重点:
欧姆定律的建立;
教学难点:
欧姆定律的简单应用。
知识点梳理:
1.研究同一导体中的电流与它两端电压的关系时,要保持 不变。电流表测量通过 电压表测量;教材P81图4.5.1中滑动变阻器的作用是 。该实验的结论是 .
2.研究相同电压下不同导体中电流与它的电阻的关系时,要保持 不变。电流表测量通过 ,电压表测量 ;教材P81图4.5.1中滑动变阻器的作用是 .实验过程中要更换不同的做实验。该实验的结论是 .
3.德国物理学家欧姆,在大量实验事实的基础上得出了一段电路中电流与电压和电阻关系的重要结论:一段导体中的电流与该段导体两端的电压成____ ,与该段导体的电阻成 。其数学表达式为 。
4、串联电路的特点:
(1)闭合开关后,电流路径只有一条,开关同时控制两个用电器。把其中-一个用电器拿掉,发生的现象是电路 。
(2)串联电路中的电流 ,用公式表达为 。
(3)串联电路中总电压等于 .,用公式表达为 _。
(4)串联电路电阻特点:用公式表达为__ ,其总电阻比任何- -个分电阻要_ ,这是因为导体串联起来相当于导体的长度 。
5、并联电路的特点:
(1)闭合开关后,电流路径有两条或两条以上,干路开关控制 电路上的用电器,支路开关控制
上的用电器。
(2)并联电路中各支路上的用电器相互 。
(3)并联电路中干路上的总电流等于 ,用公式表达为 。
(4)并联电路中两端的总电压等于 ,用公式表达为 。
(5)并联电路电阻特点:用公式表达为 ,其总电阻比任何一个分电阻要 ,这是因为把导体并联起来相当于 。
知识点一:检验欧姆定律
1、在研究电流跟电压、电阻的关系实验中,当研究电流与电阻的关系时( )
A.调节滑动变阻器,使电路中的电流保持不变
B.调节滑动变阻器,使不同的定值电阻R两端的电压保持不变
C.使电阻R两端电压成倍数变化
D.每次测量时都要使电路中的电流成倍数变化
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个步骤进行实验
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
3、下面表格是“探究电流跟电压、电阻关系”的实验数据记录。
表一:电阻R=10欧
电压U/伏
2
4
6
电流I/安
0.2
0.4
0.6
表二:电压U=6伏
电阻R/欧
10
20
30
电流I/安
0.6
0.3
0.2
①由表一可得出结论:在 一定时,导体中的电流 。
②由表二可得出结论:在 一定时,导体中的电流 。
③在探究电流跟电压的关系时,控制了电阻不变;在探究电流跟电阻的关系时,控制了电压不变,这种方法叫做 法。
知识点二:欧姆定律
4、根据欧姆定律公式I=U/R,可变形得到R=U/I.对此,下列说法中正确的是( )
A.导体电阻的大小跟导体两端的电压成正比
B.导体电阻的大小跟导体中的电流成正比
C.当导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
D.导体电阻的大小跟导体两端的电压和通过导体的电流无关
5、一个电阻,在它两端加10V的电压时,通过的电流为0.5A,则该电阻的阻值是 Ω;如果通过该电阻的电流为0.6A,则该电阻两端电压是 V。
知识点三:伏安法测电阻
6、在“用伏安法测电阻”的实验中,下列注意事项中,没有必要的是( )
A.接电路时,先断开开关
B.应从电源的正极开始连线,开关应靠近电源的正极
C.在无法估计被测电阻大小时,电流表、电压表应选用较大的量程
D.将变阻器连入电路时,滑片应放在变阻器阻值最大的位置上
7、在“伏安法测电阻”的实验中,滑动变阻器不能起到的作用是( )
A.改变电路中的电流
B.改变被测电阻两端的电压
C.改变被测电阻的阻值
D.保护电路
8、在用“伏安法”测电阻的实验中,已知电源电压为6V,待测电阻Rx约为10Ω,电流表有0~0.6 A和0~3A两个量程,电压表有0~3 V和0~15 V两个量程,则电流表应选择 量程,电压表应选择 量程。
9、用伏安法测电阻,电路如图所示。 (1)在图中的“○”里填上电压表和电流表的符号。(2)要让电流表示数变大,滑动变阻器的滑片P应向 端滑动。(填“a”或“b”)(3)实验中,电流表和电压表的示数如图所示,通过电阻R的电流是 A,电阻R两端的电压是 V.这个导体的电阻是 Ω。
知识点四:探究电阻的串联
10、如图所示是小明设计的实验探究电路,AB是一段铅笔芯,C为可以自由移动的金属环,且与铅笔芯接触良好,当C左右移动时,电压表V1和V2示数同时发生变化,可得出多组实验数据,通过此实验探究可以验证的结论是( )
A.在串联电路中,总电压等于各部分电路两端电压之和
B.在串联电路中,电流处处相等
C.在串联电路中,总电阻等于各部分电路电阻之和
D.电压一定时,电流与电阻成反比
知识点五:探究电阻的并联
11、在“探究串联电路中的电流”实验中,某同学用电流表分别测出图 中 a、b、c 三处的电流大小,为了进一步探究 a、b、c 三处的电流大小有 什么关系,他下一步的操作应该是( )
A.将电源两极对调,再次测量 a、b、c 三处的电流
B.改变开关 S 的位置,再次测量 a、b、c 三处的电流
C.将图中两只灯泡的位置互换,再次测量 a、b、c 三处的电流
D.换用不同规格的灯泡,再次测量 a、b、c 三处的电流
12、在“电流表测电流”的实验中,用电流表测出A、B、C三处的电流分别为I=0.4A、I=0.2A、I=0.2A,在表格中记录数据后,下一步应该做的是( )
A.整理器材,结束实验
B.分析数据,得出结论
C.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电流值
D.换用电流表的另一量程,再测出一组电流值
13、物理课上,小明探究了串联电路中电压的规律,他还想知道并联电路中的电压有什么规律,于是在课后请你和他合作进行了以下探究:
(1)提出问题:并联电路中,各电灯两端的电压有什么关系?
(2)设计实验:小明用两个相同的小灯泡组成如图的并联电路,用电压表分别测量两个灯泡L1、L2以及电源两端的电压。
(3)进行实验:按照电路图连接电路,进行实验测量,记录实验数据,测得两个灯泡L1、L2以及电源两端的电压均为3V。
(4)实验结论: 。
(5)实验评估:你认为本次实验存在的主要不足是什么? ______________________________ 。你将建议小明怎样做? ______________________________________________________________ 。
知识点六:动态电路分析
14、如图所示的电路中,电源两端电压保持不变。开关S闭合,灯L正常发光,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.电压表的示数变大,灯L变亮
B.电压表的示数变小,灯L变暗
C.电流表的示数变大,灯L变暗
D.电流表的示数变小,灯L变亮
15、在如图的电路中,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由图示位置向左端滑动的过程中,下列判断正确的是( )
A.电流表A1示数变大
B.电流表A2示数变小
C.电压表V和电流表A2的示数之比保持不变
D.电压表V示数变大
知识点七:欧姆定律的综合分析和计算
16、如图所示的电路中,电源电压U保持不变,定值电阻R=20Ω.闭合开关s,当滑动变阻器R′的滑片P在中点c时,电流表示数为0.4A,当移动滑片P至最右端时,电流表示数为0.3A.则电源电压U与滑动变阻器R′的最大阻值为多少?
17、(多选)如图所示,电源电压为6V保持不变,灯泡L与定值电阻串联,灯泡的电阻为10Ω,R的阻值为20Ω,闭合开关后,发现灯泡不亮,电压表示数为6V,则电流表可能出现的情况是( )
A.电流表无示数0 B.电流表示数为0.3A
C.电流表示数为0.2A D.电流表示数0.6A
18、(2019?江西自主招生)如图1所示,电源电压不变,R1=5Ω,R2=10Ω,当S1、S2均断开时,电压表的示数为6V,电流表的示数为0.2A,求: (1)请在图2中标出此时电流表指针的位置;(2)电源电压;(3)将电流表改接为0~3A量程,闭合开关S1、S2时,电流表和电压表的示数。
1.(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
2.(2019?杨浦区一模)在图(a)、(b)所示电路中,电源电压相同且不变,电路元件均完好,电阻R2>R3,关于电流表A1与电流表A2的示数说法正确的是( )
A.电流表A1的示数可能小于A2的示数
B.电流表A1的示数一定大于A2的示数
C.电流表A1的示数可能等于A2的示数
D.电流表A1的示数一定小于A2的示数
3.(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
4.(2020?青浦区一模)在图所示的电路中,电源电压保持不变,开关S从断开到闭合,先后两次电流表A的示数之比为2:3.若将电阻R1、R2串联在电路中,则R1、R2两端的电压之比为( )
A.2:1 B.1:2 C.2:3 D.3:2
5.(2020?乌鲁木齐一模)如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1=2R2,闭合S、S1,断开S2时,电压表示数为5V,闭合S、S2,断开S1时,电压表示数为7V,则R:R2为( )
A.3:2 B.2:3 C.7:5 D.5:7
6.(2019?宣恩县二模)如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关时,滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.电源电压是12V
B.定值电阻R的阻值是12Ω
C.滑动变阻器的阻值范围是0~12Ω
D.若定值电阻R断路时,电流表示数为0,电压表示数为12V
7.(2019?市中区校级模拟)如图所示是小明设计的一个简易电子身高测量仪的示意图。其中,电源电压恒为6V,保护电阻R0=20Ω,R是一只固定着的、竖直放置的硬电阻棒,总长为40cm,其接入电路的电阻与接入电路的棒长成正比;金属棒cd和MP(右端P是滑片)与电路接触良好,电阻不计。小明用该测量仪对甲、乙和丙三位同学的身高进行了测量,其数据见下表。若已知乙同学测量时,滑片恰在电阻棒ab的中点位置,则根据题中提供的信息可知( )
甲同学
乙同学
丙同学
A表读数I/A
0.2
0.15
0.12
U表读数U/V
2
3
3.6
身高h/m
1.6
A.电阻棒的总电阻是30Ω
B.甲的身高是1.7m,丙的身高是1.5m
C.甲的身高是1.5m,乙的身高是1.8m
D.从理论上分析,该测量仪的身高测量范围是1.4﹣1.8m
8.(2020?望花区一模)在探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”实验中电流表取0~0.6A的量程,电压表取0~15V的量程,选择阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的四个定值电阻,先后与滑动变阻器R2串联,在能完成实验的前提下,下列判断不正确的是( )
A.若电源电压4.5V不变,控制电压为3V,则变阻器R2最大阻值至少为10Ω
B.若变阻器R2最大阻值为20Ω,控制电压为2V,则电源的选取范围是2~3V
C.若R2变阻器最大阻值为40Ω,电源电压为6V不变,则控制电压的选取范围是2~6V
D.若电源电压6V不变,控制电压为2V,R2最大阻值为30Ω,则只能完成三次实验
9.(2020?宝山区一模)小李同学做“用电流表、电压表测电阻“的实验,实验器材齐全且完好,电源电压保持不变。
①小李正确串联实验器材,并将滑片放置于变阻器的一端,然后将电压表并联在电路中。闭合电键后,两电表的示数如图所示。接着移动变阻器的滑片,观察到电压表的示数逐渐变小,直至为零,则小李在连接电路时存在的问题是 。
②经过思考,小李同学重新实验,并正确连接电路,操作步骤正确,闭合电键后,发现两电表指针所指的刻度与如图所示一致。在小李同学前两次的实验中, 表的示数一定没有发生变化。
③本实验所用的电源电压为 伏,滑动变阻器的最大阻值为 欧。
④继续移动变阻器的滑片,当电压表示数为3伏时,电流表示数为0.28安;再次移动变阻器的滑片,使电压表示数达到最大值时,电流表示数变为0.56安。由此可以计算得到,待测电阻的平均值为 欧。(计算结果保留一位小数)
10.如图所示是测量电阻阻值的一种方法,我们称之为电流表“外接法”,用这种方法测得的阻值偏 (选填“大”或“小”),原因是 。这种方法适宜于测量阻值较 (选填“大”或“小”)的电阻。
1.(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
2.(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
3.(2019?福建)如图电路,电源电压恒定,R1=12Ω,R2=6Ω,R3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
4.(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
5.(2019?福建)空气质量指数是环境监测的重要指标,下表的空气质量等级是按照空气质量指数A划分的。某兴趣小组自制的空气质量监测仪,用电压表显示空气质量指数,工作原理电路图如图。已知电源电压U=18V,电压表量程为0~15V,定值电阻R0的阻值为100Ω,气敏电阻阻值R与A的关系为R=×103Ω
空气质量指数A
0?50
51?100
101?150
151?200
201?300
>300
空气质量等级
优
良
轻度污染
中度污染
重度污染
严重污染
(1)通过计算,判断电压表示数为10V时对应的空气质量等级。
(2)更换定值电阻R0可改变监测仪的测量范围,若要使电压表满偏时对应的空气质量指数A=400,则更换后的定值电阻R′0的阻值应为多大?
教学目标:
知识与技能
1.初步认识欧姆定律,正确说出各物理量的单位,正确认识影响电阻的因素并能正确地进行简单计算。
2.欧姆定律简单应用。
过程与方法
1.通过观察、对比,形成对欧姆定律的初步认知;
2.通过分析,学会欧姆定律简单应用。
情感态度与价值观
1.经历“问题—思考—探究分析—结论”的实践过程,提高学生的主动探究的意识;
2.在分析实验现象过程中培养学生严谨的科学态度;
3.通过让学生分析,培养学生对问题的分析能力。
教学重点:
欧姆定律的建立;
教学难点:
欧姆定律的简单应用。
知识点梳理:
1.研究同一导体中的电流与它两端电压的关系时,要保持 电阻 不变。电流表测量通过 电阻的电流 电压表测量电阻两端的电压 ;教材P81图4.5.1中滑动变阻器的作用是 改变电路中的电流 。该实验的结论是导体的电阻不变时,通过导体的电流和它两端的电压成正比 .
2.研究相同电压下不同导体中电流与它的电阻的关系时,要保持 电压 不变。电流表测量通过电阻的电流 ,电压表测量电阻两端的电压;教材P81图4.5.1中滑动变阻器的作是 保持电阻R两端的电压不变 .实验过程中要更换不同的电阻做实验。该实验的结论是 导体两端的电压不变时,通过导体的电流和它的电阻成反比 .
3.德国物理学家欧姆,在大量实验事实的基础上得出了一段电路中电流与电压和电阻关系的重要结论:一段导体中的电流与该段导体两端的电压成_正比 ,与该段导体的电阻成 反比 。其数学表达式为 I=U/R 。
4、串联电路的特点:
(1)闭合开关后,电流路径只有一条,开关同时控制两个用电器。把其中-一个用电器拿掉,发生的现象是电路 断开 。
(2)串联电路中的电流 处处相等 ,用公式表达为 I=I=I 。
(3)串联电路中总电压等于 各用电器两端的电压之和 .,用公式表达为 U=U+U _。
(4)串联电路电阻特点:用公式表达为_R=R+R ,其总电阻比任何一个分电阻要 大 ,这是因为导体串联起来相当于导体的长度 增大 。
5、并联电路的特点:
(1)闭合开关后,电流路径有两条或两条以上,干路开关控制 整个 电路上的用电器,支路开关控制 该支路 上的用电器。
(2)并联电路中各支路上的用电器相互 不影响 。
(3)并联电路中干路上的总电流等于 各条支路的电流之和 ,用公式表达为 I=I+I 。
(4)并联电路中两端的总电压等于 各支路两端的电压 ,用公式表达为 U=U=U 。
(5)并联电路电阻特点:用公式表达为 ,其总电阻比任何一个分电阻要 小 ,这是因为把导体并联起来相当于 导体的横截面积增大 。
知识点一:检验欧姆定律
1、在研究电流跟电压、电阻的关系实验中,当研究电流与电阻的关系时( )
A.调节滑动变阻器,使电路中的电流保持不变
B.调节滑动变阻器,使不同的定值电阻R两端的电压保持不变
C.使电阻R两端电压成倍数变化
D.每次测量时都要使电路中的电流成倍数变化
【解答】解:探究电流与电阻的关系实验中,应用控制变量法,每次跟换电阻后,应调节滑动变阻器滑片,保持电阻两端电压不变,该实验中只要保证电阻两端电压不变即可,电流不必要成倍数变化;故ACD错误,B正确;故选:B。
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个步骤进行实验
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
【解答】解:由课本实验知,在“研究电流跟电压的关系”实验中,被控制的物理量是电阻;在“研究电流跟电阻的关系”实验中,被控制的物理量是电压。故选:A。
3、下面表格是“探究电流跟电压、电阻关系”的实验数据记录。
表一:电阻R=10欧
电压U/伏
2
4
6
电流I/安
0.2
0.4
0.6
表二:电压U=6伏
电阻R/欧
10
20
30
电流I/安
0.6
0.3
0.2
①由表一可得出结论:在 一定时,导体中的电流 。
②由表二可得出结论:在 一定时,导体中的电流 。
③在探究电流跟电压的关系时,控制了电阻不变;在探究电流跟电阻的关系时,控制了电压不变,这种方法叫做 法。
【解答】解:(1)表1数据,导体的电阻不变,导体两端的电压由2增加到6V,变为原来的3倍,相应的,导体中的电流也由0.2A,增加到0.6A,也变为原来的3倍,由此即可得出结论:在电阻一定的情况下,导体中的电流跟导体两端的电压成正比;
(2)表2数据,导体的电压不变,导体两端的电阻由10Ω增加到30Ω,变为原来的3倍,相应的,导体中的电流也由0.6A,减小为0.2A,变为原来的,由此即可得出结论:在电压一定的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成反比。
(3)综上分析,在探究电流跟电压、电阻关系时采用控制变量法进行研究。
故答案为:①电阻;随电压增大而增大(或与电压成正比);
②电压;随电阻增大而减小(或与电阻成反比);③控制变量。
知识点二:欧姆定律
4、根据欧姆定律公式I=U/R,可变形得到R=U/I.对此,下列说法中正确的是( )
A.导体电阻的大小跟导体两端的电压成正比
B.导体电阻的大小跟导体中的电流成正比
C.当导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
D.导体电阻的大小跟导体两端的电压和通过导体的电流无关
【解答】解: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、温度有关,与导体两端的电压和通过的电流无关,R=U/I只是计算导体电阻的一种方法,即电阻在数值上等于电压与电流的比值,故ABC错误、D正确。故选:D。
5、一个电阻,在它两端加10V的电压时,通过的电流为0.5A,则该电阻的阻值是 Ω;如果通过该电阻的电流为0.6A,则该电阻两端电压是 V。
【解答】解:∵导体的电阻与导体两端的电压和通过的电流无关∴R=U/I=10V/0.5A=20Ω。U′=I′R=0.6A×20Ω=12V。故答案为 20,12。
知识点三:伏安法测电阻
6、在“用伏安法测电阻”的实验中,下列注意事项中,没有必要的是( )
A.接电路时,先断开开关
B.应从电源的正极开始连线,开关应靠近电源的正极
C.在无法估计被测电阻大小时,电流表、电压表应选用较大的量程
D.将变阻器连入电路时,滑片应放在变阻器阻值最大的位置上
【解答】解:A、说法正确,连接电路时,开关应断开,是为了防止短路,故A不符合题意。B、没有必要,只要能正常快速连接即可,故B符合题意。C、说法正确、在无法估计被测电压、电流的大小时,电流表、电压表应选用较大的量程,可以保护电表,故C不符合题意。D、说法正确,将变阻器连入电路时,滑片应放到使电路中电流最小的位置,即为阻值最大位置,也是为了保护电路,故D不符合题意。故选:B。
7、在“伏安法测电阻”的实验中,滑动变阻器不能起到的作用是( )
A.改变电路中的电流
B.改变被测电阻两端的电压
C.改变被测电阻的阻值
D.保护电路
【解答】解:A、移动滑动变阻器的滑片,改变了连入电路的电阻,改变了电路中的电流。故A不符合题意。B、被测电阻阻值大小跟电阻的长度、材料、横截面积有关,实验过程中三者没有发生变化,电阻的阻值不变,移动滑动变阻器的滑片,改变了电路中的电流,根据U=IR,电阻不变,电流变化,所以被测电阻两端的电压变化。故B不符合题意。C、被测电阻阻值大小跟电阻的长度、材料、横截面积有关,实验过程中三者没有发生变化,电阻的阻值不变。故C符合题意。D、滑动变阻器的连入电路时,滑片滑到最大阻值处,电阻最大,电源电压不变,电流最小,起到保护电路的作用。故D不符合题意。故选:C。
8、在用“伏安法”测电阻的实验中,已知电源电压为6V,待测电阻Rx约为10Ω,电流表有0~0.6 A和0~3A两个量程,电压表有0~3 V和0~15 V两个量程,则电流表应选择 量程,电压表应选择 量程。
【解答】解:电源的电压为6V,当滑动变阻器接入电路的电阻最小时,电阻分得的电压最大为6V,所以电压表选0~15V的量程;通过待测电阻的电流最大约为6V/10Ω≈0.6A,所以电流表选0~0.6A的量程。故答案为:0~0.6A;0~15V。
9、用伏安法测电阻,电路如图所示。 (1)在图中的“○”里填上电压表和电流表的符号。(2)要让电流表示数变大,滑动变阻器的滑片P应向 端滑动。(填“a”或“b”)(3)实验中,电流表和电压表的示数如图所示,通过电阻R的电流是 A,电阻R两端的电压是 V.这个导体的电阻是 Ω。
【解答】解:(1)电流表串联在电路中,电压表与待测电路并联,如图所示: (2)电源电压不变,要让电流表示数变大,电路总电阻应减小,滑动变阻器接入电路的阻值应减小,由图示电路图可知,滑动变阻器的滑片P应向a端滑动。(3)由图示电流表可知,其量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.2A,由图示电压表可知,其量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2V,电阻阻值:R=U/I=2V/0.2A=10Ω;故答案为:(1)如图所示;(2)a;(3)0.2;2;10。
知识点四:探究电阻的串联
10、如图所示是小明设计的实验探究电路,AB是一段铅笔芯,C为可以自由移动的金属环,且与铅笔芯接触良好,当C左右移动时,电压表V1和V2示数同时发生变化,可得出多组实验数据,通过此实验探究可以验证的结论是( )
A.在串联电路中,总电压等于各部分电路两端电压之和
B.在串联电路中,电流处处相等
C.在串联电路中,总电阻等于各部分电路电阻之和
D.电压一定时,电流与电阻成反比
【解答】解:根据电路图可知,电压表V1测量AC间的电压,电压表V2测量CB间的电压;A、电压表V1和电压表V2分别测量串联电路各部分的电压,当C左右移动时,电压表V1和电压表V2的示数同时发生变化,但它们之和不发生改变,故可以探究在串联电路中,总电压等于各部分电路两端电压之和;B、串联电路处处电流相等,但本实验无法测量电路中的电流,因此本实验无法完成;C、无法测量各电阻的阻值,因此无法探究总电阻与分电阻的关系;D、因为当C左右移动时,电压表V1和电压表V2的示数同时发生变化,无法控制电压一定,故不能探究电压一定时,电流与电阻成反比。故选:A。
知识点五:探究电阻的并联
11、在“探究串联电路中的电流”实验中,某同学用电流表分别测出图 中 a、b、c 三处的电流大小,为了进一步探究 a、b、c 三处的电流大小有 什么关系,他下一步的操作应该是( )
A.将电源两极对调,再次测量 a、b、c 三处的电流
B.改变开关 S 的位置,再次测量 a、b、c 三处的电流
C.将图中两只灯泡的位置互换,再次测量 a、b、c 三处的电流
D.换用不同规格的灯泡,再次测量 a、b、c 三处的电流
【解答】解:探究串联电路中的电流”实验中,为避免实验的偶然性,要换用不同的灯泡测量多组数据:AB、电路中电流大小与电源正负极的位置、与开关的位置没有关系,故将电源两极对调和改变开关 S 的位置,电流大小都不变,故AB错误;C、将图中两只灯泡的位置互换,电路中电流大小仍不变,故C错误;D、为得到普遍性的结论,应换用不同规格的灯泡,再次测量a、b、c三处的电流,故D正确;故选:D。
12、在“电流表测电流”的实验中,用电流表测出A、B、C三处的电流分别为I=0.4A、I=0.2A、I=0.2A,在表格中记录数据后,下一步应该做的是( )
A.整理器材,结束实验
B.分析数据,得出结论
C.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电流值
D.换用电流表的另一量程,再测出一组电流值
【解答】解:实验测出了一组实验数据,次测量具有偶然性,不能得出普遍规律,为了得出普遍规律,应换用不同规格的灯泡进行多次实验,测出多组实验数据,然后分析实验数据,从而得出实验结论,故ABD错误,C正确。故选:C。
13、物理课上,小明探究了串联电路中电压的规律,他还想知道并联电路中的电压有什么规律,于是在课后请你和他合作进行了以下探究:
(1)提出问题:并联电路中,各电灯两端的电压有什么关系?
(2)设计实验:小明用两个相同的小灯泡组成如图的并联电路,用电压表分别测量两个灯泡L1、L2以及电源两端的电压。
(3)进行实验:按照电路图连接电路,进行实验测量,记录实验数据,测得两个灯泡L1、L2以及电源两端的电压均为3V。
(4)实验结论: 。
(5)实验评估:你认为本次实验存在的主要不足是什么? 。你将建议小明怎样做? 。
【解答】解:(1)图中两个灯泡并联,测得两个灯泡L1、L2以及电源两端的电压均为3V,因此会得出支路两端电压相等的结论。故答案为:在并联电路中,各支路两端的电压相等。(2)小明的实验中,选用的是相同规格的灯泡,存在特殊性,得出的结论不具有普遍性,因此应更换不同规格的灯泡再做几次实验。故答案为:实验中采用两个完全相同的小灯泡,使实验存在特殊性,影响结论的普遍性。应增加不同规格的小灯泡再做几次实验。
知识点六:动态电路分析
14、如图所示的电路中,电源两端电压保持不变。开关S闭合,灯L正常发光,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.电压表的示数变大,灯L变亮
B.电压表的示数变小,灯L变暗
C.电流表的示数变大,灯L变暗
D.电流表的示数变小,灯L变亮
【解答】解:将滑动变阻器的滑片P向右滑动时,接入电路的电阻变大,电路的总电阻变大;根据I=U/R可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小;根据U=IR可知,灯泡两端的电压变小,由P=UI可知,灯泡的实际功率变小,故灯泡变暗。故选:B。
15、在如图的电路中,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由图示位置向左端滑动的过程中,下列判断正确的是( )
A.电流表A1示数变大
B.电流表A2示数变小
C.电压表V和电流表A2的示数之比保持不变
D.电压表V示数变大
【解答】解:由图示电路图可知,R1和R2并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测通过定值电阻R2的电流,电压表测电源两端电压;A、滑动变阻器的滑片P由图示位置向左端滑动的过程中,滑动变阻器接入电路的阻值变大,通过滑动变阻器的电流减小,干路电流减小,电流表A1示数减小,故A错误;B、滑片移动过程中,电阻R2阻值不变,两端电压不变,通过电阻的电流不变,电流表A2示数不变,故B错误;C、电压表测电阻R2两端电压,电流表A2测通过R2的电流,电阻R2阻值不变,则电压表V和电流表A2的示数之比保持不变,故C正确;D、电压表测电源两端电压,电源电压不变,电压表示数不变,故D错误;故选:C。
知识点七:欧姆定律的综合分析和计算
16、如图所示的电路中,电源电压U保持不变,定值电阻R=20Ω.闭合开关s,当滑动变阻器R′的滑片P在中点c时,电流表示数为0.4A,当移动滑片P至最右端时,电流表示数为0.3A.则电源电压U与滑动变阻器R′的最大阻值为多少?
【解答】解:(1)由电路图可知,当滑动变阻器R′的滑片P在中点c时,电阻R、1/2R′组成一个串联电路,电路中的电流为0.4A,由欧姆定律得:即:(2)当移动滑片P至最右端时,电阻R、R′组成串联电路,电路中的电流为0.3A.有:即:
联立①②解得:U=12V,R′=20Ω。答:电源电压为12V,滑动变阻器R′的最大阻值为为20Ω。
17、(多选)如图所示,电源电压为6V保持不变,灯泡L与定值电阻串联,灯泡的电阻为10Ω,R的阻值为20Ω,闭合开关后,发现灯泡不亮,电压表示数为6V,则电流表可能出现的情况是( )
A.电流表无示数0 B.电流表示数为0.3A
C.电流表示数为0.2A D.电流表示数0.6A
【解答】解:闭合开关,灯泡不亮,电压表示数等于电源电压,说明R断路或L短路,如果R断路,则电流表示数为零;如果L短路,则电流表示数:I=U/R=6V/20Ω=0.3A;由此分析可知:AB正确,CD错误。故选:AB。
18、(2019?江西自主招生)如图1所示,电源电压不变,R1=5Ω,R2=10Ω,当S1、S2均断开时,电压表的示数为6V,电流表的示数为0.2A,求: (1)请在图2中标出此时电流表指针的位置;(2)电源电压;(3)将电流表改接为0~3A量程,闭合开关S1、S2时,电流表和电压表的示数。
【解答】解:(1)由图2可知,电流表的量程为0~0.6A,一个大格表示0.2A,分度值为0.02A,指针位于两个大格处,如下图所示: (2)当S1、S2均断开时,R1、R3串联,电压表测R3两端的电压,由I=U/R可得,电源的电压:U=U3+IR1=6V+0.2A×5Ω=7V;(3)闭合开关S1、S2时,R1与R2并联,电流表测干路电流,电压表被短路,其示数为0V,因并联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路的总电阻:则干路电流表的示数:答:(1)电流表指针的位置如上图所示;(2)电源电压为7V;(3)闭合开关S1、S2时,电流表示数为2.1A,电压表的示数为0V。
1.(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
【解答】解:
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;
故选:D。
2.(2019?杨浦区一模)在图(a)、(b)所示电路中,电源电压相同且不变,电路元件均完好,电阻R2>R3,关于电流表A1与电流表A2的示数说法正确的是( )
A.电流表A1的示数可能小于A2的示数
B.电流表A1的示数一定大于A2的示数
C.电流表A1的示数可能等于A2的示数
D.电流表A1的示数一定小于A2的示数
【解答】解:闭合电键S后,由(a)电路图可知,电路为R1与R2的并联电路,电流表A1测干路电流;
电流表A1示数:IA1=;
由(b)电路图可知,R1与R3串联,电流表A2测电路电流;
电流表A2示数:IA2=,
<R1<R1+R3
所以,电流表A1的示数一定大于A2的示数。
故选:B。
3.(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
【解答】解: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。
故选:D。
4.(2020?青浦区一模)在图所示的电路中,电源电压保持不变,开关S从断开到闭合,先后两次电流表A的示数之比为2:3.若将电阻R1、R2串联在电路中,则R1、R2两端的电压之比为( )
A.2:1 B.1:2 C.2:3 D.3:2
【解答】解:
由电路图可知,开关S断开时,电路为R1的简单电路,电流表测通过R1的电流;
开关S闭合时,R1与R2并联,电流表测干路电流,
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,
所以,通过R1的电流不变,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,通过两电阻的电流之比:==,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,由I=可得,两电阻的阻值之比:===;
将电阻R1、R2串联在电路中时,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,两电阻两端的电压之比:===。
故选:B。
5.(2020?乌鲁木齐一模)如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1=2R2,闭合S、S1,断开S2时,电压表示数为5V,闭合S、S2,断开S1时,电压表示数为7V,则R:R2为( )
A.3:2 B.2:3 C.7:5 D.5:7
【解答】解:当闭合S、S1,断开S2时,R1与R串联,电压表测R两端的电压;
当闭合S、S2,断开S1时,R2与R串联,电压表测R两端的电压;
由I=可得,两种情况下的电流之比:====,
因电源的电压一定时,电流与电阻成反比,
所以,===,
整理可得:=。
故选:A。
6.(2019?宣恩县二模)如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关时,滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.电源电压是12V
B.定值电阻R的阻值是12Ω
C.滑动变阻器的阻值范围是0~12Ω
D.若定值电阻R断路时,电流表示数为0,电压表示数为12V
【解答】解:
ABC、由电路图可知,当滑片P位于a端时,电路为R的简单电路,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流,且此时电路中的电流最大,由图象可知,电路中的最大电流1.5A时,电压表的示数为9V,即电源的电压为9V,故A错误;
由I=可得,定值电阻R的阻值:
R===6Ω,故B正确;
当滑片P位于b端时,定值电阻R与滑动变阻器的最大阻值串联,此时电路中的电流最小,
由图象可知,电路中的最小电流I′=0.5A,
则电路中的总电阻:
R总===18Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,滑动变阻器的最大阻值:R滑大=R总﹣R=18Ω﹣6Ω=12Ω,则滑动变阻器的阻值范围是0~12Ω,故C错误;
D、当定值电阻R断路时,则串联电路断路,电流表示数为0,此时电压表串联在电路中,相当于测量电源电压,其示数为9V,故D错误。
故选:C。
7.(2019?市中区校级模拟)如图所示是小明设计的一个简易电子身高测量仪的示意图。其中,电源电压恒为6V,保护电阻R0=20Ω,R是一只固定着的、竖直放置的硬电阻棒,总长为40cm,其接入电路的电阻与接入电路的棒长成正比;金属棒cd和MP(右端P是滑片)与电路接触良好,电阻不计。小明用该测量仪对甲、乙和丙三位同学的身高进行了测量,其数据见下表。若已知乙同学测量时,滑片恰在电阻棒ab的中点位置,则根据题中提供的信息可知( )
甲同学
乙同学
丙同学
A表读数I/A
0.2
0.15
0.12
U表读数U/V
2
3
3.6
身高h/m
1.6
A.电阻棒的总电阻是30Ω
B.甲的身高是1.7m,丙的身高是1.5m
C.甲的身高是1.5m,乙的身高是1.8m
D.从理论上分析,该测量仪的身高测量范围是1.4﹣1.8m
【解答】解:由电路图可知,滑动变阻器R与定值电阻R0串联,电流表测电路中的电流,电压表测R两端的电压。
(1)乙同学测量时,滑片恰在电阻棒ab的中点位置,
由I=可得,电阻棒的总电阻:
R===20Ω,
则电阻棒的总电阻R=40Ω,故A错误;
(2)已知总长为40cm,所以1cm的电阻为1Ω,
甲同学量身高时接入电路的电阻为:
R1===10Ω,
接入电路的长度为:
h1==10cm=0.1m,
所以甲同学的身高是1.6m﹣0.2m+0.1m=1.5m,
丙同学量身高时接入电路的电阻为:
R2===30Ω,
接入电路的长度为:
h2==30cm=0.3m,
所以丙同学的身高是1.6m﹣0.2m+0.3m=1.7m,故BC错误;
当滑片在a点时,滑动变阻器全部接入电路,所以测量范围最大是1.6m﹣0.2m+0.4m=1.8m,
当滑片在b点时,滑动变阻器接入电路电阻为0,所以测量范围最小时1.6m﹣0.2m=1.4m,
则从理论上分析,该测量仪的身高测量范围是1.4~1.8m,故D正确。
故选:D。
8.(2020?望花区一模)在探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”实验中电流表取0~0.6A的量程,电压表取0~15V的量程,选择阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的四个定值电阻,先后与滑动变阻器R2串联,在能完成实验的前提下,下列判断不正确的是( )
A.若电源电压4.5V不变,控制电压为3V,则变阻器R2最大阻值至少为10Ω
B.若变阻器R2最大阻值为20Ω,控制电压为2V,则电源的选取范围是2~3V
C.若R2变阻器最大阻值为40Ω,电源电压为6V不变,则控制电压的选取范围是2~6V
D.若电源电压6V不变,控制电压为2V,R2最大阻值为30Ω,则只能完成三次实验
【解答】解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,R2两端的电压:
U2=U﹣U1,
因串联电路中各处的电流之和,
所以,电路中的电流:
I===,则R2=R1,
U=U1( +1),
U1=,
A.若电源电压电压4.5V不变,控制电压表的示数为3V,
由①得:
R2═R1=R1=0.5R1,
当R1=20Ω时,R2最大,最大为R2=0.5R1=0.5×20Ω=10Ω,故A正确;
B.若R2最大阻值为10Ω,控制电压表的示数为2V,
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,
UV=2V×( +1)=4V,B错误;
C.若R2最大阻值为30Ω,电源电压6V不变,
U1=,
当R1=20Ω时,R1两端控制的电压最小,
U1小==2V,控制电压的选取范围是2~6V
故C正确;
D.因R2=R1,当R2有最大阻值时,R1的电阻也最大,若电源电压6V不变,控制电压表的示数为2V,
则R1=R2=×30Ω=15Ω,故只有阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω的电阻可用,即只能完成三次实验。
故选:B。
9.(2020?宝山区一模)小李同学做“用电流表、电压表测电阻“的实验,实验器材齐全且完好,电源电压保持不变。
①小李正确串联实验器材,并将滑片放置于变阻器的一端,然后将电压表并联在电路中。闭合电键后,两电表的示数如图所示。接着移动变阻器的滑片,观察到电压表的示数逐渐变小,直至为零,则小李在连接电路时存在的问题是 。
②经过思考,小李同学重新实验,并正确连接电路,操作步骤正确,闭合电键后,发现两电表指针所指的刻度与如图所示一致。在小李同学前两次的实验中, 表的示数一定没有发生变化。
③本实验所用的电源电压为 伏,滑动变阻器的最大阻值为 欧。
④继续移动变阻器的滑片,当电压表示数为3伏时,电流表示数为0.28安;再次移动变阻器的滑片,使电压表示数达到最大值时,电流表示数变为0.56安。由此可以计算得到,待测电阻的平均值为 欧。(计算结果保留一位小数)
【解答】解:①小李正确串联实验器材,并将滑片放置于变阻器的一端,然后将电压表并联在电路中,接着移动变阻器的滑片,观察到电压表的示数逐渐变小,直至为零,故可确定电压表没有并联在待测电阻两端(若并联在待测电阻两端,电压表示数不可能为0)和电源两端(电源电压不变),故电压表只能并联在滑动变阻器两端,且开始时,变阻器连入的电阻最大,如图1所示;
②经过思考,小李同学重新实验,并正确连接电路,操作步骤正确,即将电压表并联在待测电阻两端,且将变阻器的最大电阻连入了电路中,如图2所示,因电路的总电阻不变,由欧姆定律I=,电流表的示数一定没有发生变化;
③根据题意,闭合电键后,两电表的示数如图所示;
若电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.1A,若选用大量程,分度值为0.1A,电流为0.5A;
若电压表选用小量程,分度值为0.1V,电压表为1V,若选用大量程,则分度值为0.5V,电压为5V;
继续移动变阻器的滑片,当电压表示数为3伏时,电流表示数为0.28安,如图3所示,图1和图3相比,因图3变阻器连入电路的电阻变小,故图3中的电流一定图1中的电流,故在图1中,电流表示数一定小于0.28A,即图1(或2)中电流表示数只能为:I=0.1A;
在图3中,由已知条件,待测电阻的电压为3V,图2和图3相比,因0.1A<0.28A,根据欧姆定律U=IR,图2中待测电阻的电压较小,即应小于3V;
根据在图1和图2中,两电压表所指的刻度与如图所示一致,
故可知在图2中,待测电阻的电压只能为1V(5V>3V);
在图1和图2中,因两电压表所指的刻度与如图所示一致,若图1中电压表示数也为1V,由串联电路电压的规律,电源电压为:1V+1V=2V;
因在图3中,待测电阻的电压为3V,故电源电压一定是大于3V的,
故在图1中,电压表的示只能为5V,由串联电路电压的规律,电源电压:
U=1V+5V=6V;
在图1中,由欧姆定律,滑动变阻器的最大电阻为:
R滑=﹣=50Ω;
④由欧姆定律,在图1或图2中,
R12===10Ω;
在图3中,由欧姆定律,R3==≈10.7Ω;
再次移动变阻器的滑片,使电压表示数达到最大值时,这时变阻器连入电路的电阻为0,电流表示数变为0.56安,如图4所示;
由欧姆定律,R4==≈10.7Ω;
为减小误差,取平均值作为测量结果:
R=≈10.5Ω
故答案为:
①电压表并联在滑动变阻器两端;②电流;③6;50;④10.5。
10.如图所示是测量电阻阻值的一种方法,我们称之为电流表“外接法”,用这种方法测得的阻值偏 (选填“大”或“小”),原因是 。这种方法适宜于测量阻值较 (选填“大”或“小”)的电阻。
【解答】解:由于电流表测量的是电压表和电阻的总电流,该电流大于通过电阻上的电流,根据R=,电压表测的是电阻两端的电压,所以测量值比真实值偏小;
当待测电阻阻值很小时,电流表内接时电流表分压造成的误差较大,电流表外接时电压表分流造成的误差较 小,电压表分流造成的误差较小,应选用电流表外接法。
故答案为:小;由于电流表测量的是电压表和电阻的总电流,该电流大于通过电阻上的电流,根据R=,电压表测的是电阻两端的电压,所以测量值比真实值偏小; 小
1.(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
【解答】解:A.称重表与电阻串联,应为电流表,故A错误;
B.当物体很重,滑片滑到最下端,如果没有电阻R1,会造成电源短路,烧坏电源和电流表,因此电路中的R1具有保护称重表的作用,故B错误;
CD.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,故C错误、D正确。
故选:D。
2.(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
【解答】解:(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。
故选:A。
3.(2019?福建)如图电路,电源电压恒定,R1=12Ω,R2=6Ω,R3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
【解答】解: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。
故选:C。
4.(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
【解答】解:
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。
故选:D。
5.(2019?福建)空气质量指数是环境监测的重要指标,下表的空气质量等级是按照空气质量指数A划分的。某兴趣小组自制的空气质量监测仪,用电压表显示空气质量指数,工作原理电路图如图。已知电源电压U=18V,电压表量程为0~15V,定值电阻R0的阻值为100Ω,气敏电阻阻值R与A的关系为R=×103Ω
空气质量指数A
0?50
51?100
101?150
151?200
201?300
>300
空气质量等级
优
良
轻度污染
中度污染
重度污染
严重污染
(1)通过计算,判断电压表示数为10V时对应的空气质量等级。
(2)更换定值电阻R0可改变监测仪的测量范围,若要使电压表满偏时对应的空气质量指数A=400,则更换后的定值电阻R′0的阻值应为多大?
【解答】解:由电路图可知,R0与R串联,电压表测R0两端的电压。
(1)因串联电路中各处的电流相等,
所以,当电压表示数为10V时,电路中的电流:
I===0.1A,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,气敏电阻R两端的电压:
UR=U﹣U0=18V﹣10V=8V,
则此时气敏电阻的阻值:
R===80Ω,
此时的空气质量指数:A=×103Ω=75,
由51<75<100可知,此时空气质量等级为良;
(2)空气质量指数A=400时,气敏电阻的阻值:
R′=×103Ω=15Ω,
由题意可知,此时电压表的示数U0′=15V,则气敏电阻两端的电压:
UR′=U﹣U0′=18V﹣15V=3V,
此时电路中的电流:
I′===0.2A,
则更换后的定值电阻的阻值:
R0′===75Ω。
答:(1)电压表示数为10V时对应的空气质量等级为良;
(2)更换后的定值电阻的阻值应为75Ω。