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第十七章歐姆定律(原卷版)知識(shí)導(dǎo)航知識(shí)點(diǎn)回顧知識(shí)點(diǎn)1:電路電流與電壓和電阻的關(guān)系1、由于電壓是形成電流的原因,導(dǎo)體的電阻對(duì)電流有阻礙作用,所以,電流的大小與導(dǎo)體電壓和電阻都有關(guān)。2、研究通過(guò)導(dǎo)體的電流跟電壓的關(guān)系時(shí),我們應(yīng)控制電阻一定,通過(guò)在電路中串聯(lián)一個(gè)變阻器來(lái)調(diào)節(jié)導(dǎo)體兩端的電壓,通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以得出結(jié)論:電阻一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比。3、研究通過(guò)導(dǎo)體的電流跟電阻的關(guān)系時(shí),我們應(yīng)控制電阻兩端的電壓一定,通過(guò)換用不同阻值的定值電阻來(lái)改變電阻,通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以得出結(jié)論:電壓一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比。知識(shí)點(diǎn)2:歐姆定律1、歐姆定律:導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比。2、公式:式中單位:I(電流)→安(A);U(電壓)→伏(V);R(電阻)→歐(Ω)。3、公式的理解:(1)公式中的I、U和R必須是在同一段電路中;(2)I、U和R中已知任意的兩個(gè)量就可求另一個(gè)量;(3)計(jì)算時(shí)單位要統(tǒng)一。4、歐姆定律的應(yīng)用:(1)同一個(gè)電阻,阻值不變,與電流和電壓無(wú)關(guān),但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí),通過(guò)的電流也增大。()(2)當(dāng)電壓不變時(shí),電阻越大,則通過(guò)的電流就越小。()(3)當(dāng)電流一定時(shí),電阻越大,則電阻兩端的電壓就越大。(U=IR)※注意:1、同一導(dǎo)體的電阻一定(導(dǎo)體本身的性質(zhì),其大小與材料、長(zhǎng)度、橫截面積、溫度有關(guān),與電壓和經(jīng)過(guò)它的電流無(wú)關(guān)),因此不能說(shuō)成“導(dǎo)體的電阻與它兩端的電壓成正比,與通過(guò)它的電流成反比”。2、同一電源,電壓是一定的(電壓由電源提供,電源電壓大小只與電源有關(guān),與電路中電阻和電路無(wú)關(guān))因此不能說(shuō)成“電壓與電阻成正比,與通過(guò)它的電流成反比”。知識(shí)點(diǎn)3:電阻的測(cè)量1、伏安法測(cè)導(dǎo)體電阻(1)實(shí)驗(yàn)原理:(2)實(shí)驗(yàn)方法:伏安法?!謩e用電壓表、電流表測(cè)出待測(cè)電阻兩端的電壓和通過(guò)它的電流,求導(dǎo)體的電阻的辦法叫“伏安法”。(3)實(shí)驗(yàn)器材:電源、開(kāi)關(guān)、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、待測(cè)電阻、導(dǎo)線若干。(4)實(shí)驗(yàn)電路:如圖所示。(5)實(shí)驗(yàn)步驟:①按實(shí)驗(yàn)原理圖正確連接實(shí)驗(yàn)電路;②電路經(jīng)檢查無(wú)誤后,閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P的位置,使電阻兩端的電壓分別為U1、U2、U3,觀察電流表的示數(shù),每次對(duì)應(yīng)的數(shù)值為I1、I2、I3,分別填入設(shè)計(jì)的表格中;③根據(jù)每次記錄的電壓值和電流值求出每次對(duì)應(yīng)的電阻值R1、R2、R3,求出它們的平均值R=(R1+R2+R3)/3。(6)滑動(dòng)變阻器的作用:①保護(hù)電路;②改變定值電阻兩端的電壓;③改變通過(guò)定值電阻的電流2、伏安法測(cè)小燈泡電阻(※重點(diǎn))(1)實(shí)驗(yàn)原理:(2)實(shí)驗(yàn)方法:伏安法。(3)實(shí)驗(yàn)器材:電源、開(kāi)關(guān)、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、待測(cè)小燈泡、導(dǎo)線若干。(4)實(shí)驗(yàn)電路:如圖所示。(5)滑動(dòng)變阻器的作用:①保護(hù)電路;②改變燈泡兩端的電壓;③改變通過(guò)燈泡的電流。(6)實(shí)驗(yàn)步驟:①按電路圖連接電路,將滑動(dòng)變阻器調(diào)到阻值最大處;②閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑片,使電壓表的示數(shù)等于小燈泡的正常工作電壓,記下此時(shí)電流表、電壓表示數(shù);③調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使小燈泡兩端電壓逐次降低,記下每次讀出的電流表、電壓表示數(shù);④計(jì)算每次的電阻值,整理器材。(7)記錄數(shù)據(jù)的表格為:(8)分析與歸納:燈絲的電阻隨(亮度)溫度的升高而增大。(9)注意事項(xiàng):a、連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)應(yīng)處于斷開(kāi)狀態(tài);b、閉合電路前滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)調(diào)到阻值最大處;c、接通電路后,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使小燈泡兩端的電壓為額定電壓,然后逐次降低電壓,測(cè)出不同電壓下的電阻值。d、比較在不同溫度下燈泡的電阻是否相同?有什么規(guī)律?知識(shí)點(diǎn)4:歐姆定律在串并聯(lián)電路中的應(yīng)用1、串聯(lián)電路特點(diǎn):分壓不分流(1)電流:串聯(lián)電路中各處的電流相等(不分流);I串=I1=I2;(2)電壓:總電壓等于各處電壓之和(分壓);U串=U1+U2;(3)電阻:總電阻等于各電阻之和(串聯(lián)相當(dāng)于增大導(dǎo)體的長(zhǎng)度);R串=R1+R2
(總電阻大于分電阻);(4)分壓原理:U1:U2=R1:R2(串聯(lián)電路各部分分配的電壓與它的電阻成正比)。2、并聯(lián)電路特點(diǎn):分流不分壓(1)電流:干路電流等于各支路電流之和(分流)I并=I1+I2(2)電壓:各支路電壓都等于電源電壓(不分壓)U并=U1=U2(3)電阻:總電阻的倒數(shù)等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)之和(并聯(lián)相當(dāng)于增大導(dǎo)體的橫截面積),(總電阻小于分電阻)(4)分流原理:I1:I2=R2:R1(并聯(lián)電路各支路分配的電流與它的電阻成反比)。3、歐姆定律在串并聯(lián)電路中的應(yīng)用(1)串聯(lián)電路:當(dāng)串聯(lián)電路中一個(gè)電阻改變時(shí),電路中電流及另一個(gè)電阻電壓也隨之變化。(2)當(dāng)并聯(lián)電路一個(gè)支路的電阻改變時(shí),這個(gè)支路電流也會(huì)改變干路電流也會(huì)變化;但另一個(gè)支路電流和電壓都不變。(3)家庭電路中,各用電器采用并聯(lián)方式接入電路。典例分析考點(diǎn)1電路電流與電壓和電阻的關(guān)系【典例1】(2022?東莞市模擬)利用如圖甲所示的電路探究電流和電阻的關(guān)系,電源電壓保持3V不變,分別將5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值電阻R連入電路,按實(shí)驗(yàn)要求測(cè)得通過(guò)各定值電阻的電流描繪出如圖乙所示的圖象,則下列判斷正確的是()A.實(shí)驗(yàn)中電壓表的示數(shù)保持1V不變 B.當(dāng)R的電阻為10Ω時(shí),通過(guò)R的電流為0.2A C.滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值范圍為0~25Ω D.將R從5Ω換成10Ω后,應(yīng)將滑片向右移【典例2】(2022?瀘州)電學(xué)興趣小組的同學(xué)連接了如圖所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,電源電壓恒定,滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“20Ω1A”字樣。現(xiàn)有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四個(gè)定值電阻,實(shí)驗(yàn)時(shí)在a、b間每次只接入其中一個(gè)定值電阻,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P,使電壓表示數(shù)保持2V不變,分別讀出電流表的示數(shù)。此實(shí)驗(yàn)所采用的主要科學(xué)探究方法是;當(dāng)完成對(duì)15Ω定值電阻的探究后,為了繼續(xù)對(duì)20Ω定值電阻進(jìn)行探究,應(yīng),換接20Ω定值電阻,正確操作后,當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P移至最大阻值時(shí),恰能達(dá)到探究目的,若持續(xù)通電10s,則滑動(dòng)變阻器產(chǎn)生的熱量為J?!镜淅?】(2022?青島)小明做“探究電流和電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn),所用電源電壓為3V,三個(gè)定值電阻的阻值分別為5Ω、10Ω和20Ω,滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“20Ω2A”。(1)圖甲是小明連接的部分電路,請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,將電路連接完整。(2)先用5Ω的定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn),將滑動(dòng)變阻器的滑片P移至阻值最處,閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)滑片P到合適位置,記錄電壓表和電流表的示數(shù),其中電流表示數(shù)如圖乙所示,電流大小為A。(3)將5Ω的定值電阻依次更換為10Ω、20Ω繼續(xù)探究,均應(yīng)將滑片P向移動(dòng),使電壓表示數(shù)仍為V,并記錄數(shù)據(jù)。(4)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論,圖丙中能正確反映電流和電阻關(guān)系的圖象是??键c(diǎn)2歐姆定律【典例4】(2022?東營(yíng))如圖所示,電源電壓不變,閉合開(kāi)關(guān),當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P向左移動(dòng)時(shí),下列判斷正確的是()A.A示數(shù)變大,V1示數(shù)變小,V2示數(shù)不變 B.A示數(shù)變大,V1示數(shù)變小,V2示數(shù)變大 C.A示數(shù)變小,V1示數(shù)變大,V2示數(shù)變小 D.A示數(shù)變小,V1示數(shù)變小,V2示數(shù)變大【典例5】(2022?張家界)如圖所示,電源電壓保持不變,R1=10Ω,當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S,滑動(dòng)變阻器滑片P從a端移到b端,兩電表示數(shù)變化關(guān)系用圖乙中線段AB表示,則電源電壓和滑動(dòng)變阻器的最大值分別為()A.6V20Ω B.4V20Ω C.6V10Ω D.4V10Ω【典例6】(2022?六盤(pán)水)如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,閉合開(kāi)關(guān)S,當(dāng)滑片P位于最右端時(shí),電流表的示數(shù)為I1;當(dāng)滑片P位于中點(diǎn)時(shí),電流表的示數(shù)為I2,電壓表的示數(shù)為7.2V。若I1:I2=5:8,則電源電壓為V?!镜淅?】(2022?吉林)如圖是某款壓力秤的內(nèi)部電路圖。電源電壓U=6V,R0=5Ω,R為壓敏電阻,其阻值隨所受壓力變化情況如下表所示。開(kāi)關(guān)閉合后,當(dāng)壓力增大時(shí),電路中的電流將,當(dāng)壓力為40N時(shí),電壓表的示數(shù)為V。F/N20406080100R/Ω1210864【典例8】(2022?銅仁市)你知道串聯(lián)、并聯(lián)電路的特點(diǎn)嗎?請(qǐng)觀察如圖所示的電路:已知電源電壓恒定,電阻R1=10Ω,R3=30Ω。當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2斷開(kāi),S閉合,電流表的示數(shù)為0.3A;當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S1、S2均閉合,電流表的示數(shù)變化數(shù)值為0.2A。求:(1)電源電壓;(2)設(shè)電路中有兩個(gè)電阻被燒壞,只有一個(gè)電阻處于工作狀態(tài),且電流表示數(shù)不為零,請(qǐng)你分析并計(jì)算電路中電流的大小??键c(diǎn)3電阻的測(cè)量【典例9】(2022秋?溫江區(qū)校級(jí)期中)用“伏安法測(cè)電阻”的實(shí)驗(yàn)中,丹丹分別選用定值電阻和小燈泡為測(cè)量對(duì)象,處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí),分別畫(huà)出了U﹣I的圖像,如圖所示。對(duì)于圖像的分析,以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.圖甲是定值電阻的U﹣I圖像,圖乙是小燈泡的U﹣I圖像 B.由圖像可知,通過(guò)定值電阻的電流和定值電阻兩端的電壓成正比 C.由圖乙及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知小燈泡的電阻隨燈絲溫度的增加而增大 D.應(yīng)該用多次測(cè)量的方法,計(jì)算小燈泡電阻的平均值,以減小誤差【典例10】(2021?淮南模擬)如圖所示,用伏安法測(cè)電阻時(shí),若考慮電壓表和電流表電阻的影響,則當(dāng)圖中Rx的值(填“較大”或“較小”)時(shí),測(cè)量的誤差小些。【典例11】(2022?湘潭)用如圖所示的電路測(cè)量小燈泡的電阻,小燈泡的額定電壓為2.5V。(1)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,將圖1中的器材連接成完整電路;(2)連接電路后,閉合開(kāi)關(guān),燈泡不亮,電流表和電壓表都有較小的示數(shù),無(wú)論怎樣移動(dòng)滑片,燈泡都不發(fā)光,兩表示數(shù)均無(wú)變化,其原因可能是:;A.燈泡短路B.燈泡斷路C.滑動(dòng)變阻器接的是下端兩接線柱(3)故障排除后,移動(dòng)滑片到某一位置,電壓表的示數(shù)如圖2所示,此時(shí)燈泡兩端的電壓為V。要測(cè)量燈泡的額定電流,應(yīng)將圖1中滑動(dòng)變阻器的滑片向(選填“A”或“B”)端移動(dòng),使電壓表的示數(shù)為V;(4)移動(dòng)滑片,記下多組數(shù)據(jù),并繪制成圖3所示圖像,則燈泡正常發(fā)光時(shí)電阻為Ω(結(jié)果保留一位小數(shù))。(5)用該燈泡和電壓表,測(cè)未知電阻Rx的阻值,電路圖如圖4。步驟如下:①只閉合S0、S1,移動(dòng)滑片,使電壓表示數(shù)為1V,由圖3可知燈泡的電流為A,即為Rx的電流;②保持滑片位置不變,只閉合S0、S2,電壓表示數(shù)為2.6V,則此時(shí)Rx的兩端的電壓為V;③Rx的阻值為Ω?!镜淅?2】(2022?宿遷)某物理實(shí)驗(yàn)小組正在使用“伏安法”測(cè)量未知電阻Rx阻值,實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示(電源電壓3V)。(1)請(qǐng)你用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,將圖甲中電路連接完整,導(dǎo)線不得交叉;閉合開(kāi)關(guān)S前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片移到最端(選填“左”或“右”)。(2)閉合開(kāi)關(guān)后,發(fā)現(xiàn)電流表無(wú)示數(shù),電壓表有示數(shù)且示數(shù)接近3V,則電路故障原因可能是。(3)排除故障后,當(dāng)滑片移到某一位置時(shí),電壓表示數(shù)為1.6V,電流表示數(shù)如圖乙所示,其讀數(shù)為A,則未知電阻Rx=Ω。接下來(lái)測(cè)量多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)算出Rx平均值,這是為了減小測(cè)量帶來(lái)的。(4)利用圖甲實(shí)驗(yàn)器材還能完成下列探究實(shí)驗(yàn)。(選填“A”或“B”)A.探究電流與電壓的關(guān)系B.探究電流與電阻的關(guān)系(5)實(shí)驗(yàn)中電流表突然損壞,小組同學(xué)經(jīng)過(guò)討論設(shè)計(jì)了一種實(shí)驗(yàn)方案,也可測(cè)出Rx阻值。電路如圖丙所示,電源電壓未知且恒定不變,a、b為滑動(dòng)變阻器左右兩個(gè)端點(diǎn),滑動(dòng)變阻器最大阻值為Rmax,請(qǐng)你把以下測(cè)量步驟補(bǔ)充完整。①閉合開(kāi)關(guān)S,滑片P移到a端時(shí),讀出電壓表示數(shù)為U1;②閉合開(kāi)關(guān)S,,讀出電壓表示數(shù)為U2;③待測(cè)電阻Rx=。(用已知和測(cè)量出的物理量符號(hào)表示)考點(diǎn)4歐姆定律在串并聯(lián)電路中的應(yīng)用【典例13】(2022?日照)小明按如圖連接實(shí)物電路,閉合開(kāi)關(guān),小燈泡不亮,經(jīng)老師研判,告訴小明電路在a、b之間發(fā)生了斷路。小明設(shè)計(jì)了如下三種方法進(jìn)一步判斷:①斷開(kāi)開(kāi)關(guān),將電壓表接在a、b兩點(diǎn),閉合開(kāi)關(guān),電壓表有示數(shù)說(shuō)明a、b之間斷路。②斷開(kāi)開(kāi)關(guān),將電流表接在a、b兩點(diǎn),閉合開(kāi)關(guān),電流表有示數(shù)說(shuō)明a、b之間斷路。③斷開(kāi)開(kāi)關(guān),將與L相同的完好小燈泡接在a、b兩點(diǎn),閉合開(kāi)關(guān),小燈泡發(fā)光說(shuō)明a、b之間斷路。其中可行的方法是()A.①②③ B.①② C.①③ D.②③【典例14】(2022?新泰市一模)如圖所示是學(xué)校門(mén)口的智能門(mén)禁系統(tǒng)的電路圖。只有本校師生靠近時(shí)S1才閉合,靠近的人體溫正常時(shí)S2閉合。S1和S2同時(shí)閉合時(shí),電動(dòng)機(jī)工作,開(kāi)門(mén)放行,同時(shí)揚(yáng)聲器會(huì)發(fā)出“體溫正?!钡穆曇?。若揚(yáng)聲器損壞,電動(dòng)機(jī)仍然可以單獨(dú)工作將門(mén)打開(kāi)。以下電路的設(shè)計(jì)符合要求的是()A.B.C.D.【典例15】(2021?常德)如圖所示,電源電壓為4.5V,電流表量程為“0~0.6A”,滑動(dòng)變阻器R規(guī)格為“10Ω,1A”,小燈泡L標(biāo)有“2.5V1.25W”(不考慮溫度對(duì)燈絲電阻的影響)。閉合開(kāi)關(guān)S后,燈L不發(fā)光,電壓表有示數(shù),電流表無(wú)示數(shù)。經(jīng)檢查,故障出現(xiàn)在R上,則R(選填“斷路”或“短路”)。排除故障后,在保證電路各元件安全的情況下,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,電流表的示數(shù)變化范圍是。鞏固訓(xùn)練一、選擇題。1.(2022?武漢模擬)在探究電阻一定時(shí)電流與電壓關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)連接的電路如圖所示,電源電壓保持3V不變。閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表。下列說(shuō)法正確的是()實(shí)驗(yàn)序號(hào)12345電壓U/V0.60.91.21.51.8電流I/A0.150.280.300.380.45A.多次實(shí)驗(yàn)的目的是減小誤差 B.第4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是錯(cuò)誤的 C.選用的滑動(dòng)變阻器的規(guī)格可能是“20Ω2A” D.該實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是:電阻一定時(shí),導(dǎo)體兩端的電壓與通過(guò)導(dǎo)體的電流成正比2.(2022?安順)圖甲是一種測(cè)溫電路,溫度表由量程為3V的電壓表改裝而成,電源電壓U恒為6V,R的阻值為40Ω,熱敏電阻的阻值Rt隨溫度t變化的關(guān)系如圖乙所示。則()A.電路可測(cè)量的最高溫度為50℃ B.溫度表的10℃應(yīng)標(biāo)在電壓表1V刻度處 C.若將U增大3V,R增大60Ω,電路可測(cè)量的最高溫度將增大 D.若僅將U減小,電路可測(cè)量的最高溫度將減小3.(2022?青島)如圖所示的電路中,電源電壓U保持不變,定值電阻R1>R2,閉合開(kāi)關(guān)S,通過(guò)電阻R1、R2和干路的電流分別是I1、I2和I;R1、R2兩端的電壓分別是U1、U2。下列判斷正確的是()A.I1>I2 B.I=I1+I2 C.U1>U2 D.U=U1+U24.(2022?濱??h二模)為測(cè)量額定電流為0.4A的小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻,小明同學(xué)找來(lái)兩個(gè)阻值范圍均為(0~999.9Ω)的電阻箱、兩只開(kāi)關(guān),一只電流表、電壓未知的電源及導(dǎo)線若干,設(shè)計(jì)成如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路。下列方案中,不能完成測(cè)量的是()A.將R1換成導(dǎo)線 B.將R2換成導(dǎo)線 C.在實(shí)驗(yàn)操作時(shí),先閉合的開(kāi)關(guān)是S1 D.在實(shí)驗(yàn)操作時(shí),先閉合的開(kāi)關(guān)是S25.(2022?東營(yíng))如圖所示,閉合開(kāi)關(guān),燈L1、L2均不亮,小華用電壓表去判斷電路故障,當(dāng)他將電壓表接在L1兩端時(shí),電壓表無(wú)示數(shù);當(dāng)他將電壓表接在L2兩端時(shí),電壓表有示數(shù),由此可以判斷()A.燈L1斷路 B.燈L2斷路 C.燈L1短路 D.燈L2短路6.(2022?泰安)如圖所示電路中,電源電壓恒定。閉合開(kāi)關(guān),電路正常工作一段時(shí)間后,燈泡L突然熄滅,電路中只有兩個(gè)電表有示數(shù)。電阻R或燈泡L僅有一個(gè)出現(xiàn)了故障,其它元件均完好。下列說(shuō)法中()①可能燈泡L斷路②可能燈泡L短路③可能電阻R斷路④可能電阻R短路A.只有①②正確 B.只有③④正確 C.只有②④正確 D.只有①③正確二、填空題。7.(2022?淮陰區(qū)模擬)如圖所示,圖甲是小明“探究通過(guò)導(dǎo)體的電流與電阻關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)電路(電源電壓保持不變),圖乙是依據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的電流I隨電阻R變化的圖像。實(shí)驗(yàn)中,小明先將10Ω的定值電阻接入電路,正確操作后記錄數(shù)據(jù)。小明接下來(lái)的操作是:斷開(kāi)開(kāi)關(guān),將10Ω的定值電阻更換為15Ω的定值電阻,然后閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑片P,使電壓表的示為V,讀出此時(shí)電流表的示數(shù)。小華認(rèn)為根據(jù)小明的實(shí)驗(yàn)操作有不當(dāng)之處,你覺(jué)得小明的不當(dāng)之處是:。8.(2022?盤(pán)錦)如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,燈L1標(biāo)有“3V1.2W”、燈L2標(biāo)有“3V0.9W”字樣。先只閉合開(kāi)關(guān)S1,燈L1正常發(fā)光;再閉合開(kāi)關(guān)S2,電壓表示數(shù)(選填“變大”“變小”或“不變”),電流表應(yīng)選擇(選填“0~0.6A”或“0~3A”)的量程。9.(2022?襄陽(yáng))如圖所示電路,兩燈泡的連接方式為聯(lián)。閉合開(kāi)關(guān)后,兩燈均不發(fā)光,先檢查導(dǎo)線連接情況,發(fā)現(xiàn)完好,再把電壓表接在L1兩端時(shí)有示數(shù),接在L2兩端時(shí)無(wú)示數(shù),則電路故障原因是。10.(2022?上海模擬)如圖所示的電路中,電源電壓保持不變。電鍵S閉合后,電壓表V示數(shù)為零,已知電阻R1、R2中僅有一個(gè)出現(xiàn)了故障。①電路中的故障可能是;②能進(jìn)一步確定電路故障的操作是。三、實(shí)驗(yàn)探究題。11.(2022?株洲)用圖甲所示的電路探究“電流與電阻的關(guān)系”,電源為兩節(jié)干電池,實(shí)驗(yàn)室提供了阻值分別為30Ω、15Ω、10Ω、7.5Ω的電阻各一個(gè)。實(shí)驗(yàn)次數(shù)1234電阻R/Ω3015107.5電流I/A0.080.160.24(1)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,在圖甲中請(qǐng)將實(shí)驗(yàn)電路連接完整。(要求滑片向右移,電流表示數(shù)變大)(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),從大到小依次更換不同的定值電阻,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,保證電阻兩端電壓不變,分別記錄每次電阻R和電流表示數(shù)I,數(shù)據(jù)如上表,其中第4次實(shí)驗(yàn)的電流表示數(shù)如圖乙所示,讀數(shù)為A;電壓表示數(shù)應(yīng)為V。(3)在現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)器材不變的條件下,某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)還獲得一組“5Ω,0.48A”的數(shù)據(jù),請(qǐng)寫(xiě)出他所使用的方法。12.(2022?鄂州)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新小組探究電流與電壓的關(guān)系,實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示。電源電壓恒為6V,定值電阻R=10Ω,滑動(dòng)變阻器的規(guī)格是“50Ω1A”。(1)請(qǐng)根據(jù)電路圖,用筆畫(huà)線表示導(dǎo)線,連接圖乙所示的實(shí)物電路,要求滑片向左滑時(shí),電流表示數(shù)變大。(2)連接好電路后,閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎樣移動(dòng)滑片,電壓表的示數(shù)約為6V且保持不變,電流表的示數(shù)幾乎為零,則電路的故障可能是。A.滑動(dòng)變阻器短路B.定值電阻斷路C.定值電阻短路(3)排除故障后,多次改變定值電阻兩端的電壓(每次正確選擇電壓表的量程),測(cè)出每次對(duì)應(yīng)的電流值,并將測(cè)得的數(shù)據(jù)記錄在表格中,請(qǐng)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)分析得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論:在電阻一定時(shí),。實(shí)驗(yàn)序號(hào)1234U/V2345I/A0.20.30.40.5(4)該小組同學(xué)又找到一個(gè)標(biāo)有“2.5V”字樣的小燈泡,用它來(lái)替換圖中的定值電阻R,并測(cè)量小燈泡的額定功率,某時(shí)刻電壓表的讀數(shù)為2V,要測(cè)量小燈泡的額定功率,應(yīng)該將滑片向(選填“左”或“右”)調(diào)節(jié),當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí),電流表的示數(shù)如圖丙所示,則小燈泡的額定功率為W。四、計(jì)算題。13.(2022?畢節(jié)市)如圖所示的電路,其中R1的阻值為15Ω,電源電壓保持6V不變,電流表的量程為0~0.6A,求:(1)開(kāi)關(guān)S閉合、S1斷開(kāi)時(shí),電流表的示數(shù)。(2)開(kāi)關(guān)S、S1都閉合時(shí),保證電流表安全,電阻R2的最小阻值。14.(2022?東莞市模擬)如圖甲所示,某工廠要研發(fā)一種新型材料,要求對(duì)該材料的承受的撞擊力進(jìn)行測(cè)試。在測(cè)試時(shí)將材料樣品(不計(jì)質(zhì)量)平放在壓力傳感器上,閉合開(kāi)關(guān)S,由靜止自由釋放重物,經(jīng)撞擊后樣品材料仍完好無(wú)損。從重物開(kāi)始下落到撞擊樣品的這個(gè)過(guò)程中,電流表的示數(shù)I隨時(shí)間t變化的圖像如圖乙所示,壓力傳感器的電阻R隨壓力F變化的圖像如圖丙所示。電源的電壓為24V,定值電阻R0=10Ω。求:(1)在重物下落的過(guò)程中(未撞擊),壓力傳感器的電阻是多少?(2)當(dāng)撞擊力為400N時(shí),電流表的示數(shù)為多少?(3)在撞擊過(guò)程中,樣品受到的最大撞擊力是多少?(g=10N/kg)五、解答題。15.(2022?揚(yáng)州)用一串小彩燈扮靚教室,發(fā)現(xiàn)一個(gè)小彩燈熄滅后,其他小彩燈依然發(fā)光,小麗猜想小彩燈并聯(lián);取下這個(gè)小彩燈,整串彩燈都會(huì)熄滅,小麗認(rèn)為每個(gè)小彩燈應(yīng)該是串聯(lián)的,她決定將小彩燈接入圖1所示的電路,測(cè)其電阻,探尋奧秘。已知電源電壓為3V,小彩燈的額定電壓為2.5V。(1)請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,在圖1中將實(shí)物電路連接完整。(2)接入未損壞的小彩燈,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片使電壓表示數(shù)為2.5V,電流表的示數(shù)如圖2所示,示數(shù)為,則小彩燈正常發(fā)光時(shí)接入電路的電阻為。(3)接入燈絲斷裂的小彩燈,當(dāng)電壓表示數(shù)為0.4V時(shí),電流表示數(shù)為0.5A,可知小彩燈燈絲斷裂后接入電路的電阻為Ω。(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,燈絲斷裂后,小彩燈并未斷路,而是相當(dāng)于一段導(dǎo)線,起到連接電路的作用,可使其他小彩燈繼續(xù)工作,但其余小彩燈實(shí)際功率會(huì)。第十七章歐姆定律(解析版)知識(shí)導(dǎo)航知識(shí)點(diǎn)回顧知識(shí)點(diǎn)1:電路電流與電壓和電阻的關(guān)系1、由于電壓是形成電流的原因,導(dǎo)體的電阻對(duì)電流有阻礙作用,所以,電流的大小與導(dǎo)體電壓和電阻都有關(guān)。2、研究通過(guò)導(dǎo)體的電流跟電壓的關(guān)系時(shí),我們應(yīng)控制電阻一定,通過(guò)在電路中串聯(lián)一個(gè)變阻器來(lái)調(diào)節(jié)導(dǎo)體兩端的電壓,通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以得出結(jié)論:電阻一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比。3、研究通過(guò)導(dǎo)體的電流跟電阻的關(guān)系時(shí),我們應(yīng)控制電阻兩端的電壓一定,通過(guò)換用不同阻值的定值電阻來(lái)改變電阻,通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以得出結(jié)論:電壓一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比。知識(shí)點(diǎn)2:歐姆定律1、歐姆定律:導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比。2、公式:式中單位:I(電流)→安(A);U(電壓)→伏(V);R(電阻)→歐(Ω)。3、公式的理解:(1)公式中的I、U和R必須是在同一段電路中;(2)I、U和R中已知任意的兩個(gè)量就可求另一個(gè)量;(3)計(jì)算時(shí)單位要統(tǒng)一。4、歐姆定律的應(yīng)用:(1)同一個(gè)電阻,阻值不變,與電流和電壓無(wú)關(guān),但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí),通過(guò)的電流也增大。()(2)當(dāng)電壓不變時(shí),電阻越大,則通過(guò)的電流就越小。()(3)當(dāng)電流一定時(shí),電阻越大,則電阻兩端的電壓就越大。(U=IR)※注意:1、同一導(dǎo)體的電阻一定(導(dǎo)體本身的性質(zhì),其大小與材料、長(zhǎng)度、橫截面積、溫度有關(guān),與電壓和經(jīng)過(guò)它的電流無(wú)關(guān)),因此不能說(shuō)成“導(dǎo)體的電阻與它兩端的電壓成正比,與通過(guò)它的電流成反比”。2、同一電源,電壓是一定的(電壓由電源提供,電源電壓大小只與電源有關(guān),與電路中電阻和電路無(wú)關(guān))因此不能說(shuō)成“電壓與電阻成正比,與通過(guò)它的電流成反比”。知識(shí)點(diǎn)3:電阻的測(cè)量1、伏安法測(cè)導(dǎo)體電阻(1)實(shí)驗(yàn)原理:(2)實(shí)驗(yàn)方法:伏安法?!謩e用電壓表、電流表測(cè)出待測(cè)電阻兩端的電壓和通過(guò)它的電流,求導(dǎo)體的電阻的辦法叫“伏安法”。(3)實(shí)驗(yàn)器材:電源、開(kāi)關(guān)、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、待測(cè)電阻、導(dǎo)線若干。(4)實(shí)驗(yàn)電路:如圖所示。(5)實(shí)驗(yàn)步驟:①按實(shí)驗(yàn)原理圖正確連接實(shí)驗(yàn)電路;②電路經(jīng)檢查無(wú)誤后,閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P的位置,使電阻兩端的電壓分別為U1、U2、U3,觀察電流表的示數(shù),每次對(duì)應(yīng)的數(shù)值為I1、I2、I3,分別填入設(shè)計(jì)的表格中;③根據(jù)每次記錄的電壓值和電流值求出每次對(duì)應(yīng)的電阻值R1、R2、R3,求出它們的平均值R=(R1+R2+R3)/3。(6)滑動(dòng)變阻器的作用:①保護(hù)電路;②改變定值電阻兩端的電壓;③改變通過(guò)定值電阻的電流2、伏安法測(cè)小燈泡電阻(※重點(diǎn))(1)實(shí)驗(yàn)原理:(2)實(shí)驗(yàn)方法:伏安法。(3)實(shí)驗(yàn)器材:電源、開(kāi)關(guān)、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、待測(cè)小燈泡、導(dǎo)線若干。(4)實(shí)驗(yàn)電路:如圖所示。(5)滑動(dòng)變阻器的作用:①保護(hù)電路;②改變燈泡兩端的電壓;③改變通過(guò)燈泡的電流。(6)實(shí)驗(yàn)步驟:①按電路圖連接電路,將滑動(dòng)變阻器調(diào)到阻值最大處;②閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑片,使電壓表的示數(shù)等于小燈泡的正常工作電壓,記下此時(shí)電流表、電壓表示數(shù);③調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使小燈泡兩端電壓逐次降低,記下每次讀出的電流表、電壓表示數(shù);④計(jì)算每次的電阻值,整理器材。(7)記錄數(shù)據(jù)的表格為:(8)分析與歸納:燈絲的電阻隨(亮度)溫度的升高而增大。(9)注意事項(xiàng):a、連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)應(yīng)處于斷開(kāi)狀態(tài);b、閉合電路前滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)調(diào)到阻值最大處;c、接通電路后,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使小燈泡兩端的電壓為額定電壓,然后逐次降低電壓,測(cè)出不同電壓下的電阻值。d、比較在不同溫度下燈泡的電阻是否相同?有什么規(guī)律?知識(shí)點(diǎn)4:歐姆定律在串并聯(lián)電路中的應(yīng)用1、串聯(lián)電路特點(diǎn):分壓不分流(1)電流:串聯(lián)電路中各處的電流相等(不分流);I串=I1=I2;(2)電壓:總電壓等于各處電壓之和(分壓);U串=U1+U2;(3)電阻:總電阻等于各電阻之和(串聯(lián)相當(dāng)于增大導(dǎo)體的長(zhǎng)度);R串=R1+R2
(總電阻大于分電阻);(4)分壓原理:U1:U2=R1:R2(串聯(lián)電路各部分分配的電壓與它的電阻成正比)。2、并聯(lián)電路特點(diǎn):分流不分壓(1)電流:干路電流等于各支路電流之和(分流)I并=I1+I2(2)電壓:各支路電壓都等于電源電壓(不分壓)U并=U1=U2(3)電阻:總電阻的倒數(shù)等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)之和(并聯(lián)相當(dāng)于增大導(dǎo)體的橫截面積),(總電阻小于分電阻)(4)分流原理:I1:I2=R2:R1(并聯(lián)電路各支路分配的電流與它的電阻成反比)。3、歐姆定律在串并聯(lián)電路中的應(yīng)用(1)串聯(lián)電路:當(dāng)串聯(lián)電路中一個(gè)電阻改變時(shí),電路中電流及另一個(gè)電阻電壓也隨之變化。(2)當(dāng)并聯(lián)電路一個(gè)支路的電阻改變時(shí),這個(gè)支路電流也會(huì)改變干路電流也會(huì)變化;但另一個(gè)支路電流和電壓都不變。(3)家庭電路中,各用電器采用并聯(lián)方式接入電路。典例分析考點(diǎn)1電路電流與電壓和電阻的關(guān)系【典例1】(2022?東莞市模擬)利用如圖甲所示的電路探究電流和電阻的關(guān)系,電源電壓保持3V不變,分別將5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值電阻R連入電路,按實(shí)驗(yàn)要求測(cè)得通過(guò)各定值電阻的電流描繪出如圖乙所示的圖象,則下列判斷正確的是()A.實(shí)驗(yàn)中電壓表的示數(shù)保持1V不變 B.當(dāng)R的電阻為10Ω時(shí),通過(guò)R的電流為0.2A C.滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值范圍為0~25Ω D.將R從5Ω換成10Ω后,應(yīng)將滑片向右移【答案】D?!窘獯稹拷猓篈、根據(jù)圖乙可知,當(dāng)電阻為5Ω時(shí),電路中的電流為0.5A;由I=可得,電壓表的示數(shù):U=IR=0.5A×5Ω=2.5V,故A錯(cuò)誤;B、根據(jù)圖乙可知,當(dāng)R=10Ω時(shí),通過(guò)的電流為0.25A,故B錯(cuò)誤;C、當(dāng)R=5Ω時(shí),電路電流為0.5A;因?yàn)榇?lián)電路兩端電壓等于各部分電壓之和,所以滑動(dòng)變阻器兩端電壓:U滑=U﹣UV=3V﹣2.5V=0.5V,根據(jù)圖乙可知,當(dāng)R=25Ω時(shí),電路電流為0.1A,滑動(dòng)變阻器兩端電壓仍為0.5V,由I=可得,R滑min===1Ω;R滑max===5Ω;所以滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值范圍1Ω~5Ω;故C錯(cuò)誤;D、將R從5Ω換成10Ω后,電阻分得的電壓會(huì)變大,為了保證定值電阻R兩端電壓不變,需減小定值電阻兩端電壓,根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律,應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器兩端電壓,根據(jù)分壓原理,需增大滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值,故將滑片向右移動(dòng),故D正確。故選:D?!镜淅?】(2022?瀘州)電學(xué)興趣小組的同學(xué)連接了如圖所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,電源電壓恒定,滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“20Ω1A”字樣。現(xiàn)有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四個(gè)定值電阻,實(shí)驗(yàn)時(shí)在a、b間每次只接入其中一個(gè)定值電阻,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P,使電壓表示數(shù)保持2V不變,分別讀出電流表的示數(shù)。此實(shí)驗(yàn)所采用的主要科學(xué)探究方法是控制變量法;當(dāng)完成對(duì)15Ω定值電阻的探究后,為了繼續(xù)對(duì)20Ω定值電阻進(jìn)行探究,應(yīng)斷開(kāi)開(kāi)關(guān),換接20Ω定值電阻,正確操作后,當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P移至最大阻值時(shí),恰能達(dá)到探究目的,若持續(xù)通電10s,則滑動(dòng)變阻器產(chǎn)生的熱量為2J?!敬鸢浮靠刂谱兞糠?;斷開(kāi)開(kāi)關(guān);2?!窘獯稹拷猓簩?shí)驗(yàn)時(shí)在a、b間每次只接入其中一個(gè)定值電阻,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P,使電壓表示數(shù)保持2V不變,分別讀出電流表的示數(shù)。該實(shí)驗(yàn)保持電壓不變,改變電阻大小,觀察電流變化,采用的是控制變量法;當(dāng)完成對(duì)15Ω定值電阻的探究后,應(yīng)該斷開(kāi)開(kāi)關(guān),更換20Ω的電阻再進(jìn)行探究;當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P移至最大阻值時(shí),恰能達(dá)到探究目的,此時(shí)定值電阻兩端電壓為2V,電流IR===0.1A;串聯(lián)電路中,電流處處相等。所以Ip=IR=0.1A;滑動(dòng)變阻器產(chǎn)生的熱量Q=Ip2Rpt=(0.1A)2×20Ω×10s=2J;故答案為:控制變量法;斷開(kāi)開(kāi)關(guān);2?!镜淅?】(2022?青島)小明做“探究電流和電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn),所用電源電壓為3V,三個(gè)定值電阻的阻值分別為5Ω、10Ω和20Ω,滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“20Ω2A”。(1)圖甲是小明連接的部分電路,請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,將電路連接完整。(2)先用5Ω的定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn),將滑動(dòng)變阻器的滑片P移至阻值最大處,閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)滑片P到合適位置,記錄電壓表和電流表的示數(shù),其中電流表示數(shù)如圖乙所示,電流大小為0.4A。(3)將5Ω的定值電阻依次更換為10Ω、20Ω繼續(xù)探究,均應(yīng)將滑片P向左移動(dòng),使電壓表示數(shù)仍為2V,并記錄數(shù)據(jù)。(4)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論,圖丙中能正確反映電流和電阻關(guān)系的圖象是右圖。【答案】(1)見(jiàn)上圖;(2)大;0.4;(3)左;2;(4)右圖?!窘獯稹拷猓海?)實(shí)驗(yàn)中,電源電壓為3V,所以電壓表選用0~3V的量程與電阻并聯(lián),電路圖如下所示:;(2)為了保護(hù)電路閉合開(kāi)關(guān)前滑片放在阻值最大處;圖乙中電流表選擇的是0~0.6A量程,分度值是0.02A,讀出電流表示數(shù)為0.4A;(3)定值電阻R兩端電壓為:U定=IR定=0.4A×5Ω=2V,即實(shí)驗(yàn)中控制電壓表的示數(shù)為2V;探究電流與電阻的關(guān)系時(shí),應(yīng)控制定值電阻兩端的電壓不變,根據(jù)串聯(lián)分壓原理知,當(dāng)定值電阻由5Ω變?yōu)?0Ω、20Ω時(shí),分得的電壓也變大,由串聯(lián)分壓特點(diǎn)知,需要增大滑動(dòng)變阻器分得的電壓,根據(jù)分壓原理知需要增大滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻,所以應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng),直到電壓表的示數(shù)為2V;(4)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論,在電壓一定時(shí),電流與電阻成反比,或電流與電阻的倒數(shù)成正比,故丙圖的右圖正確,左圖錯(cuò)誤。故答案為:(1)見(jiàn)上圖;(2)大;0.4;(3)左;2;(4)右圖??键c(diǎn)2歐姆定律【典例4】(2022?東營(yíng))如圖所示,電源電壓不變,閉合開(kāi)關(guān),當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P向左移動(dòng)時(shí),下列判斷正確的是()A.A示數(shù)變大,V1示數(shù)變小,V2示數(shù)不變 B.A示數(shù)變大,V1示數(shù)變小,V2示數(shù)變大 C.A示數(shù)變小,V1示數(shù)變大,V2示數(shù)變小 D.A示數(shù)變小,V1示數(shù)變小,V2示數(shù)變大【答案】C。【解答】解:由圖知,R1、R2串聯(lián),電流表測(cè)電路中的電流,電壓表V1測(cè)R2兩端的電壓,電壓表V2測(cè)R1兩端的電壓;當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P向左移動(dòng)時(shí),變阻器接入電路的電阻變大,電路中的總電阻變大,電源電壓不變,由可知,電路中的電流變小,即電流表A的示數(shù)變小;電路中電流變小,由U=IR可知,定值電阻R1兩端的電壓變小,即電壓表V2示數(shù)變??;電源電壓不變,因串聯(lián)電路中電源電壓等于各用電器兩端電壓之和,所以變阻器R2兩端的電壓變大,即電壓表V1示數(shù)變大;由此可知,ABD錯(cuò)誤,C正確。故選C?!镜淅?】(2022?張家界)如圖所示,電源電壓保持不變,R1=10Ω,當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S,滑動(dòng)變阻器滑片P從a端移到b端,兩電表示數(shù)變化關(guān)系用圖乙中線段AB表示,則電源電壓和滑動(dòng)變阻器的最大值分別為()A.6V20Ω B.4V20Ω C.6V10Ω D.4V10Ω【答案】A。【解答】解:當(dāng)滑片P在a端時(shí),滑動(dòng)變阻器接入的電阻最大,由圖乙可知,此時(shí)電壓表的示數(shù)為4V,電流表示數(shù)為0.2A,RP最大==,當(dāng)滑片P在b端時(shí),滑動(dòng)變阻器接入的電阻為0,此時(shí)電壓表的示數(shù)為0,電流表示數(shù)為0.6A,電源電壓:U=IbR1=0.6A×10Ω=6V。故選:A。【典例6】(2022?六盤(pán)水)如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,閉合開(kāi)關(guān)S,當(dāng)滑片P位于最右端時(shí),電流表的示數(shù)為I1;當(dāng)滑片P位于中點(diǎn)時(shí),電流表的示數(shù)為I2,電壓表的示數(shù)為7.2V。若I1:I2=5:8,則電源電壓為12V。【答案】12?!窘獯稹拷猓河蓤D可知,R1、R2串聯(lián),電壓表測(cè)量R2兩端的電壓;當(dāng)滑片P位于最右端時(shí),R2全部接入電路,此時(shí)電路中的總電阻R=R1+R2,根據(jù)歐姆定律可知,電流表的示數(shù)為I1==;當(dāng)滑片P位于中點(diǎn)時(shí),R2一半接入電路,此時(shí)電路中的總電阻R′=R1+R2,根據(jù)歐姆定律可知,電流表的示數(shù)為I2==;則===,解得:R2=3R1;此時(shí)R2兩端的電壓U2=7.2V,根據(jù)串聯(lián)分壓的特點(diǎn)可得===,則R1兩端的電壓U1=U2=×7.2V=4.8V;根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知,電源電壓U=U1+U2=4.8V+7.2V=12V。故答案為:12。【典例7】(2022?吉林)如圖是某款壓力秤的內(nèi)部電路圖。電源電壓U=6V,R0=5Ω,R為壓敏電阻,其阻值隨所受壓力變化情況如下表所示。開(kāi)關(guān)閉合后,當(dāng)壓力增大時(shí),電路中的電流將變大,當(dāng)壓力為40N時(shí),電壓表的示數(shù)為2V。F/N20406080100R/Ω1210864【答案】變大;2?!窘獯稹拷猓海?)由圖可知,該電路為R0和R的串聯(lián)電路,電壓表測(cè)R0兩端的電壓;由表可知,當(dāng)壓敏電阻R所受的壓力增大時(shí),其阻值會(huì)變小,根據(jù)公式I=得出電路中電流變大;(2)由表可知,當(dāng)F=40N時(shí),R=10Ω,R0=5Ω,電路中的電流I===0.4A,由串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知R0兩端的電壓為:U0=IR0=0.4A×5Ω=2V,故答案為:變大;2?!镜淅?】(2022?銅仁市)你知道串聯(lián)、并聯(lián)電路的特點(diǎn)嗎?請(qǐng)觀察如圖所示的電路:已知電源電壓恒定,電阻R1=10Ω,R3=30Ω。當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2斷開(kāi),S閉合,電流表的示數(shù)為0.3A;當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S1、S2均閉合,電流表的示數(shù)變化數(shù)值為0.2A。求:(1)電源電壓;(2)設(shè)電路中有兩個(gè)電阻被燒壞,只有一個(gè)電阻處于工作狀態(tài),且電流表示數(shù)不為零,請(qǐng)你分析并計(jì)算電路中電流的大小。【解答】解:(1)當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2斷開(kāi),S閉合時(shí),R1、R3串聯(lián),電流表測(cè)電路中的電流,由串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)和歐姆定律可知,電源電壓:U=I串(R1+R3)=0.3A×(10Ω+30Ω)=12V;(2)當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S1、S2均閉合,R2、R3并聯(lián),電流表測(cè)干路的電流,由串并聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知,此時(shí)電路中的總電阻變小,則電路中的電流變大,由題意可知,干路中的電流:I并=0.3A+0.2A=0.5A,由并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知,R2、R3兩端的電壓均等于電源電壓,此時(shí)通過(guò)R3的電流:I3===0.4A,由并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知,通過(guò)R2的電流:I2=I并﹣I3=0.5A﹣0.4A=0.1A,由歐姆定律可知,R2的阻值:R2===120Ω,由電路圖可知,當(dāng)S2均閉合時(shí),電阻R2、R3并聯(lián)后與電流表串聯(lián),題干要求電流表有示數(shù),因此電阻R2、R3中必須有一個(gè)電阻是完好的,再根據(jù)電路中有兩個(gè)電阻被燒壞可知,電阻R1是燒壞的,符合題目條件的電路有兩種情況:①電阻R1、R3燒壞,開(kāi)關(guān)S、S1、S2均閉合,此時(shí)電路為R2的簡(jiǎn)單電路,由歐姆定律可知,此時(shí)電路中電流:I===0.1A;②電阻R1、R2燒壞,開(kāi)關(guān)S、S1均閉合、S2閉合(或斷開(kāi)),此時(shí)電路為R3的簡(jiǎn)單電路,由歐姆定律可知,此時(shí)電路中電流:I'===0.4A;答:(1)電源電壓為12V;(2)①電阻R1、R3燒壞,開(kāi)關(guān)S、S1、S2均閉合,電路中電流為0.1A;②電阻R1、R2燒壞,開(kāi)關(guān)S、S1均閉合、S2閉合(或斷開(kāi)),電路中電流為0.4A??键c(diǎn)3電阻的測(cè)量【典例9】(2022秋?溫江區(qū)校級(jí)期中)用“伏安法測(cè)電阻”的實(shí)驗(yàn)中,丹丹分別選用定值電阻和小燈泡為測(cè)量對(duì)象,處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí),分別畫(huà)出了U﹣I的圖像,如圖所示。對(duì)于圖像的分析,以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.圖甲是定值電阻的U﹣I圖像,圖乙是小燈泡的U﹣I圖像 B.由圖像可知,通過(guò)定值電阻的電流和定值電阻兩端的電壓成正比 C.由圖乙及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知小燈泡的電阻隨燈絲溫度的增加而增大 D.應(yīng)該用多次測(cè)量的方法,計(jì)算小燈泡電阻的平均值,以減小誤差【答案】D?!窘獯稹拷猓篈、根據(jù)圖甲可知,電壓與電流成正比,因此該電阻為定值電阻,所以圖甲是定值電阻的U﹣I圖像,則圖乙是燈泡的U﹣I圖像,故A正確;B、由圖像甲可知,通過(guò)定值電阻的電流和定值電阻兩端的電壓成正比,故B正確;C、由乙圖可知,電流與電壓不成正比,如下所示,且電壓變化比電流變化快,由歐姆定律R=可知燈泡電阻逐漸增大,燈泡電壓和電流越大,根據(jù)P=UI可知燈的實(shí)際功率越大,燈絲的溫度越高,由此可知,小燈泡的電阻隨燈絲溫度的增加而增大,故C正確;D、燈泡的電阻隨溫度的變化而變化,不能取多次測(cè)量的平均值減小誤差,故D錯(cuò)誤。故選:D?!镜淅?0】(2021?淮南模擬)如圖所示,用伏安法測(cè)電阻時(shí),若考慮電壓表和電流表電阻的影響,則當(dāng)圖中Rx的值較?。ㄌ睢拜^大”或“較小”)時(shí),測(cè)量的誤差小些。【答案】較小?!窘獯稹坑蓤D可知,若考慮電壓表和電流表電阻的影響時(shí),電壓表測(cè)Rx兩端的電壓,即電壓表的測(cè)量值是準(zhǔn)確的,電流表測(cè)量的是通過(guò)Rx和電壓表的總電流,即電流表的示數(shù)為I=+,通過(guò)電壓表的電流一定,Rx越小,越接近電流表的示數(shù)。故答案為:較小?!镜淅?1】(2022?湘潭)用如圖所示的電路測(cè)量小燈泡的電阻,小燈泡的額定電壓為2.5V。(1)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,將圖1中的器材連接成完整電路;(2)連接電路后,閉合開(kāi)關(guān),燈泡不亮,電流表和電壓表都有較小的示數(shù),無(wú)論怎樣移動(dòng)滑片,燈泡都不發(fā)光,兩表示數(shù)均無(wú)變化,其原因可能是:C;A.燈泡短路B.燈泡斷路C.滑動(dòng)變阻器接的是下端兩接線柱(3)故障排除后,移動(dòng)滑片到某一位置,電壓表的示數(shù)如圖2所示,此時(shí)燈泡兩端的電壓為1.8V。要測(cè)量燈泡的額定電流,應(yīng)將圖1中滑動(dòng)變阻器的滑片向B(選填“A”或“B”)端移動(dòng),使電壓表的示數(shù)為2.5V;(4)移動(dòng)滑片,記下多組數(shù)據(jù),并繪制成圖3所示圖像,則燈泡正常發(fā)光時(shí)電阻為8.3Ω(結(jié)果保留一位小數(shù))。(5)用該燈泡和電壓表,測(cè)未知電阻Rx的阻值,電路圖如圖4。步驟如下:①只閉合S0、S1,移動(dòng)滑片,使電壓表示數(shù)為1V,由圖3可知燈泡的電流為0.2A,即為Rx的電流;②保持滑片位置不變,只閉合S0、S2,電壓表示數(shù)為2.6V,則此時(shí)Rx的兩端的電壓為1.6V;③Rx的阻值為8Ω?!敬鸢浮浚?)如圖所示;(2)C;(3)1.8;B;2.5;(4)8.3;(5)①0.2;②1.6;③8?!窘獯稹拷猓海?)伏安法測(cè)小燈泡電阻時(shí)需要調(diào)節(jié)小燈泡兩端的電壓,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器采用一上一下的連接方式,與燈泡串聯(lián)在電路中,故將滑動(dòng)變阻器上端任意一個(gè)接線柱與小燈泡的右端接線柱相連,如圖所示:;(2)連接電路后,閉合開(kāi)關(guān),小燈泡不亮,電流表、電壓表都有示數(shù),電路為通路,電路的電流較小,電路的電阻較大,無(wú)論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,燈泡都不發(fā)光,兩電表示數(shù)均無(wú)變化,則變阻器不能起到變阻的作用,產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是將變阻器下面兩個(gè)接線柱連入了電路中,故選C;(3)燈在額定電壓下的電流等于額定電流,圖2中電壓表選用小量程,分度值為0.1V,示數(shù)為1.8V,小于燈泡的額定電壓2.5V,應(yīng)增大燈泡兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,由分壓原理可知,應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻大小,故滑片向B移動(dòng),直到電壓表示數(shù)為燈泡的額定電壓2.5V;(4)根據(jù)圖3所示的小燈泡電流隨電壓變化的關(guān)系圖象知,燈在額定電壓2.5V時(shí)的電流為0.3A,此時(shí)燈泡的電阻:R==≈8.3Ω;(5)①只閉合S0、S1,小燈泡與未知電阻Rx串聯(lián),電壓表測(cè)小燈泡兩端的電壓,移動(dòng)滑片,使電壓表示數(shù)為1V,由圖3可知燈泡的電流為0.2A,由串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知,此時(shí)通過(guò)Rx的電流Ix=IL=0.2A;②保持滑片位置不變,只閉合S0、S2,小燈泡與未知電阻Rx串聯(lián),電壓表測(cè)小燈泡和未知電阻Rx兩端的總電壓,電壓表示數(shù)為2.6V,由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知,此時(shí)Rx的兩端的電壓為Ux=U﹣UL=2.6V﹣1V=1.6V;③因電路的連接關(guān)系沒(méi)有改變,各電阻的大小不變,通過(guò)未知電阻Rx的電流也不變,由歐姆定律可知Rx的阻值:Rx===8Ω。故答案為:(1)如圖所示;(2)C;(3)1.8;B;2.5;(4)8.3;(5)①0.2;②1.6;③8?!镜淅?2】(2022?宿遷)某物理實(shí)驗(yàn)小組正在使用“伏安法”測(cè)量未知電阻Rx阻值,實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示(電源電壓3V)。(1)請(qǐng)你用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,將圖甲中電路連接完整,導(dǎo)線不得交叉;閉合開(kāi)關(guān)S前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片移到最右端(選填“左”或“右”)。(2)閉合開(kāi)關(guān)后,發(fā)現(xiàn)電流表無(wú)示數(shù),電壓表有示數(shù)且示數(shù)接近3V,則電路故障原因可能是定值電阻Rx斷路。(3)排除故障后,當(dāng)滑片移到某一位置時(shí),電壓表示數(shù)為1.6V,電流表示數(shù)如圖乙所示,其讀數(shù)為0.16A,則未知電阻Rx=10Ω。接下來(lái)測(cè)量多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)算出Rx平均值,這是為了減小測(cè)量帶來(lái)的誤差。(4)利用圖甲實(shí)驗(yàn)器材還能完成下列探究實(shí)驗(yàn)A。(選填“A”或“B”)A.探究電流與電壓的關(guān)系B.探究電流與電阻的關(guān)系(5)實(shí)驗(yàn)中電流表突然損壞,小組同學(xué)經(jīng)過(guò)討論設(shè)計(jì)了一種實(shí)驗(yàn)方案,也可測(cè)出Rx阻值。電路如圖丙所示,電源電壓未知且恒定不變,a、b為滑動(dòng)變阻器左右兩個(gè)端點(diǎn),滑動(dòng)變阻器最大阻值為Rmax,請(qǐng)你把以下測(cè)量步驟補(bǔ)充完整。①閉合開(kāi)關(guān)S,滑片P移到a端時(shí),讀出電壓表示數(shù)為U1;②閉合開(kāi)關(guān)S,滑片P移到b端時(shí),讀出電壓表示數(shù)為U2;③待測(cè)電阻Rx=?Rmax。(用已知和測(cè)量出的物理量符號(hào)表示)【答案】(1)見(jiàn)解答圖;右;(2)定值電阻Rx斷路;(3)0.16;10;誤差;(4)A;(5)②滑片P移到b端時(shí);③?Rmax?!窘獯稹拷猓海?)由圖知電源電壓為3V,所以電壓表選用0~3V的量程與定值電阻并聯(lián),如下圖所示:為保護(hù)電路,實(shí)驗(yàn)前應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到阻值最大處,即最右端;(2)電流表無(wú)示數(shù)可能是電路斷路;電壓表示數(shù)接近3V,等于電源電壓,說(shuō)明電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)與電源兩端相連,所以故障為定值電阻Rx斷路;(3)由圖乙可知,電流表的量程為0~0.6A,分度值為0.02A,電流為0.16A,由歐姆定律I=得未知電阻:Rx===10Ω;實(shí)驗(yàn)中,多次測(cè)量求平均值可以減小誤差;(4)根據(jù)控制變量法可知利用本實(shí)驗(yàn)器材還能完成探究電流與電壓的關(guān)系,故選:A;(5)①閉合開(kāi)關(guān)S,滑片P移到a端時(shí),讀出電壓表示數(shù)為U1;②閉合開(kāi)關(guān)S,滑片P移到b端時(shí),讀出電壓表示數(shù)為U2;③在①中,電壓表測(cè)電源電壓U1;在②中,變阻器的最大電阻與定值電阻串聯(lián),由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,變阻器的電壓為:U滑=U1﹣U2,由歐姆定律,電路中的電流:I==,根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律和歐姆定律得待測(cè)電阻:Rx===?Rmax。故答案為:(1)見(jiàn)解答圖;右;(2)定值電阻Rx斷路;(3)0.16;10;誤差;(4)A;(5)②滑片P移到b端時(shí);③?Rmax??键c(diǎn)4歐姆定律在串并聯(lián)電路中的應(yīng)用【典例13】(2022?日照)小明按如圖連接實(shí)物電路,閉合開(kāi)關(guān),小燈泡不亮,經(jīng)老師研判,告訴小明電路在a、b之間發(fā)生了斷路。小明設(shè)計(jì)了如下三種方法進(jìn)一步判斷:①斷開(kāi)開(kāi)關(guān),將電壓表接在a、b兩點(diǎn),閉合開(kāi)關(guān),電壓表有示數(shù)說(shuō)明a、b之間斷路。②斷開(kāi)開(kāi)關(guān),將電流表接在a、b兩點(diǎn),閉合開(kāi)關(guān),電流表有示數(shù)說(shuō)明a、b之間斷路。③斷開(kāi)開(kāi)關(guān),將與L相同的完好小燈泡接在a、b兩點(diǎn),閉合開(kāi)關(guān),小燈泡發(fā)光說(shuō)明a、b之間斷路。其中可行的方法是()A.①②③ B.①② C.①③ D.②③【答案】C?!窘獯稹拷猓焊鶕?jù)題意可知,電路在a、b之間發(fā)生了斷路;①斷開(kāi)開(kāi)關(guān),將電壓表接在a、b兩點(diǎn),閉合開(kāi)關(guān),電壓表有示數(shù),這說(shuō)明電壓表與電源之間是接通的(即a到正極、b到負(fù)極間的電路都是完好的),所以a、b之間斷路,故方法①可行。②斷開(kāi)開(kāi)關(guān),將電流表接在a、b兩點(diǎn),閉合開(kāi)關(guān),若a到正極、b到負(fù)極間的電路是完好的,此時(shí)會(huì)造成電源短路,故方法②不可行。③斷開(kāi)開(kāi)關(guān),將與L相同的完好小燈泡接在a、b兩點(diǎn),閉合開(kāi)關(guān),小燈泡發(fā)光,這說(shuō)明a到正極、b到負(fù)極間的電路都是完好的,所以故障是a、b之間斷路,故方法③可行。故選:C。【典例14】(2022?新泰市一模)如圖所示是學(xué)校門(mén)口的智能門(mén)禁系統(tǒng)的電路圖。只有本校師生靠近時(shí)S1才閉合,靠近的人體溫正常時(shí)S2閉合。S1和S2同時(shí)閉合時(shí),電動(dòng)機(jī)工作,開(kāi)門(mén)放行,同時(shí)揚(yáng)聲器會(huì)發(fā)出“體溫正?!钡穆曇?。若揚(yáng)聲器損壞,電動(dòng)機(jī)仍然可以單獨(dú)工作將門(mén)打開(kāi)。以下電路的設(shè)計(jì)符合要求的是()A.B.C.D.【答案】A?!窘獯稹拷猓河深}知,只有當(dāng)來(lái)訪人員為本校師生時(shí)S1才閉合,只有當(dāng)來(lái)訪人員體溫正常時(shí)S2閉合,兩開(kāi)關(guān)都閉合,電動(dòng)機(jī)和揚(yáng)聲器才工作,說(shuō)明兩開(kāi)關(guān)相互影響,即兩開(kāi)關(guān)串聯(lián);若揚(yáng)聲器損壞,電動(dòng)機(jī)仍然可以單獨(dú)工作將門(mén)打開(kāi),說(shuō)明揚(yáng)聲器與電動(dòng)機(jī)間互不影響,即兩者并聯(lián)。所以電動(dòng)機(jī)與揚(yáng)聲器并聯(lián)再與兩個(gè)開(kāi)關(guān)串聯(lián),由各選項(xiàng)圖知,BCD錯(cuò)誤,A正確。故選:A?!镜淅?5】(2021?常德)如圖所示,電源電壓為4.5V,電流表量程為“0~0.6A”,滑動(dòng)變阻器R規(guī)格為“10Ω,1A”,小燈泡L標(biāo)有“2.5V1.25W”(不考慮溫度對(duì)燈絲電阻的影響)。閉合開(kāi)關(guān)S后,燈L不發(fā)光,電壓表有示數(shù),電流表無(wú)示數(shù)。經(jīng)檢查,故障出現(xiàn)在R上,則R斷路(選填“斷路”或“短路”)。排除故障后,在保證電路各元件安全的情況下,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,電流表的示數(shù)變化范圍是0.3A~0.5A?!敬鸢浮繑嗦?;0.3A~0.5A?!窘獯稹拷猓海?)電流表無(wú)示數(shù),說(shuō)明無(wú)電流,故障類(lèi)型為斷路,電壓表有示數(shù),說(shuō)明電壓表到電源為通路,故確定為R斷路;(2)電流表的量程為0﹣0.6A,燈泡正常工作時(shí)的電流:IL===0.5A,燈泡的電阻:RL===5Ω,當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí),電路中的電流最小,電壓表的示數(shù)最大,因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,所以電路中的最小電流I?。剑剑?.3A,所以,電流表示數(shù)變化范圍是0.3A~0.5A。故答案為:斷路;0.3A~0.5A。鞏固訓(xùn)練一、選擇題。1.(2022?武漢模擬)在探究電阻一定時(shí)電流與電壓關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)連接的電路如圖所示,電源電壓保持3V不變。閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表。下列說(shuō)法正確的是()實(shí)驗(yàn)序號(hào)12345電壓U/V0.60.91.21.51.8電流I/A0.150.280.300.380.45A.多次實(shí)驗(yàn)的目的是減小誤差 B.第4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是錯(cuò)誤的 C.選用的滑動(dòng)變阻器的規(guī)格可能是“20Ω2A” D.該實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是:電阻一定時(shí),導(dǎo)體兩端的電壓與通過(guò)導(dǎo)體的電流成正比【答案】C。【解答】解:A、在探究電阻一定時(shí)電流與電壓關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,為得出普遍性的規(guī)律要多次測(cè)量,故A錯(cuò)誤;B、在探究電阻一定時(shí)電流與電壓關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,需控制電阻不變,由R=可知,當(dāng)U1=0.6V,I1=0.15A時(shí),R1===4Ω;當(dāng)U4=1.5V,I1=0.38A時(shí),R4==≈3.9Ω,在誤差允許的范圍內(nèi),第4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是正確的,故B錯(cuò)誤;C、由表中第1組數(shù)據(jù),根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律和歐姆定律,變阻器連入電路中的電阻:R滑===16Ω<20Ω.故選用的滑動(dòng)變阻器的規(guī)格可能是“20Ω2A”,故C正確;D、由圖像可知,電阻一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比,而電壓由電源提供,與電流無(wú)關(guān),不能說(shuō)電壓與電流成正比,故D錯(cuò)誤。故選:C。2.(2022?安順)圖甲是一種測(cè)溫電路,溫度表由量程為3V的電壓表改裝而成,電源電壓U恒為6V,R的阻值為40Ω,熱敏電阻的阻值Rt隨溫度t變化的關(guān)系如圖乙所示。則()A.電路可測(cè)量的最高溫度為50℃ B.溫度表的10℃應(yīng)標(biāo)在電壓表1V刻度處 C.若將U增大3V,R增大60Ω,電路可測(cè)量的最高溫度將增大 D.若僅將U減小,電路可測(cè)量的最高溫度將減小【答案】C。【解答】解:A、由圖甲可知R和Rt串聯(lián),溫度表并聯(lián)在Rt兩端,由串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可知電阻越大,其兩端電壓越大,已知電壓表(溫度表)的最大量程為3V,即Rt兩端的電壓最大為Ut大=3V,由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知R兩端的最小電壓:UR?。経﹣Ut大=6V﹣3V=3V;此時(shí)電路中的最小電流:I小===,則Rt的最大阻值為:Rt===40Ω,由圖乙可知此時(shí)測(cè)得最高溫度為30℃;故A錯(cuò)誤;B、由圖乙可知,當(dāng)溫度為10℃時(shí),Rt′=20Ω,由串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知總電阻:R總=R+Rt′=40Ω+20Ω=60Ω,電路中的電流:I===0.1A,則Rt兩端的電壓:Ut=IRt′=0.1A×20Ω=2V,故B錯(cuò)誤;C、若U增大3V,即U′=3V+6V=9V;R增大60Ω,即R′=60Ω+40Ω=100Ω;此時(shí)R兩端的最小電壓:UR小′=U′﹣Ut大=9V﹣3V=6V,此時(shí)電路中的最小電流:I小′===0.06A,則Rt的最大阻值:Rt′===50Ω,此時(shí)可測(cè)最高溫為50℃,大于30℃,故C正確;D、若僅將U減小,則R兩端的最小電壓也減小,由歐姆定律可知電路中的最小電流也減小,則由R=可知Rt的最大值增加,由圖乙可知,測(cè)得的最高溫增加,故D錯(cuò)誤。故選:C。3.(2022?青島)如圖所示的電路中,電源電壓U保持不變,定值電阻R1>R2,閉合開(kāi)關(guān)S,通過(guò)電阻R1、R2和干路的電流分別是I1、I2和I;R1、R2兩端的電壓分別是U1、U2。下列判斷正確的是()A.I1>I2 B.I=I1+I2 C.U1>U2 D.U=U1+U2【答案】B?!窘獯稹拷猓篊D、閉合開(kāi)關(guān)S,該電路為并聯(lián)電路,并聯(lián)電路中各個(gè)支路兩端電壓與電源電壓相等,即U1=U2,故C、D錯(cuò)誤。A、由I=可知,電壓一定,R1>R2,則I1<I2,故A錯(cuò)誤;B、并聯(lián)電路干路中的電流等于各支路電流之和,即I=I1+I2,故B正確。故選:B。4.(2022?濱??h二模)為測(cè)量額定電流為0.4A的小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻,小明同學(xué)找來(lái)兩個(gè)阻值范圍均為(0~999.9Ω)的電阻箱、兩只開(kāi)關(guān),一只電流表、電壓未知的電源及導(dǎo)線若干,設(shè)計(jì)成如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路。下列方案中,不能完成測(cè)量的是()A.將R1換成導(dǎo)線 B.將R2換成導(dǎo)線 C.在實(shí)驗(yàn)操作時(shí),先閉合的開(kāi)關(guān)是S1 D.在實(shí)驗(yàn)操作時(shí),先閉合的開(kāi)關(guān)是S2【答案】B。【解答】解:A、R1與小燈泡并聯(lián),互不影響,所以將R1換成導(dǎo)線,可以通過(guò)電流表和R2的阻值計(jì)算電壓,所以不影響小燈泡電阻的測(cè)量,故A錯(cuò)誤;B、R2與小燈泡串聯(lián),實(shí)驗(yàn)時(shí)通過(guò)調(diào)整R2的阻值,改變小燈泡兩端的電壓,將R2換成導(dǎo)線不能完成實(shí)驗(yàn),故B正確;CD、實(shí)驗(yàn)時(shí),閉合兩開(kāi)關(guān),通過(guò)R1所在電路計(jì)算小燈泡兩端的電壓,通過(guò)R2所在電路計(jì)算流過(guò)小燈泡的電流,閉合開(kāi)關(guān)的先后順序?qū)?shí)驗(yàn)沒(méi)有影響,故CD錯(cuò)誤。故選:B。5.(2022?東營(yíng))如圖所示,閉合開(kāi)關(guān),燈L1、L2均不亮,小華用電壓表去判斷電路故障,當(dāng)他將電壓表接在L1兩端時(shí),電壓表無(wú)示數(shù);當(dāng)他將電壓表接在L2兩端時(shí),電壓表有示數(shù),由此可以判斷()A.燈L1斷路 B.燈L2斷路 C.燈L1短路 D.燈L2短路【答案】B。【解答】解:A、如果燈L1斷路,L2不能發(fā)光,電壓表接在L1兩端時(shí),相當(dāng)于與其它部分串聯(lián),所以有示數(shù)為電源電壓。此選項(xiàng)不符合題意;B、如果燈L2斷路,L1不能發(fā)光,電壓表接在L1兩端時(shí),處于斷路狀態(tài)無(wú)示數(shù)。此選項(xiàng)符合題意;C、如果燈L1短路,L2會(huì)發(fā)光。此選項(xiàng)不符合題意;D、如果燈L2短路,L1會(huì)發(fā)光。此選項(xiàng)不符合題意。故選:B。6.(2022?泰安)如圖所示電路中,電源電壓恒定。閉合開(kāi)關(guān),電路正常工作一段時(shí)間后,燈泡L突然熄滅,電路中只有兩個(gè)電表有示數(shù)。電阻R或燈泡L僅有一個(gè)出現(xiàn)了故障,其它元件均完好。下列說(shuō)法中()①可能燈泡L斷路②可能燈泡L短路③可能電阻R斷路④可能電阻R短路A.只有①②正確 B.只有③④正確 C.只有②④正確 D.只有①③正確【答案】A。【解答】解:電路正常工作時(shí),R與燈泡L串聯(lián),電流表測(cè)量電路中的電流,電壓表V測(cè)電源兩端的電壓,電壓表V1測(cè)L兩端的電壓;①若燈泡L斷路,電路中無(wú)電流,電流表示數(shù)變?yōu)?,此時(shí)兩個(gè)電壓表測(cè)量的都是電源電壓,有示數(shù),故①正確;②若燈泡L短路,電路是通路,電路中有電流,電流表有示數(shù);根據(jù)U=IR可知,電壓表V1示數(shù)為0;電壓表V測(cè)電源兩端的電壓,有示數(shù),故②正確;③若電阻R斷路,電路中無(wú)電流,電流表示數(shù)變?yōu)?;電壓表V1與電源兩極之間是斷開(kāi)的,無(wú)示數(shù),電壓表V測(cè)電源兩端的電壓,有示數(shù),故③錯(cuò)誤;④若電阻R短路,電路是通路,電路中有電流,電流表有示數(shù);此時(shí)兩個(gè)電壓表測(cè)量的都是電源電壓,有示數(shù),故④錯(cuò)誤。故選:A。二、填空題。7.(2022?淮陰區(qū)模擬)如圖所示,圖甲是小明“探究通過(guò)導(dǎo)體的電流與電阻關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)電路(電源電壓保持不變),圖乙是依據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的電流I隨電阻R變化的圖像。實(shí)驗(yàn)中,小明先將10Ω的定值電阻接入電路,正確操作后記錄數(shù)據(jù)。小明接下來(lái)的操作是:斷開(kāi)開(kāi)關(guān),將10Ω的定值電阻更換為15Ω的定值電阻,然后閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑片P,使電壓表的示為3V,讀出此時(shí)電流表的示數(shù)。小華認(rèn)為根據(jù)小明的實(shí)驗(yàn)操作有不當(dāng)之處,你覺(jué)得小明的不當(dāng)之處是:閉合開(kāi)關(guān)前,沒(méi)有將滑動(dòng)變阻器調(diào)到電阻最大位置?!敬鸢浮?;閉合開(kāi)關(guān)前,沒(méi)有將滑動(dòng)變阻器調(diào)到電阻最大位置?!窘獯稹拷猓河蓤D乙可知,當(dāng)電阻為10Ω時(shí),通過(guò)定值電阻電流為0.3A,則U=IR=0.3A×10Ω=3V,由于本實(shí)驗(yàn)需要空控制定值電阻兩端電壓不變,所以將10Ω的定值電阻更換為15Ω的定值電阻,然后閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑片P,使電壓表的示仍然為3V;更換不同阻值的定值電阻之后,閉合開(kāi)關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器調(diào)滑片到電阻最大位置。故答案為:3;閉合開(kāi)關(guān)前,沒(méi)有將滑動(dòng)變阻器調(diào)到電阻最大位置。8.(2022?盤(pán)錦)如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,燈L1標(biāo)有“3V1.2W”、燈L2標(biāo)有“3V0.9W”字樣。先只閉合開(kāi)關(guān)S1,燈L1正常發(fā)光;再閉合開(kāi)關(guān)S2,電壓表示數(shù)不變(選填“變大”“變小”或“不變”),電流表應(yīng)選擇0~3A(選填“0~0.6A”或“0~3A”)的量程?!敬鸢浮坎蛔?;0~3A。【解答】解:由燈泡規(guī)格可知兩燈泡的額定電壓都為3V,由圖知先只閉合開(kāi)關(guān)S1,燈L1正常發(fā)光,電路是燈泡L1的基本電路,燈泡正常發(fā)光則電源電壓等于燈泡L1的額定電壓3V,再閉合開(kāi)關(guān)S2,兩只燈泡并聯(lián),電流表測(cè)干路電流,電壓表測(cè)燈泡L1兩端的電壓,并聯(lián)電路各支路兩端電壓相等,所以燈泡兩端的電壓仍為電源電壓3V不變,此時(shí)兩燈泡兩端的電壓都為額定電壓,則通過(guò)燈泡L1的電流:I1===0.4A,通過(guò)燈泡L2的電流:I2===0.3A,并聯(lián)電路干路電流等于各支路電流之和:此時(shí)通過(guò)干路的電流:I=I1+I2=0.4A+0.3A=0.7A,所以電流表選擇0~3A的量程接入電路。故答案為:不變;0~3A。9.(2022?襄陽(yáng))如圖所示電路,兩燈泡的連接方式為串聯(lián)。閉合開(kāi)關(guān)后,兩燈均不發(fā)光,先檢查導(dǎo)線連接情況,發(fā)現(xiàn)完好,再把電壓表接在L1兩端時(shí)有示數(shù),接在L2兩端時(shí)無(wú)示數(shù),則電路故障原因是燈泡L1斷路了?!敬鸢浮看?;燈泡L1斷路了?!窘獯稹拷猓洪_(kāi)關(guān)閉合后,電流只有一條路徑,因此兩燈泡的連接方式是串聯(lián);電壓表接在L1兩端時(shí)電壓表有示數(shù),說(shuō)明有微弱的電流通過(guò)電壓表,說(shuō)明L2一定是通路,這樣電流經(jīng)過(guò)電壓表再經(jīng)過(guò)L2和開(kāi)關(guān)形成一個(gè)閉合回路。因?yàn)長(zhǎng)1是斷路的,所以電壓表并聯(lián)在L2兩端也不會(huì)有電流通過(guò)電壓表,因?yàn)楝F(xiàn)在電路不是一個(gè)閉合回路。故答案為:串;燈泡L1斷路了。10.(2022?上海模擬)如圖所示的電路中,電源電壓保持不變。電鍵S閉合后,電壓表V示數(shù)為零,已知電阻R1、R2中僅有一個(gè)出現(xiàn)了故障。①電路中的故障可能是R1短路或R2斷路;②能進(jìn)一步確定電路故障的操作是用一個(gè)完好的燈泡和電流表串聯(lián)后替換電阻R1,若電流表有示數(shù),則故障是R1短路,若電流表無(wú)示數(shù),則故障是R2斷路?!敬鸢浮竣賀1短路或R2斷路;②用一個(gè)完好的燈泡替換電阻R1,若燈泡發(fā)光,則故障是R1短路,若燈泡不發(fā)光,則故障是R2斷路?!窘獯稹拷猓海?)根據(jù)電路圖可知,兩個(gè)電阻串聯(lián)、電壓表V測(cè)量電阻R1的是兩端的電壓,電壓表無(wú)示數(shù),說(shuō)明電路中出現(xiàn)了斷路或短路;當(dāng)電阻R1出現(xiàn)短路時(shí),電壓表V與一段導(dǎo)線并聯(lián),沒(méi)有示數(shù);當(dāng)電阻R2斷路時(shí),電壓表與電源的兩極不相連,電壓表沒(méi)有示數(shù);所以故障原因?yàn)椋篟1短路或R2斷路;(2)若用一個(gè)完好的燈泡和電流表串聯(lián)后替換電阻R1,若電流表有示數(shù),則故障是R1短路,若電流表無(wú)示數(shù),則故障是R2斷路。故答案為:①R1短路或R2斷路;②用一個(gè)完好的燈泡替換電阻R1,若燈泡發(fā)光,則故障是R1短路,若燈泡不發(fā)光,則故障是R2斷路。三、實(shí)驗(yàn)探究題。11.(2022?株洲)用圖甲所示的電路探究“電流與電阻的關(guān)系”,電源為兩節(jié)干電池,實(shí)驗(yàn)室提供了阻值分別為30Ω、15Ω、10Ω、7.5Ω的電阻各一個(gè)。實(shí)驗(yàn)次數(shù)1234電阻R/Ω3015107.5電流I/A0.080.160.24(1)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,在圖甲中請(qǐng)將實(shí)驗(yàn)電路連接完整。(要求滑片向右移,電流表示數(shù)變大)(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),從大到小依次更換不同的定值電阻,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,保證電阻兩端電壓不變,分別記錄每次電阻R和電流表示數(shù)I,數(shù)據(jù)如上表,其中第4次實(shí)驗(yàn)的電流表示數(shù)如圖乙所示,讀數(shù)為0.32A;電壓表示數(shù)應(yīng)為2.4V。(3)在現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)器材不變的條件下,某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)還獲得一組“5Ω,0.48A”的數(shù)據(jù),請(qǐng)寫(xiě)出他所使用的方法15Ω與7.5Ω并聯(lián)得到等效電阻5Ω,并向右端移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,使電壓表的示數(shù)為2.4V?!敬鸢浮浚?)見(jiàn)解答圖;(2)0.32;2.4;(3)15Ω與7.5Ω并聯(lián)得到等效電阻5Ω,并向右端移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,使電壓表的示數(shù)為2.4V?!窘獯稹拷猓海?)電源為兩節(jié)干電池,電壓為3V,故電壓表應(yīng)選用小量程并聯(lián)在電阻兩端;變阻器滑片向右移,電流表示數(shù)變大,說(shuō)明電路中電阻阻值變小,變阻器應(yīng)選用右下接線柱與開(kāi)關(guān)串聯(lián)接入電路中,如下圖所示:;(2)其中第4次實(shí)驗(yàn)的電流表示數(shù)如圖乙所示,電流表選用小量程,分度值0.02A,其示數(shù)為0.32A;由表中數(shù)據(jù)可知,第4次實(shí)驗(yàn)時(shí),電阻阻值為7.5Ω,則電壓表示數(shù)為:U=IR=0.32A×7.5Ω=2.4V;(3)根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知,將15Ω與7.5Ω并聯(lián)得到等效電阻5Ω,電阻減小,其分得的電壓減?。惶骄侩娏髋c電阻的實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制電壓不變,即應(yīng)保持電阻兩端的電壓不變,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器分得的電壓,由分壓原理,應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻,所以滑片應(yīng)向右端移動(dòng),使電壓表的示數(shù)為2.4V。故答案為:(1)見(jiàn)解答圖;(2)0.32;2.4;(3)15Ω與7.5Ω并聯(lián)得到等效電阻5Ω,并向右端移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,使電壓表的示數(shù)為2.4V。12.(2022?鄂州)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新小組探究電流與電壓的關(guān)系,實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示。電源電壓恒為6V,定值電阻R=10Ω,滑動(dòng)變阻器的規(guī)格是“50Ω1A”。(1)請(qǐng)根據(jù)電路圖,用筆畫(huà)線表示導(dǎo)線,連接圖乙所示的實(shí)物電路,要求滑片向左滑時(shí),電流表示數(shù)變大。(2)連接好電路后,閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎樣移動(dòng)滑片,電壓表的示數(shù)約為6V且保持不變,電流表的示數(shù)幾乎為零,則電路的故障可能是B。A.滑動(dòng)變阻器短路B.定值電阻斷路C.定值電阻短路(3)排除故障后,多次改變定值電阻兩端的電壓(每次正確選擇電壓表的量程),測(cè)出每次對(duì)應(yīng)的電流值,并將測(cè)得的數(shù)據(jù)記錄在表格中
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