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文檔簡介
專題14歐姆定律及其應(yīng)用
中考新趨勢]
【中考新考法】
(2024?江蘇無錫)小紅測量長度為1m的鑲銘絲、銅絲的電阻,器材有:電源、開關(guān)、滑
動變阻器、電流表、電壓表、電阻箱(0?9999.9。),長度為40cm的導(dǎo)線若干。
(1)①用如圖甲所示的電路測量鑲銘絲的電阻,請用筆畫線代替導(dǎo)線,將電路連接完整
②閉合開關(guān)前,將滑動變阻器的滑片P置于(選填"A”或"B”)端;
③正確連接電路后,閉合開關(guān),移動滑片P,讀出電壓表的示數(shù)U和電流表的示數(shù)/,記錄
在表格中。當(dāng)電壓表示數(shù)為2V時,電流表示數(shù)如圖乙所示為A,則銀銘絲的電阻為
。,分析數(shù)據(jù)可得:當(dāng)導(dǎo)體的電阻一定時,=
實驗序號UNI/A
①10.2
②1.50.3
③2
④2.50.5
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RR
丙
(2)小紅用連接完整的圖甲電路測量銅絲電阻時,發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)始終很小,于是按照圖
丙的電路圖重新連接電路,R為銅絲,飛為電阻箱,電源電壓不變,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)電阻
箱接入電路的阻值,當(dāng)阻值為0.9。時,電壓表示數(shù)為IV;當(dāng)阻值為0.2。時,電壓表示數(shù)
為2V。則銅絲電阻為Q,電源電壓為V。
銀銘
銅
②.B③.0.4@.5⑤.
見解析⑥.0.5⑦.2.8
【解析】
(1)①[1]電源由兩節(jié)干電池組成,電源電壓是3V,電壓表選擇0~3V的量程,電壓表和保
銘絲并聯(lián),如圖所示:
保銘
銅
②⑵為了保護(hù)電路,閉合開關(guān)前,將滑動變阻器的滑片P置于阻值最大處,即2端。
③[3][4]由圖乙可知,電流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,電流表的示數(shù)是0.4A,保
銘絲的電阻為
[5]由表中數(shù)據(jù)可知,電壓增大幾倍,對應(yīng)的電流也增大幾倍,可以得到當(dāng)導(dǎo)體的電阻一定
時,電流和電壓成正比。
(2)[6]當(dāng)阻值為0.9。時,電壓表示數(shù)為IV,由歐姆定律得到
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---R=1V①
R+0.9O
當(dāng)阻值為0.2C時,電壓表示數(shù)為2V,由歐姆定律得到
裊R=2V
---R=2V②
R+0.2C1
由①和②得到
R=0.5Q,U=2.8V
考點1電流與電壓和電阻的關(guān)系
1.(2024?江蘇無錫)用如圖所示的電路探究通過導(dǎo)體的電流與電阻的關(guān)系。器材有:干
電池2節(jié)(每節(jié)1.5V,串聯(lián)使用),開關(guān)、滑動變阻器(20。2A)、電壓表、電流表各一個,
阻值為5。、10。、15。、20。的定值電阻各一個,導(dǎo)線若干,連接好電路,設(shè)定加在電阻兩
端的電壓為1.2V進(jìn)行探究,發(fā)現(xiàn)在獲得兩組數(shù)據(jù)后無法再進(jìn)行實驗,為了繼續(xù)使用前面兩
組數(shù)據(jù),利用現(xiàn)有器材完成探究,下列方案中可行的是()
①用1節(jié)干電池作為電源
②將設(shè)定加在電阻兩端的電壓調(diào)整為2V
③將5Q的電阻串聯(lián)在開關(guān)和滑動變阻器之間
④將10。的電阻串聯(lián)在開關(guān)和滑動變阻器之間
A.只有①②B.只有①④C.只有③④D,只有
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①③④
【答案】B
【解析】
由圖得,定值電阻R與變阻器串聯(lián),電壓表測量定值電阻R的電壓,電流表測量電路電流。
電源電壓由2節(jié)干電池組成,定值電阻的電壓為1.2V,變阻器的電壓為
4=U—4=3V—1.2V=1.8V
由串聯(lián)電路電流特點與歐姆定律得
RP:R=UP:UR=1.8V:1.2V=3:2
當(dāng)變阻器接入電路中電阻最大為20。時,定值電阻接入電阻最大為
2240
R=-P=—x20Q=——。士13Q
max3imax33
則15。、20。的定值電阻無法完成實驗。
①若用1節(jié)干電池作為電源,則變阻器的電壓為
Up'=U'-UR=1.5V-1.2V=0.3V
由串聯(lián)電路電流特點與歐姆定律得
Rp:R=%億=0.3V:1.2V=l:4
當(dāng)定值電阻接入電路中電阻最大為20。時,變阻器需要接入電路中電阻為
Rp=—R=—x20。=5。
「44
故改用1節(jié)干電池作為電源可以完成實驗,故①符合題意;
②為了繼續(xù)使用前面兩組數(shù)據(jù),實驗中要控制定值電阻的電壓不變,則不能將設(shè)定加在電阻
兩端的電壓調(diào)整為2V,故②不符合題意;
③④當(dāng)定值電阻接入電路中電阻最大為20。時,變阻器接入電阻最大為
33
義。=。
Rrma'x=—&mdxJ=7^—2030
則應(yīng)在電路中串聯(lián)一個電阻,電阻的阻值最小為
%甲=RprmITaldAx"pmrmadxx=30Q-20Q=10Q
故③不符合題意,④符合題意,故ACD不符合題意,B符合題意。
故選B。
2.(2024?天津)在“探究電阻一定時電流與電壓關(guān)系”的實驗中:
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(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線將圖中的電路連接完整;
(2)在某次實驗時兩電表的示數(shù)如圖所示,電壓表的示數(shù)為V,電流表的示數(shù)為
_________A;
>-0.6<3
(3)根據(jù)兩個小組的實驗數(shù)據(jù),畫出了定值電阻凡與&的電流/與電壓U關(guān)系圖像,如
%(選填“大于”“小于”或“等于”)。
【答案】②.2.6③.0.26
④.小于
【解析】
<1)口]將定值電阻與滑動變阻器串聯(lián),滑動變阻器接一個上接線柱和一個下接線柱接入電
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路,如下圖所示:
(2)[2][3]電壓表的示數(shù)如圖所示,電壓表選用小量程,分度值為0.1V,電壓為2.6V。電
流表的示數(shù)如圖所示,電流表選用小量程,分度值為0.02A,電流為0.26A。
(3)⑷當(dāng)電壓相同時,R中電流大于心中電路,據(jù)歐姆定律
R4
I
得凡小于凡。
3.(2024?甘肅武威)在“探究電流與電阻的關(guān)系”的實驗中,小明使用阻值為
5QJOQJ5Q>2OQ>25Q的定值電阻各一個,電壓為6V的電源等器材進(jìn)行探究。
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1JZZIZZC
0510152025R/Q
(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線將甲圖電路連接完整_______(要求:滑片尸向右移動時電路中
電流變大);
(2)正確連接并規(guī)范操作后,閉合開關(guān),兩電表均無示數(shù)。為了檢查電路故障,小華將電
壓表接在滑動變阻器兩端時無示數(shù),接在開關(guān)兩端時有示數(shù),則電路的故障是
(選填“A"、"B”或"C”);
A.開關(guān)斷路B.滑動變阻器斷路C.定值電阻斷路
(3)圖乙是改正故障后根據(jù)測得的實驗數(shù)據(jù)繪制的電流/隨電阻R變化的圖像,由圖像可
知R兩端的電壓為V;當(dāng)R的電阻由5Q更換為10。時,閉合開關(guān)后,應(yīng)該將
滑動變阻器的滑片尸向端(選填“左”或“右”)滑動;要完成該實驗滑動變
阻器的最大阻值至少是Q;由圖像得到實驗結(jié)論為:當(dāng)___________一定時,導(dǎo)
體中的電流與導(dǎo)體的電阻成;
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(4)同組的珊珊同學(xué)用未知電阻替換電阻R,移動變阻器的滑片尸至某一位置,此時電壓
表示數(shù)為1.5V,如圖丙所示電流表示數(shù)為A,該電阻的阻值為。o
【答案】左⑤.50
⑥.電壓⑦.反比⑧.0.3⑨.5
【解析】
(1)[1]滑動變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中,滑片P向右移動時電路中電流變大,
說明接入電路中的電阻變小,即右下方接線柱必須接入電路中,定值電阻與滑動變阻器串聯(lián)
連接,實物電路圖如圖所示:
甲
(2)[2]正確連接并規(guī)范操作后,閉合開關(guān),兩電表均無示數(shù),說明電路斷路。將電壓表接
在滑動變阻器兩端時無示數(shù),說明滑動變阻器之外斷路,接在開關(guān)兩端時有示數(shù),說明電壓
表與電源之間是通路,故電路故障開關(guān)斷路。
故選Ao
(3)[3]由圖象可知,當(dāng)R=5。時,電路中電流Z=0.4A,定值電阻兩端的電壓
UK=/R=0.4Ax5Q=2V
[4]當(dāng)R的電阻由5。更換為10。時,電阻變大,分壓增多,電壓表示數(shù)增大,根據(jù)控制變
量法可知在探究電流與電阻的實驗中應(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)增大滑動變阻器分得的電壓,由分壓原理,應(yīng)增大滑動變阻器連
入電路中的電阻,所以滑片應(yīng)向左端移動,使電壓表的示數(shù)為2V。
[5]因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以,滑動變阻器兩端的電壓
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u淆=U—UR=6V—2V=4V
當(dāng)定值電阻的阻值為25c時,滑動變阻器接入電路中的電阻最大,此時電路中的電流
/-8A
此時滑動變阻器接入電路中的阻值
4V
=50。
0.08A
即滑動變阻器的阻值至少為50Q;
⑹⑺如圖丙的圖像所示,導(dǎo)體兩端電壓一定時,此時導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻的乘積是
一個定值,故當(dāng)導(dǎo)體兩端電壓一定時,導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比。
(4)網(wǎng)由丙圖可知,電流表的量程為0?0.6A,分度值為0.02A,示數(shù)為0.3A。
[9]未知電阻的阻值
(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線將圖乙電路連接完整,要求滑動變阻器滑片向左移動時電流表示
數(shù)變大;
(2)連接電路時,開關(guān)應(yīng)處于狀態(tài)。把某定值電阻接入電路,將滑動變阻器的滑片
調(diào)至最(選填“左”或“右”)端。閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電壓表無示數(shù),電流表有示數(shù),
其原因可能是定值電阻;
(3)排除故障后,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑片P,當(dāng)電壓表示數(shù)為L2V時,電流表示數(shù)如圖丙所
示,則此時通過定值電阻的電流為A?調(diào)節(jié)滑動變阻器,繼續(xù)進(jìn)行實驗,并將實驗數(shù)
據(jù)記錄在下表中;
數(shù)據(jù)序號123456
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電壓UN0.60.91.21.82.43
電流〃A0.120.191.80.480.6
小州同學(xué)發(fā)現(xiàn)這些數(shù)據(jù)中有一組是明顯錯誤的,跟其他數(shù)據(jù)的規(guī)律完全不同,可能是讀取這
組數(shù)據(jù)時粗心所引起的,分析時需要把它剔除掉。這組數(shù)據(jù)是第(填序號)組;
(4)分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論:在電阻一定時,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成;
(5)小濱用電流表和一個已知最大阻值為的滑動變阻器測量未知電阻4的阻值,設(shè)計了如
圖丁所示的電路圖,電源電壓未知且保持不變。實驗操作如下:
①將滑動變阻器的滑片P移動到最右端6點,記錄此時電流表示數(shù)為乙;
②將滑動變阻器的滑片P移動到最左端a點,記錄此時電流表示數(shù)為人;
③則凡=(用已知和測出的物理量與、小A表示)。
②.斷開③.右
【解析】
(1)[1]在本實驗中應(yīng)將滑動變阻器串聯(lián)接入電路,且根據(jù)題干要求滑動變阻器滑片向左移
動時電流表示數(shù)變大,說明此時滑動變阻器接入電路的電阻減小,由此判斷左下部分電阻接
入電路,據(jù)此完成電路連接如下圖
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(2)⑵[3]為了保護(hù)電路,在連接電路時,應(yīng)就將開關(guān)斷開且將滑動變阻器滑片置于阻值最
大端,即最右端。
⑷閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù),說明電路是通路,而電壓表無示數(shù),說明可能的故障原
因是與電壓表并聯(lián)部分電路出現(xiàn)了短路,即定值電阻短路。
(3)[5]由圖丙知道,電流表選用的是。?0.6A的小量程,對應(yīng)的分度值為0.02A,讀數(shù)為
0.24A?
⑹分析表格數(shù)據(jù)有
凡=力=曾。5c
'/20.19A
2%藍(lán)蘋
據(jù)此分析只有根據(jù)第4次實驗數(shù)據(jù)算出來的電阻阻值不同,因此,說明第4組數(shù)據(jù)有誤。
(4)[7]分析表格數(shù)據(jù)知道,當(dāng)電阻一定時,電阻兩端的電壓增大為原來的幾倍,通過電阻
的電流就增大為原來的幾倍,由此可得出實驗結(jié)論為:在電阻一定時,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)
體兩端的電壓成正比。
(5)⑻①將滑動變阻器的滑片P移動到最右端b點,記錄此時電流表示數(shù)為/1;
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②將滑動變阻器的滑片P移動到最左端a點,記錄此時電流表示作數(shù)為/2;
③在②中為&的簡單電路,由歐姆定律得電源電壓
U=LR
在①中,兩電阻串聯(lián),由電阻的串聯(lián)和歐姆定律得電源電壓
U=M&+4)
因電源電壓不變,故
U=■&+&)=1述
解得心的表達(dá)式為
5.(2024?內(nèi)蒙古赤峰)(1)在電學(xué)綜合復(fù)習(xí)時,某組同學(xué)做了“探究電流與電壓的關(guān)系”
實驗,電路圖如圖甲所示。
0.5
0.4
①請用筆畫線代替導(dǎo)線將實物圖乙補(bǔ)充完整;
②根據(jù)實驗測得的數(shù)據(jù),繪制出定值電阻R的/-U圖像,如圖丙,由圖像可以得出:電阻
一定時,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成;
(2)該組同學(xué)又做了“探究串聯(lián)電路電壓規(guī)律”實驗;
實驗中,他們按圖丁連接電路,用電壓表分別測出兩個小燈泡兩端電壓和電源電壓,并記錄
這組實驗數(shù)據(jù);接下來應(yīng)該,重做上述實驗,根據(jù)數(shù)據(jù)得出實驗結(jié)論。其中一
次實驗中,他們發(fā)現(xiàn)兩個小燈泡的亮度明顯不同,請分析其原因___________o
【答案】①.②.正比③.換用不同規(guī)則的燈泡
④.燈泡的電阻不同
【解析】
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①由圖甲得,定值電阻/?與變阻器R串聯(lián),電壓表測量定值電阻R的電壓,電流表
測量電路電流,變阻器的左下端接入電路中,如圖所示:
⑵②由圖丙得,定值電阻/-U的圖像是一條過原點的直線,由圖像可以得出:電阻一定時,
通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比。
(2)[3]為了得到普遍規(guī)律,應(yīng)換用不同規(guī)則的燈泡進(jìn)行多次實驗。
[4]串聯(lián)電路中電流處處相等,兩個小燈泡的亮度明顯不同,說明燈泡的電功率不相等,由
P=/2R得,燈泡的電阻不相等。
6.(2024?吉林)小明同學(xué)在“探究電流與電阻的關(guān)系”實驗中,連接了如圖甲所示的電
路,其中電源電壓恒定不變,滑動變阻器的規(guī)格為“20。1A”,選用的三個定值電阻阻值
分別為5。、10。、20。。
(1)在連接電路的過程中,開關(guān)應(yīng)處于狀態(tài);
(2)分別將5。、10。的定值電阻接入電路,閉合開關(guān),移動滑動變阻器的滑片,兩次實驗
均使電壓表示數(shù)為L2V,記下每次對應(yīng)的電流表示數(shù);
(3)斷開開關(guān),將滑片移到滑動變阻器的阻值最大處,接入20。的定值電阻進(jìn)行第三次實
驗,閉合開關(guān),電壓表示數(shù)如圖乙所示,小明分析之后發(fā)現(xiàn)無法將電壓表示數(shù)調(diào)至L2V,
但可以求出電源電壓為V;
(4)為了使電壓表示數(shù)仍為1.2V,順利完成第三次實驗,如果只更換滑動變阻器,應(yīng)選取
最大阻值不小于Q的滑動變阻器;
(5)更換合適的滑動變阻器后繼續(xù)實驗,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制圖像如圖丙所示,分析圖像可
得:導(dǎo)體兩端的電壓一定時,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成比。
【答案】①.斷開②.3③.3。④.反
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【解析】
(1)[1]為保護(hù)電路,在連接電路的過程中,開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)。
(3)⑵斷開開關(guān),將滑片移到滑動變阻器的阻值最大處,接入20。的定值電阻進(jìn)行第三次
實驗,閉合開關(guān),電壓表示數(shù)如圖乙所示,電壓表選用小量程,分度值為0.1V,示數(shù)為1.5V,
根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,變阻器分得的電壓為
工」.5VX20Q“5V
滑R20Q
根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,電源電壓為
滑+。表=L5V+L5V=3V
(4)[3]為了使電壓表示數(shù)仍為L2V,順利完成第三次實驗,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,變
阻器分得的電壓為
[/戶U-U表=3V-1.2V=L8V
根據(jù)串聯(lián)電路電流的規(guī)律,通過變阻器的電流為
此時變阻器的最大阻值為
1,8V
&=*=--------=30。
商皿/滑0.06A
所以,如果只更換滑動變阻器,應(yīng)選取最大阻值不小于30。的滑動變阻器。
(5)[4]更換合適的滑動變阻器后繼續(xù)實驗,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制圖像如圖丙所示,分析圖像
可知,電流與電阻的乘積是一個定值,故可得:導(dǎo)體兩端的電壓一定時,通過導(dǎo)體的電流與
導(dǎo)體的電阻成反比。
7.(2024?湖北武漢)某同學(xué)利用圖甲所示的電路探究電流與電壓的關(guān)系。實驗中電源電
壓保持3V不變,定值電阻的阻值為4。,滑動變阻器的規(guī)格為“20。0.5A”。
(1)該同學(xué)接錯了一根導(dǎo)線,請你在這根導(dǎo)線上打“x”,并補(bǔ)畫出正確的那根導(dǎo)線;()
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(2)正確改接電路后,該同學(xué)立即進(jìn)行實驗,閉合開關(guān)后,電流表的示數(shù)如圖乙所示,此
時通過定值電阻的電流是A?這位同學(xué)實驗操作的不足之處是
(3)該同學(xué)完成了預(yù)先設(shè)計好的表格中的4次實驗,將得到的實驗數(shù)據(jù)填入表格。
電壓UN0.30.60.91.21.5182.12.4
電流〃A0.150.230.300.38
分析表中已測出的數(shù)據(jù),可以初步得到實驗結(jié)論:在電阻一定的情況下,通過導(dǎo)體的電流與
導(dǎo)體兩端的電壓_____。為了進(jìn)一步驗證這個結(jié)論,該同學(xué)利用現(xiàn)有器材在不改變電路連接
的情況下,表格里余下的4次實驗中,他還能完成_____次。
【答案】①.②.0.22③.閉合開關(guān)前,沒有將滑
片移到滑動變阻器最左端④.成正比⑤.1
【解析】
(1)口]圖中電流表沒有串聯(lián)在電路中,電流表不能測量電路電流,應(yīng)將電流表接在串聯(lián)電
路中。如圖所示:
(2)[2]由圖可知,電流表選擇小量程,分度值為0.02A,電流表示數(shù)為0.22A。
[3]為了保護(hù)電路,在閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動變阻器的滑片移到阻值最大處。
(3)[4]根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,在誤差允許的范圍內(nèi),電壓和電流的比值為定值,說明在電阻
一定的情況下,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比。
(4)⑸因為滑動變阻器的規(guī)格為“20。0.5A”,則電流最大電流為0.5A,則定值電阻兩
端最大電壓
U大=1大R=0.5Ax4c=2V
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則電壓為1.8V的實驗可以完成,電壓為2.1V、2.4V的兩組實驗無法完成。當(dāng)定值電阻兩端
電壓為0.3V時,滑動變阻器兩端電壓為3V-0.3V=2.7V,根據(jù)串聯(lián)電路,電壓之比等于電阻
之比有
0.3V_R
2.7V一爆
則滑動變阻器阻值
R滑=97?=9x4Q=36Q>20。
則電壓表示數(shù)為0.3V的實驗也無法進(jìn)行,則表格里余下的4次實驗中,他還能完成1次。
8.(2024?黑龍江龍東)(1)在“探究電流與電壓的關(guān)系”實驗中,電源為兩節(jié)干電池,
滑動變阻器的規(guī)格是“25。2A”。
①開關(guān)閉合前,發(fā)現(xiàn)電流表的指針在零刻度線左端,如圖乙,其原因是。
②確認(rèn)無誤后,閉合開關(guān)進(jìn)行實驗,第4次實驗時電流表示數(shù)為0.5A,電壓表示數(shù)如圖丙
所示,計算出R的阻值__________Qo
實驗次
1234
數(shù)
電壓
0.61.21.8
UN
電流〃A0.120.240.360.5
③記錄的數(shù)據(jù)如上表所示,分析數(shù)據(jù)可以得到結(jié)論:導(dǎo)體的電阻一定時,。
(2)用圖甲所示電路“測量小燈泡額定電功率”。待測小燈泡的額定電壓為2.5V,額定功
率小于1W,電源為兩節(jié)干電池,滑動變阻器R的規(guī)格為“20Q1A”。
第15頁共31頁
①請你用筆畫線代替導(dǎo)線,在圖甲中把電路連接完整(滑片向右移動,燈泡變亮)。
②正確連接完電路,閉合開關(guān),向右逐漸移動滑片,小燈泡逐漸變亮,突然小燈泡熄滅,電
流表示數(shù)幾乎為零,電壓表示數(shù)接近3V,原因是小燈泡(選填“短路”或“斷
路”)o
③排除故障后,閉合開關(guān),緩慢移動滑動變阻器的滑片,同時觀察表示數(shù)的變化,
當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時,電流表示數(shù)如圖乙所示,小燈泡的額定功率為W。
④小燈泡用久了,鴇絲會變細(xì),在2.5V電壓下,小燈泡實際功率(選填“大
于”“小于”或“等于")額定功率。
【答案】①.電流表沒有進(jìn)行調(diào)零②.5③.通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓
⑤.斷路⑥.電壓
⑦.0.7⑧.小于
【解析】
(1)[1]在開關(guān)閉合前,就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)電流表的指針在零刻度線左端,這說明電流表沒有進(jìn)行
調(diào)零。
⑵第4次實驗時電流表示數(shù)為0.5A,電壓表示數(shù)如圖丙所示,電壓表選用小量程,分度值
為0.1V,電壓表示數(shù)為2.5V;根據(jù)歐姆定律,電阻大小為
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R上=2=5。
10.5A
⑶根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,在導(dǎo)體的電阻不變時,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比。
(2)[4]對于電路的連接,首先需要將電源、開關(guān)、滑動變阻器、燈泡和電流表依次串聯(lián)起
來。注意電流從電源的正極流出,經(jīng)過開關(guān)、滑動變阻器、燈泡和電流表,最后回到電源的
負(fù)極。止匕外,滑動變阻器需要采用“一上一下”的接法,確?;蛴乙苿訒r,燈泡變亮,
即接入電路的電阻變小。電壓表需要并聯(lián)在燈泡的兩端,用來測量燈泡兩端的電壓,如下圖
所示:
[5]當(dāng)向右逐漸移動滑片,小燈泡逐漸變亮?xí)r,如果突然小燈泡熄滅,電流表示數(shù)幾乎為零,
說明電路可能是斷路,而電壓表示數(shù)接近3V,說明電壓表能與電源正負(fù)極連通,由此判斷
與電壓表并聯(lián)的小燈泡可能生了斷路,因為在這種情況下,電壓表直接測量了電源電壓,而
電流由于斷路而幾乎為零。
⑹為了測量小燈泡的額定功率,我們需要確保小燈泡在額定電壓下工作,因此,在移動滑
動變阻器的滑片時,我們需要同時觀察電壓表的示數(shù)變化。
[7]當(dāng)電壓表的示數(shù)達(dá)到2.5V時,小燈泡正常發(fā)光,此時根據(jù)圖乙所示,電流表用小量程,
分度值為0.02A,讀取電流表的示數(shù)為0.28A,因此小燈泡的額定功率為
P=〃=2.5Vx0.28A=0.7W
⑻小燈泡用久了,鴇絲會變細(xì),而鴇絲的材料和長度不變,所以其電阻變大,由
p=5
可知,在不變的2.5V電壓下,小燈泡實際功率小于額定功率。
9.(2024?廣東深圳)思考樂佳樂同學(xué)在探究電流與電阻實驗中:
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(1)思考樂佳樂同學(xué)連接電路如圖所示,他檢查電路時,發(fā)現(xiàn)存在錯誤。請把接錯的那一
根導(dǎo)線找出來并打上“義”,再畫線把它改到正確的位置上
(2)糾正錯誤后,保持定值電阻兩端電壓為2V不變,得到實驗數(shù)據(jù)如下表所示。其中有
一組數(shù)據(jù)是錯誤的,思考樂佳樂同學(xué)發(fā)現(xiàn)錯誤數(shù)據(jù)的序號是
數(shù)據(jù)序號123456
電阻R/Q30252015105
電流//A0.070.080.100.700.200.40
(3)整理表中數(shù)據(jù)可得結(jié)論:導(dǎo)體兩端電壓一定時,導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體電阻成反比,請
寫出成反比的依據(jù)是什么?
(4)思考樂佳樂同學(xué)在做第五次實驗時,調(diào)節(jié)滑動變阻器使電壓表示數(shù)為2V,用時8s完
成電流表讀數(shù),這8s內(nèi),定值電阻R消耗的電能是J-
【答案】②.4③.見解析④.3.2
【解析】
(1)口]圖中電壓表串聯(lián)在電路中,電流表和電阻并聯(lián),是錯誤的,應(yīng)該將電壓表和電阻并
聯(lián),電流表串聯(lián)在電路中,如圖所示:
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(2)⑵由表中數(shù)據(jù)可知,第4次數(shù)據(jù)電壓表的示數(shù)為
0.7Axl5Q=10.5V
其它各數(shù)據(jù)電壓表的示數(shù)為
Uv=0.08Ax25c=2V
所以第4次數(shù)據(jù)錯誤。
(3)[3]由表中數(shù)據(jù)可知,電流和電阻的乘積不變,為2V,所以導(dǎo)體兩端電壓一定時,導(dǎo)
體中的電流與導(dǎo)體電阻成反比。
(4)[4]定值電阻R消耗的電能
W=U/z=2VxO.2Ax8s=3.2J
10.(2024?陜西A卷)小明和小華在探究電流與電阻的關(guān)系時,實驗電路如圖-1所示。
I//A
圖-1圖-2
試驗次數(shù)R/CI/A
150.4
2100.2
3150.12
4200.1
(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線將圖-1所示電路補(bǔ)充完整;—
(2)正確連接電路,閉合開關(guān)前,滑動變阻器的滑片P應(yīng)置于最(選填“左”或
“右”)端。閉合開關(guān),觀察到電壓表有示數(shù),電流表無示數(shù)。已知導(dǎo)線、電表均完好且接
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觸良好,則原因可能是定值電阻R;
(3)排除故障后,小明換用不同的電阻,控制電壓表示數(shù)不變進(jìn)行實驗,將實驗數(shù)據(jù)記錄
在表中,并作出圖像,如圖-2。小華認(rèn)為小明所繪圖像不合理,其理由是;
(4)小明和小華發(fā)現(xiàn),由/-H圖像不能確定電流與電阻定量關(guān)系,于是他們進(jìn)一步分
析數(shù)據(jù)特點,作出了/-,圖像,如圖-3,分析其特點,可得出:當(dāng)導(dǎo)體兩端電壓一定時,
R
通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成比;
(5)小明和小華對實驗進(jìn)行了反思:若再換用兩個定值電阻,增加兩組數(shù)據(jù),使數(shù)據(jù)點分
布合理,有利于繪出的圖像更好的反映電流與電阻的關(guān)系,你建議選用(選填“4。、
7Q”或“12。、18Q”)的定值電阻;
(6)小明和小華找到一卷規(guī)格為10Q/m的銀銘合金絲(無絕緣表層),截取了長度為0.4m、
0.7m、1.2m、1.8m的四段,對應(yīng)阻值為40、7Q、120、18Q0分別將它們繞成螺旋狀
后,兩端纏繞在接線柱上固定,制成了四個簡易定值電阻,如圖-4所示。在老師的幫助下,
他們對制作的電阻進(jìn)行了測量檢驗,發(fā)現(xiàn)測量值均偏小,且有的偏小值較大,原因可能是
【答案】②.右③.斷路④.定值電阻兩端
的電壓沒有保持不變⑤.反比?.40、7Q⑦.纏繞后相當(dāng)于增大了定值電阻
的橫截面積,導(dǎo)致其電阻變小
【解析】
(1)[1]探究電流與電阻的關(guān)系時,需要電阻兩端的電壓不變,則電壓表并聯(lián)在定值電阻兩
端,如下圖所示
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0
Rp
(2)[2]為了保護(hù)電路,閉合開關(guān)前,滑動變阻器的滑片應(yīng)處于最大阻值處,即滑動變阻器
的滑片P應(yīng)置于最右端。
[3]閉合開關(guān),觀察到電壓表有示數(shù),說明電壓表與電源連通,電流表無示數(shù),說明沒有電
流流過電流表,已知導(dǎo)線、電表均完好且接觸良好,則原因可能是定值電阻R短路。
(3)[4]由圖像可知,探究電流與電阻的關(guān)系時,需要電阻兩端的電壓不變,根據(jù)表格中的
數(shù)據(jù)可知,定值電阻兩端的電壓沒有保持不變,則得到的圖像不合理。
(4)[5]根據(jù)圖像可知,可得出:當(dāng)導(dǎo)體兩端電壓一定時,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成
反比。
(5)[6]當(dāng)電阻為“120、18Q”時,電路的電流變化不大,當(dāng)電阻為“4Q、7Q”時,
電路的電流變化較大,使數(shù)據(jù)點分布合理,有利于繪出的圖像更好的反映電流與電阻的關(guān)系。
(6)[7]將它們繞成螺旋狀后,兩端纏繞在接線柱上固定,所以發(fā)現(xiàn)測量值均偏小,且有的
偏小值較大,可是因為纏繞后相當(dāng)于增大了定值電阻的橫截面積,導(dǎo)致其電阻變小。
考點2歐姆定律在串、并聯(lián)電路中的應(yīng)用
11.(2024?黑龍江龍東)天然氣是一種清潔能源,方便居民使用的同時,存在著泄漏的安
全隱患o(jì)物理興趣小組在老師的指導(dǎo)下設(shè)計了天然氣泄漏檢測電路,如圖電源電壓恒定不變,
凡為定值電阻,R為氣敏電阻。R阻值隨天然氣濃度的增大而減小,則天然氣()
2
A.濃度增大,電流表示數(shù)變小
B.濃度增大,電壓表示數(shù)變小
C.濃度減小,電流表示數(shù)變大
D.濃度減小,電壓表示數(shù)變小
【答案】D
第21頁共31頁
【解析】
由圖可知,兩電阻串聯(lián),電壓表測量定值電阻凡兩端的電壓,電流表測電路中的電流;
AB.天然氣濃度增大時,R阻值減小,電路中的總電阻變小,由/=g可知,電路中的電
流增大,即電流表示數(shù)變大,由。=〃?可知,&兩端的電壓變大,即電壓表示數(shù)變大,故
AB不符合題意;
CD.天然氣濃度減小時,R阻值增大,電路中的總電阻變大,由/=可知,電路中的電
R
流變小,即電流表示數(shù)變小,由。=〃?可知,用兩端的電壓變小,即電壓表示數(shù)變小,故
C不符合題意,D符合題意。
故選D。
12.(2024?黑龍江綏化)如圖所示電路中,凡是定值電阻,凡是阻值隨光照強(qiáng)度增大而
減小的光敏電阻。閉合開關(guān)S,逐漸增大光敏電阻的光照強(qiáng)度,關(guān)于兩個電表示數(shù)的說法中,
C.電流表示數(shù)減小,電壓表示數(shù)增大
D.電流表示數(shù)增大,電壓表示數(shù)減小
【答案】D
【解析】
ACD.分析電路可知,R。、&串聯(lián),電壓表測"電壓,電流表測電路電流。閉合開關(guān)S,
逐漸增大光敏電阻的光照強(qiáng)度,則與阻值變小,則總電阻變小,根據(jù)/=,可知電流表示
數(shù)增大,根據(jù)。=〃?可知&電壓增大,根據(jù)串聯(lián)分壓規(guī)律,則電壓表示數(shù)減小,故AC錯
誤,D正確;
第22頁共31頁
B.根據(jù)R=,,電壓表和電流表示數(shù)的比值即為&阻值,所以電壓表和電流表示數(shù)的比
值減小,故B錯誤。
故選D。
13.(2024?內(nèi)蒙古赤峰)如圖電路中,電源電壓為6V恒定不變,R為熱敏電阻,其阻值
隨溫度變化關(guān)系如下表所示。定值電阻凡阻值為200Q,閉合開關(guān)后,下列說法正確的是
_,&
I------1/I-------
段圣藏電阻
A.溫度升高時,電流表示數(shù)變小
B.溫度升高時,電壓表示數(shù)變小
C.溫度降低時,電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)的比值不變
D.當(dāng)溫度為30℃時,電路總功率為0.18W
【答案】C
【解析】
AB.溫度升高,由表數(shù)據(jù)可知,電阻R變小,電流變大,定值電阻的電壓變大,故AB錯
誤;
C.電壓表是測量定值電阻電壓,電流表測量定值電阻電流,根據(jù)歐姆定律,兩表示數(shù)的比
值等于定值電阻的阻值,所以比值不變,故C正確;
D.當(dāng)溫度為30℃時,電阻R=360。,故電路總功率
一SV)?
=0.06W
200。+360a
第23頁共31頁
故D錯誤。
故選Co
14.(2024?湖北武漢)如圖所示是一種測定油箱內(nèi)油量的裝置。其中R是滑動變阻器的電
阻片,杠桿的右端是滑動變阻器的滑片,杠桿左端固定著一個浮子,油箱內(nèi)油量變化時,滑
片就在電阻片R兩端之間滑動。下列說法埼誤的是()
A.定值電阻&和滑動變阻器是串聯(lián)的
B.油量減少時,滑動變阻器接入電路的電阻變大
C.油量增加時,電流表示數(shù)變大
D.油箱中沒有油時,電流表示數(shù)為零
【答案】D
【解析】
A.如圖所示,定值電阻與變阻器串聯(lián),電流表測量電路中電流,故A正確,不符合題意;
B.當(dāng)油箱中的油量減少時,浮子向下運(yùn)動,滑桿會向上運(yùn)動,變阻器接入電路中電阻增大,
故B正確,不符合題意;
C.當(dāng)油箱中的油量增加時,浮子向上運(yùn)動,滑桿會向下運(yùn)動,變阻器接入電路中電阻變小,
由歐姆定律得,電路中電流變大,故C正確,不符合題意;
D.油箱中沒有油時,滑片在最上端,滑動變阻器連入電路的阻值最大,此時R)與R串聯(lián),
電路中電阻最大,電流最小,但不為0,電流表有示數(shù),故D錯誤,符合題意。
故選D。
15.(2024?山東濱州)如圖所示電路,閉合開關(guān),滑動變阻器滑片從最上端向中點移動過
程中,下列說法正確的是()
第24頁共31頁
A.電壓表V的示數(shù)變小
B.電流表A1與電流表A2的示數(shù)相等
C.電流表A1的示數(shù)變大
D.電壓表V與電流表A】示數(shù)的比值變大
【答案】C
【解析】
ABC.由圖得,閉合開關(guān)S,R、R)并聯(lián),電流表A2測量Ro電流,電流表Ai測量干路電流,
所以電流表Ai的示數(shù)大于電流表A2的示數(shù),電壓表測量電源電壓,則Ro、R電壓等于電源
電壓?;瑒幼冏杵骰琍從最上端向中點移動過程中,R接入電路中電阻變小,電路總電阻
變小,電源電壓不變,則電壓表示數(shù)不變,由歐姆定律得,R電流變大,電路總電流變大,
則電流表Ai示數(shù)變大,A2示數(shù)不變,故AB錯誤,C正確;
D.由于電壓表V的示數(shù)不變,電流表示數(shù)變大,則電壓表V的示數(shù)與電流表示數(shù)的比值
變小,故D錯誤。
故選C。
16.(2024?廣東廣州)如圖是地磅工作原理示意圖,秤臺連在豎直彈簧上,電路與恒壓電
源連接。未稱量時,滑動變阻器R的滑片P在最上端,稱量時,滑片P向下滑動。閉合開
關(guān)S,車輛總質(zhì)量越大時()
fRU
A.電壓表的示數(shù)越大B.電壓表的示數(shù)越小
第25頁共31頁
C.電流表的示數(shù)越大D.電流表的示數(shù)越小
【答案】A
【解析】
由題圖可知,兩電阻串聯(lián),電流表測的是電路電流,電壓表測的是變阻器滑片P上部分的兩
端電壓。閉合開關(guān)S,車輛總質(zhì)量越大時,滑片P向下滑動,變阻器連入電路的電阻不變,
電路的總電阻不變,根據(jù)歐姆定律,電路電流不變,因此電流表示數(shù)不變;跟電壓表并聯(lián)的
那部分電阻變大,根據(jù)歐姆定律,跟電壓表并聯(lián)的那部分電阻的兩端電壓變大,電壓表示數(shù)
變大,故A符合題意,BCD不符合題意。
故選A?
17.(2024?天津)(多選)如圖所示的電路中電源電壓不變,a、b為同種電表(電流表或
電壓表)。閉合Si和S2,a、b兩表示數(shù)分別為3和1(單位為A或V);將a、b換為另一種
電表,閉合Si、斷開S2,a表示數(shù)為0.4(單位為A或V)。貝IJ()
B.R2的電阻為7.5。
C.前一種情況中a表的示數(shù)為3VD.后一種情況中b表的示數(shù)為L2A
【答案】BC
【解析】
C.當(dāng)a、b同為電流表時,閉合Si和S2,電路被短路,不符合題意;當(dāng)a、b同為電壓表時,
閉合Si和S2,電壓表a測量Ri和&總電壓為3V,電路的總電壓為3V,故C正確;
B.電壓表b測量&的電壓為IV,4兩端的電壓為
Ui=3V-lV=2V
將a、b換為另一種電流表,閉合Si、斷開S2,兩電阻并聯(lián),電流表b測量干路的總電流,
電流表a測量流過的&電流為0.4A,則電阻史的阻值為
《=/款=75。
故B正確;
第26頁共31頁
A.當(dāng)a、b同為電壓表時,閉合Si和S2,兩電阻串聯(lián),電流為
/=J上=聶
R27.5Q15
治的電阻為
R=4=^L=15。
I2A
15
故A錯誤;
D.后一種情況中,電流表a測量流過的&電流為0.4A,流過R電流為
J』。.2A
用15Q
電流表b測電路總電流,的示數(shù)為
/總=/1+/2=02A+0.4A=0.6A
故D錯誤。
故選BC?
18.(2024?黑龍江綏化)(多選)如圖所示電路,電源電壓恒定,定值電阻K=30Q,
7?2=16Q,電流表量程0~3A,電壓表量程0~15V,滑動變阻器R標(biāo)有“100。2A”字樣。
在電路安全的條件下,閉合開關(guān)S,將開關(guān)S1接觸點1,滑動變阻器的滑片調(diào)到最左端時,
電流表的示數(shù)是0.8A,移動滑片過程中電路中的最小電流是此時與兩端電壓是Ui;
再將開關(guān)即接觸點2,移動滑片過程中電路中的最大電流是右。下列選項正確的是()
A.電源電壓。=18V
B,電壓Z=9V
C.電流小A=L5
第27頁共31頁
D.開關(guān)S1接觸點1時,滑動變阻器R阻值范圍是。?500
【答案】BCD
【解析】
A.閉合開關(guān)S,將開關(guān)S1接觸點1時,變阻器和K串聯(lián),電壓表測變阻器電壓,電流表測
電路電流?;瑒幼冏杵鞯幕{(diào)到最左端時,電路中只有飛,則電源電壓為
U=I%=0.8Ax30。=24V
故A錯誤;
BD.電壓表量程為0~15V,根據(jù)串聯(lián)分壓原理,當(dāng)電壓表示數(shù)最大為15V時,變阻器阻值
最大,電流最小,則此時與兩端電壓為
U,1=U—UvV大十=24V—15V=9V
則最小電流為
U[9V
=0.3A
R}~30Q
則滑動變阻器R的最大阻值為
Uv大15V
R滑大=50Q
0.3A
電流最大為0.8A,而電流表量程為0~3A,所以滑動變阻器R的阻值范圍是0~50Q:故
BD
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