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文檔簡介
重點(diǎn)14歐姆定律及其應(yīng)用命題趨勢1.基礎(chǔ)知識考查歐姆定律是初中物理電學(xué)中的重要定律,對于其基礎(chǔ)知識的考查將是中考的重點(diǎn)。這包括歐姆定律的公式、變形式以及相關(guān)概念的掌握。2.實(shí)驗(yàn)操作與數(shù)據(jù)分析中考物理對于實(shí)驗(yàn)的考查力度逐年加大,歐姆定律及其應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)也不例外??忌枰莆諏?shí)驗(yàn)的操作流程,能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和總結(jié)。3.電路故障分析歐姆定律在解決電路故障問題中有著廣泛應(yīng)用。中考物理命題中,可能會結(jié)合具體電路,要求考生利用歐姆定律判斷故障原因或分析某一元件的故障情況。4.綜合應(yīng)用歐姆定律與電功、電功率、安全用電等知識點(diǎn)的綜合應(yīng)用,將是中考命題的重點(diǎn)和難點(diǎn)。這類題目要求考生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)知識,并能夠靈活運(yùn)用。備考建議1.強(qiáng)化基礎(chǔ)知識考生應(yīng)熟練掌握歐姆定律的公式、變形式及相關(guān)概念,這是解決一切問題的前提。2.提高實(shí)驗(yàn)?zāi)芰忌鷳?yīng)通過實(shí)驗(yàn)操作,加深對歐姆定律的理解。同時(shí),要提高數(shù)據(jù)處理和分析的能力,能夠從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中得出正確的結(jié)論。3.加強(qiáng)電路故障分析訓(xùn)練針對電路故障問題,考生應(yīng)通過模擬題和真題的訓(xùn)練,提高分析和解決這類問題的能力。4.注重知識點(diǎn)的綜合應(yīng)用在復(fù)習(xí)過程中,考生應(yīng)將歐姆定律與電功、電功率、安全用電等知識點(diǎn)進(jìn)行整合,形成完整的知識體系,并加強(qiáng)這類題目的訓(xùn)練。重難詮釋知識點(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,通過在電路中串聯(lián)一個(gè)變阻器來調(diào)節(jié)導(dǎo)體兩端的電壓,通過實(shí)驗(yàn)可以得出結(jié)論:電阻一定時(shí),通過導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比。3.研究通過導(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,通過換用不同阻值的定值電阻來改變電阻,通過實(shí)驗(yàn)可以得出結(jié)論:電壓一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比。實(shí)驗(yàn)1探究電流與電壓的關(guān)系【提出問題】電阻一定時(shí),電流與電壓存在怎樣的關(guān)系?【猜想和假設(shè)】因?yàn)殡妷菏鞘棺杂呻姾砂l(fā)生定向移動形成電流的原因,所以猜想∶在電阻一定時(shí),電壓越高,電流就越大,電流與電壓可能存在正比關(guān)系。【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】如圖,為了探究電流與電壓的關(guān)系,需要將定值電阻接入電路,用電壓表測量定值電阻兩端的電壓,用電流表測量通過定值電阻的電流。通過調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片的位置來改變定值電阻兩端的電壓,進(jìn)而改變通過定值電阻的電流,從而探究電流隨電壓變化的規(guī)律?!具M(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集數(shù)據(jù)】將電流表、電壓表調(diào)零。取一阻值為5Ω的定值電阻,按照上述電路圖連接實(shí)物電路。檢查所連電路,確認(rèn)連接準(zhǔn)確無誤后,調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片至滑動變阻器阻值最大處。閉合開關(guān),移動滑片到不同位置,記錄下滑片在每個(gè)位置時(shí)電壓表和電流表的示數(shù),并填入數(shù)據(jù)記錄表中。5.根據(jù)數(shù)據(jù)記錄表中的數(shù)據(jù),在坐標(biāo)系中描點(diǎn)并畫出I-U關(guān)系圖像?!痉治雠c論證】從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和圖像可以得出∶①表格中,電流隨電壓的增大而增大,且電壓與電流的比值為一定值。②圖像中,I-U圖像是一條過原點(diǎn)的直線。【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】在電阻一定的情況下,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比。注意1儀器連接時(shí)的注意事項(xiàng)連接前(1)檢查儀器∶對照電路圖檢查儀器是否齊全。(2)斷開開關(guān)∶看開關(guān)是否處于斷開狀態(tài)。2.連接時(shí)(1)電表的連接:①注意用"試觸法"選擇合適的量程;②注意電流從電表正接線柱流入、從負(fù)接線柱流出;③注意電流表要串聯(lián)接入電路,電壓表要并聯(lián)接入電路。(2)滑動變阻器的連接:要注意"一上一下"的接線原則,分別把滑動變阻器的上、下兩個(gè)接線柱接入電路。注意2實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)緩慢移動滑動變阻器滑片,防止電壓表和電流表示數(shù)變化過快。移動滑動變阻器滑片的過程中,要注意觀察電流表和電壓表示數(shù),防止超過電表量程。為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性,應(yīng)至少測量記錄三組數(shù)據(jù)。注意3描點(diǎn)連線時(shí)的注意事項(xiàng)不管是作I-U圖像、I-R圖像還是其他圖像,第一步都是根據(jù)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn);將描出的點(diǎn)用平滑的曲線(或直線)連接起來,使盡量多的點(diǎn)落在線上,不在線上的點(diǎn)均勻落在線的兩側(cè)。注意4實(shí)驗(yàn)結(jié)論描述時(shí)的注意事項(xiàng)電流與電壓的關(guān)系在結(jié)論的描述中,不要漏掉"電阻一定"的前提條件。電壓是導(dǎo)體中產(chǎn)生電流的原因,因?yàn)閷?dǎo)體兩端加了電壓,導(dǎo)體中才有電流,所以應(yīng)該說電流與電壓成正比,而不能說電壓與電流成正比。電流與電阻的關(guān)系(1)在結(jié)論的描述中,不要漏掉"電壓一定"的前提條件。(2)電阻是導(dǎo)體對電流的阻礙作用,是電阻的大小影響了電流的大小,所以應(yīng)該說電流與電阻成反比,而不能說電阻與電流成反比。物理方法控制變量法探究電流與電壓的關(guān)系時(shí),需保持定值電阻不變,通過移動滑動變阻器滑片來改變定值電阻兩端的電壓,觀察電壓變化時(shí)通過定值電阻的電流變化,從而分析得出電流與電壓的關(guān)系?;瑒幼冏杵髟诒緦?shí)驗(yàn)中的作用保護(hù)電路,防止電路中電流過大損壞電流表;改變定值電阻兩端電壓和通過定值電阻的電流。實(shí)驗(yàn)2探究電流與電阻的關(guān)系【提出問題】電壓一定時(shí),電流與電阻存在怎樣的關(guān)系?【猜想和假設(shè)】因?yàn)殡娮璞硎緦?dǎo)體對電流阻礙作用的大小,所以猜想:在電壓一定時(shí),電阻越大,電流越小,電流與電阻可能存在反比關(guān)系?!驹O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】如圖,為了探究電流與電阻的關(guān)系,需要將不同阻值的定值電阻接入電路,用電壓表測量定值電阻兩端的電壓,用電流表測量通過定值電阻的電流;通過調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片的位置來保證定值電阻兩端的電壓始終保持不變,從而探究電流隨電阻變化的規(guī)律。物理方法控制變量法探究電流與電阻的關(guān)系時(shí),需改變定值電阻的大小,并通過移動滑動變阻器滑片控制不同的定值電阻兩端的電壓相同,觀察電阻變化時(shí)電流的變化,從而分析出電流與電阻的關(guān)系。求甚解滑動變阻器在本實(shí)驗(yàn)中的作用保護(hù)電路,防止電路中電流過大損壞電流表;控制定值電阻兩端電壓不變,從而研究電壓不變時(shí),電流與電阻的關(guān)系。(此實(shí)驗(yàn)中換用不同阻值的定值電阻后,定值電阻兩端的電壓會發(fā)生變化,因此需要調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片來控制定值電阻兩端電壓不變)【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集數(shù)據(jù)】將電流表、電壓表調(diào)零。按照上述電路圖連接實(shí)物電路,首先把一阻值為5Ω的定值電阻連接到電路中。檢查所連電路,確認(rèn)連接準(zhǔn)確無誤后,調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片至其阻值最大處。閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,使電壓表示數(shù)為3V,讀出電流表的示數(shù)并填入數(shù)據(jù)記錄表中。斷開開關(guān),把阻值為5Ω的定值電阻依次更換為阻值為10Ω、15Ω、20Ω的定值電阻,重復(fù)步驟4。根據(jù)數(shù)據(jù)記錄表中的數(shù)據(jù),在坐標(biāo)系中描點(diǎn)并畫出I-R關(guān)系圖像?!痉治雠c論證】從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和圖像可以得出∶①表格中,電流隨電阻的增大而減小,電阻變?yōu)樵瓉淼膎倍,電流就變?yōu)樵瓉淼?/n,電流與電阻的乘積為一定值。②圖像中,I-R圖像是反比例函數(shù)曲線?!緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】在電壓一定的情況下,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。實(shí)驗(yàn)解讀控制導(dǎo)體兩端電壓的方法在探究電流與電壓的關(guān)系時(shí),我們需要改變定值電阻兩端的電壓,在具體的操作中,我們通過移動滑動變阻器滑片的位置來改變定值電阻兩端的電壓。當(dāng)滑動變阻器接入電路的電阻變小時(shí),定值電阻兩端的電壓變大;當(dāng)滑動變阻器接入電路的電阻變大時(shí),定值電阻兩端的電壓變小。所以,要想使定值電阻兩端的電壓增大,需減小滑動變阻器接入電路的阻值;反之,則需增大滑動變阻器連入電路的阻值。在探究電流與電阻的關(guān)系時(shí),我們需要保證定值電阻兩端的電壓不變,在實(shí)際操作中,我們?nèi)匀煌ㄟ^調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片來保證定值電阻兩端的電壓不變。當(dāng)更換阻值較大的定值電阻后,為了保證定值電阻兩端的電壓不變,需要增大滑動變阻器接入電路的電阻;當(dāng)更換阻值較小的定值電阻后,為了保證定值電阻兩端的電壓不變,需要減小滑動變阻器接入電路的電阻。知識點(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)。(1)同體性∶U、I、R是對應(yīng)同一個(gè)導(dǎo)體或同一段電路的三個(gè)物理量,解題過程中,習(xí)慣上把對應(yīng)同—導(dǎo)體的物理量符號用相同的角標(biāo)表示,如I1、U1、R1或I甲、U甲、R甲。(2)同時(shí)性∶由于電流會隨電壓的改變而改變,所以在應(yīng)用公式時(shí),三個(gè)物理量必須是同一時(shí)刻的數(shù)值。(3)歐姆定律只適用于純電阻電路。純電阻電路是將電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的電路。常見的電爐、電飯鍋等都是將電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,所以它們都是純電阻電路;電動機(jī)工作時(shí),主要將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,只有一小部分電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,所以含電動機(jī)的電路不是純電阻電路。(4)電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),只與導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積和溫度有關(guān),與導(dǎo)體兩端的電壓、通過導(dǎo)體的電流無關(guān),所以不能說電阻與電壓成正比,與電流成反比。公式R=U/I只是電阻的計(jì)算式而不是決定式。(5)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關(guān))因此不能說成“電壓與電阻成正比,與通過它的電流成反比”。3.歐姆定律的應(yīng)用:(1)同一個(gè)電阻,阻值不變,與電流和電壓無關(guān),但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí),通過的電流也增大。()(2)當(dāng)電壓不變時(shí),電阻越大,則通過的電流就越小。()(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)知識點(diǎn)3:電阻的測量1.伏安法測導(dǎo)體電阻(1)實(shí)驗(yàn)原理:(2)實(shí)驗(yàn)方法:伏安法。(分別用電壓表、電流表測出待測電阻兩端的電壓和通過它的電流,求導(dǎo)體的電阻的辦法叫“伏安法”。)(3)實(shí)驗(yàn)器材:電源、開關(guān)、電壓表、電流表、滑動變阻器、待測電阻、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)檢查無誤后,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片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)滑動變阻器的作用:①保護(hù)電路;②改變定值電阻兩端的電壓和通過定值電阻的電流2.伏安法測小燈泡電阻(※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、開關(guān)、電壓表、電流表、滑動變阻器、待測小燈泡、導(dǎo)線若干。(4)實(shí)驗(yàn)電路:如圖所示。(5)滑動變阻器的作用:①保護(hù)電路;②改變定值電阻兩端的電壓和通過定值電阻的電流。(6)實(shí)驗(yàn)步驟:①按電路圖連接電路,將滑動變阻器調(diào)到阻值最大處;②閉合開關(guān),移動滑片,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)開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài);b、閉合電路前滑動變阻器的滑片應(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,測出不同電壓下的電阻值。知識點(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)支路電流也會改變干路電流也會變化;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。重難通關(guān)練一、單選題1.(2023上·九年級校聯(lián)考課時(shí)練習(xí))滑動變阻器在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中起到重要的作用,除保護(hù)電路外,它還能改變電路中的電流和電壓,下列試驗(yàn)中,關(guān)于滑動變阻器的作用,下列說法正確的是()A.在“測量未知定值電阻的阻值”實(shí)驗(yàn)中,其主要作用是為了多次測量,得出普遍規(guī)律B.在“測量小燈泡功率”實(shí)驗(yàn)中,其主要作用是為了多次測量求平均值,減小誤差C.探究“電流與電壓關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,主要作用是改變電壓,便于多次測量,得出普遍規(guī)律D.探究“電流與電阻關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,主要作用是保持R兩端電壓不變,求平均值,減小誤差2.(2023上·九年級校聯(lián)考課時(shí)練習(xí))用“伏安法測電阻”的實(shí)驗(yàn)中,小雪和曉彤分別選用定值電阻和小燈泡為測量對象,在處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí),分別畫出了UI圖像,如圖甲、乙所示。對于圖像的分析,以下說法錯(cuò)誤的是()A.由圖甲可知,定值電阻的阻值為1ΩB.由圖甲可知,定值電阻的阻值不隨其兩端的電壓和通過的電流而改變C.為了減小誤差,應(yīng)該用多次測量取平均值的方法計(jì)算小燈泡的電阻D.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升高而增大3.(2023·九年級課時(shí)練習(xí))根據(jù)歐姆定律可得到,對于該式下列說法中正確的是()A.導(dǎo)體電阻的大小跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比B.導(dǎo)體電阻的大小跟導(dǎo)體中的電流成反比C.當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓為零時(shí),導(dǎo)體的電阻也為零D.導(dǎo)體電阻的大小跟導(dǎo)體兩端的電壓和通過導(dǎo)體的電流無關(guān)4.(2023·九年級課時(shí)練習(xí))在“用伏安法測電阻”的實(shí)驗(yàn)中,小雪和曉彤分別選用定值電阻和小燈泡為測量對象,在處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí),分別畫出了圖像,如圖甲、乙所示.對于圖像的分析,以下說法錯(cuò)誤的是()A.由甲圖可知,定值電阻的阻值為1ΩB.由甲圖可知,電阻不隨其兩端的電壓和導(dǎo)體中的電流而改變C.由乙圖及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知:小燈泡的電阻隨燈絲溫度的升高而增大D.為了減小誤差,應(yīng)該用多次測量的方法,計(jì)算小燈泡的電阻二、多選題5.(2023上·九年級校聯(lián)考單元測試)如圖甲是非接觸式紅外線測溫槍,圖乙是它的工作原理圖,R0是定值電阻,R是紅外線熱敏電阻,其阻值隨人體溫度變化的圖像如圖丙。閉合開關(guān)S,對該電路分析不正確的是()A.體溫越高,R的阻值越大B.體溫越高,電壓表的示數(shù)越大C.體溫越低,R兩端的電壓越小D.體溫越低,通過R0的電流越大6.(2023·山東聊城·統(tǒng)考中考真題)如圖所示是電阻甲和乙的I-U圖像,由圖像可知下列判斷正確的是()
A.甲的電阻值是20ΩB.甲的電阻值大于乙的電阻值C.甲、乙串聯(lián),乙兩端的電壓為1V時(shí),甲兩端的電壓為3VD.甲、乙并聯(lián),通過甲的電流為0.1A時(shí),通過乙的電流為0.2A7.(2023·山東濟(jì)南·統(tǒng)考中考真題)在“測量小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻”的實(shí)驗(yàn)中,關(guān)于四位同學(xué)遇到的一些問題,下列說法正確的是()A.小剛連接完電路的最后一根導(dǎo)線小燈泡就亮了,是因?yàn)樗B接電路時(shí)開關(guān)是閉合的B.小強(qiáng)連接完電路閉合開關(guān)后小燈泡不亮,可能是因?yàn)榛瑒幼冏杵鞯淖柚嫡{(diào)到了最大C.小梅要判斷小燈泡是否正常發(fā)光,應(yīng)在調(diào)節(jié)滑動變阻器的同時(shí)仔細(xì)觀察小燈泡亮度D.小麗發(fā)現(xiàn)小燈泡在不同電壓下測得的電阻值均不相同,有可能是由測量誤差導(dǎo)致的8.(2023·云南昆明·統(tǒng)考二模)如圖甲所示的電路中,電源電壓恒為3V,R1為定值電阻。閉合開關(guān)S,滑片P從R2的一端滑到另一端的過程中,電流表示數(shù)I與電壓表示數(shù)U的關(guān)系如圖乙所示。由此可知()
A.當(dāng)I=0.1A時(shí),滑片P處于a端B.R1的阻值為10ΩC.R2的最大阻值為20ΩD.當(dāng)滑片P位于R2的中點(diǎn)時(shí),電壓表示數(shù)為2V三、填空題9.(2023·青海西寧·中考真題)如圖甲的電路中,電源電壓保持不變,閉合開關(guān)后,滑片P由b端移到a端,電流表示數(shù)I與電壓表示數(shù)U的變化關(guān)系如圖乙所示,則電源電壓U為V,定值電阻R0的阻值是Ω,滑動變阻器的最大阻值是Ω。10.(2023·江蘇泰州·統(tǒng)考中考真題)如圖甲所示電路,開關(guān)S1、S2閉合后兩電流表的指針均指在同一位置,示數(shù)如圖乙所示,則通過R1的電流為A,兩電阻之比R1∶R2=;只斷開開關(guān)S2,電流表A1的示數(shù)將(變大/變?。蛔儯?/p>
11.(2023·湖北武漢·模擬預(yù)測)小明用圖甲所示的電路,探究導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體電風(fēng)的關(guān)系(電源電壓恒為6V),小明共做了五次實(shí)驗(yàn),圖乙是他根據(jù)記錄的正組效據(jù),在方格紙上描點(diǎn)畫出的電阻箱的電流I與其值R′的關(guān)系圖線,則這五次實(shí)驗(yàn)過程中,小明調(diào)節(jié)電器箱R,滑動變阻器消消耗的最大功率與最小功率之比為。
12.(2023·遼寧撫順·統(tǒng)考中考真題)如圖甲所示的電路,電源電壓不變,電流表量程為0~0.6A,電壓表量程為0~15V。閉合開關(guān)S、,斷開,滑動變阻器的滑片P從最右端向左移動,直至燈泡正常發(fā)光,電流表示數(shù)和電壓表示數(shù)關(guān)系圖像如圖乙所示,燈泡正常發(fā)光時(shí),某塊電表的示數(shù)恰好達(dá)到最大值;再斷開,閉合,將滑片P調(diào)回至最右端,電壓表示數(shù)和滑動變阻器連入電路的阻值關(guān)系圖像如圖丙所示。則電源電壓為V,變化過程中,燈泡的最小電阻為,燈泡的額定功率為W。
13.(2023·江西上饒·??寄M預(yù)測)如圖所示,電源電壓U=5V且保持不變,定值電阻R1=10Ω,閉合開關(guān)S,電壓表V1、V2指針的偏轉(zhuǎn)情況完全相同,則電流表的示數(shù)為A,定值電阻的阻值之比R1∶R2=。
四、實(shí)驗(yàn)題14.(2023·河南鄭州·鄭州外國語中學(xué)校考模擬預(yù)測)如圖是小明測電阻Rx阻值的電路。實(shí)驗(yàn)次數(shù)123電壓U/V11.22.0電流I/A0.20.240.4(1)用筆畫線代替導(dǎo)線將電路圖連接完整,要求:導(dǎo)線不能交叉,滑片向右移動時(shí),電路中電流變??;(2)閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑片P移到滑動變阻器的(選填“A”或“B”)端;(3)實(shí)驗(yàn)過程中,突然出現(xiàn)電流表有示數(shù),電壓表無示數(shù),若電路故障在電阻Rx,則原因可能是;(4)排除故障后,正確操作實(shí)驗(yàn)器材,移動滑片,當(dāng)電壓表示數(shù)為3V時(shí),電流表示數(shù)為0.3A,計(jì)算出Rx=Ω;(5)測出電阻Rx的阻值后,小明換接上阻值是5Ω的定值電阻,進(jìn)一步探究電流與電壓的關(guān)系,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如上表。分析數(shù)據(jù)可得出結(jié)論:;(6)測電阻Rx的阻值和探究電流與電壓的關(guān)系兩次實(shí)驗(yàn)均需要多次測量,前者多次測量的目的是,后者多次測量的目的是。
15.(2023·江蘇南通·統(tǒng)考二模)某小燈泡的額定電壓為2.5V,圖甲是測量該燈泡電阻的實(shí)驗(yàn)電路。
(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖甲中的電路連接完整(要求:電路連好后,閉合開關(guān),不調(diào)節(jié)滑片P,電流表示數(shù)較?。?;(2)調(diào)節(jié)滑片P,電壓表示數(shù)為2V,再將滑片向移動,可使燈泡正常發(fā)光,當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí),電流表示數(shù)如圖乙所示,則此時(shí)小燈泡的電阻為Ω;(3)小明設(shè)計(jì)了圖丙的電路測量導(dǎo)體電阻,將電壓表的電壓刻度值標(biāo)注為電阻值后就可直接讀出MN間所接導(dǎo)體電阻的大小,電路中使用的電壓表表盤如圖丁所示,已知電源電壓恒為6V:①將電壓表的電壓表示數(shù)標(biāo)注為電阻示數(shù);步驟一:調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值至60Ω;步驟二:將0Ω標(biāo)注在電壓表V處,該電路所能測出的最大阻值是Ω;步驟三:通過分析,將所有刻度標(biāo)注完畢;②在MN間接入30Ω的R0時(shí),圖丁中的指針應(yīng)指在(選填“a位置”“a位置左側(cè)”或“a位置右側(cè));③使用一段時(shí)間后,電源電壓會降低,此時(shí)該電路測得的電阻阻值偏。16.(2023·河南洛陽·統(tǒng)考二模)在“測定小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻”的實(shí)驗(yàn)中,琪琪和航航設(shè)計(jì)的電路如圖甲所示,電源電壓恒為4.5V,小燈泡的額定電壓為2.5V。琪琪的實(shí)驗(yàn)過程如下:
(1)實(shí)驗(yàn)電路還缺一根導(dǎo)線,請補(bǔ)全實(shí)物連接圖;(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),琪琪調(diào)節(jié)滑動變阻器,發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.5V時(shí),小燈泡不能正常發(fā)光,而航航發(fā)現(xiàn)了問題,于是繼續(xù)向(選填“左”或“右”)端調(diào)節(jié)滑動變阻器,使電壓表的示數(shù)為V時(shí),小燈泡才正常發(fā)光;若此時(shí)通過小燈泡的電流如圖乙所示,電流為A,小燈泡正常發(fā)光的電阻為Ω;(3)她倆重新選擇實(shí)驗(yàn)器材,不用電壓表就測出了I額=0.3A的小燈泡的額定功率,設(shè)計(jì)的電路圖如圖丙所示,請你將下列實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整,并計(jì)算出小燈泡的額定功率(電源電壓恒定且未知,滑動變阻器的最大阻值為30Ω);①將滑動變阻器的電阻調(diào)到最大,開關(guān)S閉合,S1(選填“閉合”或“斷開”),讀出電流表的示數(shù)為0.2A,則電源電壓為V;②開關(guān)S閉合,S1(選填“閉合”或“斷開”),調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片使電流表的示數(shù)為0.3A時(shí),小燈泡正常發(fā)光;③開關(guān)S、S1均閉合,滑動變阻器的滑片不動,讀出電流表的示數(shù)為0.4A;④小燈泡額定功率P額=W。五、綜合題17.(2023上·九年級校聯(lián)考課時(shí)練習(xí))圖甲是王同學(xué)設(shè)計(jì)的坐位體前屈器材的示意圖,在擋板處向左施加推力時(shí),彈簧縮短,同時(shí)滑片P隨之向左移動,導(dǎo)線對滑片P的移動沒有影響。把擋板移動的距離轉(zhuǎn)化為電信息,更加方便簡潔,于是他將電流表改裝成距離顯示儀。(1)閉合開關(guān),向左推動擋板的過程中,電流表的示數(shù)將.(2)細(xì)心的王同學(xué)發(fā)現(xiàn)該距離顯示儀的刻度不均勻,不便于讀數(shù),為了達(dá)到距離顯示儀的刻度均勻且擋板向左移動的距離越大電表示數(shù)越大的目的,重新設(shè)計(jì)了如圖乙所示的電路,符合要求的電路是(3)按照改進(jìn)后的方案,王同學(xué)到實(shí)驗(yàn)室找到了以下器材:兩節(jié)新干電池、定值電阻(20Ω)、滑動變阻器(40Ω1A)、電壓表(0~3V)、彈簧、開關(guān)、導(dǎo)線和其他輔材。調(diào)節(jié)裝置,讓彈簧自然伸長時(shí),滑片P剛好在B端,當(dāng)推動距離為20cm時(shí)(在彈性限度內(nèi))滑片P剛好在A端。當(dāng)推動距離為15cm時(shí),電壓表的示數(shù)為V。(4)體育老師使用該裝置后提出,距離顯示儀的示數(shù)變化量靈敏度是否能再提高一些,即指針偏轉(zhuǎn)角度變化再大點(diǎn),能實(shí)現(xiàn)該建議的最合理的方案是。A.減小電源電壓B.換接電壓表量程C.換一個(gè)阻值更小的定值電阻D.換一個(gè)阻值更小的滑動變阻器六、計(jì)算題18.(2023上·九年級校聯(lián)考課時(shí)練習(xí))如圖,電源兩端電壓為12V且保持不變,燈泡L標(biāo)有“6V6W”的字樣?;瑒幼冏杵鱎2的最大阻值為40Ω。(不考慮溫度對燈泡電阻的影響)求:(1)燈泡的電阻;(2)當(dāng)開關(guān)S閉合,S1、S2斷開,滑動變阻器R2接入電路的電阻為18Ω時(shí),燈泡兩端的電壓;(3)當(dāng)開關(guān)S、S1、S2都閉合,將滑動變阻器的滑片P移到最右端時(shí),電流表示數(shù)為1.5A,此時(shí)R1消耗的電功率。19.(2023上·九年級校聯(lián)考課時(shí)練習(xí))如圖所示,電源電壓為6V,且保持不變,已知滑動變阻器的最大阻值是,滑片P在變阻器的最左端時(shí),電流表的示數(shù)為0.6A,求:(1)R1的電阻。(2)若滑片P移動到變阻器的最右端時(shí),電壓表的示數(shù)是多大?20.(2023上·九年級校聯(lián)考課前預(yù)習(xí))小聰利用光敏電阻為社區(qū)設(shè)計(jì)了一種自動草坪燈,其工作原理如圖所示。工作電路中有兩盞規(guī)格均為“220V,44W”的燈泡L,天漸暗時(shí)燈自動發(fā)光,天漸亮?xí)r燈自動熄滅??刂齐娐分须娫措妷篣恒為6V,定值電阻R0為200Ω。在一定范圍內(nèi),光敏電阻R的阻值與光照強(qiáng)度E(光照強(qiáng)度E的單位為lx,光越強(qiáng)光照強(qiáng)度越大)之間存在一定關(guān)系,部分?jǐn)?shù)據(jù)如表所示。電磁鐵的線圈電阻忽略不計(jì),當(dāng)天色漸暗,通過線圈的電流為0.02A時(shí),恰好啟動工作電路的照明系統(tǒng)。則:光照強(qiáng)度E/lx1.02.03.04.05.0光敏電阻R/Ω12060403024(1)兩盞燈均正常發(fā)光時(shí),工作電路中的總電流是多少?(2)若每天工作10h,該兩盞燈泡一天需要消耗多少度電?(3)照明系統(tǒng)恰好啟動時(shí),光敏電阻R的阻值是多少?此時(shí)光照強(qiáng)度是多少?
七、科普閱讀題21.(2023上·九年級校聯(lián)考課時(shí)練習(xí))閱讀短文,并回答問題。第四代電光源--LED如圖甲是時(shí)下較為流行的LED手電筒和LED吸頂燈,它們的主要部分是高亮度發(fā)光二極管,這種發(fā)光二極管主要由硅、砷等半導(dǎo)體材料制成,具有光效高、壽命長、安全環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),是繼白熾燈、鹵素?zé)艉凸?jié)能熒光燈后新興的第四代電光源。LED的發(fā)光原理與白熾燈截然不同,是直接把電能轉(zhuǎn)換成光能的器件,因而其發(fā)光效率較高,是新一代固體冷光源,將逐步取代傳統(tǒng)光源。圖乙是LED的元件實(shí)物及符號。二極管具有單向?qū)щ娦裕褂脮r(shí)必須將它的正極與電源正極相連,二極管才能處于導(dǎo)通狀態(tài),否則處于截止?fàn)顟B(tài)。利用圖丙所示電路可以研究發(fā)光二極管的工作特性:把一個(gè)額定電壓為3V的LED接入電源電壓恒為4.5V的電路,閉合開關(guān)S,LED即處于導(dǎo)通狀態(tài),調(diào)節(jié)變阻器滑片,改變LED兩端的電壓和電路中電流,記錄多組電壓、電流值,可以得到電壓表與電流表示數(shù)關(guān)系,如丁所示。(1)LED燈主要由(選填“導(dǎo)體”“半導(dǎo)體”或“超導(dǎo)體”)材料制成;它之所以節(jié)能,被稱為冷光源,是因?yàn)殡姛徂D(zhuǎn)換損耗的能量較白熾燈(高/低);(2)在圖丙中,閉合S,滑動變阻器調(diào)至阻值為?時(shí),LED燈剛好正常發(fā)光;斷開S,改變電源的正負(fù)極后再閉合S,則LED(能/不能)發(fā)光。(3)某個(gè)家庭原來全部用白熾燈來照明,平均每月照明用電50kW·h,現(xiàn)全部改用LED燈。相同情況下可節(jié)能約70%。已知每消耗1度電相當(dāng)于排出1.1kg的二氧化碳,則改用LED燈后,這個(gè)家庭平均每月能減排二氧化碳約kg。培優(yōu)爭分練一、單選題1.(2023·江蘇南京·統(tǒng)考一模)如圖所示,R1為定值電阻,R2為標(biāo)有“20Ω1A”的滑動變阻器,電源電壓保持不變。當(dāng)滑片P在某位置時(shí),電流表示數(shù)為0.2A,此時(shí)在電路中接入一個(gè)電壓表,閉合開關(guān),電壓表示數(shù)為2V。已知電流表的量程為,電壓表的量程為,在保證電路安全的情況下向某一方向移動滑片,發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)最大變化量為1V,下列判斷正確的是()①若電壓表接在R1兩端且滑片向左滑動,則電源電壓可能為6V且②若電壓表接在R1兩端且滑片向右滑動,則電源電壓只能為3V且R1=10Ω③若電壓表接在R2兩端且滑片向左滑動,則電源電壓只能為2.5V且R1=2.5Ω④若電壓表接在R2兩端且滑片向右滑動,則電源電壓只能為6V且R1=20ΩA.僅①③ B.僅②④ C.僅①②③ D.①②③④2.(2023上·九年級校聯(lián)考課時(shí)練習(xí))小明在“探究電流跟電阻關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,已知電源電壓保持4.5V不變,滑動變阻器上標(biāo)有“30Ω1A”,有5Ω、10Ω、20Ω的定值電阻各一只,實(shí)驗(yàn)前設(shè)置定值電阻兩端的預(yù)設(shè)值為1.5V,阻值為5Ω、10Ω的電阻完成實(shí)驗(yàn)后,發(fā)現(xiàn)阻值20Ω電阻時(shí)實(shí)驗(yàn)無法繼續(xù),為了不讓前兩組數(shù)據(jù)失效,并順利完成阻值20Ω電阻實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),下列可行的方案是()A.換一個(gè)電壓值較大的電源B.增大定值電阻兩端的電壓預(yù)設(shè)值C.將阻值為10Ω的電阻串聯(lián)在a、b之外的電路中D.換一個(gè)最大阻值為35Ω的滑動變阻器3.(2023·四川成都·??寄M預(yù)測)如圖甲是某生產(chǎn)線上的產(chǎn)品輸送及計(jì)數(shù)裝置示意圖。其中S為激光光源,為光敏電阻(有光照時(shí),阻值較小,無光照時(shí),阻值較大),為定值保護(hù)電阻,、間接“示波器”(示波器的接入對電路無影響)。水平傳送帶勻速前進(jìn),每當(dāng)傳送帶上的產(chǎn)品通過S與之間時(shí),射向光敏電阻的光線會被產(chǎn)品擋住。若傳送帶上的產(chǎn)品均為正方體,示波器顯示的電壓隨時(shí)間變化關(guān)系如圖乙、已知計(jì)數(shù)器電路中電源兩極間的電壓恒為,保護(hù)電阻的阻值為。則()A.有光照射時(shí)光敏電阻的阻值為B.每通過S與之間的產(chǎn)品個(gè)數(shù)為600個(gè)C.有光照射和無光照射時(shí)光敏電阻的阻值之比為D.有光照射和無光照射時(shí)保護(hù)電阻兩端的電壓之比為4.(2023·九年級校聯(lián)考課時(shí)練習(xí))圖甲是探究“通過導(dǎo)體的電流與電阻關(guān)系”的電路圖(電源電壓保持不變),電源電壓為6V,滑動變阻器(50Ω,1A)、圖乙是依據(jù)五次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)描點(diǎn)繪制的I﹣R圖象。以下說法不正確的是()A.分析圖象可得結(jié)論:電壓一定時(shí),電流與電阻成反比B.當(dāng)R由10Ω換為15Ω時(shí),需將滑動變阻器接入電路的阻值調(diào)得更大C.利用五個(gè)電阻均能完成探究,定值電阻控制電壓范圍可以為2V~3VD.若電源電壓可調(diào),完成本次實(shí)驗(yàn)的電源電壓最大為15V5.(2023上·九年級校聯(lián)考課時(shí)練習(xí))某物理興趣小組設(shè)計(jì)了一種測定蹦床所受壓力的裝置,其原理如圖乙所示。壓敏電阻的阻值隨壓力的變化而變化,其阻值R與壓力F關(guān)系如圖丙所示。已知電源電壓為5V且保持不變,定值電阻,電壓表的量程為0~3V。下列說法正確的是()A.當(dāng)壓力增大時(shí),電壓表的示數(shù)變小 B.當(dāng)壓力增大時(shí),電流表的示數(shù)變小C.電壓表的示數(shù)變化范圍為 D.該裝置能夠測量的最大壓力為600N二、多選題6.(2023上·九年級校聯(lián)考課時(shí)練習(xí))某同學(xué)設(shè)計(jì)了以下四種電路,其中電源電壓不變且未知,R0是已知阻值的定值電阻。在實(shí)驗(yàn)中不拆改電路的情況下,能夠測量出未知電阻Rx阻值的電路是()
A.只有①④可以 B.①②③都可以C.①②都不可以 D.只有④不可以7.(2023·九年級單元測試)小麗設(shè)計(jì)了如圖所示的簡易電子距離測量儀,R是一根粗細(xì)均勻的電阻絲,其每厘米長的電阻為0.5Ω,電路各部分均接觸良好。物體M只能在導(dǎo)軌上做直線運(yùn)動,并帶動與之相連的金屬滑片P移動,電壓表示數(shù)可反映物體M移動的距離。開始測量前,將金屬滑片P置于電阻絲中點(diǎn),此時(shí)電壓表和電流表示數(shù)分別為1.5V和0.2A。由此可知()A.電阻絲的總電阻為7.5ΩB.當(dāng)電壓表示數(shù)為2V時(shí),物體M向左移動了5cmC.當(dāng)電壓表示數(shù)為1V時(shí),物體M向左移動了5cmD.若開始測量前,將金屬滑片P置于電阻絲某端點(diǎn),可測量的最大距離30cm8.(2023上·九年級校聯(lián)考課時(shí)練習(xí))某愛心團(tuán)隊(duì)去養(yǎng)老院送電暖氣,電暖氣有低、中、高三擋,已知R1=55?,R2=44?,以下說法正確的是()品牌型號HY2215-11E額定電壓220V檔位3擋額定功率低溫880W中溫1100W高溫1980WA.使用“低溫檔”只需要閉合S2B.使用“高溫檔”要閉合S1、S2C.閉合S1、S2時(shí),通過R1、R2的電流之比為5:4D.中溫檔正常工作1分鐘,產(chǎn)生的熱量為6.6×104J三、填空題9.(2023·江蘇南京·統(tǒng)考一模)某實(shí)踐小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的溫度報(bào)警電路,電源電壓恒為4V,R1為滑動變阻器,熱敏電阻Rt的阻值隨溫度的變化如圖乙所示,阻值不計(jì)的報(bào)警器在電流達(dá)到20mA時(shí)開始報(bào)警,超過50mA時(shí)損壞。(1)將滑動變阻器滑片P向左移動可(選填“提高”或“降低”)報(bào)警溫度。(2)為設(shè)定報(bào)警溫度為100℃,小組同學(xué)利用電阻箱成功進(jìn)行了兩種調(diào)試:方法一:用電阻箱替代滑動變阻器R1,將電阻箱的示數(shù)調(diào)節(jié)為Ω,即可實(shí)現(xiàn)溫度為100℃時(shí)報(bào)警。方法二:用電阻箱替代熱敏電阻Rt,將其值調(diào)為Ω,再調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P,直至報(bào)警器報(bào)警,再用熱敏電阻Rt替換電阻箱,即可實(shí)現(xiàn)溫度100℃時(shí)報(bào)警。(3)要想實(shí)現(xiàn)報(bào)警溫度可以在50℃~200℃之間調(diào)節(jié),則該電路應(yīng)該選用電壓至少為V的電源,滑動變阻器R1的最大阻值至少為Ω。10.(2023上·九年級校聯(lián)考課時(shí)練習(xí))在如圖所示電路中,電源電壓恒定,R1=10Ω,R2=20Ω。為保障電路安全,不能同時(shí)閉合的兩個(gè)開關(guān)是。當(dāng)只閉合S2時(shí),電流表示數(shù)為0.6A,則電源電壓是V,當(dāng)閉合S1,斷開S2和S3時(shí),電流表示數(shù)為I1;當(dāng)斷開S1,閉合S2和S3時(shí),電流表示數(shù)為I2,則I1︰I2=。
11.(2023上·九年級校聯(lián)考課時(shí)練習(xí))如圖所示電路中,電源電壓U=4.5V,且保持不變,定值電阻R1=5Ω,滑動變阻器R2標(biāo)有“20Ω;0.5A”字樣,電流表量程為,電壓表量程為。若閉合開關(guān)S后,電流表無示數(shù),電壓表示數(shù)接近4.5V,故障只發(fā)生在R1、R2上,則電路中的故障是。當(dāng)電路正常工作時(shí),滑動變阻器R2的滑片P向右調(diào)節(jié)時(shí),電壓表的示數(shù)將。為確保各元件安全,滑動變阻器R2接入電路的阻值范圍是。
12.(2023·湖北武漢·模擬預(yù)測)如圖所示的電路中,燈L標(biāo)有“3V,0.9W”、滑動變化器R上標(biāo)有“50Ω,1A”的字樣,電壓表量程為“0~3V,電流表量程0~0.6A”,與源電壓恒為4.5V,不考慮溫度對電阻的影響.臺開關(guān)S,為了保證電路中各元件安全工作,滑動變阻器按入電路中的阻值范圍足夠大,電壓表的示數(shù)變化范圍是V。
13.(2023·河南新鄉(xiāng)·統(tǒng)考二模)如圖甲所示電路,電源電壓恒定不變,閉合開關(guān),電流表指針幾乎不偏轉(zhuǎn),電壓表指針大幅度偏轉(zhuǎn),則電路的故障可能是滑動變阻器處。排除故障后,把滑動變阻器的滑片從a端移動到b端的過程中,兩電表的示數(shù)變化如圖乙所示,綜合以上信息可知此電路電源的電壓為V;若該電路以最大電功率工作10s,將消耗電能J。
四、實(shí)驗(yàn)題14.(2023·遼寧阜新·統(tǒng)考中考真題)請你和小新一起完成“伏安法測電阻”的實(shí)驗(yàn)。選用的器材有:電源、電壓表、電流表、定值電阻、滑動變阻器、開關(guān)和若干導(dǎo)線。(1)在圖甲中,以畫線代替導(dǎo)線將滑動變阻器連入電路中?;瑒幼冏杵鞯淖饔檬牵唬?)連接電路時(shí),小新剛一“試觸”就發(fā)現(xiàn)電流表指針迅速擺到最大位置,其原因可能是①②;(3)實(shí)驗(yàn)過程中,當(dāng)電壓表的示數(shù)如圖乙所示,電流表的示數(shù)為0.3A,此時(shí)待測電阻的阻值為Ω;(4)善于探究的你發(fā)現(xiàn)用圖丙所示方法也能測出Rx的阻值(滑動變阻器的最大阻值為RP),測量步驟如下:①將滑動變阻器滑片P滑到A端,閉合開關(guān)S,讀出電壓表的示數(shù)U1;②;③被測電阻Rx=(用物理量符號表示)。
15.(2023上·九年級校聯(lián)考課時(shí)練習(xí))某小組四位同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)探究并聯(lián)電路的電阻特性,他們的研究過程如下:(1)猜想和問題:他們在完成“電流表、電壓表測電阻”后,接著又將另一電阻R2并聯(lián)接在電阻R1兩端,如圖所示,再次閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)幾乎不變,電流表示數(shù)增大一點(diǎn)。據(jù)此現(xiàn)象,他們提出:
①猜想:R1、R2兩個(gè)電阻組成的并聯(lián)電路的等效電阻一定比R1(選填“大”或“小”);②問題:兩個(gè)電阻R1、R2并聯(lián)在一起后,這段電路的等效電阻與每個(gè)電阻之間會存在怎樣的定量關(guān)系呢?(2)探究:他們利用如圖所示的電路繼續(xù)實(shí)驗(yàn),先后將兩個(gè)電阻連接在電路A、B兩點(diǎn)上,用電流表、電壓表測出相應(yīng)的電流和電壓,并計(jì)算出對應(yīng)的電阻。他們將有關(guān)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在表一中;表一電阻同學(xué)R1/ΩR2/ΩR/Ω小王303015小李15106小張603020小徐301510①通過交流各自的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),大家初步分析比較表一中的數(shù)據(jù)后得出:并聯(lián)電路的等效電阻總比電路中的任何一條支路中的電阻要。由此他們驗(yàn)證的猜想是(選填“正確”或“錯(cuò)誤”)的;②四位同學(xué)對表一中數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步計(jì)算處理得到表一中的每個(gè)電阻的倒數(shù)值(如表二所示);表二R1/ΩR2/ΩR/Ω/Ω-1/Ω-1/Ω-1小王303015小李15106小張603020小徐301510進(jìn)一步分析比較表二中每位同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到的各電阻倒數(shù)之間的大小關(guān)系,得到它們間的定量關(guān)系是。16.(2023·江蘇宿遷·統(tǒng)考中考真題)用圖甲所示電路“探究電流與電阻的關(guān)系”。電源電壓為4.5V不變,滑動變阻器規(guī)格為“20Ω1A”,有4Ω、6Ω、8Ω、10Ω、12Ω的定值電阻各一個(gè)。
(1)用筆畫線代替導(dǎo)線把圖甲電路連接完整,要求:當(dāng)滑片P向左滑動時(shí),變阻器接入電路的電阻變大;(2)連接電路時(shí),開關(guān)應(yīng)該(選填“斷開”或“閉合”);(3)先接入12Ω定值電阻,閉合開關(guān),移動變阻器的滑片P至合適位置,電壓表的示數(shù)如圖乙所示,示數(shù)為V,記下電流表的示數(shù)。斷開開關(guān),將12Ω電阻換成10Ω后,閉合開關(guān),移動變阻器的滑片P使表的示數(shù)與前一次相同,記錄相關(guān)數(shù)據(jù);(4)依次改變電阻R的阻值,共測得五組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),在圖丙的坐標(biāo)系中描繪出I~R圖像為曲線A;①由圖像可得出的結(jié)論是:;②根據(jù)上面所測的五組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),把每次實(shí)驗(yàn)時(shí)記錄的電流值和對應(yīng)變阻器RP的阻值,在圖丙坐標(biāo)系中描成點(diǎn),將這些點(diǎn)繪成曲線B,發(fā)現(xiàn)曲線B與曲線A(選填“有交點(diǎn)”或“無交點(diǎn)”),其原因是;③本實(shí)驗(yàn)的主要研究方法是“控制變量法”,下列物理教材中的實(shí)驗(yàn),沒有用到“控制變量法”的有。A.探究二力平衡的條件B.探究影響液體內(nèi)部壓強(qiáng)的因素C.用電流表和電壓表測量定值電阻的阻值五、綜合題17.(2023·貴州遵義·統(tǒng)考中考真題)遵義某現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園內(nèi),一批名貴果樹苗急需持續(xù)澆灌。正在園區(qū)研學(xué)的某中學(xué)創(chuàng)客小組為園區(qū)設(shè)計(jì)了一個(gè)自動給水系統(tǒng),電路如圖甲所示。控制電路的電源電壓U1恒為24V,線圈電阻不計(jì),定值電阻R0為50Ω,R為壓敏電阻,其阻值隨所受壓力的變化圖像如圖乙所示。工作電路電源電壓U2恒為220V,包括注水裝置和給水裝置兩部分(圖中未明確)。圖丙為系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖,其中壓敏電阻位于圓柱形水箱底部的受力板正下方,受力板面積S1和水箱底面積S2分別為0.02m2和0.45m2。給水裝置始終不停歇給水,當(dāng)通過線圈的電流I=0.16A時(shí),銜鐵剛好被吸下,注水裝置停止注水,此時(shí)電流表示數(shù)I1=0.2A,當(dāng)水箱水位下降至0.5m時(shí),銜鐵剛好被拉回,注水裝置又開始向水箱注水,此時(shí)電流表示數(shù)I2=2.2A。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)(1)圖甲中,甲、乙分別為裝置;A.給水、注水
B.注水、給水(2)求當(dāng)注水裝置停止注水時(shí),水箱內(nèi)水位的高度;()(3)若注水裝置每分鐘向水箱注水0.3m3,給水裝置每分鐘給水量為0.12m3,求注水裝置從最低水位加注至最高水位的過程中所消耗的電能。()六、計(jì)算題18.(2023·山東濰坊·統(tǒng)考中考真題)在物理項(xiàng)目化學(xué)習(xí)活動中,某科技小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的船只升降實(shí)驗(yàn)?zāi)P?。模型中的船廂A和所盛水的總重為5N,圓柱形浮筒B底面積為,重為18N。電路中電源電壓恒定,為定值電阻,壓敏電阻(表面絕緣,厚度不計(jì))固定于容器C底部,上表面積為,阻值隨所受水的壓力變化關(guān)系如圖乙所示。關(guān)閉排水閥,向C中注入適量水后關(guān)閉進(jìn)水閥,裝置靜止時(shí),測得C中水深為20cm,B浸入水中的深度為7cm(未浸沒),閉合開關(guān)S,此時(shí)電流表示數(shù);再次打開進(jìn)水閥,向C中緩慢注入一定質(zhì)量的水,浮筒B上升,使A下降30cm,穩(wěn)定后電流表示數(shù)。若不計(jì)繩重和摩擦,水的密度,g取10N/kg,求:(1)B浸入水中的深度為7cm時(shí)所受的浮力;(2)動滑輪的重力;(3)C中水深為20cm時(shí)阻值;(4)電路中電源電壓值。
19.(2023·上海松江·統(tǒng)考一模)如圖(a)所示的電路中,電源電壓為18V且保持不變。電阻的阻值為5Ω,滑動變阻器上標(biāo)有“2A”字樣。閉合開關(guān)S后,電壓表的示數(shù)為8V,電壓表盤如圖(b)所示。求:(1)通過電阻的電流;(2)滑動變阻器接入電路的阻值;(3)移動滑動變阻器的滑片P,在保證電路安全工作的情況下,電壓表示數(shù)最小值與最大值之比為3∶10。求滑動變阻器的最大阻值。20.(2023·九年級課時(shí)練習(xí))“伏安法”測量電阻有兩種方法:外接法(如圖甲所示)和內(nèi)接法(如圖乙所示).由于電表存在電阻(內(nèi)阻),所以這兩種測量方法都會導(dǎo)致測出的電阻與真實(shí)值存在誤差.小明同學(xué)采用“外接法”測量一個(gè)阻值為40Ω定值電阻R的阻值時(shí),電壓表示數(shù)為4.4V.已知電源電壓由三節(jié)新干電池串聯(lián)而成,且電壓表的電阻為440Ω.求此時(shí)電流表的示數(shù).并計(jì)算說明此時(shí)采用哪個(gè)測量方法誤差較?。?、科普閱讀題21.(2023·江蘇南通·中考真題)閱讀短文,回答問題.超聲波加濕器超聲波加濕器通電工作時(shí),霧化片產(chǎn)生每秒170萬次的高頻率振動,將水拋離水面霧化成大量1μm~5μm的超微粒子(水霧),吹散到空氣中使空氣濕潤,改變空氣的濕度.圖甲所示是某型號超聲波加濕器,下表為其部分技術(shù)參數(shù),其中額定加濕量是指加濕器正常工作1h霧化水的體積;循環(huán)風(fēng)量是指加濕器正常工作1h通過風(fēng)扇的空氣體積;加濕效率是指實(shí)際加濕量和實(shí)際輸入功率的比值.(1)加濕器正常工作時(shí),每小時(shí)通過風(fēng)扇的空氣質(zhì)量為kg;加滿水時(shí),加濕器對水平地面的壓強(qiáng)為Pa.(空氣密度ρ=1.29kg/m3,g取10N/kg)(2)加濕器正常工作時(shí)的電流為A,加滿水后最多能加濕h.(3)下列說法中錯(cuò)誤的是.A.加濕器產(chǎn)生的超聲波是由霧化片振動產(chǎn)生的
B.加濕器通電使霧化片振動,電能主要轉(zhuǎn)化為機(jī)械能C.水霧化成超微粒子的過程是汽化現(xiàn)象
D.水霧化成超微粒子需要能量,說明分子間有引力(4)在沒有其他用電器接入電路的情況下,加濕器工作30min,標(biāo)有“3000imp/kW?h”的電能表指示燈閃爍了720次,此過程中加濕器消耗的電能為J,實(shí)際加濕量至少為L/h.(5)利用濕敏電阻可實(shí)現(xiàn)對環(huán)境濕度的精確測量,如圖乙所示,電源電壓為24V,定值電阻R的阻值為120Ω,電流表的量程為0~100mA,電壓表的量程為0~15V,濕敏電阻的阻值R0隨濕度RH變化的關(guān)系圖線如圖丙所示,該電路能夠測量的濕度范圍是;將電壓表表盤的相關(guān)刻度值轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的濕度值,制成一個(gè)簡易濕度計(jì),該濕度計(jì)的刻度值分布是_________(選填“均勻”或“不均勻”)的.
重點(diǎn)14歐姆定律及其應(yīng)用命題趨勢1.基礎(chǔ)知識考查歐姆定律是初中物理電學(xué)中的重要定律,對于其基礎(chǔ)知識的考查將是中考的重點(diǎn)。這包括歐姆定律的公式、變形式以及相關(guān)概念的掌握。2.實(shí)驗(yàn)操作與數(shù)據(jù)分析中考物理對于實(shí)驗(yàn)的考查力度逐年加大,歐姆定律及其應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)也不例外。考生需要掌握實(shí)驗(yàn)的操作流程,能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和總結(jié)。3.電路故障分析歐姆定律在解決電路故障問題中有著廣泛應(yīng)用。中考物理命題中,可能會結(jié)合具體電路,要求考生利用歐姆定律判斷故障原因或分析某一元件的故障情況。4.綜合應(yīng)用歐姆定律與電功、電功率、安全用電等知識點(diǎn)的綜合應(yīng)用,將是中考命題的重點(diǎn)和難點(diǎn)。這類題目要求考生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)知識,并能夠靈活運(yùn)用。備考建議1.強(qiáng)化基礎(chǔ)知識考生應(yīng)熟練掌握歐姆定律的公式、變形式及相關(guān)概念,這是解決一切問題的前提。2.提高實(shí)驗(yàn)?zāi)芰忌鷳?yīng)通過實(shí)驗(yàn)操作,加深對歐姆定律的理解。同時(shí),要提高數(shù)據(jù)處理和分析的能力,能夠從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中得出正確的結(jié)論。3.加強(qiáng)電路故障分析訓(xùn)練針對電路故障問題,考生應(yīng)通過模擬題和真題的訓(xùn)練,提高分析和解決這類問題的能力。4.注重知識點(diǎn)的綜合應(yīng)用在復(fù)習(xí)過程中,考生應(yīng)將歐姆定律與電功、電功率、安全用電等知識點(diǎn)進(jìn)行整合,形成完整的知識體系,并加強(qiáng)這類題目的訓(xùn)練。重難詮釋知識點(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,通過在電路中串聯(lián)一個(gè)變阻器來調(diào)節(jié)導(dǎo)體兩端的電壓,通過實(shí)驗(yàn)可以得出結(jié)論:電阻一定時(shí),通過導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比。3.研究通過導(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,通過換用不同阻值的定值電阻來改變電阻,通過實(shí)驗(yàn)可以得出結(jié)論:電壓一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比。實(shí)驗(yàn)1探究電流與電壓的關(guān)系【提出問題】電阻一定時(shí),電流與電壓存在怎樣的關(guān)系?【猜想和假設(shè)】因?yàn)殡妷菏鞘棺杂呻姾砂l(fā)生定向移動形成電流的原因,所以猜想∶在電阻一定時(shí),電壓越高,電流就越大,電流與電壓可能存在正比關(guān)系?!驹O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】如圖,為了探究電流與電壓的關(guān)系,需要將定值電阻接入電路,用電壓表測量定值電阻兩端的電壓,用電流表測量通過定值電阻的電流。通過調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片的位置來改變定值電阻兩端的電壓,進(jìn)而改變通過定值電阻的電流,從而探究電流隨電壓變化的規(guī)律?!具M(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集數(shù)據(jù)】將電流表、電壓表調(diào)零。取一阻值為5Ω的定值電阻,按照上述電路圖連接實(shí)物電路。檢查所連電路,確認(rèn)連接準(zhǔn)確無誤后,調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片至滑動變阻器阻值最大處。閉合開關(guān),移動滑片到不同位置,記錄下滑片在每個(gè)位置時(shí)電壓表和電流表的示數(shù),并填入數(shù)據(jù)記錄表中。5.根據(jù)數(shù)據(jù)記錄表中的數(shù)據(jù),在坐標(biāo)系中描點(diǎn)并畫出I-U關(guān)系圖像?!痉治雠c論證】從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和圖像可以得出∶①表格中,電流隨電壓的增大而增大,且電壓與電流的比值為一定值。②圖像中,I-U圖像是一條過原點(diǎn)的直線?!緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】在電阻一定的情況下,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比。注意1儀器連接時(shí)的注意事項(xiàng)連接前(1)檢查儀器∶對照電路圖檢查儀器是否齊全。(2)斷開開關(guān)∶看開關(guān)是否處于斷開狀態(tài)。2.連接時(shí)(1)電表的連接:①注意用"試觸法"選擇合適的量程;②注意電流從電表正接線柱流入、從負(fù)接線柱流出;③注意電流表要串聯(lián)接入電路,電壓表要并聯(lián)接入電路。(2)滑動變阻器的連接:要注意"一上一下"的接線原則,分別把滑動變阻器的上、下兩個(gè)接線柱接入電路。注意2實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)緩慢移動滑動變阻器滑片,防止電壓表和電流表示數(shù)變化過快。移動滑動變阻器滑片的過程中,要注意觀察電流表和電壓表示數(shù),防止超過電表量程。為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性,應(yīng)至少測量記錄三組數(shù)據(jù)。注意3描點(diǎn)連線時(shí)的注意事項(xiàng)不管是作I-U圖像、I-R圖像還是其他圖像,第一步都是根據(jù)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn);將描出的點(diǎn)用平滑的曲線(或直線)連接起來,使盡量多的點(diǎn)落在線上,不在線上的點(diǎn)均勻落在線的兩側(cè)。注意4實(shí)驗(yàn)結(jié)論描述時(shí)的注意事項(xiàng)電流與電壓的關(guān)系在結(jié)論的描述中,不要漏掉"電阻一定"的前提條件。電壓是導(dǎo)體中產(chǎn)生電流的原因,因?yàn)閷?dǎo)體兩端加了電壓,導(dǎo)體中才有電流,所以應(yīng)該說電流與電壓成正比,而不能說電壓與電流成正比。電流與電阻的關(guān)系(1)在結(jié)論的描述中,不要漏掉"電壓一定"的前提條件。(2)電阻是導(dǎo)體對電流的阻礙作用,是電阻的大小影響了電流的大小,所以應(yīng)該說電流與電阻成反比,而不能說電阻與電流成反比。物理方法控制變量法探究電流與電壓的關(guān)系時(shí),需保持定值電阻不變,通過移動滑動變阻器滑片來改變定值電阻兩端的電壓,觀察電壓變化時(shí)通過定值電阻的電流變化,從而分析得出電流與電壓的關(guān)系?;瑒幼冏杵髟诒緦?shí)驗(yàn)中的作用保護(hù)電路,防止電路中電流過大損壞電流表;改變定值電阻兩端電壓和通過定值電阻的電流。實(shí)驗(yàn)2探究電流與電阻的關(guān)系【提出問題】電壓一定時(shí),電流與電阻存在怎樣的關(guān)系?【猜想和假設(shè)】因?yàn)殡娮璞硎緦?dǎo)體對電流阻礙作用的大小,所以猜想:在電壓一定時(shí),電阻越大,電流越小,電流與電阻可能存在反比關(guān)系?!驹O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】如圖,為了探究電流與電阻的關(guān)系,需要將不同阻值的定值電阻接入電路,用電壓表測量定值電阻兩端的電壓,用電流表測量通過定值電阻的電流;通過調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片的位置來保證定值電阻兩端的電壓始終保持不變,從而探究電流隨電阻變化的規(guī)律。物理方法控制變量法探究電流與電阻的關(guān)系時(shí),需改變定值電阻的大小,并通過移動滑動變阻器滑片控制不同的定值電阻兩端的電壓相同,觀察電阻變化時(shí)電流的變化,從而分析出電流與電阻的關(guān)系。求甚解滑動變阻器在本實(shí)驗(yàn)中的作用保護(hù)電路,防止電路中電流過大損壞電流表;控制定值電阻兩端電壓不變,從而研究電壓不變時(shí),電流與電阻的關(guān)系。(此實(shí)驗(yàn)中換用不同阻值的定值電阻后,定值電阻兩端的電壓會發(fā)生變化,因此需要調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片來控制定值電阻兩端電壓不變)【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集數(shù)據(jù)】1.將電流表、電壓表調(diào)零。2.按照上述電路圖連接實(shí)物電路,首先把一阻值為5Ω的定值電阻連接到電路中。3.檢查所連電路,確認(rèn)連接準(zhǔn)確無誤后,調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片至其阻值最大處。4.閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,使電壓表示數(shù)為3V,讀出電流表的示數(shù)并填入數(shù)據(jù)記錄表中。5.斷開開關(guān),把阻值為5Ω的定值電阻依次更換為阻值為10Ω、15Ω、20Ω的定值電阻,重復(fù)步驟4。6.根據(jù)數(shù)據(jù)記錄表中的數(shù)據(jù),在坐標(biāo)系中描點(diǎn)并畫出I-R關(guān)系圖像?!痉治雠c論證】從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和圖像可以得出∶①表格中,電流隨電阻的增大而減小,電阻變?yōu)樵瓉淼膎倍,電流就變?yōu)樵瓉淼?/n,電流與電阻的乘積為一定值。②圖像中,I-R圖像是反比例函數(shù)曲線。【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】在電壓一定的情況下,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。實(shí)驗(yàn)解讀控制導(dǎo)體兩端電壓的方法在探究電流與電壓的關(guān)系時(shí),我們需要改變定值電阻兩端的電壓,在具體的操作中,我們通過移動滑動變阻器滑片的位置來改變定值電阻兩端的電壓。當(dāng)滑動變阻器接入電路的電阻變小時(shí),定值電阻兩端的電壓變大;當(dāng)滑動變阻器接入電路的電阻變大時(shí),定值電阻兩端的電壓變小。所以,要想使定值電阻兩端的電壓增大,需減小滑動變阻器接入電路的阻值;反之,則需增大滑動變阻器連入電路的阻值。在探究電流與電阻的關(guān)系時(shí),我們需要保證定值電阻兩端的電壓不變,在實(shí)際操作中,我們?nèi)匀煌ㄟ^調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片來保證定值電阻兩端的電壓不變。當(dāng)更換阻值較大的定值電阻后,為了保證定值電阻兩端的電壓不變,需要增大滑動變阻器接入電路的電阻;當(dāng)更換阻值較小的定值電阻后,為了保證定值電阻兩端的電壓不變,需要減小滑動變阻器接入電路的電阻。知識點(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)。(1)同體性∶U、I、R是對應(yīng)同一個(gè)導(dǎo)體或同一段電路的三個(gè)物理量,解題過程中,習(xí)慣上把對應(yīng)同—導(dǎo)體的物理量符號用相同的角標(biāo)表示,如I1、U1、R1或I甲、U甲、R甲。(2)同時(shí)性∶由于電流會隨電壓的改變而改變,所以在應(yīng)用公式時(shí),三個(gè)物理量必須是同一時(shí)刻的數(shù)值。(3)歐姆定律只適用于純電阻電路。純電阻電路是將電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的電路。常見的電爐、電飯鍋等都是將電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,所以它們都是純電阻電路;電動機(jī)工作時(shí),主要將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,只有一小部分電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,所以含電動機(jī)的電路不是純電阻電路。(4)電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),只與導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積和溫度有關(guān),與導(dǎo)體兩端的電壓、通過導(dǎo)體的電流無關(guān),所以不能說電阻與電壓成正比,與電流成反比。公式R=U/I只是電阻的計(jì)算式而不是決定式。(5)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關(guān))因此不能說成“電壓與電阻成正比,與通過它的電流成反比”。3.歐姆定律的應(yīng)用:(1)同一個(gè)電阻,阻值不變,與電流和電壓無關(guān),但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí),通過的電流也增大。()(2)當(dāng)電壓不變時(shí),電阻越大,則通過的電流就越小。()(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)知識點(diǎn)3:電阻的測量1.伏安法測導(dǎo)體電阻(1)實(shí)驗(yàn)原理:(2)實(shí)驗(yàn)方法:伏安法。(分別用電壓表、電流表測出待測電阻兩端的電壓和通過它的電流,求導(dǎo)體的電阻的辦法叫“伏安法”。)(3)實(shí)驗(yàn)器材:電源、開關(guān)、電壓表、電流表、滑動變阻器、待測電阻、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)檢查無誤后,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片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)滑動變阻器的作用:①保護(hù)電路;②改變定值電阻兩端的電壓和通過定值電阻的電流2.伏安法測小燈泡電阻(※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、開關(guān)、電壓表、電流表、滑動變阻器、待測小燈泡、導(dǎo)線若干。(4)實(shí)驗(yàn)電路:如圖所示。(5)滑動變阻器的作用:①保護(hù)電路;②改變定值電阻兩端的電壓和通過定值電阻的電流。(6)實(shí)驗(yàn)步驟:①按電路圖連接電路,將滑動變阻器調(diào)到阻值最大處;②閉合開關(guān),移動滑片,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)開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài);b、閉合電路前滑動變阻器的滑片應(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,測出不同電壓下的電阻值。知識點(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)支路電流也會改變干路電流也會變化;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。重難通關(guān)練一、單選題1.(2023上·九年級校聯(lián)考課時(shí)練習(xí))滑動變阻器在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中起到重要的作用,除保護(hù)電路外,它還能改變電路中的電流和電壓,下列試驗(yàn)中,關(guān)于滑動變阻器的作用,下列說法正確的是()A.在“測量未知定值電阻的阻值”實(shí)驗(yàn)中,其主要作用是為了多次測量,得出普遍規(guī)律B.在“測量小燈泡功率”實(shí)驗(yàn)中,其主要作用是為了多次測量求平均值,減小誤差C.探究“電流與電壓關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,主要作用是改變電壓,便于多次測量,得出普遍規(guī)律D.探究“電流與電阻關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,主要作用是保持R兩端電壓不變,求平均值,減小誤差【答案】C【解析】A.在“測量未知定值電阻的阻值”的實(shí)驗(yàn)中,滑動變阻器主要作用是為了多次測量,求平均值,減小實(shí)驗(yàn)誤差,故A錯(cuò)誤;B.在“測量小燈泡功率”的實(shí)驗(yàn)中,滑動變阻器主要作用是改變燈泡兩端的電壓,測量不同情況下燈泡的電功率,得出小燈泡的亮度與實(shí)際功率的關(guān)系,不能多次測量求平均值,故B錯(cuò)誤;C.探究“電流與電壓關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)屬于探究類實(shí)驗(yàn),滑動變阻器主要作用是改變電壓,便于多次測量,得出普遍規(guī)律,故C正確;D.在探究“電流與電阻關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,滑動變阻器主要作用是保持R兩端的電壓不變,便于多次測量,得出普遍規(guī)律,故D錯(cuò)誤。故選C。2.(2023上·九年級校聯(lián)考課時(shí)練習(xí))用“伏安法測電阻”的實(shí)驗(yàn)中,小雪和曉彤分別選用定值電阻和小燈泡為測量對象,在處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí),分別畫出了UI圖像,如圖甲、乙所示。對于圖像的分析,以下說法錯(cuò)誤的是()A.由圖甲可知,定值電阻的阻值為1ΩB.由圖甲可知,定值電阻的阻值不隨其兩端的電壓和通過的電流而改變C.為了減小誤差,應(yīng)該用多次測量取平均值的方法計(jì)算小燈泡的電阻D.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升高而增大【答案】C【解析】AB.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,即電阻是導(dǎo)體自身的性質(zhì),根據(jù)圖像可知,當(dāng)電阻兩端電壓為3V時(shí),通過的電流為3A,由可知,定值的電阻故AB正確,不符合題意;C.測定小燈泡的電阻時(shí),多次測量是為了尋找燈絲電阻與溫度的關(guān)系,不能求平均值減小誤差,故C錯(cuò)誤,符合題意;D.由乙圖可知,電壓與電流不成正比,即當(dāng)燈泡兩端電壓發(fā)光改變時(shí),燈泡的阻值也隨之發(fā)生變化,且電壓變化比電流變化快,因此小燈泡的電阻隨燈絲溫度的升高而增大,故D正確,不符合題意。故選C。3.(2023·九年級課時(shí)練習(xí))根據(jù)歐姆定律可得到,對于該式下列說法中正確的是()A.導(dǎo)體電阻的大小跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比B.導(dǎo)體電阻的大小跟導(dǎo)體中的電流成反比C.當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓為零時(shí),導(dǎo)體的電阻也為零D.導(dǎo)體電阻的大小跟導(dǎo)體兩端的電壓和通過導(dǎo)體的電流無關(guān)【答案】D【解析】導(dǎo)體的阻值是導(dǎo)體本身所具有的性質(zhì),與通過它的電流、它兩端的電壓無關(guān),電阻不隨著電壓和電流的改變而改變,當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓為零時(shí),導(dǎo)體的電阻依是不會改變,不會為零,故D正確,ABC錯(cuò)誤。故選D。4.(2023·九年級課時(shí)練習(xí))在“用伏安法測電阻”的實(shí)驗(yàn)中,小雪和曉彤分別選用定值電阻和小燈泡為測量對象,在處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí),分別畫出了圖像,如圖甲、乙所示.對于圖像的分析,以下說法錯(cuò)誤的是()A.由甲圖可知,定值電阻的阻值為1ΩB.由甲圖可知,電阻不隨其兩端的電壓和導(dǎo)體中的電流而改變C.由乙圖及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知:小燈泡的電阻隨燈絲溫度的升高而增大D.為了減小誤差,應(yīng)該用多次測量的方法,計(jì)算小燈泡的電阻【答案】D【解析】AB.根據(jù)題圖甲可知,電流與電壓成正比,因此該電阻為定值電阻,電阻不隨其兩端的電壓和導(dǎo)體中的電流而改變;當(dāng)兩端電壓為3V時(shí),通過的電流為3A,定值電阻的阻值是故AB正確,不符合題意;C.由題圖乙可知,電壓越大,電流越大,燈泡越亮,溫度越高;但電流與電壓不成正比,當(dāng)燈泡兩端電壓的變化速度大于電流的變化速度,燈泡的阻值也隨之發(fā)生變化,由可知,小燈泡的電阻隨燈絲溫度的升高而增大,故C正確,不符合題意;D.不同溫度下小燈泡的電阻電阻不同,求小燈泡電阻的平均值沒有意義,不能減小誤差,故D錯(cuò)誤,符合題意。故選D。二、多選題5.(2023上·九年級校聯(lián)考單元測試)如圖甲是非接觸式紅外線測溫槍,圖乙是它的工作原理圖,R0是定值電阻,R是紅外線熱敏電阻,其阻值隨人體溫度變化的圖像如圖丙。閉合開關(guān)S,對該電路分析不正確的是()A.體溫越高,R的阻值越大B.體溫越高,電壓表的示數(shù)越大C.體溫越低,R兩端的電壓越小D.體溫越低,通過R0的電流越大【答案】ACD【解析】如圖所示,兩電阻串聯(lián),V表測R0兩端電壓,R隨溫度升高而減小。AB.體溫越高,R的阻值越小,根據(jù)歐姆定律,電路中電流變大,R0兩端電壓變大,電壓表示數(shù)變大,故A錯(cuò)誤,符合題意,B正確,不符合題意;CD.體溫越低,R的阻值越大,根據(jù)歐姆定律,電路中電流變小,R0兩端電壓變小,根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律,R兩端的電壓變大,通過R0的電流變小,故CD錯(cuò)誤,符合題意。故選ACD。6.(2023·山東聊城·統(tǒng)考中考真題)如圖所示是電阻甲和乙的I-U圖像,由圖像可知下列判斷正確的是()
A.甲的電阻值是20ΩB.甲的電阻值大于乙的電阻值C.甲、乙串聯(lián),乙兩端的電壓為1V時(shí),甲兩端的電壓為3VD.甲、乙并聯(lián),通過甲的電流為0.1A時(shí),通過乙的電流為0.2A【答案】ACD【解析】A.分析圖像可知,甲是定值電阻,根據(jù)歐姆定律,甲的電阻值故A正確;B.分析圖像可知,甲是定值電阻,乙的阻值是變化的,在兩圖線相交時(shí),甲的阻值等于乙的阻值,故B錯(cuò)誤;C.由圖象可知,甲和乙串聯(lián),乙兩端電壓為1V時(shí),由串聯(lián)電路電流的規(guī)律可知通過甲、乙的電流相等為0.15A,則甲兩端電壓為3V,故C正確;D.由圖象可知,甲和乙并聯(lián),通過甲的電流為0.1A時(shí),由并聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知甲、乙兩端的電壓相等為2V,則通過乙的電流為0.2A,故D正確。故選ACD。7.(2023·山東濟(jì)南·統(tǒng)考中考真題)在“測量小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻”的實(shí)驗(yàn)中,關(guān)于四位同學(xué)遇到的一些問題,下列說法正確的是()A.小剛連接完電路的最后一根導(dǎo)線小燈泡就亮了,是因?yàn)樗B接電路時(shí)開關(guān)是閉合的B.小強(qiáng)連接完電路閉合開關(guān)后小燈泡不亮,可能是因?yàn)榛瑒幼冏杵鞯淖柚嫡{(diào)到了最大C.小梅要判斷小燈泡是否正常發(fā)光,應(yīng)在調(diào)節(jié)滑動變阻器的同時(shí)仔細(xì)觀察小燈泡亮度D.小麗發(fā)現(xiàn)小燈泡在不同電壓下測得的電阻值均不相同,有可能是由測量誤差導(dǎo)致的【答案】AB【解析】A.小剛連接完電路的最后一根導(dǎo)線小燈泡就亮了,說明接完電路的最后一根導(dǎo)線,電流就構(gòu)成了通路,這是因?yàn)樗B接電路時(shí)開關(guān)是閉合的,故A正確;B.小強(qiáng)連接完電路閉合開關(guān)后小燈泡不亮,可能是電路出現(xiàn)斷路,也可能是通過燈泡的電流太小,所以可能是滑動變阻器的阻值調(diào)到了最大,故B正確;C.要判斷小燈泡是否正常發(fā)光,觀察小燈泡亮度是無法準(zhǔn)確判斷的,需要在調(diào)節(jié)滑動變阻器的同時(shí)仔細(xì)觀察電壓表示數(shù)是否達(dá)到額定電壓,故C錯(cuò)誤;D.由于燈泡的阻值是不固定的,燈泡的電阻隨溫度的變化而變化,所以小麗發(fā)現(xiàn)小燈泡在不同電壓下測得的電阻值均不相同,故D錯(cuò)誤。故選AB。8.(2023·云南昆明·統(tǒng)考二模)如圖甲所示的電路中,電源電壓恒為3V,R1為定值電阻。閉合開關(guān)S,滑片P從R2的一端滑到另一端的過程中,電流表示數(shù)I與電壓表示數(shù)U的關(guān)系如圖乙所示。由此可知()
A.當(dāng)I=0.1A時(shí),滑片P處于a端B.R1的阻值為10ΩC.R2的最大阻值為20ΩD.當(dāng)滑片P位于R2的中點(diǎn)時(shí),電壓表示數(shù)為2V【答案】BC【解析】A.由圖甲可知,R1、R2串聯(lián),電壓表測量R1兩端的電壓,電流表測量電路中的電流;由圖甲可知,當(dāng)滑動變阻器的滑片P處于a端時(shí),接入電路中的阻值為0Ω,電路中只有R1工作,根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知,電路中的總電阻最小,電源電壓不變,根據(jù)歐姆定律可知,電路中的電流最大,由圖乙可知,電路中的最大電流為I大=0.3A,故A不符合題意;B.由可知,R1的阻值為故B符合題意;C.當(dāng)滑動變阻器的滑片P處于b端時(shí),滑動變阻器接入電路中的阻值最大,根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知,電路中的總電阻最大,電源電壓不變,根據(jù)歐姆定律可知,電路中的電流最小,由圖乙可知,電路中的最小電流為I小=0.1A,由可知,此時(shí)R1兩端的電壓為U1=I小R1=0.1A×10Ω=1V根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知,R2兩端的電壓為U2=U-U1=3V-1V=2V由可知,R2的最大阻值為故C符合題意;D.當(dāng)滑片P位于R2的中點(diǎn)時(shí),R2接入電路中的阻值為根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知,此時(shí)電路中的總電阻為此時(shí)電路中的電流為由可知,R1兩端的電壓為即電壓表示數(shù)為1.5V,故D不符合題意。故選BC。三、填空題9.(2023·青海西寧·中考真題)如圖甲的電路中,電源電壓保持不變,閉合開關(guān)后,滑片P由b端移到a端,電流表示數(shù)I與電壓表示數(shù)U的變化關(guān)系如圖乙所示,則電源電壓U為V,定值電阻R0的阻值是Ω,滑動變阻器的最大阻值是Ω?!敬鸢浮?612【解析】[1]由圖甲知道,閉合開關(guān),兩電阻串聯(lián),電壓表測R0兩端電壓,電流表測串聯(lián)電路中的電流。當(dāng)變阻器的滑片接在a端時(shí),電路中只有定值電阻,根據(jù)歐姆定律可知,此時(shí)通過電路的電流最大,電壓表的示數(shù)為電源電壓,由圖乙知道,電源電壓U=9V。[2]根據(jù)歐姆定律知道,定值電阻的阻值[3]當(dāng)變阻器的滑片接在b端時(shí),滑動變阻器與定值電阻串聯(lián),串聯(lián)電路總電阻等于各部分電阻之和,此時(shí)電路中總電阻最大,根據(jù)歐姆定律可知,此時(shí)通過電路的電流最小,則電路的總電阻則滑動變阻器的最大阻值10.(2023·江蘇泰州·統(tǒng)考中考真題)如圖甲所示電路,開關(guān)S1、S2閉合后兩電流表的指針均指在同一位置,示數(shù)如圖乙所示,則通過R1的電流為A,兩電阻之比R1∶R2=;只斷開開關(guān)S2,電流表A1的示數(shù)將(變大/變小/不變)。
【答案】1.441∶4變小【解析】[1]由圖可知,開關(guān)S1、S2閉合后,兩電阻串聯(lián),電流表A1測干路電流,電流表A2測R2所在支路電流;兩電流表的指針均指在同一位置,示數(shù)如圖乙,根據(jù)并聯(lián)電路電流規(guī)律可知,電流表A1選用分度值為0.1A的大量程,示數(shù)為1.8A,電流表A2選用分度值為0.02A的小量程,示數(shù)為0.36A,即通過R2的電流為0.36A。根據(jù)并聯(lián)電路電流規(guī)律可得通過R1的電流為[2]根據(jù)歐姆定律已經(jīng)并聯(lián)電路支路兩端電壓相等的規(guī)律可知則[3]只斷開開關(guān)S2,此時(shí)電路由原來的兩電阻并聯(lián)變?yōu)橹挥蠷1的簡單電路,流表A1只測通過R1的電流,總電阻變大,電壓不變,根據(jù)歐姆定律可知,通過R1的電流變小,
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