蘇科版初中九年級(jí)物理第十四章歐姆定律四歐姆定律的應(yīng)用第二課時(shí)歐姆定律的綜合運(yùn)用課件

第十四章歐姆定律四、歐姆定律的應(yīng)用第二課時(shí)歐姆定律的綜合運(yùn)用知識(shí)點(diǎn)2歐姆定律在串、并聯(lián)電路中的應(yīng)用1.(跨學(xué)科·數(shù)學(xué))(2024江蘇蘇州吳江期末)如圖是電阻甲和乙的U-I圖像,下列小明對(duì)圖像信息作出的判斷,正確的是(

)A.當(dāng)甲兩端電壓為0.5V時(shí),通過它的電流為0.3AB.將甲和乙串聯(lián),若電流為0.3A,則它們兩端的總電壓為2VC.當(dāng)乙兩端電壓為2.5V時(shí),其電阻值為10ΩD.將甲和乙并聯(lián),若電壓為1V,則通過干路的電流為0.4AB解析由圖像可知,當(dāng)甲兩端電壓為0.5V時(shí),通過甲的電流

為0.1A,故A錯(cuò)誤;將甲和乙串聯(lián),若電流為0.3A,則通過兩電

阻的電流均為0.3A,由圖像可知此時(shí)U甲=1.5V、U乙=0.5V,

由串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和可知,U=U甲+U乙=1.5V+0.5V=2V,故B正確;由圖像可知,當(dāng)乙兩端電壓為2.5V時(shí),通過乙的電流為0.5A,此時(shí)乙的阻值R乙=

=

=5Ω,故C錯(cuò)誤;將甲和乙并聯(lián),若電壓為1V,則它們兩端的電壓均為1V,由圖像可知,此時(shí)I甲'=0.2A、I乙″=0.4A,由并聯(lián)電路電流規(guī)律可知,干路電流:I=I甲'+I乙″=0.2A+0.4A=0.6A,故D錯(cuò)誤。2.(新課標(biāo)·科學(xué)推理)(2024江蘇南京建鄴期末)如圖所示,電源電壓保持不變,若在甲、乙兩處分別接入電壓表,閉合開關(guān)S1、S2,測得U甲∶U乙=3∶2;斷開開關(guān)S1、S2,拆去電壓表,并在甲、乙兩處分別接入電流表,閉合開關(guān)S1,則I甲∶I乙為(

)

A.1∶1

B.3∶2

C.2∶3

D.9∶4B解析在甲、乙兩處分別接入電壓表,閉合開關(guān)S1、S2時(shí),兩

電阻串聯(lián)在電路中,甲電壓表測的是R1兩端的電壓,乙電壓表

測的是R2兩端的電壓,因串聯(lián)電路中各處的電流相等,所以,由

I=

可得,兩電阻的阻值之比R1∶R2=U1∶U2=U甲∶U乙=3∶2;斷開開關(guān)S1、S2,拆去電壓表,并在甲、乙兩處分別接入電流表,閉合開關(guān)S1,兩電阻并聯(lián)在電路中,甲電流表測的是通過R2的電流,乙電流表測的是通過R1的電流,因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,所以,兩電流表的示數(shù)之比I甲∶I乙=I2∶I1=R1∶R2=3∶2。3.(2023江蘇昆山期末)圖示電路中,電源電壓不變,R為滑動(dòng)變阻器,L為小燈泡,燈絲電阻不變。閉合開關(guān)S,滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)的過程中,下列說法正確的是

(

)A.電流表A示數(shù)變小,電壓表V1示數(shù)變大B.電壓表V2示數(shù)變小,小燈泡變暗C.電壓表V1示數(shù)與電流表A示數(shù)的比值變小D.電壓表V2示數(shù)與電流表A示數(shù)的比值變大D解析由電路圖可知,R與L串聯(lián),電壓表V1測電源電壓,電壓

表V2測R兩端的電壓,電流表A測電路中的電流;閉合開關(guān)S,由

于電源電壓不變,因此電壓表V1示數(shù)不變;當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑

片P向右移動(dòng)時(shí),R接入電路中的電阻變大,電路中的總電阻

變大,由I=

可知,電路中的電流變小,即電流表A示數(shù)變小;通過L的電流變小,L的亮度變暗;由U=IR可知,L兩端的電壓

變小,由串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可知,R兩端的電壓變大,即電壓

表V2示數(shù)變大,故A、B錯(cuò)誤;電壓表V1示數(shù)與電流表A示數(shù)的

比值是電路的總電阻,電壓表V2示數(shù)與電流表A示數(shù)的比值是滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻,兩比值都變大,故C錯(cuò)誤,D正確。4.(教材變式·P102例題)已知電源電壓為4.5V,小燈泡上標(biāo)有

“3V

0.5A”字樣,為了使小燈泡能正常發(fā)光,需要在電路

中

(選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)一個(gè)阻值為

Ω的

保護(hù)電阻。3串聯(lián)解析燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓UL=3V,要使燈泡正常發(fā)光應(yīng)

串聯(lián)一個(gè)電阻分壓;串聯(lián)電阻兩端的電壓UR=U-UL=4.5V-3V=1.5V,因串聯(lián)電路中各處的電流相等,所以,由I=

可得,串聯(lián)電阻的阻值:R=

=

=

=3Ω。5.如圖所示電路,電源電壓恒為6V,電流表量程為0~0.6A,電

壓表量程為0~3V,滑動(dòng)變阻器R的規(guī)格為“20Ω

1A”,定

值電阻R0的規(guī)格為“10Ω

0.5A”。閉合開關(guān)后,當(dāng)滑動(dòng)變

阻器滑片向右滑動(dòng)時(shí),電流表示數(shù)

,電壓表示數(shù)

,為了保證電路安全,R接入電路的阻值變化范圍為

,

電流表的示數(shù)變化范圍為

。變小變大2~10Ω

0.3~0.5A解析由圖可知,R0與R串聯(lián),電壓表測R兩端的電壓,電流表

測電路中的電流;滑片向右滑動(dòng)時(shí),R接入電路中的電阻變大,

電路總電阻也變大,電路中的電流變小,故電流表的示數(shù)變

小。由U=IR可知,R0兩端電壓變小,由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可

知,R兩端電壓變大,故電壓表示數(shù)變大。當(dāng)電壓表達(dá)到最大

示數(shù)3V時(shí),R允許接入電路的阻值最大,電路中的電流最小,

此時(shí)R0兩端的電壓U0=U-UR=6V-3V=3V,電路中的最小電流

I小=I0=

=

=0.3A;R允許接入電路的最大電阻R大=

=

=10Ω;電流表的量程為0~0.6A,R0允許通過的最大電流為0.5A,R允許通過的最大電流為1A,所以電路中的最大電

流I大=0.5A,此時(shí)電路中的總電阻R總=

=

=12Ω,R允許接入電路的最小電阻R小=R總-R0=12Ω-10Ω=2Ω。故R接入電

路的阻值變化范圍為2~10Ω,電流表的示數(shù)變化范圍為0.3~

0.5A。6.(新獨(dú)家原創(chuàng))利用電流表測電流時(shí),電流表要串聯(lián)在被測電路中,這樣做是利用了串聯(lián)電路中的電流

的特點(diǎn),電流表的接入對(duì)原電路的影響可以忽略不計(jì),由此可知電流表的內(nèi)部電阻值應(yīng)該很

;而利用電壓表測電壓時(shí),電壓表要與被測電路并聯(lián),這樣做是利用了并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓

的特點(diǎn),電壓表的接入對(duì)干路總電流的影響也可以忽略不計(jì),由此可知電壓表的內(nèi)部電阻值應(yīng)該很

。大處處相等小相等解析電流表應(yīng)串聯(lián)在被測電路中,因?yàn)榇?lián)電路中的電流

處處相等,所以電流表顯示的電流值就等于被測電路的電流

值;因?yàn)镮=

,U一定時(shí),為了減小電流表對(duì)電路中電流大小的影響,電流表的電阻應(yīng)該很小。電壓表測電壓時(shí),電壓表要與

被測電路并聯(lián),這樣做是利用了并聯(lián)電路中各支路兩端的電

壓相等的特點(diǎn),電壓表接入后,由于整個(gè)電路多了一條支路,

總電流應(yīng)變大,但當(dāng)電壓表的內(nèi)部電阻值很大時(shí),對(duì)干路總電

流的影響就可以忽略不計(jì)。7.(2023江蘇豐縣期末)研究表明,有些金屬電阻的阻值會(huì)隨溫度的變化而變化,物理學(xué)中利用這類金屬制成了金屬電阻溫度計(jì),用它可以測量很高的溫度,其原理如圖所示。圖中電流表的量程為0~15mA(不計(jì)其電阻),電源電壓恒定為3V,R'為滑動(dòng)變阻器,測溫探頭Rt為金屬電阻,在t≥0℃時(shí)其阻值隨溫度t變化的數(shù)值關(guān)系為Rt=100Ω+0.5tΩ/℃(單位為Ω)。(1)把Rt放在溫度為0℃處進(jìn)行測量時(shí),電流表恰好達(dá)到滿量

程電流15mA,則這時(shí)滑動(dòng)變阻器R'接入電路的阻值為多大?(2)保持(1)中滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值不變,當(dāng)把測溫探頭Rt放在某處時(shí),電流表的示數(shù)恰好為10mA,則此時(shí)Rt的電阻

為多大?該處的溫度為多少?

解析

(1)當(dāng)t=0℃時(shí),測溫探頭的電阻Rt=(100+0.5×0)Ω=100Ω,此時(shí)電路的總電阻R總=

=

=200Ω,滑動(dòng)變阻器R'接入電路的電阻R'=R總-Rt=200Ω-100Ω=100Ω;(2)保持(1)中滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值不變,當(dāng)把測溫探頭Rt放在某處時(shí),電流表的示數(shù)恰好為10mA,此時(shí)電路的總電阻R總'=

=

=300Ω,則測溫探頭的電阻Rt'=R總'-R'=300Ω-100Ω=200Ω,此時(shí)的溫度t'=2×(Rt'-100Ω)℃/Ω=2×(200Ω-100Ω)℃/Ω=200℃。8.(跨學(xué)科·物理學(xué)與工程實(shí)踐)(2023江蘇連云港中考,10,?)如圖是測量貨車質(zhì)量的地磅示意圖,貨車的質(zhì)量可以通過電流表的示數(shù)轉(zhuǎn)換測出,R0為定值電阻。下列說法正確的是(

)

能力提升全練A.地磅的量程與R0大小無關(guān)B.貨車的質(zhì)量變大時(shí),電流表的示數(shù)變小C.將電流表換成電壓表也能測量貨車的質(zhì)量D.僅增大R0,稱量同一貨車質(zhì)量時(shí),電流表示數(shù)變小D解析由題知,貨車的質(zhì)量可以通過電流表的示數(shù)轉(zhuǎn)換測出,

所以地磅的量程與電流表示數(shù)的變化范圍對(duì)應(yīng);圖中滑動(dòng)變

阻器與R0串聯(lián),由歐姆定律可得,電流表的示數(shù)I=

,則總電壓不變時(shí),電流表示數(shù)的變化范圍與R0的大小有關(guān),所以

地磅的量程與R0大小有關(guān),故A錯(cuò)誤;貨車的質(zhì)量變大時(shí),滑動(dòng)

變阻器接入電路中的電阻變小,電路中的總電阻變小,根據(jù)歐

姆定律可知,電流表的示數(shù)變大,故B錯(cuò)誤;將電流表換成電壓

表,整條電路的電流幾乎為零,不能測量貨車的質(zhì)量,故C錯(cuò)誤;僅增大R0,測量同一貨車質(zhì)量時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路中的

阻值不變,整個(gè)電路的總阻值變大,根據(jù)歐姆定律可知,電路

中的總電流變小,故電流表示數(shù)變小,故D正確。9.(新考法·新實(shí)驗(yàn))(2023江蘇海安海陵中學(xué)月考,11,?)伏安法測電阻實(shí)驗(yàn)中,電路連接如圖所示,兩表的讀數(shù)分別為10V和0.1A,電流表的內(nèi)阻為0.2Ω,下列有關(guān)待測電阻Rx的說法中,正確的是(

)A.Rx的真實(shí)值為100ΩB.Rx的測量值偏小C.要使Rx的測量值更接近真實(shí)值可減小電流表的內(nèi)阻D.電壓表的示數(shù)等于Rx兩端的電壓C解析根據(jù)歐姆定律得,Rx的測量值為R=

=

=100Ω,Rx的真實(shí)值為Rx=R-R內(nèi)=100Ω-0.2Ω=99.8Ω,即Rx的測量值比真

實(shí)值大,故A、B錯(cuò)誤;由于電壓表與電流表示數(shù)之比為待測

電阻和電流表內(nèi)阻之和,因此要使Rx的測量值更接近真實(shí)值

可減小電流表的內(nèi)阻,故C正確;由題圖可知,Rx與電流表串聯(lián)

后與電壓表并聯(lián),電流表測通過Rx的電流,電壓表測Rx和電流

表兩端的總電壓,即電壓表示數(shù)等于Rx和電流表兩端的總電

壓,故D錯(cuò)誤。10.(跨學(xué)科·物理學(xué)與社會(huì)發(fā)展)(2023江蘇揚(yáng)州中考,19,?)小鋒設(shè)計(jì)如圖所示的電路來判斷梅雨季節(jié)教室里相對(duì)濕度的變化。選用的器材有:3V電源、濕度傳感器(其電阻RS的阻值隨相對(duì)濕度的增大而減小)、定值電阻R=2×103Ω、一只電壓表(量程為0~3V)等。當(dāng)相對(duì)濕度為40%時(shí),RS=1×103Ω,電壓表示數(shù)為2V,則電壓表是并聯(lián)在

的兩端。當(dāng)電壓表示數(shù)變大時(shí),教室里相對(duì)濕度在

。變大R解析當(dāng)相對(duì)濕度為40%時(shí),RS=1×103Ω,總電阻為R總=RS+R=

1×103Ω+2×103Ω=3×103Ω,所以,電路中的電流為I=

=

=1×10-3A;濕度傳感器RS與定值電阻R兩端的電壓分別為US=IRS=1×10-3A×1×103Ω=1V,UR=IR=1×10-3A×2×103Ω=2V,已知電壓表示數(shù)為2V,則電壓表并聯(lián)在定值電阻R的兩

端;當(dāng)電壓表示數(shù)變大時(shí),根據(jù)I=

可知,電路中的電流變大,電路中的總電阻變小;根據(jù)串聯(lián)電路的總電阻等于各用電器的電阻之和可知,電阻RS的阻值變小,由于電阻RS的阻值隨相對(duì)濕度的增大而減小,則教室里的相對(duì)濕度變大。11.(新考法·分析論證)(2023江蘇鹽城中考,26,?)小紅用如圖所示的電路測量小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻。所選器材有:干電池兩節(jié)、電流表、電壓表、正常工作電壓為2.5V的小燈泡、開關(guān)、“50Ω

1.5A”的滑動(dòng)變阻器各一只、導(dǎo)線若干。(1)用筆畫線代替導(dǎo)線將圖甲中的電路連接完整。(2)連接好電路,將滑動(dòng)變阻器的滑片移至最

端。閉合開

關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,直至電壓表的示數(shù)是

V時(shí),讀

出電流表的示數(shù)如圖乙所示,為

A,小燈泡正常發(fā)光時(shí)的

電阻約為

Ω(保留一位小數(shù))。如圖所示2.5

0.28

8.9左

(3)小紅想測量小燈泡燈絲在常溫時(shí)的電阻大小,于是設(shè)計(jì)方

案:移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,直至燈絲不發(fā)光,讀出電流表和

電壓表的示數(shù),計(jì)算出電阻的大小,你認(rèn)為小紅的方案是否正

確?

。判斷的依據(jù)是

。不正確

實(shí)驗(yàn)過程中,由于電流的熱效應(yīng),

燈絲的溫度會(huì)升高,測出的不是常溫下燈絲的電阻解析

(1)本實(shí)驗(yàn)中,電壓表應(yīng)與燈泡并聯(lián),小燈泡正常工作

電壓為2.5V,則電壓表選擇0~3V的量程,如圖所示(答案不唯

一);(2)為了保護(hù)電路,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移至最大阻值

處,所以把滑片移至最左端;為了測量小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電

阻,應(yīng)移動(dòng)滑片,直至電壓表示數(shù)達(dá)到小燈泡的正常工作電壓

2.5V,讀出此時(shí)電流表的示數(shù)為0.28A,則小燈泡正常發(fā)光時(shí)

的電阻:R=

=

≈8.9Ω;(3)實(shí)驗(yàn)過程中,由于電流的熱效應(yīng),燈絲的溫度會(huì)升高,測出的不是常溫下燈絲的電阻,所以

小紅的方案不正確。12.(2024江蘇連云港海州月考,28,?)如圖甲為濕度表的簡化工作原理圖,電源電壓恒為6V,定值電阻R0=5Ω;R為濕敏電阻,其阻值R隨環(huán)境相對(duì)濕度的變化如圖乙所示,電壓表量程為“0~3V”;電流表量程為“0~0.6A”。閉合開關(guān)S,在保證兩表安全的情況下:(1)相對(duì)濕度增加,電流表的示數(shù)如何變化,說明理由。(2)當(dāng)電路中電流表的示數(shù)為400mA時(shí),電阻R的阻值為多少?(3)當(dāng)環(huán)境的相對(duì)濕度為60%時(shí),電壓表的示數(shù)為多少?

解析

(1)由電路圖可知,閉合開關(guān)S,R0與R串聯(lián),電壓表測R0

兩端的電壓,電流表測電路中的電流。由圖乙可知,當(dāng)環(huán)境的

相對(duì)濕度增加時(shí),R的阻值減小,串聯(lián)電路總電阻等于各分電

阻之和,則串聯(lián)電路的總電阻減小,由I=

可知電路中的電流增大,即電流表示數(shù)變大。(2)當(dāng)電路中電流表的示數(shù)為400

mA時(shí)電路的總電阻為R總=

=

=15Ω,由串聯(lián)電路的電阻規(guī)律可知,電阻R的阻值為R=R總-R0=15Ω-5Ω=10Ω。(3)由圖乙知當(dāng)環(huán)境的相對(duì)濕度為60%時(shí),濕敏電阻的阻值為7.5Ω,此時(shí)電路的電流為I'=

=

=0.48A,R0兩端的電壓為U0=I'R0=0.48A×5Ω=2.4V,即電壓表的示數(shù)為2.4V。13.小明同學(xué)想測量某一未知定值電阻的