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文檔簡介
第17章歐姆定律知識清單一、探究電流與電壓、電阻的關(guān)系1.實驗方法:2.實驗設計:方案一:研究電流與電壓的關(guān)系時,;研究電流與電阻的關(guān)系時,。方案二:研究對象:3.滑動變阻器的作用:(1)保護電路;(2)研究電流與電壓的關(guān)系時,;研究電流與電阻的關(guān)系時,。4.實驗結(jié)論:(1)。(2)。二、歐姆定律1.內(nèi)容:。2.數(shù)學表達式:變形:注意:①公式中的三個物理量I、U、R必須對應;②歐姆定律包含兩層含義:同一導體(即R不變),則I與U成正比;同一電壓(即U不變),則I與R成反比。③對的理解:電阻是導體本身的一種性質(zhì),其大小由決定,與、的大小均無關(guān)系,所以“電阻與電壓成正比,與電流成反比”這種說法是的。三、電阻的測量1.利用電壓表和電流表測定電阻的方法叫。2.實驗原理:3.實驗電路圖:4.滑動變阻器的作用:(1);(2)。5.連接實物時,必須注意:(1)開關(guān)應;(2)滑動變阻器“一上一下”連接,。(3)電流表在電路中,“+”接線柱流入,“-”接線柱流出,量程選擇:算最大電流;電壓表并聯(lián)在小燈泡兩端,“+”接線柱流入,“-”接線柱流出,量程選擇:看電源電壓。6.測定值電阻的阻值時,可以減小實驗誤差;測小燈泡電阻時,隨燈泡兩端電壓增大,燈泡變亮,燈絲的電阻變化很明顯,是因為燈泡越亮,燈絲溫度越高,造成燈絲電阻越大,說明(不能說燈絲的電阻跟兩端的電壓或通過的電流有關(guān)),因此用多次測量求燈絲電阻的平均值。7.實驗過程中可能出現(xiàn)的問題:(1)實驗中電表——電表的“+”“-”接線柱接反了;(2)實驗中電表——電表的量程選擇過?。粚嶒炛须姳怼姳淼牧砍踢x擇過大;(3)實驗中電路——滑動變阻器接入時導線接在了金屬桿兩端(相當于接入導線,此時燈很亮)或?qū)Ь€接在了電阻線兩端(相當于接入定值電阻,此時燈很暗)。(4)電流表無示數(shù)——故障可能是電流表或電路中某處。(5)電壓表無示數(shù)——故障可能是電壓表或電壓表兩接線柱到電源兩極間的電路中某處。(6)電流表無示數(shù),電壓表有示數(shù)且接近電源電壓——故障可能是被測電阻或電壓表在電路中。四、歐姆定律在串并聯(lián)電路的應用1.串、并聯(lián)電路的比較串聯(lián)電路并聯(lián)電路電路圖電流關(guān)系各處的電流相等I1=I2=I干路電流等于各支路電流之和I=I1+I2電壓關(guān)系總電壓等于各部分電路兩端電壓之和U=U1+U2各支路兩端電壓相等且等于總電壓U1=U2=U電阻關(guān)系總電阻等于各電阻之和R=R1+R2總電阻的倒數(shù)等于各支路電阻倒數(shù)和推導公式分壓公式:分流公式:2.動態(tài)電路的分析在進行動態(tài)電路分析時,首先要分析初始電路的連接方式(串聯(lián)還是并聯(lián)),然后確定各電表所測的是哪部分電路,最后根據(jù)滑動變阻器滑片的移動、開關(guān)的斷開與閉合或外界因素變化等引起的阻值變化進行分析。(1)含滑動變阻器的串聯(lián)電路(甲):滑片移動時的電阻變化(若滑片向右移動)電阻變大→總電阻的變化(變大)→利用判斷電流的的變化(變小)→利用判斷定值電阻兩端的電壓變化(變小)→而(U不變)判斷滑動變阻器兩端電壓的變化(變大)。(2)含滑動變阻器的并聯(lián)電路(乙):滑片移動時的電阻變化(若滑片向右移動,電阻變大)→本支路總電阻的變化(變大)→應用(U不變)得到本支路中電流的變化(變小)→而(I1不變)判斷電路中干路電流的變化(變小)。(3)開關(guān)型的動態(tài)電路:開關(guān)的斷開與閉合→元件的連接關(guān)系改變→電阻如何變化→燈泡亮度,電壓表電流表示數(shù)的變化。(4)實際應用中的變阻器:先從原電路中抽象出變阻器→外界因素引起阻值的變化→電表示數(shù)變化→電表代表實際量的變化3.I-U圖象的理解和應用圖象法是物理學中常用的一種處理數(shù)據(jù)的方法,它可以表示數(shù)據(jù)間的關(guān)系及其變化規(guī)律,具有形象、直觀等特點。(1)常見的I-U曲線:①圖A反映了在電阻一定的條件下,電流與電壓成正比。②圖B、C均反映著一種非線性變化關(guān)系:圖B中的導體電阻隨電壓和電流的增大而減小;而圖C中的導體電阻隨電壓、電流的增大而增大。③圖D是將兩個導體的I-U圖象描述在同一坐標系中,可更直接地反映出兩電阻的大小關(guān)系(RA<RB)。(2)I-U圖象應用:①從圖象中直接獲取數(shù)據(jù)或結(jié)論,如從圖中直接讀取某一電壓下的電流、或者獲得電流與電壓的比例關(guān)系。②從圖象中求出未知的物理量:如根據(jù)I-U圖象求出定值電阻的阻值或者比較兩電阻阻值的大小。③從圖象判斷數(shù)據(jù)變化的趨勢:如小燈泡的電阻會隨溫度的變化而變化。(3)正確分析I-U曲線的一般步驟:①看清圖象中橫坐標,縱坐標所表示的物理量。②弄清坐標上的數(shù)值及分度值。③明確圖象所表達的物理意義,利用圖象的特點并結(jié)合歐姆定律和相應電路的特征進行分析、推理、判斷和計算。專題突破專題一.比例法在電學解題中的應用(一)解讀:1.比例法就是利用物理量之間存在的比例關(guān)系進行解題的方法。(2)串聯(lián)電路中各用電器兩端的電壓之比等于其電阻之比()。并聯(lián)電路中各支路的電流之比等于各支路電阻之比的倒數(shù)()。(二)典例突破例1.(2022·四川巴中·中考真題)如圖所示電路中,電源電壓保持不變,已知R1∶R2=2∶1,則下列說法正確的是()A.通過R1、R2的電流之比為2∶1B.電流表A1、A2的示數(shù)之比為2∶1C.電阻R1、R2兩端的電壓之比為2∶1D.電流表A1、A2的示數(shù)之比為3∶2例2.(2022·青?!ぶ锌颊骖})如圖所示,定值電阻R1=5Ω,R2=10Ω,開關(guān)S閉合時,R1∶R2兩端的電壓分別是U1、U2,通過的電流分別是I1、I2,下列關(guān)系正確的是()A.I1∶I2=1∶1 B.I1∶I2=1∶2C.U1∶U2=1∶1 D.U1∶U2=2∶1專題二.實驗器材的選?。ㄒ唬┙庾x:1.原因分析(1)“超出量程”:計算失誤,錯選電表量程及電源電壓。(2)“盲目套用”:一般情況下不超量程時盡可能選用小量程電表,但仍然需要通過計算確定,不能“直接套用”。(3)“變阻有限”:滑動變阻器的阻值不能夠分去多余的電壓。2.解決策略(1)細致審題加精準估算:結(jié)合相關(guān)的數(shù)據(jù)進行粗略計算后,才能對儀器做出選擇。(2)電表指針擺動范圍:一般要求指針在表盤的了一號范圍內(nèi)擺動,這樣讀數(shù)比較準確。(3)遵循三原則:“可行”“安全”“精確”。(4)注意:常見的選擇對象有電源、電流表、電壓表和滑動變阻器,它們的規(guī)格均應大于(或不小于)待測電阻或元件工作時的電流、電壓,并且滑動變阻器應具備可調(diào)性。選擇量程時一定要進行估算或計算。(二)典例突破例3.(2022·甘肅金昌·中考真題)“探究導體中電流跟電阻的關(guān)系”的實驗中,實驗器材有:學生電源(6V),電流表(0~0.6A,0~3A)、電壓表(0~3V,0~15V)、定值電阻(5Ω、10Ω、20Ω各一個)、開關(guān)、滑動變阻器(甲“50Ω1A”,乙“10Ω2A”)和導線若干。(1)請根據(jù)圖甲所示的電路圖用筆畫線代替導線,將圖乙所示的實物連接成完整電路圖(要求連線不得交叉);()(2)連接電路時,開關(guān)應處于___________(選填“斷開”或“閉合”)狀態(tài),滑動變阻器的滑片P應放在___________(選填“A”或“B”)端;(3)連接電路后,閉合開關(guān),移動滑動變阻器的滑片,電壓表有示數(shù),電流表始終無示數(shù),造成這一現(xiàn)象的原因可能是___________(填序號);A.定值電阻R短路B.定值電阻R開路C.滑動變阻器開路D.電流表開路(4)實驗中依次接入三個定值電阻,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,保持電壓表示數(shù)不變,記下電流表的示數(shù),利用描點法得到如圖丙所示的電流I隨電阻R變化的圖像。由圖像可以得出結(jié)論:電壓一定時,導體中的電流跟導體的電阻成___________(選填“正比”或“反比”);(5)上述實驗中,小強用R=5Ω電阻做完實驗后,保持滑動變阻器滑片的位置不變,接著把R換為10Ω的電阻接入電路,閉合開關(guān),他應向___________(選填“A”或“B”)端移動滑動變阻器的滑片,使電壓表示數(shù)為___________V時,讀出電流表的示數(shù);(6)為完成整個實驗,應該選取哪種規(guī)格的滑動變阻器___________(選填“甲”或“乙”)。專題三.用歐姆定律分析儀表改裝電路(一)解讀:生活中很多儀表是由電流表或電壓表改裝而成的,其基本原理的分析離不開歐姆定律,用歐呣定律定性地分析改裝儀表的原理,可用分析動態(tài)電路的一般方法。針對改裝儀表的計算,也可以解答一般電路的方法。(二)典例突破例4.(2022·廣西梧州·中考真題)如圖為自動測定油箱內(nèi)油量的裝置原理圖,電源電壓為36V,R為滑動變阻器,R0為定值電阻,電流表的量程為0~0.6A,電壓表的量程為0~36V。油箱中的油量是通過電流表或電壓表的示數(shù)反映出來的,且表的最大量程對應油箱最大油量,當油箱內(nèi)的油面在最高或最低位置時,滑動變阻器的滑片P恰好能分別滑至兩端,當油面達到最低位置時,反映油量的電表示數(shù)為最大量程的。下列說法錯誤的是()A.R0阻值為60ΩB.滑動變阻器的阻值變化范圍為0~300ΩC.當滑動變阻器的滑片P在中點時,電壓表的示數(shù)為21VD.當滑動變阻器的滑片P在中點時,電流表的示數(shù)為0.17A例5.(2022·遼寧營口·中考真題)某科技小組為快遞公司設計的分揀計數(shù)裝置簡化電路如圖所示。R2為定值電阻,R1為光敏電阻,當有光照射光敏電阻時其阻值變小。激光被遮擋一次,計數(shù)器會自動計數(shù)一次(計數(shù)器可視為電壓表)。閉合開關(guān),激光被遮擋瞬間,下列說法正確的是()A.電阻R1的阻值變小 B.通過R2的電流變大C.電阻R1兩端的電壓變大 D.電阻R2兩端的電壓變大例6.(2022·黑龍江·中考真題)如圖所示,圖甲是某款電子秤的外觀圖,圖乙是它的原理圖,表盤是由電壓表改裝而成的,下列判斷正確的是()A.物體質(zhì)量越大,電子秤示數(shù)越大,電路中電流不變B.物體質(zhì)量越大,電子秤示數(shù)越小,電路中電流不變C.物體質(zhì)量越大,電子秤示數(shù)越大,電路中電流越大D.物體質(zhì)量越大,電子秤示數(shù)越小,電路中電流越大例7.(2022·山東威海·中考真題)(多選)公路檢查站的“地磅”可以檢測貨車是否超載。圖是某種地磅的工作原理圖,滑片P可在豎直放置的電阻R上滑動,當貨車質(zhì)量增大時,電表示數(shù)隨之增大,由電表改裝成的顯示器的示數(shù)也增大。下列說法正確的是()A.接線柱“1”應與“3”連接 B.“顯示器”由電壓表改裝而成C.若貨車質(zhì)量增大,則電阻兩端電壓增大 D.為了節(jié)約電能,電阻R0可以去掉專題四、判斷電路故障(一)專題解讀:1.利用現(xiàn)象判斷電路故障(1)小燈泡發(fā)光,則所在電路為通路;不發(fā)光,則需考慮兩種情況:①所在電路發(fā)生斷路:②小燈泡被短接。(2)電表示數(shù)情況:①電流表有示數(shù)而電壓表無示數(shù):“電流表有示數(shù)”表明電流表所在電路為通路,“電壓表無示數(shù)”表明無電流通過電壓表。常見故障表現(xiàn):a.電壓表接觸不良;b.與電壓表并聯(lián)的用電器被短接。②電壓表有示數(shù)而電流表無示數(shù):“電壓表有示數(shù)”表明有電流通過電壓表,“電流表無示數(shù)”說明電流很小或幾乎無電流流過電流表。常見故障表現(xiàn)為和電壓表并聯(lián)的用電器斷路。③電流表、電壓表均無示數(shù),表明無電流通過兩表。常見故障表現(xiàn):a.兩表同時被短接;b.電壓表并聯(lián)部分以外的電路發(fā)生斷路。2.利用器材判斷電路故障(1)根據(jù)電壓表連接在不同位置時的示數(shù)情況進行判斷:電壓表指針偏轉(zhuǎn)較大或示數(shù)接近電源電壓,與電壓表并聯(lián)處發(fā)生斷路。(2)當把導線連接在不同位置時,根據(jù)電表示數(shù)的變化情況或小燈泡的亮度變化情況進行判斷。(二)典例突破:例8.(2022·湖北·荊州市教育科學研究院中考真題)在進行“探究串聯(lián)電路電壓特點”實驗時,某同學設計的電路如圖所示。對于實驗過程中出現(xiàn)的現(xiàn)象及分析正確的是()A.如果只有燈泡L1斷路,則開關(guān)閉合后電壓表示數(shù)為零B.如果只有燈泡L2斷路,則開關(guān)閉合后電壓表示數(shù)為零C.開關(guān)閉合后,如果燈泡L2不亮、L1亮,一定是燈泡L2斷路D.開關(guān)閉合后,如果電壓表示數(shù)為電源電壓,一定是燈泡L2短路例9.(2022·陜西·中考真題)如圖,電源電壓不變。閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)燈泡不亮,電流表無示數(shù),電壓表有示數(shù)且等于電源電壓。排除故障后,滑動變阻器的滑片P向左移動,下列分析正確的是()A.燈泡不亮是因為滑動變阻器阻值過大B.燈泡不亮是因為燈泡短路C.排除故障后,滑片P向左移動,燈泡變暗D.排除故障后,滑片P向左移動,電流表和電壓表示數(shù)均變大專題五、動態(tài)電路的分析(一)專題解讀:公式法是解答電學計算的最基本方法,針對這類綜合計算題,要記住電流和電壓的規(guī)律,還要能靈活運用歐姆定律公式及其變形式。(二)典例突破:例10.(2022·四川樂山·中考真題)課外探究實踐作業(yè)中小明同學想利用氣敏電阻自制一個煙霧濃度檢測儀,通過翻閱資料了解到N型氣敏元件阻值隨氣體濃度的增大而減小。如圖是小明設計的電路圖,其中R為N型氣敏元件,R0為定值電阻。閉合開關(guān)S,當氣體濃度越高時,會出現(xiàn)()A.電流表示數(shù)增大,電壓表示數(shù)增大B.電流表示數(shù)增大,電壓表示數(shù)變小C.電流表示數(shù)變小,電壓表示數(shù)增大D.電流表、電壓表示數(shù)均不變例11.(2022·四川涼山·中考真題)如圖所示,電源電壓不變,同時閉合開關(guān)S、S1,待電路穩(wěn)定后再斷開S1,則()A.電流表A的示數(shù)減小,電流表A1的示數(shù)不變,電壓表V的示數(shù)不變B.電流表A的示數(shù)不變,電流表A1的示數(shù)增大,電壓表V的示數(shù)減小C.電流表A的示數(shù)、電流表A1的示數(shù)、電壓表V的示數(shù)均不變D.電流表A的示數(shù)、電流表A1的示數(shù)、電壓表V的示數(shù)均增大專題五、歐姆定律的綜合應用(一)專題解讀:1.歐姆定律是中考的熱點,它把電流、電壓、電阻三者聯(lián)系起來,在串、并聯(lián)電路中,電流、電壓、電阻各自的規(guī)律與歐姆定律結(jié)合在一起,可以進行各個物理量的計算,從而解決較為復雜的電學問題。2.解答此類試題的一般步驟:(1)畫出電路圖或等效電路圖,分析電路中各元件的連接方式。(2)分析電壓表、電流表的測量對象,并注明已知物理量的符號及數(shù)值。(3)找出各物理量的關(guān)系,依據(jù)歐姆定律及串、并聯(lián)電路中的電流、電壓、電阻關(guān)系,列出關(guān)系式,代人統(tǒng)一單位后的數(shù)值,求出待測量。(二)典例突破:例12.(2022·廣西柳州·中考真題)小宸利用一個電池組,兩只電流表(A1和A2),一個開關(guān),一個阻值為R0=15Ω的定值電阻和若干導線,來測量未知電阻Rx的阻值,他設計好電路并正確操作,發(fā)現(xiàn)A1、A2的示數(shù)如圖所示。(1)A1、A2的示數(shù)I1、I2分別是多少?(2)在你不確定電路設計的情況下,請判斷電阻Rx可能的阻值為多少?當堂檢測:1.在圖(a)、(b)所示的電路中,所有元件均完好,電源電壓相等且保持不變。已知R1、R2、R3為定值電阻,R4為滑動變阻器(滑片在中點附近某位置),現(xiàn)有兩個電流表的示數(shù)相同,則下列判斷正確的是()①A1與A2示數(shù)相同,R2短路②A1與A3示數(shù)相同,R1=R2③A2與A4示數(shù)相同,R2>R3④A3與A4示數(shù)相同,R2=R3A.①和③ B.②和③ C.③和④ D.①和④2.如圖所示的電路中,電源電壓U保持不變。①閉合開關(guān)S和S2,電壓表V1和V2的示數(shù)分別為U1和U2,電流表的示數(shù)為I1;②閉合開關(guān)S、S2和S3,電流表的示數(shù)為I2;③閉合開關(guān)S和S1,滑動變阻器的滑片移到b端時,電流表的示數(shù)為0.1A,電壓表V1的示數(shù)為2V;滑動變阻器的滑片移到a端時,電流表的示數(shù)變化了0.2A;已知U1∶U2=2∶1,I1∶I2=1∶2,下列說法正確的是()A.U=6V B.I1=0.1A C.R2=10Ω D.U2=2V3.如圖所示電路,已知電壓表V1的量程為0~3V,電壓表V2的量程為0~15V,電流表A的量程為0~0.6A,定值電阻R1阻值為10Ω,滑動變阻器R2的規(guī)格是“20Ω
0.5A”,電源電壓為6V。開關(guān)S閉合后,在滑動變阻器滑片滑動過程中,保證電流表、電壓表、滑動變阻器正常使用的情況下,下列說法中正確的是()A.電流表A的變化范圍為0.2~0.5A B.R2可變化范圍為2~20ΩC.電壓表V1的變化范圍為2~3V D.電壓表V2的變化范圍為0~4V4.圖甲是電阻甲和乙的I—U圖像,下列說法正確的是()A.甲的電阻總是大于乙的電阻B.電阻乙電流為0.4A時,阻值為5ΩC.圖乙中,當開關(guān)閉合,電源電壓為3V時,電路電流為0.2AD.圖丙中,當開關(guān)閉合,電源電壓為2V時,電路總電流為0.4A5.如圖甲所示為一個超聲波加濕器,如圖乙所示為其內(nèi)部濕度監(jiān)測裝置的簡化電路圖。已知電源電壓為12V,定值電阻R0的阻值為30Ω,電流表的量程為0~200mA,電壓表的量程為0~9V。濕敏電阻R的阻值隨濕度RH變化的關(guān)系圖象如圖丙所示。則在電路安全工作的前提下,請計算出:(1)環(huán)境濕度增加,電流表的示數(shù)將__________,電壓表的示數(shù)與電流表的示數(shù)之比將__________(以上兩空均選填“變大”、“變小”或“不變”);(2)當電流表的示數(shù)為0.12A時,濕敏電阻R的阻值_________;(3)環(huán)境濕度為40%時,R0兩端的電壓為多少________;(4)該濕度表能夠測量的環(huán)境濕度的范圍為:__________到__________。6.如圖甲所示,小燈泡標有“6V?A”字樣,滑動變阻器標有“?Ω2A”字樣。只閉合開關(guān)S2、S4時,在電路安全的情況下調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,繪制了電流表與電壓表的示數(shù)關(guān)系圖像如圖乙所示,該電路的電源電壓為____________V,當燈泡兩端電壓為6V時,流經(jīng)燈泡的電流為I1,保持滑動變阻器滑片不動,斷開S4,此時流經(jīng)燈泡的電流為I2,已知I1∶I2=8∶3;只閉合開關(guān)S1、S3和S4,在電路安全的情況下最大范圍調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片,繪制了電流表示數(shù)與滑動變阻器連入阻值關(guān)系的圖像如圖丙所示;只閉合開關(guān)S2、S3時,電流表A的最小示數(shù)為____________A。(燈絲的電阻不隨溫度的變化而變化)7.用如圖甲所示的實驗電路探究“電流與電阻的關(guān)系”。器材有:滑動變阻器、開關(guān)、電源(電壓為3V),電流表、電壓表各一只,三個定值電阻(5Ω、10Ω、15Ω),導線若干。(1)請用筆劃線代替導線將圖甲連接完整,使閉合開關(guān)前滑動變阻器的滑片P應置于右端;()(2)閉合開關(guān),移動滑動變阻器的滑片P發(fā)現(xiàn)電壓表始終無示數(shù),電流表有示數(shù),其原因可能是___________(填序號)A.滑動變阻器斷路 B.R短路 C.R斷路(3)排除故障后,按下列步驟進行實驗:①將5Ω電阻接入電路,調(diào)節(jié)滑動變阻器,使電壓表示數(shù)為1.5V,電流表指針位置如圖乙所示,則電流表讀數(shù)為___________A;②把5Ω電阻換成10Ω電阻接入電路,接下來的操作是___________;③把10Ω電阻換成15Ω電阻接入電路,當滑動變阻器接入電路的阻值最大時,電壓表的示數(shù)也大于1.5V,實驗無法進行,請你寫出一種解決問題的辦法使實驗能繼續(xù)下去___________;(4)分析如表數(shù)據(jù)可得出結(jié)論:___________。電阻R/Ω51015電流I/A0.30.150.1【拓展】小明更換了上述實驗器材中的滑動變阻器探究“電流與電壓的關(guān)系”,將滑片從一端移動到另一端的過程中,收集的實驗數(shù)據(jù)填入了表中:電阻R/Ω10電壓U/V22.42.62.83電流I/A0.20.240.240.280.3分析可知,小明使用的滑動變阻器最大阻值為___________Ω。8.如圖甲是用伏安法測一只阻值未知的定值電阻R,阻值的實物電路,電源電壓恒為4.5V。(1)圖甲中有一根導線連接錯誤,請在該導線上畫“×”并在圖上改正(所畫的導線用實線且不能交叉);()(2)改正電路后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)接近4.5V,電流表示數(shù)接近0,其原因可能是___________(填字母);A.滑動變阻器斷路 B.Rx斷路 C.Rx短路(3)故障排除后,移動滑片,當電壓表示數(shù)為2.4V時,電流表示數(shù)如圖乙所示,則待測電阻Rx=___________Ω;(4)現(xiàn)有三組數(shù)據(jù)如下表所示,分析可知,實驗中應選擇最大阻值為___________的滑動變阻器;實驗次數(shù)電壓U/V電流I/A電阻R/Ω11.00.1021.50.1533.00.30A.10Ω B.20Ω C.50Ω(5)圖丙是能巧測Rx阻值的實驗電路,圖中R為電阻箱。請在空白處填上適當內(nèi)容。①將開關(guān)接b,調(diào)節(jié)電阻箱和滑動變阻器滑片P至適當位置,記下電流表的示數(shù)I和電阻箱R的阻值R1;②將開關(guān)接a,調(diào)節(jié)___________,保持___________不變,記下___________;③則Rx=___________(用已知量和測量量表示)。9.如圖1所示電路,電源電壓不變,燈泡L標有“3V、0.5A”字樣,指的是正常工作時的電壓和電流(燈絲電阻不變)。當只閉合S,滑片P從b端滑到中點時,電壓表與電流表的U-I圖象如圖2所示,電流表的示數(shù)變化了0.2A。求:(1)求燈泡的電阻RL;(2)求電源電壓和滑動變阻器的最大阻值?(3)將滑動變阻器的滑片保持在中點位置不動,再閉合S1、S2開關(guān),電流表的示數(shù)又變化了0.7A,求定值電阻R0的阻值和電壓表的示數(shù)?第17章歐姆定律知識清單一、探究電流與電壓、電阻的關(guān)系1.實驗方法:2.實驗設計:方案一:研究電流與電壓的關(guān)系時,;研究電流與電阻的關(guān)系時,。方案二:研究對象:3.滑動變阻器的作用:(1)保護電路;(2)研究電流與電壓的關(guān)系時,;研究電流與電阻的關(guān)系時,。4.實驗結(jié)論:(1)。(2)。二、歐姆定律1.內(nèi)容:。2.數(shù)學表達式:變形:注意:①公式中的三個物理量I、U、R必須對應;②歐姆定律包含兩層含義:同一導體(即R不變),則I與U成正比;同一電壓(即U不變),則I與R成反比。③對的理解:電阻是導體本身的一種性質(zhì),其大小由決定,與、的大小均無關(guān)系,所以“電阻與電壓成正比,與電流成反比”這種說法是的。三、電阻的測量1.利用電壓表和電流表測定電阻的方法叫。2.實驗原理:3.實驗電路圖:4.滑動變阻器的作用:(1);(2)。5.連接實物時,必須注意:(1)開關(guān)應;(2)滑動變阻器“一上一下”連接,。(3)電流表在電路中,“+”接線柱流入,“-”接線柱流出,量程選擇:算最大電流;電壓表并聯(lián)在小燈泡兩端,“+”接線柱流入,“-”接線柱流出,量程選擇:看電源電壓。6.測定值電阻的阻值時,可以減小實驗誤差;測小燈泡電阻時,隨燈泡兩端電壓增大,燈泡變亮,燈絲的電阻變化很明顯,是因為燈泡越亮,燈絲溫度越高,造成燈絲電阻越大,說明(不能說燈絲的電阻跟兩端的電壓或通過的電流有關(guān)),因此用多次測量求燈絲電阻的平均值。7.實驗過程中可能出現(xiàn)的問題:(1)實驗中電表——電表的“+”“-”接線柱接反了;(2)實驗中電表——電表的量程選擇過??;實驗中電表——電表的量程選擇過大;(3)實驗中電路——滑動變阻器接入時導線接在了金屬桿兩端(相當于接入導線,此時燈很亮)或?qū)Ь€接在了電阻線兩端(相當于接入定值電阻,此時燈很暗)。(4)電流表無示數(shù)——故障可能是電流表或電路中某處。(5)電壓表無示數(shù)——故障可能是電壓表或電壓表兩接線柱到電源兩極間的電路中某處。(6)電流表無示數(shù),電壓表有示數(shù)且接近電源電壓——故障可能是被測電阻或電壓表在電路中。四、歐姆定律在串并聯(lián)電路的應用1.串、并聯(lián)電路的比較串聯(lián)電路并聯(lián)電路電路圖電流關(guān)系各處的電流相等I1=I2=I干路電流等于各支路電流之和I=I1+I2電壓關(guān)系總電壓等于各部分電路兩端電壓之和U=U1+U2各支路兩端電壓相等且等于總電壓U1=U2=U電阻關(guān)系總電阻等于各電阻之和R=R1+R2總電阻的倒數(shù)等于各支路電阻倒數(shù)和推導公式分壓公式:分流公式:2.動態(tài)電路的分析在進行動態(tài)電路分析時,首先要分析初始電路的連接方式(串聯(lián)還是并聯(lián)),然后確定各電表所測的是哪部分電路,最后根據(jù)滑動變阻器滑片的移動、開關(guān)的斷開與閉合或外界因素變化等引起的阻值變化進行分析。(1)含滑動變阻器的串聯(lián)電路(甲):滑片移動時的電阻變化(若滑片向右移動)電阻變大→總電阻的變化(變大)→利用判斷電流的的變化(變小)→利用判斷定值電阻兩端的電壓變化(變小)→而(U不變)判斷滑動變阻器兩端電壓的變化(變大)。(2)含滑動變阻器的并聯(lián)電路(乙):滑片移動時的電阻變化(若滑片向右移動,電阻變大)→本支路總電阻的變化(變大)→應用(U不變)得到本支路中電流的變化(變小)→而(I1不變)判斷電路中干路電流的變化(變小)。(3)開關(guān)型的動態(tài)電路:開關(guān)的斷開與閉合→元件的連接關(guān)系改變→電阻如何變化→燈泡亮度,電壓表電流表示數(shù)的變化。(4)實際應用中的變阻器:先從原電路中抽象出變阻器→外界因素引起阻值的變化→電表示數(shù)變化→電表代表實際量的變化3.I-U圖象的理解和應用圖象法是物理學中常用的一種處理數(shù)據(jù)的方法,它可以表示數(shù)據(jù)間的關(guān)系及其變化規(guī)律,具有形象、直觀等特點。(1)常見的I-U曲線:①圖A反映了在電阻一定的條件下,電流與電壓成正比。②圖B、C均反映著一種非線性變化關(guān)系:圖B中的導體電阻隨電壓和電流的增大而減??;而圖C中的導體電阻隨電壓、電流的增大而增大。③圖D是將兩個導體的I-U圖象描述在同一坐標系中,可更直接地反映出兩電阻的大小關(guān)系(RA<RB)。(2)I-U圖象應用:①從圖象中直接獲取數(shù)據(jù)或結(jié)論,如從圖中直接讀取某一電壓下的電流、或者獲得電流與電壓的比例關(guān)系。②從圖象中求出未知的物理量:如根據(jù)I-U圖象求出定值電阻的阻值或者比較兩電阻阻值的大小。③從圖象判斷數(shù)據(jù)變化的趨勢:如小燈泡的電阻會隨溫度的變化而變化。(3)正確分析I-U曲線的一般步驟:①看清圖象中橫坐標,縱坐標所表示的物理量。②弄清坐標上的數(shù)值及分度值。③明確圖象所表達的物理意義,利用圖象的特點并結(jié)合歐姆定律和相應電路的特征進行分析、推理、判斷和計算。參考答案一、1.控制變量法2.同一個電阻,更換電池節(jié)數(shù)同一個電源,更換不同電阻定值電阻R3.(2)改變電阻R兩端的電壓保持電阻R兩端的電壓不變4.(1)電阻一定時,導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比(2)電壓一定時,導體中的電流跟導體的電阻成反比二、1.導體中的電流,跟導體兩端的電壓成正比,跟導體的電阻成反比2.①同一時刻、同一段電路③導體本身的材料、長度、橫截面積電壓電流錯誤三、1.伏安法2.4.(1)保護電路(2)改變待測電阻兩端的電壓和通過它的電流5.(1)斷開(2)滑片調(diào)節(jié)到電阻值最大的位置(3)串聯(lián)6.多次測量求平均值燈絲電阻隨溫度的升高而增大不能7.(1)指針反向偏轉(zhuǎn)(2)超量程指針偏轉(zhuǎn)很?。?)滑動變阻器不能調(diào)節(jié)(4)被短路斷路(5)被短路斷路(6)斷路串聯(lián)專題突破專題一.比例法在電學解題中的應用(一)解讀:1.比例法就是利用物理量之間存在的比例關(guān)系進行解題的方法。(2)串聯(lián)電路中各用電器兩端的電壓之比等于其電阻之比()。并聯(lián)電路中各支路的電流之比等于各支路電阻之比的倒數(shù)()。(二)典例突破例1.(2022·四川巴中·中考真題)如圖所示電路中,電源電壓保持不變,已知R1∶R2=2∶1,則下列說法正確的是()A.通過R1、R2的電流之比為2∶1B.電流表A1、A2的示數(shù)之比為2∶1C.電阻R1、R2兩端的電壓之比為2∶1D.電流表A1、A2的示數(shù)之比為3∶2【答案】D【解析】A.由圖知道,R1、R2并聯(lián),電流表A1測量干路的電流,電流表A2測量R2所在支路的電流,由并聯(lián)電路電壓特點和歐姆定律知道,通過R1、R2的電流之比為故A錯誤;BD.由并聯(lián)電路電流特點知道,電流表A1的示數(shù)為IA1=I1+I2=3I1電流表A1、A2的示數(shù)之比為故B錯誤,D正確;C.由圖知道R1、R2并聯(lián),由于并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,所以,電阻R1與R2兩端的電壓之比為1∶1,故C錯誤。故選D。例2.(2022·青?!ぶ锌颊骖})如圖所示,定值電阻R1=5Ω,R2=10Ω,開關(guān)S閉合時,R1∶R2兩端的電壓分別是U1、U2,通過的電流分別是I1、I2,下列關(guān)系正確的是()A.I1∶I2=1∶1 B.I1∶I2=1∶2C.U1∶U2=1∶1 D.U1∶U2=2∶1【答案】A【解析】AB.由圖可知,R1與R2串聯(lián),串聯(lián)電路中的電流處處相等,則A正確,B錯誤;CD.R1、R2兩端的電壓之比故CD錯誤。故選A。專題二.實驗器材的選?。ㄒ唬┙庾x:1.原因分析(1)“超出量程”:計算失誤,錯選電表量程及電源電壓。(2)“盲目套用”:一般情況下不超量程時盡可能選用小量程電表,但仍然需要通過計算確定,不能“直接套用”。(3)“變阻有限”:滑動變阻器的阻值不能夠分去多余的電壓。2.解決策略(1)細致審題加精準估算:結(jié)合相關(guān)的數(shù)據(jù)進行粗略計算后,才能對儀器做出選擇。(2)電表指針擺動范圍:一般要求指針在表盤的了一號范圍內(nèi)擺動,這樣讀數(shù)比較準確。(3)遵循三原則:“可行”“安全”“精確”。(4)注意:常見的選擇對象有電源、電流表、電壓表和滑動變阻器,它們的規(guī)格均應大于(或不小于)待測電阻或元件工作時的電流、電壓,并且滑動變阻器應具備可調(diào)性。選擇量程時一定要進行估算或計算。(二)典例突破例3.(2022·甘肅金昌·中考真題)“探究導體中電流跟電阻的關(guān)系”的實驗中,實驗器材有:學生電源(6V),電流表(0~0.6A,0~3A)、電壓表(0~3V,0~15V)、定值電阻(5Ω、10Ω、20Ω各一個)、開關(guān)、滑動變阻器(甲“50Ω1A”,乙“10Ω2A”)和導線若干。(1)請根據(jù)圖甲所示的電路圖用筆畫線代替導線,將圖乙所示的實物連接成完整電路圖(要求連線不得交叉);()(2)連接電路時,開關(guān)應處于___________(選填“斷開”或“閉合”)狀態(tài),滑動變阻器的滑片P應放在___________(選填“A”或“B”)端;(3)連接電路后,閉合開關(guān),移動滑動變阻器的滑片,電壓表有示數(shù),電流表始終無示數(shù),造成這一現(xiàn)象的原因可能是___________(填序號);A.定值電阻R短路B.定值電阻R開路C.滑動變阻器開路D.電流表開路(4)實驗中依次接入三個定值電阻,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,保持電壓表示數(shù)不變,記下電流表的示數(shù),利用描點法得到如圖丙所示的電流I隨電阻R變化的圖像。由圖像可以得出結(jié)論:電壓一定時,導體中的電流跟導體的電阻成___________(選填“正比”或“反比”);(5)上述實驗中,小強用R=5Ω電阻做完實驗后,保持滑動變阻器滑片的位置不變,接著把R換為10Ω的電阻接入電路,閉合開關(guān),他應向___________(選填“A”或“B”)端移動滑動變阻器的滑片,使電壓表示數(shù)為___________V時,讀出電流表的示數(shù);(6)為完成整個實驗,應該選取哪種規(guī)格的滑動變阻器___________(選填“甲”或“乙”)?!敬鸢浮?/p>
斷開
A
B
反比
A
2
甲【解析】(1)[1]滑動變阻器需要串聯(lián)在電路中,且需要一上一下,電壓表需要并聯(lián)在定值電阻兩端,故如圖所示(2)[2][3]為了保護電路,開關(guān)需要斷開;滑片需要位于阻值最大處,故滑片需要位于A端。(3)[4]A.若定值電阻R短路,電壓表的沒有示數(shù),故A不符合題意;B.若定值電阻R開路,電壓表有示數(shù),電流表沒有示數(shù),故B符合題意;C.若滑動變阻器開路,電流表與電壓表都沒有示數(shù),故C不符合題意;D.若電流表開路,電流表與電壓表都沒有示數(shù),故D不符合題意。故選B。(4)[5]由圖像可知,電流與電阻的乘積是一個定值,故電壓一定時,電流與電阻成反比。(5)[6][7]根據(jù)串聯(lián)分壓,定值電阻變大,定值電阻兩端的電壓會變大,為了控制定值電阻兩端的電壓不變,將滑動變阻器向A端移動,增大了滑動變阻器接入電路的電阻,根據(jù)串聯(lián)分壓,滑動變阻器兩端的電壓變大,電壓表的示數(shù)變小至原來的示數(shù);根據(jù)圖乙可知,控制定值電阻兩端的電壓為(6)[8]為完成整個實驗,定值電阻兩端的電壓為2V,電源電壓為6V,則滑動變阻器兩端的電壓需要為滑動變阻器與定值電阻的阻值之比為經(jīng)整理可知需要用定值電阻完成所有的實驗,當定值電阻變大時,滑動變阻器也需要更大的值,當定值電阻的最大值為20Ω,則需要滑動變阻器的阻值為故選甲滑動變阻器。專題三.用歐姆定律分析儀表改裝電路(一)解讀:生活中很多儀表是由電流表或電壓表改裝而成的,其基本原理的分析離不開歐姆定律,用歐呣定律定性地分析改裝儀表的原理,可用分析動態(tài)電路的一般方法。針對改裝儀表的計算,也可以解答一般電路的方法。(二)典例突破例4.(2022·廣西梧州·中考真題)如圖為自動測定油箱內(nèi)油量的裝置原理圖,電源電壓為36V,R為滑動變阻器,R0為定值電阻,電流表的量程為0~0.6A,電壓表的量程為0~36V。油箱中的油量是通過電流表或電壓表的示數(shù)反映出來的,且表的最大量程對應油箱最大油量,當油箱內(nèi)的油面在最高或最低位置時,滑動變阻器的滑片P恰好能分別滑至兩端,當油面達到最低位置時,反映油量的電表示數(shù)為最大量程的。下列說法錯誤的是()A.R0阻值為60ΩB.滑動變阻器的阻值變化范圍為0~300ΩC.當滑動變阻器的滑片P在中點時,電壓表的示數(shù)為21VD.當滑動變阻器的滑片P在中點時,電流表的示數(shù)為0.17A【答案】C【解析】A.滑動變阻器接入電路的阻值為零,電流表的示數(shù)最大,根據(jù)可知:定值電阻R0的阻值應為故A正確,不符合題意;B.當油箱內(nèi)油面達到最低位置時,滑動變阻器接入電路的阻值最大,電路的電流最??;根據(jù)反映油量的電表的最大示數(shù)為最大量程的可知根據(jù)可知電路總電阻根據(jù)串聯(lián)電路的總電阻等于各電阻之和可知:滑動變阻器的最大阻值為所以滑動變阻器的阻值變化范圍為0~300Ω;故B正確,不符合題意CD.因為滑片在中點,所以滑動變阻器接入電路的電阻為此時電流為故C錯誤,符合題意,D正確,不符合題意。故選C。例5.(2022·遼寧營口·中考真題)某科技小組為快遞公司設計的分揀計數(shù)裝置簡化電路如圖所示。R2為定值電阻,R1為光敏電阻,當有光照射光敏電阻時其阻值變小。激光被遮擋一次,計數(shù)器會自動計數(shù)一次(計數(shù)器可視為電壓表)。閉合開關(guān),激光被遮擋瞬間,下列說法正確的是()A.電阻R1的阻值變小 B.通過R2的電流變大C.電阻R1兩端的電壓變大 D.電阻R2兩端的電壓變大【答案】C【解析】由圖可知兩電阻串聯(lián),計數(shù)器(電壓表)測R1的電壓,已知當有光照射時電阻變小,故激光被遲擋瞬間電阻R1變大,由串聯(lián)電阻的規(guī)律,電路的總電阻變大,電路的電流變小,根據(jù)U=IR,R1的電壓變大,由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知,R2兩端的電壓變小,故ABD錯誤,C正確。故選C。例6.(2022·黑龍江·中考真題)如圖所示,圖甲是某款電子秤的外觀圖,圖乙是它的原理圖,表盤是由電壓表改裝而成的,下列判斷正確的是()A.物體質(zhì)量越大,電子秤示數(shù)越大,電路中電流不變B.物體質(zhì)量越大,電子秤示數(shù)越小,電路中電流不變C.物體質(zhì)量越大,電子秤示數(shù)越大,電路中電流越大D.物體質(zhì)量越大,電子秤示數(shù)越小,電路中電流越大【答案】A【解析】分析電路圖可知電路為電阻R0與滑動變阻器R串聯(lián),滑動變阻器的滑片通過電子秤的彈簧接入一個電壓表,當滑動變阻器滑片上下移動過程中,沒有改變電路中的電阻值,故電路中的電流不變,CD說法錯誤,當物體質(zhì)量越大時,電子秤的彈簧被拉伸的越長,滑動變阻器滑片向下移動越多,在電流不變的情況下,電壓表并聯(lián)電阻值越大,電壓表示數(shù)就越大,即電子秤示數(shù)越大,A正確,B錯誤。故選A。例7.(2022·山東威海·中考真題)(多選)公路檢查站的“地磅”可以檢測貨車是否超載。圖是某種地磅的工作原理圖,滑片P可在豎直放置的電阻R上滑動,當貨車質(zhì)量增大時,電表示數(shù)隨之增大,由電表改裝成的顯示器的示數(shù)也增大。下列說法正確的是()A.接線柱“1”應與“3”連接 B.“顯示器”由電壓表改裝而成C.若貨車質(zhì)量增大,則電阻兩端電壓增大 D.為了節(jié)約電能,電阻R0可以去掉【答案】AC【解析】AB.“顯示器”由電表改裝而成,電表與電阻R0串聯(lián)在電路中,所以“顯示器”是由電流表改裝而成的;當貨車質(zhì)量增大時,滑片P在豎直放置的電阻R上向下滑動,電流表示數(shù)隨之增大,則電路中的電阻變小,接入電路中的電阻絲的長度變短,則接線柱“1”應與“3”連接,故A正解,B錯誤;C.若貨車質(zhì)量增大,滑片P向下滑動,電阻R變小,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理,電阻R兩端分的電壓變小,則電阻R0兩端電壓增大,故C正確;D.當貨車質(zhì)量足夠大時,滑片P滑到R的最下端,電阻R沒有接入電路,如果去掉R0,則會導致電流表直接接在電源的兩極上,這是不允許的,R0起到保護電路的作用,故D錯誤。故選AC。專題四、判斷電路故障(一)專題解讀:1.利用現(xiàn)象判斷電路故障(1)小燈泡發(fā)光,則所在電路為通路;不發(fā)光,則需考慮兩種情況:①所在電路發(fā)生斷路:②小燈泡被短接。(2)電表示數(shù)情況:①電流表有示數(shù)而電壓表無示數(shù):“電流表有示數(shù)”表明電流表所在電路為通路,“電壓表無示數(shù)”表明無電流通過電壓表。常見故障表現(xiàn):a.電壓表接觸不良;b.與電壓表并聯(lián)的用電器被短接。②電壓表有示數(shù)而電流表無示數(shù):“電壓表有示數(shù)”表明有電流通過電壓表,“電流表無示數(shù)”說明電流很小或幾乎無電流流過電流表。常見故障表現(xiàn)為和電壓表并聯(lián)的用電器斷路。③電流表、電壓表均無示數(shù),表明無電流通過兩表。常見故障表現(xiàn):a.兩表同時被短接;b.電壓表并聯(lián)部分以外的電路發(fā)生斷路。2.利用器材判斷電路故障(1)根據(jù)電壓表連接在不同位置時的示數(shù)情況進行判斷:電壓表指針偏轉(zhuǎn)較大或示數(shù)接近電源電壓,與電壓表并聯(lián)處發(fā)生斷路。(2)當把導線連接在不同位置時,根據(jù)電表示數(shù)的變化情況或小燈泡的亮度變化情況進行判斷。(二)典例突破:例8.(2022·湖北·荊州市教育科學研究院中考真題)在進行“探究串聯(lián)電路電壓特點”實驗時,某同學設計的電路如圖所示。對于實驗過程中出現(xiàn)的現(xiàn)象及分析正確的是()A.如果只有燈泡L1斷路,則開關(guān)閉合后電壓表示數(shù)為零B.如果只有燈泡L2斷路,則開關(guān)閉合后電壓表示數(shù)為零C.開關(guān)閉合后,如果燈泡L2不亮、L1亮,一定是燈泡L2斷路D.開關(guān)閉合后,如果電壓表示數(shù)為電源電壓,一定是燈泡L2短路【答案】B【解析】A.如果燈泡L1斷路,則電壓表將串聯(lián)在電路中,電壓表的示數(shù)接近于電源電壓,故A錯誤;B.如果只有燈泡L2斷路,則電路中沒有電流通過,所以開關(guān)閉合后電壓表示數(shù)為零,故B正確;C.開關(guān)閉合后,如果燈泡L2不亮、L1亮,一定是燈泡L2短路,如果燈泡L2斷路,則燈泡L1、L2都不亮,故C錯誤;D.開關(guān)閉合后,如果電壓表示數(shù)為電源電壓,可能是燈泡L2短路,也可能是燈泡L1斷路,故D錯誤。故選B。例9.(2022·陜西·中考真題)如圖,電源電壓不變。閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)燈泡不亮,電流表無示數(shù),電壓表有示數(shù)且等于電源電壓。排除故障后,滑動變阻器的滑片P向左移動,下列分析正確的是()A.燈泡不亮是因為滑動變阻器阻值過大B.燈泡不亮是因為燈泡短路C.排除故障后,滑片P向左移動,燈泡變暗D.排除故障后,滑片P向左移動,電流表和電壓表示數(shù)均變大【答案】D【解析】AB.燈泡不亮且電流表無示數(shù),電壓表等于電源電壓,所以電路中的故障類型是斷路,故AB錯誤;CD.由圖可知,滑片向左移動,滑動變阻器接入電路中的阻值變小,電路中的總電阻變小,根據(jù)歐姆定律可知,電路中的電流變大,電流表示數(shù)變大,燈泡變亮;根據(jù)串聯(lián)電路分壓規(guī)律可知,小燈泡兩端電壓變大,電壓表示數(shù)變大,故C錯誤,D正確。故選D。專題五、動態(tài)電路的分析(一)專題解讀:公式法是解答電學計算的最基本方法,針對這類綜合計算題,要記住電流和電壓的規(guī)律,還要能靈活運用歐姆定律公式及其變形式。(二)典例突破:例10.(2022·四川樂山·中考真題)課外探究實踐作業(yè)中小明同學想利用氣敏電阻自制一個煙霧濃度檢測儀,通過翻閱資料了解到N型氣敏元件阻值隨氣體濃度的增大而減小。如圖是小明設計的電路圖,其中R為N型氣敏元件,R0為定值電阻。閉合開關(guān)S,當氣體濃度越高時,會出現(xiàn)()A.電流表示數(shù)增大,電壓表示數(shù)增大B.電流表示數(shù)增大,電壓表示數(shù)變小C.電流表示數(shù)變小,電壓表示數(shù)增大D.電流表、電壓表示數(shù)均不變【答案】A【解析】CD.閉合開關(guān)S,當氣體濃度越高時,R的阻值減小,總電阻變小,電源電壓不變,故電流表的示數(shù)變大,故CD不符合題意;AB.電流表的示數(shù)變大,而定值電阻的阻值不變,故電壓表的示數(shù)變大,故A符合題意;B不符合題意。故選A。例11.(2022·四川涼山·中考真題)如圖所示,電源電壓不變,同時閉合開關(guān)S、S1,待電路穩(wěn)定后再斷開S1,則()A.電流表A的示數(shù)減小,電流表A1的示數(shù)不變,電壓表V的示數(shù)不變B.電流表A的示數(shù)不變,電流表A1的示數(shù)增大,電壓表V的示數(shù)減小C.電流表A的示數(shù)、電流表A1的示數(shù)、電壓表V的示數(shù)均不變D.電流表A的示數(shù)、電流表A1的示數(shù)、電壓表V的示數(shù)均增大【答案】A【解析】由圖可知,閉合開關(guān)S、S1時,電阻R1、R2并聯(lián),電流表A測干路中的電流,電流表A1測通過R2的電流,根據(jù)并聯(lián)電路電流的特點可知,電流表A的示數(shù)大于電流表A1的示數(shù),電壓表測電源電壓;當只閉合S時,電阻R1沒有接入電路,此時電流表A與電流表A1相等,都是測通過R2的電流,而通過R2的電流根據(jù)歐姆定律可知,其前后不變,所以電流表A的示數(shù)減小,電流表A1的示數(shù)不變,電壓表仍然測電源電壓,所以電壓表的示數(shù)也不變。故選A。專題五、歐姆定律的綜合應用(一)專題解讀:1.歐姆定律是中考的熱點,它把電流、電壓、電阻三者聯(lián)系起來,在串、并聯(lián)電路中,電流、電壓、電阻各自的規(guī)律與歐姆定律結(jié)合在一起,可以進行各個物理量的計算,從而解決較為復雜的電學問題。2.解答此類試題的一般步驟:(1)畫出電路圖或等效電路圖,分析電路中各元件的連接方式。(2)分析電壓表、電流表的測量對象,并注明已知物理量的符號及數(shù)值。(3)找出各物理量的關(guān)系,依據(jù)歐姆定律及串、并聯(lián)電路中的電流、電壓、電阻關(guān)系,列出關(guān)系式,代人統(tǒng)一單位后的數(shù)值,求出待測量。(二)典例突破:例12.(2022·廣西柳州·中考真題)小宸利用一個電池組,兩只電流表(A1和A2),一個開關(guān),一個阻值為R0=15Ω的定值電阻和若干導線,來測量未知電阻Rx的阻值,他設計好電路并正確操作,發(fā)現(xiàn)A1、A2的示數(shù)如圖所示。(1)A1、A2的示數(shù)I1、I2分別是多少?(2)在你不確定電路設計的情況下,請判斷電阻Rx可能的阻值為多少?【答案】(1)0.3A;0.9A;(2)45Ω或5Ω或30Ω或7.5Ω?!窘馕觥拷猓海?)由圖可知,電流表A1選的是“0-0.6A”的量程,A1的讀數(shù)I1=0.3A;電流表A1選的是“0-3A”的量程,A2的讀數(shù)I2=0.9A。(2)由題意可知,本題是利用“安阻法”來測量未知電阻Rx的阻值,Rx和R0應并聯(lián)連接,因不確定電路設計,即不確定電流表所接的位置,綜合分析,電流表所接位置可能有四種情況:①A1接在Rx的支路上,A2接在R0的支路上,則并聯(lián)電路兩端的電壓為Rx的阻值為②A1接在R0的支路上,A2接在Rx的支路上,則并聯(lián)電路兩端的電壓為Rx的阻值為③A1接在Rx的支路上,A2接在干路上,則并聯(lián)電路兩端的電壓為Rx的阻值為④A1接在R0的支路上,A2接在干路上,則并聯(lián)電路兩端的電壓為Rx的阻值為答:(1)A1、A2的示數(shù)I1、I2分別是0.3A、0.9A;(2)在不確定電路設計的情況下,電阻Rx可能的阻值為45Ω或5Ω或30Ω或7.5Ω。當堂檢測:1.在圖(a)、(b)所示的電路中,所有元件均完好,電源電壓相等且保持不變。已知R1、R2、R3為定值電阻,R4為滑動變阻器(滑片在中點附近某位置),現(xiàn)有兩個電流表的示數(shù)相同,則下列判斷正確的是()①A1與A2示數(shù)相同,R2短路②A1與A3示數(shù)相同,R1=R2③A2與A4示數(shù)相同,R2>R3④A3與A4示數(shù)相同,R2=R3A.①和③ B.②和③ C.③和④ D.①和④【答案】B【解析】在(a)定值電阻R1與定值電阻R2并聯(lián),電流表A1測量定值電阻R1的電流,電流表A2測量干路電流,電流表A3測量定值電阻R2的電流;在(b)圖中,定值電阻R3與定值電阻R4串聯(lián),電流表A4測電路中電流。①若A1與A2示數(shù)相同,則通過R2的電流為0,表明R2斷路;若R2短路,則發(fā)生電源短路,有可能燒壞電流表A2和A3,電流表A1沒有示數(shù),故①錯誤;②若A1與A3示數(shù)相同,即通過R1和R2的電流相等,由于兩電阻并聯(lián),它們兩端電壓相等,根據(jù)可知故②正確;③若A2與A4示數(shù)相同,即圖(a)中干路電流等于圖(b)中電流,根據(jù)可得,圖(a)電路總電阻等于圖(b)電路總電阻即所以,故③正確;④若A3與A4示數(shù)相同,則故故④錯誤;綜上所述,②和③正確,故B正確;ACD錯誤。故選B。2.如圖所示的電路中,電源電壓U保持不變。①閉合開關(guān)S和S2,電壓表V1和V2的示數(shù)分別為U1和U2,電流表的示數(shù)為I1;②閉合開關(guān)S、S2和S3,電流表的示數(shù)為I2;③閉合開關(guān)S和S1,滑動變阻器的滑片移到b端時,電流表的示數(shù)為0.1A,電壓表V1的示數(shù)為2V;滑動變阻器的滑片移到a端時,電流表的示數(shù)變化了0.2A;已知U1∶U2=2∶1,I1∶I2=1∶2,下列說法正確的是()A.U=6V B.I1=0.1A C.R2=10Ω D.U2=2V【答案】B【解析】A.閉合開關(guān)S和S1,滑動變阻器的滑片移到b端時,R與R3串聯(lián),電壓表V1測量滑動變阻器R兩端的電壓,電流表測電路中的電流,由歐姆定律和串聯(lián)電路的電壓特點可知,電源電壓U=UR+U3′=UR+IR3=2V+0.1A×R3﹣﹣﹣﹣﹣﹣①閉合開關(guān)S和S1,滑動變阻器的滑片移到a端時,只有R3連入電路,電流表測電路中的電流,已知電流表的示數(shù)變化了0.2A,則此時電路中電流為I′=I+ΔI=0.1A+0.2A=0.3A根據(jù)歐姆定律可知,電源電壓U=I′R3=0.3A×R3﹣﹣﹣﹣﹣﹣②解①②可得U=3V,R3=10Ω故A錯誤;BCD.閉合開關(guān)S和S2,R1、R2、R3串聯(lián),電壓表V1測量R1和R2兩端電壓,V2測量R3兩端的電壓,電流表測電路中的電流,根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路的電流特點可得即R1+R2=2R3=2×10Ω=20Ω﹣﹣﹣﹣﹣﹣③根據(jù)串聯(lián)電路的特點和歐姆定律可得電路中的電流閉合開關(guān)S、S2和S3時,只有R1連入電路,電流表測電路中的電流,則電路中的電流已知I1∶I2=1∶2即整理可得R1-R2=R3=10Ω﹣﹣﹣﹣﹣﹣④由可知R1=15Ω,R2=5Ω則U2=I1R3=0.1A×10Ω=1V故B正確,CD錯誤。故選B。3.如圖所示電路,已知電壓表V1的量程為0~3V,電壓表V2的量程為0~15V,電流表A的量程為0~0.6A,定值電阻R1阻值為10Ω,滑動變阻器R2的規(guī)格是“20Ω
0.5A”,電源電壓為6V。開關(guān)S閉合后,在滑動變阻器滑片滑動過程中,保證電流表、電壓表、滑動變阻器正常使用的情況下,下列說法中正確的是()A.電流表A的變化范圍為0.2~0.5A B.R2可變化范圍為2~20ΩC.電壓表V1的變化范圍為2~3V D.電壓表V2的變化范圍為0~4V【答案】C【解析】由電路圖知:電阻R1與電阻R2串聯(lián),電壓表V1測R1的電壓,電壓表V2測R2的電壓,電流表測電路電流。AC.電源電壓為6V,電壓表V2的量程為0~15V,故移動滑動變阻器時,滑動變阻器兩端的電壓不會超過電壓表V2的量程,滑動變阻器接入電路的最大電阻為20Ω;電壓表V1的量程為0~3V,當電壓表V1示數(shù)為3V時,電路中的電流最大,則最大電流為當滑動變阻器接入電路的電阻最大時,電路中的電流最小,則最小電流為此時電壓表V1的示數(shù)為U1=I′R1=0.2A×10Ω=2V故電壓表V1的變化范圍為2~3V,A的變化范圍為0.2~0.3A,故A錯誤,C正確;B.電路中電流最大時,滑動變阻器接入電路的電阻最小,則最小電阻為所以滑動變阻器的變化范圍為10~20Ω,故B錯誤;D.電壓表V1的變化范圍為2~3V,電壓表V1和電壓表V2示數(shù)的和為電源電壓,則電壓表V2的變化范圍為4~3V,故D錯誤。故選C。4.圖甲是電阻甲和乙的I—U圖像,下列說法正確的是()A.甲的電阻總是大于乙的電阻B.電阻乙電流為0.4A時,阻值為5ΩC.圖乙中,當開關(guān)閉合,電源電壓為3V時,電路電流為0.2AD.圖丙中,當開關(guān)閉合,電源電壓為2V時,電路總電流為0.4A【答案】C【解析】A.由圖甲可知,甲對應的電流與電壓成正比,根據(jù)歐姆定律可知甲電阻的阻值不變,而乙電阻的阻值是變化的,當電壓為2.5V時,通過兩電阻的電流相等,根據(jù)可知,甲、乙的電阻相等,故A錯誤;B.電阻乙電流為0.5A時,兩端的電壓為2.5V,根據(jù)可知,阻值為5Ω,故B錯誤;C.如圖乙所示,甲和乙兩電阻串聯(lián),通過兩電阻的電流相等,由圖甲可知,通過的電流為0.2A,甲電阻兩端電壓為1V,乙電阻兩端的電壓為2V,電源電壓為3V,故C正確;D.如圖丙所示,甲、乙并聯(lián),兩電阻兩端的電壓相等,當電源電壓為2V時,由圖1可知,,,根據(jù)并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和可知,干路電流故D錯誤。故選C。5.如圖甲所示為一個超聲波加濕器,如圖乙所示為其內(nèi)部濕度監(jiān)測裝置的簡化電路圖。已知電源電壓為12V,定值電阻R0的阻值為30Ω,電流表的量程為0~200mA,電壓表的量程為0~9V。濕敏電阻R的阻值隨濕度RH變化的關(guān)系圖象如圖丙所示。則在電路安全工作的前提下,請計算出:(1)環(huán)境濕度增加,電流表的示數(shù)將__________,電壓表的示數(shù)與電流表的示數(shù)之比將__________(以上兩空均選填“變大”、“變小”或“不變”);(2)當電流表的示數(shù)為0.12A時,濕敏電阻R的阻值_________;(3)環(huán)境濕度為40%時,R0兩端的電壓為多少________;(4)該濕度表能夠測量的環(huán)境濕度的范圍為:__________到__________?!敬鸢浮孔冃?/p>
變大
70Ω
4.5V
50%
80%【解析】由圖乙可知,定值電阻R0與濕敏電阻R串聯(lián),電壓表測濕敏電阻R兩端的電壓,電流表測電路中的電流。(1)[1]由圖丙可知,環(huán)境濕度增加時,濕敏電阻R的阻值變大,由歐姆定律可知,此時電路中的電流變小,因此電流表示數(shù)變小。[2]由歐姆定律的變形式可知,電壓表的示數(shù)與電流表的示數(shù)之比等于濕敏電阻R的阻值,因為此時濕敏電阻R的阻值變大,所以電壓表的示數(shù)與電流表的示數(shù)之比變大。(2)[3]由歐姆定律可知,電路中的總電阻為由串聯(lián)電路的電阻特點可知,此時濕敏電阻R的阻值為(3)[4]由圖丙可知,環(huán)境濕度為40%時,濕敏電阻R的阻值為50Ω,由串聯(lián)電路的電阻特點和歐姆定律可知,電路中的電流為由歐姆定律可知,R0兩端的電壓為U0=I2R0=0.15A×30Ω=4.5V(4)[5][6]因為電流表的量程為0~200mA,所以電路中允許通過的最大電流為I最大=200mA=0.2A由歐姆定律可知,電路中的最小總電阻為由串聯(lián)電路的電阻特點可知,濕敏電阻R的最小阻值為由圖丙可知,此時環(huán)境濕度為50%;因為電壓表的量程為0~9V,所以濕敏電阻R兩端的最大電壓為UR大=9V,由串聯(lián)電路的電壓特點可知,定值電阻R0兩端的電壓為此時電路中的電流為濕敏電阻R的最大阻值為由圖丙可知,此時環(huán)境濕度為80%,故該濕度表能夠測量的環(huán)境濕度的范圍為50%~80%。6.如圖甲所示,小燈泡標有“6V?A”字樣,滑動變阻器標有“?Ω2A”字樣。只閉合開關(guān)S2、S4時,在電路安全的情況下調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,繪制了電流表與電壓表的示數(shù)關(guān)系圖像如圖乙所示,該電路的電源電壓為____________V,當燈泡兩端電壓為6V時,流經(jīng)燈泡的電流為I1,保持滑動變阻器滑片不動,斷開S4,此時流經(jīng)燈泡的電流為I2,已知I1∶I2=8∶3;只閉合開關(guān)S1、S3和S4,在電路安全的情況下最大范圍調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片,繪制了電流表示數(shù)與滑動變阻器連入阻值關(guān)系的圖像如圖丙所示;只閉合開關(guān)S2、S3時,電流表A的最小示數(shù)為____________A。(燈絲的電阻不隨溫度的變化而變化)【答案】6
0.12【解析】[1]只閉合開關(guān)S2、S4時,R與L串聯(lián),R1短路,電壓表測電源電壓,由圖乙可知,電壓表示數(shù)保持6V不變,即電源電壓為6V。[2]如圖乙所示,當燈泡電壓為6V時,I1=0.5A,表明燈泡兩端電壓為電源電壓,即滑動變阻器接入阻值為0,則燈泡的電阻保持滑動變阻器滑片不動,斷開S4,則燈泡與R1串聯(lián),此時流經(jīng)燈泡的電流為I2,已知I1∶I2=8∶3則解得R1=20Ω只閉合開關(guān)S1、S3和S4,滑動變阻器與燈泡并聯(lián),由丙圖可知,滑動變阻器調(diào)到阻值最大處,干路電流最小為0.7A,則滑動變阻器最大阻值只閉合開關(guān)S2、S3時,滑動變阻器與R1串聯(lián),燈泡被短路,當滑動變阻器調(diào)到阻值最大處時,電路中電流最小7.用如圖甲所示的實驗電路探究“電流與電阻的關(guān)系”。器材有:滑動變阻器、開關(guān)、電源(電壓為3V),電流表、電壓表各一只,三個定值電阻(5Ω、10Ω、15Ω),導線若干。(1)請用筆劃線代替導線將圖甲連接完整,使閉合開關(guān)前滑動變阻器的滑片P應置于右端;()(2)閉合開關(guān),移動滑動變阻器的滑片P發(fā)現(xiàn)電壓表始終無示數(shù),電流表有示數(shù),其原因可能是___________(填序號)A.滑動變阻器斷路 B.R短路 C.R斷路(3)排除故障后,按下列步驟進行實驗:①將5Ω電阻接入電路,調(diào)節(jié)滑動變阻器,使電壓表示數(shù)為1.5V,電流表指針位置如圖乙所示,則電流表讀數(shù)為___________A;②把5Ω電阻換成10Ω電阻接入電路,接下來的操作是___________;③把10Ω電阻換成15Ω電阻接入電路,當滑動變阻器接入電路的阻值最大時,電壓表的示數(shù)也大于1.5V,實驗無法進行,請你寫出一種解決問題的辦法使實驗能繼續(xù)下去___________;(4)分析如表數(shù)據(jù)可得出結(jié)論:___________。電阻R/Ω51015電流I/A0.30.150.1【拓展】小明更換了上述實驗器材中的滑動變阻器探究“電流與電壓的關(guān)系”,將滑片從一端移動到另一端的過程中,收集的實驗數(shù)據(jù)填入了表中:電阻R/Ω10電壓U/V22.42.62.83電流I/A0.20.240.240.280.3分析可知,小明使用的滑動變阻器最大阻值為___________Ω?!敬鸢浮?/p>
B
0.3
將滑片向右端移動,使電壓表的示數(shù)不變
在電路中再串聯(lián)一個阻值小于15Ω的定值電阻
電壓一定時,通過導體的電流與其電阻成反比
5【解析】(1)[1]為了保護電路,閉合開關(guān)前,應
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