專題17歐姆定律-2023年中考物理畢業(yè)班二輪熱點(diǎn)題型歸納與變式演練_第1頁
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文檔簡介

專題17歐姆定律目錄一、熱點(diǎn)題型歸納【題型一】電路電流與電壓和電阻的關(guān)系【題型二】歐姆定律【題型三】電阻測量【題型四】歐姆定律在串、并聯(lián)電路中的應(yīng)用二、最新??碱}組練【題型一】電路電流與電壓和電阻的關(guān)系【典例分析】在探究電流與電阻關(guān)系的實驗中,所用實驗器材均完好,如圖所示,電源電壓為6V不變,定值電阻分別為10Ω、15Ω、20Ω、30Ω,滑動變阻器規(guī)格為“20Ω、1A”。(1)實驗前,發(fā)現(xiàn)電流表的指針位置如圖甲所示,原因是電流表___________。(2)如圖乙所示,導(dǎo)線a應(yīng)與滑動變阻器的___________接線柱相連。(3)電路連接完成后,分別用10Ω、15Ω、20Ω的電阻進(jìn)行實驗,正確操作,記錄的數(shù)據(jù)如下表所示,則實驗中控制電壓表的示數(shù)為___________V不變。當(dāng)使用30Ω的電阻做實驗時,無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片都無法使電壓表的示數(shù)與前三次相同,為了繼續(xù)完成第四次實驗,如果只能更換電源,則電源電壓應(yīng)不高于___________V。(4)分析實驗數(shù)據(jù)得出結(jié)論:在電壓一定時,導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成___________。實驗次數(shù)1234R/Ω10152030I/A0.30.20.15【答案】(1)指針沒調(diào)零;(2)C或D;(3)3V5V;(4)反比【試解析】(1)[1]實驗前,電流表有示數(shù),即指針沒有在零刻度,原因是電流表指針沒調(diào)零。(2)[2]變阻器應(yīng)一上一下接,所以a接C或D。(3)[3]取第1組數(shù)據(jù),電壓為U1=I1R1=0.3A×10Ω=3V則實驗中控制電壓表的示數(shù)為3V。[4]30Ω電阻分壓為3V,所以電流為變阻器取最大20Ω,變阻器分壓U3=IRP=0.1A×20Ω=2V電源電壓最大為U4=3V+2V=5V(4)[5]由表格,在電壓一定時,電流和電阻乘積為定值,故可得在電壓一定時,導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比?!咎岱置丶?.由于電壓是形成電流的原因,說明電流的大小與導(dǎo)體兩端的電壓有關(guān);由于導(dǎo)體的電阻對電流有阻礙作用,所以,電流的大小與導(dǎo)體電阻有關(guān)。2.為了研究通過導(dǎo)體的電流跟電壓的關(guān)系,我們應(yīng)控制電阻一定,通過在電路中串聯(lián)一個變阻器來調(diào)節(jié)導(dǎo)體兩端的電壓,通過實驗可以得出結(jié)論:電阻一定時,通過導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比。3.為了研究通過導(dǎo)體的電流跟電阻的關(guān)系,我們應(yīng)控制電阻兩端的電壓一定,通過換用不同的電阻來改變電阻,通過實驗可以得出結(jié)論:電壓一定時,通過導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比?!咀兪窖菥殹?.(2022·山東青島·統(tǒng)考中考真題)小明做“探究電流和電阻的關(guān)系”的實驗,所用電源電壓為3V,三個定值電阻的阻值分別為5Ω、10Ω和20Ω,滑動變阻器的規(guī)格為“20Ω

2A”。(1)圖甲是小明連接的部分電路,請用筆畫線代替導(dǎo)線,將電路連接完整______;(2)先用5Ω的定值電阻進(jìn)行實驗,將滑動變阻器的滑片P移至阻值最______處,閉合開關(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,使電壓表示數(shù)仍為______V,并記錄數(shù)據(jù);(4)分析實驗數(shù)據(jù)得出結(jié)論,圖丙中能正確反映電流和電阻關(guān)系的圖像是______。【答案】

0.4

2

B【解析】(1)[1]探究電流和電阻的關(guān)系,定值電阻與滑動變阻器、電流表串聯(lián),電壓表并聯(lián)在定值電阻的兩端,電源電壓3V,電壓表選用0~3V的量程,如圖所示:(2)[2]為保護(hù)電路,開關(guān)閉合前,要將滑動變阻器的滑片P移至阻值最大處。[3]如圖乙,電流表量程為0~0.6A,分度值為0.02A,電流大小為0.4A。(3)[4][5]當(dāng)定值電阻為5Ω時,電流表示數(shù)為0.4A,根據(jù)歐姆定律可知,電壓表示數(shù)為U=IR=0.4A×5Ω=2V研究電流與電阻的關(guān)系,要控制定值電阻兩端的電壓不變。根據(jù)串聯(lián)分壓規(guī)律可知,將5Ω的定值電阻依次更換為10Ω、20Ω,電壓表示數(shù)會變大;要使電壓表示數(shù)保持不變,應(yīng)增大滑動變阻器接入電路的電阻值,增大所分得電壓,應(yīng)將滑片P向左移動,使電壓表示數(shù)仍為2V,并記錄數(shù)據(jù)。(4)[6]分析實驗數(shù)據(jù)可得,在電壓不變時,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比,即與電阻的倒數(shù)成正比,所以圖丙中能正確反映電流和電阻關(guān)系的圖像是B。2.(2022·遼寧丹東·統(tǒng)考中考真題)“探究電流與電壓和電阻的關(guān)系”的實驗中,準(zhǔn)備的電學(xué)器材如下:電源、電流表、電壓表、滑動變阻器標(biāo)有“30Ω1A”、定值電阻、、、、開關(guān)、導(dǎo)線若干。(1)“探究電流與電壓的關(guān)系”實驗①某同學(xué)___________開關(guān),按如圖甲所示電路圖連接實物。試觸時發(fā)現(xiàn):電流表指針向零刻度線左側(cè)偏轉(zhuǎn),如圖乙所示,則電路連接出現(xiàn)的錯誤是___________。②糾正錯誤后開始實驗,應(yīng)將滑動變阻器滑片向___________選填“左”或“右”滑動,使電阻兩端電壓由1.5V逐漸增大到2V、2.5V,讀出所對應(yīng)的電流值。其中第二次電流表示數(shù)如圖丙所示為___________。實驗數(shù)據(jù)如表所示。實驗次序123U/V123I/A0△0③分析數(shù)據(jù),得出結(jié)論:電阻一定時,導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端電壓成___________比。④善于預(yù)習(xí)的小輝,分析表中數(shù)據(jù)可知該同學(xué)所用的定值電阻阻值為___________。(2)“探究電流與電阻的關(guān)系”實驗①將的定值電阻接入、兩點(diǎn)間,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,使電壓表示數(shù)為,讀出電流表示數(shù)。②接下來用的電阻替換的電阻,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,使電壓表示數(shù)___________(選填“大于”、“小于”或“等于”)2V時,讀出電流表示數(shù)。③將實驗器材中___________(選填“”或“”定值)電阻接入、兩點(diǎn)間,無論怎樣移動滑片都無法完成實驗?!敬鸢浮?/p>

斷開

電流表正負(fù)接線柱接反

等于

【解析】(1)[1]在連接或拆解電路時,為了保護(hù)電路,開關(guān)必須要斷開。[2]開關(guān)閉合后,小陽發(fā)現(xiàn)電流表指針在零刻度線左端,其原因是電流表正負(fù)接線柱接反了。[3]R和R0串聯(lián),電阻R0兩端電壓由1.5V逐漸增大,R的阻值要變小,滑片要向左滑動。[4]由圖丙知道,電流表選用小量程,分度值為0.02A,其示數(shù)為0.2A。[5]探究通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系時,需控制電阻不變,結(jié)論是:當(dāng)導(dǎo)體電阻一定時,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比。[6]根據(jù)歐姆定律知道,定值電阻的阻值(2)[7]探究電流與電阻的實驗中應(yīng)控制電阻的電壓不變,使電壓表的示數(shù)為2V。[8]圖中電源電壓為4.5V,當(dāng)AB間換成30Ω的電阻時,電路的電流為根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律知,滑動變阻器兩端的電壓為滑動變阻器兩端的電阻為即變阻器的最大阻值至少為37.5Ω,所以當(dāng)間換成的電阻時,無論怎樣移動滑片,都無法完成實驗是因為滑動變阻器的電阻太小了。3.(2022·四川成都·統(tǒng)考中考真題)圖是小華探究電流與電阻關(guān)系的實驗電路,AB間可以換接多個不同阻值的電阻。在每次換接電阻后,他應(yīng)調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片控制AB間______不變。換接電阻多次實驗,是為了______?!敬鸢浮?/p>

電壓

尋找普遍規(guī)律【解析】[1]探究電流與電阻關(guān)系的實驗中,在更換電阻的過程中需控制電阻兩端的電壓保持不變,即控制AB間電壓保持不變。[2]在AB間更換不同的電阻進(jìn)行多次實驗,得出多組數(shù)據(jù),根據(jù)多組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,得出電流與電阻關(guān)系,這樣得出的結(jié)論具有普遍性。所以換接電阻多次實驗,是為了尋找普遍規(guī)律?!绢}型二】歐姆定律【典例分析】如圖所示電路中,R1=10Ω,R2=20Ω,閉合開關(guān)S,電壓表V1與V2的示數(shù)之比是()。A.1:2 B.1:3 C.2:1 D.2:3【答案】B【解析】兩電阻串聯(lián),V1測R1電壓,V2測電源電壓,根據(jù)串聯(lián)分壓規(guī)律可得電壓表示數(shù)比為故ACD不符合題意,B符合題意。故選B?!咎岱置丶?.歐姆定律:導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比,與導(dǎo)體的電阻成反比。2.公式:,其中:U為電源電壓,單位為伏(V);I為通過導(dǎo)體的電流,單位為安(A);R為導(dǎo)體的電阻,單位為歐(Ω)。注意:應(yīng)用歐姆定律的公式進(jìn)行計算時,一定要統(tǒng)一到國際制單位后再進(jìn)行計算。歐姆定律公式中的各個物理量具有同一性,即I,U,R是對同一段導(dǎo)體、同一時刻而言的。3.公式變形:。4.運(yùn)用歐姆定律公式解題技巧:解題時,為了便于分析問題,應(yīng)先根據(jù)題意,畫出電路圖,并在圖中標(biāo)明已知物理量的符號、數(shù)值及未知物理量的符號,公式中的三個物理量的單位均使用國際(制)單位?!咀兪窖菥殹?.(2022·廣西·統(tǒng)考中考真題)在“探究電流與電壓的關(guān)系”實驗中,采用圖像法得到如圖所示的I-U圖像,由圖可知,電阻R一定時,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓的關(guān)系及R的阻值分別是()A.成正比,R=10Ω B.成正比,R=1ΩC.成反比,R=10Ω D.成反比,R=1Ω【答案】A【解析】由圖所示的I-U圖像是一條過原點(diǎn)的直線,所以當(dāng)電阻R一定時,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比;當(dāng)電壓為2V時,電流為0.2A,根據(jù)歐姆定律可得R的阻值為故A符合題意,BCD不符合題意。故選A。2.(2022·福建·統(tǒng)考中考真題)如圖是一款攝像機(jī)自主啟動裝置的簡化電路圖,電源電壓恒為12V,RP是紅外線探測電阻,R是定值電阻,阻值為8Ω。當(dāng)R兩端的電壓達(dá)到8V時,攝像機(jī)自主啟動拍攝。求:(1)電路中的電流;(2)RP的阻值。【答案】(1)1A;(2)4Ω【解析】解:(1)根據(jù)得,電路中的電流(2)兩端的電壓的阻值答:(1)電路中的電流是1A;(2)RP的阻值是4Ω。3.(多選題)(2022·山東濰坊·統(tǒng)考中考真題)我市裝有多座過街天橋,極大方便了行人的出行。陰雨天時,空氣潮濕,能見度低,路面濕滑,為保證行人上下天橋時的安全,需在天橋入口處設(shè)置警示燈。圖甲是某同學(xué)為此設(shè)計的部分模擬電路,電磁鐵及觸點(diǎn)1固定不動,銜鐵可在電磁鐵作用下上下運(yùn)動,帶動銅棒繞點(diǎn)運(yùn)動。該電路中需用到阻值隨空氣濕度變化的濕敏電阻,將濕敏電阻接在電路中(圖中未畫出),閉合開關(guān),當(dāng)空氣濕度小于設(shè)定值時,警示燈隨濕度變化而自動調(diào)整亮度;當(dāng)空氣濕度增大到設(shè)定值時,警示燈能不斷閃爍。圖乙是可供選擇的兩種濕敏電阻的阻值隨濕度變化關(guān)系的圖像。忽略電磁鐵線圈電阻,燈泡阻值不變,以下說法正確的是()A.應(yīng)選R1作為該電路的濕敏電阻B.在、、三處位置中,濕敏電阻應(yīng)安裝在處C.小于設(shè)定值時,濕度越小警示燈越亮D.向左移動滑片P,可使警示燈在較小濕度下實現(xiàn)閃爍【答案】BD【解析】A.由圖乙知,R1的電阻隨濕度的增加而增加,R2的電阻隨濕度的增加而減小。根據(jù)實際情況,當(dāng)空氣潮濕,能見度變低時,警示燈變亮,電路中電流變大,電阻變小,即濕敏電阻隨濕度的增加而減小,所以應(yīng)選R2作為該電路的濕敏電阻,故A錯誤;B.由圖甲知,當(dāng)濕度增大,能見度低,濕敏電阻變小,根據(jù)歐姆定律得,電路的電流增大,電磁鐵的磁性變強(qiáng),將銜鐵吸引下來,若濕敏電阻應(yīng)安裝在處時,會被短路,電路的電流突然增大,警示燈一下變得很亮起到閃爍的作用,故B正確;C.由圖乙知,當(dāng)濕度減小,濕敏電阻變大,根據(jù)歐姆定律得,電路的電流變小,所以小于設(shè)定值時,濕度越小警示燈越暗,故C錯誤;D.向左移動滑片P,電路中電阻變小,根據(jù)歐姆定律得,電路的電流增大,電磁鐵的磁性變強(qiáng),將銜鐵吸引下來可使警示燈在較小濕度下實現(xiàn)閃爍,故D正確。故選BD?!绢}型三】電阻測量【典例分析】在測量標(biāo)有小燈泡電阻的實驗中,下圖是甲同學(xué)連接好的電路。(1)乙同學(xué)發(fā)現(xiàn)電路連接錯誤,只需更改一根導(dǎo)線即可。請你把接錯的那一根導(dǎo)線找出來,并畫上“×”,再用筆畫線把它改接到正確的位置上_________。(2)閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑片P移到滑動變阻器的最__________(選填“左”或“右”)端。(3)閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光,電流表無示數(shù),電壓表示數(shù)較大,則電路故障可能是________。(寫出一種可能即可)(4)排除故障后,甲同學(xué)先閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器,使小燈泡正常發(fā)光,再調(diào)節(jié)滑動變阻器使小燈泡兩端的電壓逐次降低,實驗中觀察到的現(xiàn)象和測量的數(shù)據(jù)記錄如下表:當(dāng)電壓表的示數(shù)為1.5V時,電流表的示數(shù)如圖所示為__________A,則此時小燈泡的電阻約為__________Ω。(5)最后甲同學(xué)用表格中的電阻取平均值做小燈泡的電阻,乙同學(xué)認(rèn)為這樣處理不正確。請你說明理由:______________。【答案】(1);(2)左;(3)燈泡燈絲斷了;(4)0.188.3;(5)見解析【解析】(1)[1]用伏安法測小燈泡的電阻,需要用電壓表與小燈泡并聯(lián)測其兩端電壓,用電流表與之串聯(lián)測其電流,所以原圖需要改正,如圖所示:(2)[2]閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑片P移到滑動變阻器的最大阻值處,圖中滑動變阻器連接的是右下接線柱,則需將滑片置于最左端。(3)[3]閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光,電流表無示數(shù),電壓表示數(shù)較大,說明與電壓表并聯(lián)的小燈泡斷路導(dǎo)致電壓表與電流表串聯(lián)接入電路,所以故障原因可能是燈泡燈絲斷了。(4)[4]由圖可知,電流表選用的是0~0.6A量程,分度值為0.02A,讀出其示數(shù)為0.18A。[5]此時小燈泡電阻為(5)[6]由表中數(shù)據(jù)可知,小燈泡的電阻隨溫度的變化而變化,所以取平均值做小燈泡的電阻時毫無意義的?!咎岱置丶?.伏安法測導(dǎo)體電阻(1)實驗原理:根據(jù)歐姆定律的變形公式,用電壓表、電流表分別測出待測電阻兩端的電壓和通過它的電流,就可以求得這段導(dǎo)體的電阻;此法叫“伏安法”。(2)實驗器材: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。(3)實驗電路:如圖所示。(4)實驗步驟:①按實驗原理圖正確連接實驗電路;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。(5)滑動變阻器的作用:①保護(hù)電路;②改變導(dǎo)體兩端的電壓,使其成倍數(shù)地增加;③多次測量求平均值。2.伏安法測小燈泡電阻(此是考試重點(diǎn))(1)實驗原理:根據(jù)歐姆定律的變形公式,用電壓表、電流表分別測出待測小燈泡兩端的電壓和通過它的電流,就可以求得小燈泡的電阻。(2)實驗器材: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。(3)實驗電路:如圖所示。(4)實驗步驟:①按實驗原理圖正確連接實驗電路;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,使小燈泡兩端的電壓分別為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。(5)記錄表格實驗序號U/VI/AR/Ω1

2

3

待測小燈泡電阻R=(R1+R2+R3)/3=(6)注意事項:①器材的選?。弘娏鞅硭x用量程滿偏值要大于電路中的最大電流;滑動變阻器的最大阻值應(yīng)略大于或接近小燈泡的電阻(效果更明顯);②連接電路時:按照電壓表、電流表、滑動變阻器的使用規(guī)則,將它們正確地連入電路,在連接的過程中,開關(guān)要斷開;③進(jìn)行實驗時:閉合開關(guān)前,要把滑動變阻器的滑片調(diào)到最大阻值處,是電路中的電流最小,以保證電路中燈泡、滑動變阻器、電壓表、電流表等儀器的安全;④將每次測量的結(jié)果和小燈泡的發(fā)光情況記錄下來,以便最后分析和總結(jié);⑤分析處理數(shù)據(jù),對于測得的各組電流和電壓值,計算出相應(yīng)的電阻,然后比較,找出規(guī)律?!咀兪窖菥殹?.(2022·山東煙臺·統(tǒng)考中考真題)在“測量電阻的阻值”實驗中:(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖甲所示實驗電路補(bǔ)充完整,要求滑動變阻器的滑片P向右移動時,電流表示數(shù)變大______;(2)連接完電路后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表、電壓表有示數(shù)均很小,但無論怎樣移動滑片P都不能改變兩只電表的示數(shù)。出現(xiàn)這個問題的原因是什么______;(3)解決問題后,閉合開關(guān)S,移動滑動變阻器的滑片P,進(jìn)行多次測量并記錄數(shù)據(jù)。當(dāng)電壓表示數(shù)為2V時,電流表示數(shù)如圖乙所示為______A,則電阻R的阻值為______Ω;(4)把圖甲的電阻R換成小燈泡L,重復(fù)上述實驗,測量小燈泡的電阻。圖丙是根據(jù)兩次實驗數(shù)據(jù)繪制的I?U圖像,其中表示小燈泡電阻的圖像是______(選填“a”或“b”),判斷的依據(jù)是______?!敬鸢浮?/p>

將變阻器的下面兩個接線柱同時連入了電路中

0.2A

10Ω

a

小燈泡的電阻受溫度的影響【解析】(1)[1]滑動變阻器接入電路的要求是一上一下接入電路,又因為滑動變阻器的滑片向右移動時,電流表示數(shù)變大,說明變阻器接入電路的阻值變小,故變阻器應(yīng)選右下接線柱與右上接線柱接入電路中,并且與電阻串聯(lián),如下圖所示:(2)[2]連接完電路后,閉合開關(guān),電流表、電壓表示數(shù)均很小,說明電路為通路且電阻兩端的電壓和通過電阻的電流很小,電路中的電阻較大,怎樣移動滑片都不起作用,導(dǎo)致該故障的原因是:將變阻器的下面兩個接線柱同時連入了電路中。(3)[3][4]小燈兩端電壓為2V,電流表選用的量程為小量程,分度值0.02A,所以電流表的示數(shù)為0.2A,根據(jù)公式可知,電阻的阻值為(4)[5][6]小燈泡的電阻受溫度的影響,隨著溫度的升高而增大,不是一個定值,如圖丙所示,表示小燈泡的I?U圖像是圖像a,產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是小燈泡的電阻受溫度的影響。2.(2022·遼寧鞍山·統(tǒng)考中考真題)在“伏安法測電阻”的實驗中,實驗器材有干電池3節(jié)(電源電壓4.5V)、電流表和電壓表各一個、規(guī)格為“20Ω

1A”的滑動變阻器一個、待測電阻一個、開關(guān)和導(dǎo)線若干。(1)小亮連接了如圖甲所示電路,若閉合開關(guān),電壓表的指針將_______(選填“正向偏轉(zhuǎn)”、“反向偏轉(zhuǎn)”或“不動”)。檢查電路時發(fā)現(xiàn)有一根導(dǎo)線連接錯誤,請在錯誤的導(dǎo)線上打“×”,畫出正確連線_______;(2)排除故障后,閉合開關(guān),小亮多次調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片,記錄實驗數(shù)據(jù)如下表:實驗次數(shù)12345電壓U/V1.01.62.02.43.0電流I/A0.100.180.260.30圖乙為第2次實驗電流表的示數(shù),讀數(shù)為_______A;(3)老師看完數(shù)據(jù)后,發(fā)現(xiàn)有一次數(shù)據(jù)不是實際測量得到的,請你分析它是第_______次的數(shù)據(jù),判斷的依據(jù)是_______;(4)利用剩余四次實驗數(shù)據(jù),算出待測電阻的阻值為_______Ω(結(jié)果保留整數(shù));本實驗多次測量的目的是_______。(5)上述實驗結(jié)束后,小亮和同學(xué)們想測量額定電壓為2.5V的小燈泡的額定功率,發(fā)現(xiàn)電流表已經(jīng)損壞,于是利用原有的部分器材,又找來一個阻值為30Ω的定值電阻R0和一個電壓表,設(shè)計了如圖丙所示的電路。實驗步驟如下:①閉合開關(guān)S、S1,斷開開關(guān)S2,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,使電壓表V1的示數(shù)為_______V,此時小燈泡正常發(fā)光;②閉合開關(guān)S、S2,斷開開關(guān)S1,滑動變阻器滑片_______(選填“向左移動”、“向右移動”或“保持不動”),讀出電壓表V2的示數(shù)為3V;③小燈泡的額定功率為_______W?!敬鸢浮?/p>

不動

0.16

1

見解析

10

減小誤差

2

保持不動

1【解析】(1)[1]由圖甲可知,電壓表與電流表并聯(lián)了,電壓表被短路,故電壓表指針不動。[2]電流應(yīng)從電壓表的正接線柱流入,從負(fù)接線柱流出,電壓表應(yīng)并聯(lián)接在定值電阻的兩端,如圖所示:(2)[3]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0.16A。(3)[4][5]由第一組數(shù)據(jù)可知,變阻器連入電路的電阻變阻器的最大阻值是20Ω,此數(shù)據(jù)不是實際測量得到的。(4)[6]第2次實驗數(shù)據(jù)得到電阻第3次實驗數(shù)據(jù)得到電阻第4次實驗數(shù)據(jù)得到電阻第5次實驗數(shù)據(jù)得到電阻電阻的阻值[7]實驗中多次測量,可以求出電阻的平均值,從而減小誤差。(5)①[8]閉合開關(guān)S、S1,斷開開關(guān)S2,燈泡和變阻器滑片左側(cè)電阻串聯(lián),電壓表V1測量變阻器兩端的電壓,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,使電壓表V1的示數(shù)為UV1=UUL=4.5V2.5V=2V②[9]閉合開關(guān)S、S2,斷開開關(guān)S1,電阻R0和變阻器滑片右側(cè)電阻串聯(lián),滑動變阻器的滑片位置不變,電壓表V2測量R0兩端的電壓,電壓表V2的示數(shù)為3V。③[10]閉合開關(guān)S、S2,斷開開關(guān)S1,電阻R0和變阻器滑片右側(cè)電阻串聯(lián),由串聯(lián)分壓得到R滑右=15Ω滑動變阻器滑片左側(cè)連入電路的電阻R滑左=R滑大R滑右=20Ω15Ω=5Ω閉合開關(guān)S、S1,斷開開關(guān)S2,燈泡和變阻器滑片左側(cè)電阻串聯(lián),電壓表V1測量變阻器兩端的電壓,電壓表V1的示數(shù)為2V,通過電路的電流小燈泡的額定功率為PL=ULI′=2.5V×0.4A=1W3.(2022·山東聊城·統(tǒng)考中考真題)如圖甲所示,小聰同學(xué)設(shè)計了用“伏安法”測電阻的實驗。(1)同組的小麗發(fā)現(xiàn)他的連接中有一處錯誤,而且只需改動一根導(dǎo)線的連接,就可以順利進(jìn)行實驗。請你在需要改動的導(dǎo)線上打“×”,并用筆畫線代替導(dǎo)線畫出正確的接線;()(2)電路連接正確后,閉合開關(guān)前,滑動變阻器的滑片應(yīng)該滑到最______(選填“左”或“右”)端;(3)小聰閉合開關(guān),移動滑動變阻器的滑片P時,發(fā)現(xiàn)兩個電表只有一個有示數(shù),初步檢查確認(rèn),電路接線完好,兩個電表均無故障,則發(fā)生故障的元件應(yīng)是______(填字母);A.電源

B.滑動變阻器

C.定值電阻R

D.開關(guān)(4)排除故障后,小聰正常進(jìn)行實驗并將實驗數(shù)據(jù)記錄在下表中。若第2次測量時電流表的示數(shù)如圖乙所示,為______,根據(jù)三次實驗數(shù)據(jù)可得定值電阻______(結(jié)果保留一位小數(shù));實驗次數(shù)電壓電流電阻11.50.169.422.032.50.2410.4(5)在物理實驗中,經(jīng)常要對物理量進(jìn)行多次測量,下列實驗與本次實驗進(jìn)行多次測量的目的相同的是______(填字母)。A.用刻度尺測量作業(yè)本的長度B.探究同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積的關(guān)系C.測量小燈泡的電功率【答案】

C

0.20

9.9

A【解析】(1)[1]用“伏安法”測電阻時,電壓表應(yīng)與定值電阻并聯(lián),由圖甲可知,電壓表接在定值電阻與滑動變阻器兩端,測定值電阻與滑動變阻器串聯(lián)電壓,即電源電壓,電壓表連接錯誤,電壓表應(yīng)并聯(lián)在定值電阻兩端,電路圖如圖所示(2)[2]為保護(hù)電路,閉合開關(guān)前,滑動變阻器的滑片應(yīng)調(diào)到最大值,即右端。(3)[3]A.若電源有故障,電流表和電壓表都無示數(shù),故A不符合題意;B.若滑動變阻器有故障,兩表同時有示數(shù)或無示數(shù),故B不符合題意;C.若定值電阻R有故障,若斷路,電壓表有示數(shù),電流表無示數(shù);若短路,電壓表無示數(shù),電流表有示數(shù),故C符合題意;D.若開關(guān)有故障,兩表同時有示數(shù)或無示數(shù),故D不符合題意。故選C。(4)[4]由圖乙知,電流表的量程為00.6A,分度值為0.02A,示數(shù)為0.2A。[5]由表中數(shù)據(jù)可計算第2次實驗電阻的阻值則定值電阻R的阻值即三次實驗數(shù)據(jù)可得定值電阻的阻值為9.9Ω。(5)[6]本實驗多次測量是為了取平均值是為了提高測量的準(zhǔn)確度,減小誤差;A.用刻度尺測量物理課本的長與寬,需要多次測量,是為了取平均值減小誤差,故A符合題意;B.探究同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積的關(guān)系時,也需要多次測量得到多組數(shù)據(jù),分析數(shù)據(jù)從而得到一個普遍規(guī)律,故B不符合題意;C.測量小燈泡的電功率時,也需要多次測量,是為了探究燈泡亮度與實際功率的關(guān)系,找到普遍規(guī)律,故C不符合題意。故選A?!绢}型四】歐姆定律在串、并聯(lián)電路中的應(yīng)用【典例分析】如圖所示電路中,R1為定值電阻,R為滑動變阻器,燈泡L標(biāo)有“4V2W”字樣?;瑒幼冏杵鞯幕琍滑到某一位置,把滑動變阻器分為左右兩部分,且右邊電阻比左邊電阻小3Ω。只閉合開關(guān)S1,電壓表V1的示數(shù)為U1;只閉合開關(guān)S2,電壓表V2的示數(shù)為U2,兩次燈泡均正常發(fā)光,且U1:U2=4:3,求:(1)燈泡正常發(fā)光時的電流;(2)滑動變阻器的總電阻?!敬鸢浮浚?)0.5A;(2)5Ω【解析】(1)燈泡正常發(fā)光時的電流為(2)只閉合開關(guān)S1,R的左側(cè)、燈泡L串聯(lián),電壓表V1測R左側(cè)兩端的電壓,示數(shù)為U1;只閉合開關(guān)S2,R1、R的右側(cè)、燈泡L串聯(lián),電壓表V2測R1的電壓,示數(shù)為U2;兩次燈泡均正常發(fā)光,故兩次電路中的電流相同,則有解得:R1=3Ω。由U1:U2=4:3得解得:R左=3Ω?;瑒幼冏杵鞯目傠娮璐穑海?)燈泡正常發(fā)光時的電流為0.5A;(2)滑動變阻器的總電阻為5Ω?!咎岱置丶?.電阻的串聯(lián)(1)串聯(lián)電阻的總電阻的阻值比任何一個分電阻的阻值都大。(2)串聯(lián)電阻的總電阻的阻值等于各分電阻之和:R串=R1+R2+……Rn。(3)n個相同電阻R串聯(lián)時的總電阻為:R串=nR。要點(diǎn)詮釋:導(dǎo)體串聯(lián)相當(dāng)于增加了導(dǎo)體的長度,由影響導(dǎo)體的電阻的因素可知,串聯(lián)電路的總電阻大于任何一個分電阻。2.電阻的并聯(lián)(1)并聯(lián)電阻的總電阻的阻值比任何一個分電阻的阻值都小。(2)并聯(lián)電阻的總電阻倒數(shù)等于各分電阻的阻值倒數(shù)之和,即:(3)n個相同電阻R0串聯(lián)時的總電阻為:(4)兩個電阻R1和R2并聯(lián)時的表達(dá)式為:【變式演練】1.(2022·甘肅蘭州·統(tǒng)考中考真題)如圖所示的電路,電源電壓恒定不變,閉合開關(guān)S后,發(fā)現(xiàn)兩只燈泡都不亮,電流表示數(shù)為零。小明用一根導(dǎo)線檢查電路故障,收集到的數(shù)據(jù)及相關(guān)現(xiàn)象如下表所示,則關(guān)于電路中可能存在的故障,下列說法中正確的是()導(dǎo)線并聯(lián)位置a、bb、cc、da、cb、d電流表示數(shù)/A00000L1發(fā)光情況不亮不亮不亮不亮亮L2發(fā)光情況不亮不亮不亮不亮不亮A.燈泡L1和電流表A斷路B.電流表A和燈泡L2斷路C.只有燈泡L1斷路D.只有燈泡L2斷路【答案】B【解析】閉合開關(guān)S后,發(fā)現(xiàn)兩只燈泡都不亮,電流表示數(shù)為零,說明電路存在斷路;由上表的情況可知斷路點(diǎn)不單獨(dú)發(fā)生在a、b;b、c;c、d;a、c間;而是在b、d之間,故應(yīng)是電流表A和燈泡L2斷路,故B正確,ACD錯誤;故選B。2.(2022·江蘇鎮(zhèn)江·統(tǒng)考中考真題)如圖1所示,RG是光敏電阻,R是阻值為10kΩ的定值電阻,電源電壓U=9V。光敏電阻RG的阻值與光的照度(光照越強(qiáng),照度越大,單位為Lux)關(guān)系如圖2所示,當(dāng)照度增大時,RG的阻值將___________。小芳將量程為3V的電壓表接入圖1電路,將其改裝成照度表,為使光的照度增大時電壓表的示數(shù)也增大,則該電壓表應(yīng)并聯(lián)在___________兩端,能夠測量的最大照度為___________Lux。改裝完成后,若小芳將電源換為電壓可調(diào)電源(調(diào)節(jié)范圍為12V~15V),且將R換為可調(diào)電阻(調(diào)節(jié)范圍為5kΩ~20kΩ),則該裝置所能測量的最大照度為___________Lux。【答案】

變小

定值電阻R

1.2

1.4【解析】[1]由圖2知道,光敏電阻RG的阻值隨光的照度的增大而變小。[2]由圖1知道,兩電阻串聯(lián),又知道光敏電阻RG的阻值隨光的照度的增大而變小,根據(jù)串聯(lián)分壓原理,為使光的照度增大時電壓表的示數(shù)也增大,應(yīng)將電壓表并聯(lián)在定值電阻R的兩端。[3]當(dāng)電壓表達(dá)到3V時,電路中的電流為RG兩端的電壓為URG=U﹣UR=9V﹣3V=6VRG的阻值對照圖2知道,此時的最大照度為1.2Lux。[4]換成可調(diào)電源和可調(diào)電阻后,為提高最大照度,應(yīng)選擇較小的電源電壓和較小的定值電阻,當(dāng)電源電壓為12V,電阻調(diào)至5kΩ時,電壓表仍并聯(lián)在可調(diào)電阻的兩端,當(dāng)電壓表示數(shù)達(dá)到3V時,電路中的電流RG兩端的電壓為URG′=U′﹣UR′=12V﹣3V=9VRG的阻值對照圖2知道,此時能測量的最大照度為1.4Lux。3.(2022·廣西桂林·統(tǒng)考中考真題)在物理興趣小組的活動中,小桂按如圖所示的電路圖連接電路,電源電壓恒定為,為滑動變阻器,、為定值電阻,且,。閉合開關(guān)前,應(yīng)將的滑片移動至最___________(選填“左”或“右”)端;閉合開關(guān),將滑片移至某點(diǎn)固定不動,當(dāng)開關(guān)由點(diǎn)切換到點(diǎn)時,電壓表示數(shù)變化了,電流表示數(shù)變化了,則___________?!敬鸢浮?/p>

20【解析】[1]閉合開關(guān)前,為保護(hù)電路,滑動變阻器接入阻值應(yīng)最大,如圖所示,滑片應(yīng)調(diào)到最右端。[2]閉合開關(guān)S,將滑片移至某點(diǎn)固定不動,當(dāng)開關(guān)S1在a點(diǎn)時,滑動變阻器與R串聯(lián),電壓表測定值電阻R兩端電壓U1,電流表測電流I1,電源電壓可表示為①當(dāng)開關(guān)S1在b點(diǎn)時,滑動變阻器與串聯(lián),電壓表測電阻兩端電壓,電流表測電流,由于根據(jù)串聯(lián)分壓開關(guān)S1切換過程中,電壓表示數(shù)變化了0.5V,可得接入電路電阻增大,電流會減小電源電壓可表示為②聯(lián)立①②式,可得R0接入的阻值為代入由①式解得則Rx兩端電壓和電流為Rx電阻為一、單選題1.(2022·山東淄博·周村二中??寄M預(yù)測)如圖所示,滑動變阻器M的總電阻為10Ω,滑動變阻器N的總電阻為200Ω,電阻R的阻值約為20Ω,為了使電壓表的示數(shù)略微增大,應(yīng)該()A.把N的滑片向左移一小段距離B.把M的滑片向左移一小段距離C.把N的滑片向右移一小段距離D.把M的滑片向右移一小段距離【答案】A【解析】A.圖中的滑動變阻器M和N并聯(lián)后,再與電阻R串聯(lián),電壓表測的是電阻R兩端的電壓,為了使電壓表的示數(shù)略微增大,則需要讓電路中的電流略微增大,把N的滑片向左移一小段距離,它的阻值會變小,但由于它的阻值相對于原來還是很大,這樣通過它的電流只是略微增大,從而使得通過R的電流略微增大,則R兩端的電壓略微增大,故A符合題意;B.把M的滑片向左移一小段距離,它的阻值會變小,由于它的最大阻值本來就很小,再稍微一減小,這樣通過M的電流就會明顯增大,從而使得通過R的電流明顯增大,則R兩端的電壓明顯增大,故B不符合題意;CD.把M或N的滑片向右移一小段距離,電路中的阻值都會增大,使得通過R的電流變小,則R兩端的電壓會變小,故CD不符合題意。故選A。2.(2022·江蘇鹽城·統(tǒng)考二模)為測量額定電流為0.4A的小燈泡正常發(fā)光時的電阻,小明同學(xué)找來兩個阻值范圍均為(0~999.9Ω)的電阻箱、兩只開關(guān),一只電流表、電壓未知的電源及導(dǎo)線若干,設(shè)計成如圖所示的實驗電路。下列方案中,不能完成測量的是()A.將R1換成導(dǎo)線B.將R2換成導(dǎo)線C.在實驗操作時,先閉合的開關(guān)是S1D.在實驗操作時,先閉合的開關(guān)是S2【答案】B【解析】A.R1與小燈泡并聯(lián),互不影響,所以將R1換成導(dǎo)線,可以通過電流表和R2的阻值計算電壓,所以不影響小燈泡電阻的測量,故A不符合題意;B.R2與小燈泡串聯(lián),實驗時通過調(diào)整R2的阻值,改變小燈泡兩端的電壓,將R2換成導(dǎo)線不能完成實驗,故B符合題意;CD.實驗時,閉合兩開關(guān),通過R1所在電路計算小燈泡兩端的電壓,通過R2所在電路計算流過小燈泡的電流,閉合開關(guān)的先后順序?qū)嶒灈]有影響,故CD不符合題意。故選B。3.(2022·浙江杭州·??家荒#┫铝袑ξ锢砹康睦斫獠磺‘?dāng)?shù)氖牵ǎ〢.對于定值電阻盡管有,但是R并不與U成正比B.對于同種物質(zhì)盡管有,但是ρ并不與m成正比C.對于同一受力面盡管有,但是p并不與F成正比D.勻速運(yùn)動的物體盡管有,但是v并不與s成正比【答案】C【解析】A.對于定值電阻盡管有,但是R的大小與導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積和溫度有關(guān),與U無關(guān),故R并不與U成正比,故A正確,A不符合題意;B.物體的密度與物質(zhì)的種類有關(guān),種類和狀態(tài)不變,密度不變,故B正確,B不符合題意;C.對于同一受力面,受力面積不變,根據(jù),可知,p與F成正比,故C錯誤,C符合題意;D.勻速運(yùn)動的物體的速度不變,與路程無關(guān),故D正確,D不符合題意。故選C。4.(2022·江蘇鹽城·統(tǒng)考三模)如圖所示,當(dāng)體檢者站在臺面上時,測量儀能自動顯示身高和體重。在綜合實踐活動中,老師要求學(xué)生設(shè)計此模擬電路,用兩電表分別顯示身高和體重,且兩電表示數(shù)隨身高、體重增加而變大,下列是學(xué)生設(shè)計的電路圖,其中壓敏電阻R的阻值隨壓力增大而減小,則能滿足要求的電路是()A. B.C. D.【答案】C【解析】A.滑動變阻器R0和壓敏電阻R以及兩個電流表串聯(lián)。當(dāng)身高、體重增加時,R0變大,R變小,無法判斷總電阻如何變化,故無法判斷兩個電流表示數(shù)如何變化,故A不符合題意;B.滑動變阻器R0和壓敏電阻R以及電流表串聯(lián),電壓表測量R0兩端的電壓。當(dāng)身高、體重增加時,R0變大,R變小,無法判斷總電阻如何變化,無法判斷電流表示數(shù)如何變化,故B不符合題意;C.滑動變阻器R0和壓敏電阻R并聯(lián),兩個電流表分別測量兩條支路的電流。當(dāng)身高、體重增加時,R0變小,R變小,根據(jù)并聯(lián)電路電壓規(guī)律可知兩條支路的電壓都等于電源電壓,即保持不變,根據(jù)歐姆定律可知,兩條支路的電流變大,故兩個電流表示數(shù)變大,故C符合題意;D.滑動變阻器R0和壓敏電阻R并聯(lián),電壓表測R0兩端電壓,電流表測R的電流。當(dāng)身高、體重增加時,R0變大,R變小,根據(jù)并聯(lián)電路電壓規(guī)律可知,R0兩端電壓等于電源電壓,故電壓表示數(shù)保持不變,根據(jù)歐姆定律可知,電流表示數(shù)變大,故D不符合題意。故選C。5.(2022·湖北武漢·統(tǒng)考模擬預(yù)測)利用如圖所示的電路探究通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻的關(guān)系,測量數(shù)據(jù)如表格所示,下列說法錯誤的是(

)實驗次數(shù)1234電阻R/Ω2015105電流I/A0.200.260.40A.將定值電阻由20Ω換為15Ω,滑動變阻器接入電路的阻值變小B.第1次和第3次實驗,滑動變阻器的功率之比為1∶2C.要完成第4次實驗,需要換用最大阻值更大的滑動變阻器D.由表格中數(shù)據(jù)可知,當(dāng)導(dǎo)體兩端電壓一定時,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻成反比【答案】C【解析】A.要探究通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻的關(guān)系,應(yīng)控制導(dǎo)體兩端電壓不變,將定值電阻由20Ω換為15Ω,即定值電阻的阻值減小,由串聯(lián)電路電阻等比例分壓可知,滑動變阻器接入電路的阻值變小,故A正確,A不符合題意;B.因第1次和第3次實驗,定值電阻兩端電壓不變,故滑動變阻器兩端電壓也不變,由P=UI可得,兩次實驗中滑動變阻器的功率之比等于電流之比,即P1∶P3=I1∶I3=0.20A∶0.40A=1∶2故B正確,B不符合題意;C.要完成第4次實驗,即定值電阻的阻值減小,由串聯(lián)電路電阻等比例分壓可知,滑動變阻器接入電路的阻值變小,故C錯誤,C符合題意;D.由表中數(shù)據(jù)可知,當(dāng)導(dǎo)體兩端電壓一定時,電流與電阻乘積是個定值,即通過導(dǎo)體的電流I與導(dǎo)體電阻R成反比,故D正確,D不符合題意。故選C。二、填空題6.(2022·四川成都·統(tǒng)考二模)小明利用如圖所示電路測量未知電阻,閉合開關(guān)后,電流表指針反向偏轉(zhuǎn),原因是______;正確連接電路后,移動滑動變阻器滑片,多次測量求Rx的目的是為了______。【答案】

電流表的正、負(fù)接線柱接反了

減少實驗誤差【解析】[1]使用電流表時,應(yīng)讓電流從電流表的正接線柱流入,負(fù)接線柱流出,電流表的指針出現(xiàn)反向偏轉(zhuǎn)是電流從電流表的負(fù)接線柱流入,正接線柱流出了,即電流表的正、負(fù)接線柱接反了。[2]實驗中,移動滑片,可測得多組對應(yīng)的電壓及電流,從而根據(jù)歐姆定律多次求未知電阻的阻值,然后通過求Rx的平均值來減少實驗誤差。7.(2023·江蘇蘇州·??家荒#┈F(xiàn)有一熱敏電阻,其阻值R隨溫度t的升高面減小,部分?jǐn)?shù)據(jù)如表所示,利用它可以制作溫度報警器,其電路的一部分如圖所示,圖中兩個虛線框內(nèi)一個接熱敏電阻,一個接定值電阻,電源電壓恒為12V。當(dāng)圖中的輸出電壓達(dá)到或超過8V時,便觸發(fā)報警器(圖中未畫出)報警,不考慮報警器對電路的影響。要求環(huán)境溫度達(dá)到或超過40℃時開始報警,則熱敏電阻應(yīng)接在虛線框______(填數(shù)字)內(nèi),另一虛線框內(nèi)定值電阻阻值為______kΩ。若將虛線框內(nèi)兩元件對調(diào),則報警器報警的最高溫度為______℃。環(huán)境溫度t/℃5102030405060熱敏電阻R/kΩ6.04.42.81.81.10.80.7【答案】

2

2.2

10【解析】[1]熱敏電阻溫度升高阻值減小,要求環(huán)境溫度達(dá)到或超過40℃時開始報警,電源電壓一定,熱敏電阻阻值減小,在串聯(lián)電路中分壓減小,輸出電壓達(dá)到或超過8V時,便觸發(fā)報警器報警,所以需要把熱敏電阻放在2處。[2]40℃熱敏電阻阻值1.1kΩ,電源電壓12V,定值電阻分壓8V,則熱敏電阻分壓4V,故定值電阻阻值為熱敏電阻兩倍,即2.2kΩ。[3]若將虛線框內(nèi)兩元件對調(diào),熱敏電阻分壓8V,定值電阻分壓4V,定值電阻2.2kΩ,根據(jù)串聯(lián)分壓規(guī)律,熱敏電阻4.4kΩ,由表格,溫度10℃,則報警器報警的最高溫度為10℃。8.(2022·山東棗莊·統(tǒng)考一模)2020年我市空氣質(zhì)量優(yōu)良天數(shù)達(dá)293天,監(jiān)測大氣污染物濃度的電路如圖甲所示,R為氣敏電阻,其材料一般為______(填“半導(dǎo)體”或“超導(dǎo)體”),氣敏電阻阻值R隨污染物濃度變化曲線如圖乙所示,污染物濃度增大時,監(jiān)測儀表讀數(shù)變大,該表應(yīng)為圖甲中______表,此過程中電路總功率______(填“變大”“變小”或“不變”)?!敬鸢浮?/p>

半導(dǎo)體

電流

變大【解析】[1]R為氣敏電阻,其材料一般為半導(dǎo)體,當(dāng)氣敏電阻所處的環(huán)境條件發(fā)生變化時,氣敏電阻的阻值發(fā)生變化,從而滿足電路需要。[2]由甲電路圖可知,定值電阻R0與氣敏電阻R串聯(lián),電壓表測R兩端的電壓,電流表測電路中的電流;由乙圖可知,當(dāng)酒精氣體濃度增大時,氣敏電阻R的阻值變小,因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,所以,電路中的總電阻變小,由I=可知,電路中的電流變大,即電流表的示數(shù)變大。[3]此過程中電路電源電壓不變,電流變大,根據(jù)P=UI可知電路的總功率變大。9.(2022·山東聊城·統(tǒng)考三模)如圖所示,燈泡L1、L2分別標(biāo)有“”和“”字樣(燈絲電阻不變),,電源電壓恒定。若S、S1、S2均閉合,L2剛好正常發(fā)光,電流表讀數(shù)為,則電源電壓為___________V;若只閉合S,電流表讀數(shù)為,則___________。【答案】

3

2∶1【解析】[1]若S、S1、S2均閉合,燈泡L2和R并聯(lián),電流表測量通過R的電流,L2剛好正常發(fā)光,燈泡L2兩端的電壓等于額定電壓,電源電壓是3V。[2]若S、S1、S2均閉合,電流表的示數(shù)若只閉合S,燈泡L1和R串聯(lián),燈泡L1的電阻電流表的示數(shù)I1∶I2=0.6A∶0.3A=2∶110.(2023·江蘇南京·統(tǒng)考一模)如圖所示,在探究通過導(dǎo)體的電流與電阻的關(guān)系實驗中,有以下器材:電源電壓為6V、滑動變阻器(30Ω1A)、電流表(0~0.6A量程)、電壓表、三個定值電阻(5Ω、10Ω、15Ω)、開關(guān)和導(dǎo)線若干,閉合開關(guān)前,滑動變阻器的滑片應(yīng)移到最___________端,要完成實驗,控制定值電阻兩端電壓的范圍___________V≤U≤___________V;若控制定值電阻兩端電壓值為1.5V,完成實驗需更換最大阻值為___________Ω的滑動變阻器?!敬鸢浮?/p>

2

3

45【解析】[1]閉合開關(guān)前,為了安全,滑動變阻器的滑片應(yīng)移到阻值最大處,即最右端。[2][3]設(shè)電壓表示數(shù)為UV,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律和分壓原理有即左邊為一定值,右邊也為一定值,故當(dāng)R取最大值時,變阻器對應(yīng)為30Ω,可得故電壓表控制的最小電壓為UV=2V,因電路中允許通過的最大電流為0.6A,此時電路中的電阻最小,電壓為U1=IR=0.6A×5Ω=3V故要完成實驗,控制定值電阻兩端電壓的范圍2V≤U≤3V。[4]電阻兩端的電壓始終保持UV′=1.5V,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,變阻器分得的電壓U滑=6V1.5V=4.5V變阻器分得的電壓為電壓表示數(shù)的3倍,根據(jù)分壓原理,當(dāng)接入15Ω電阻時,變阻器連入電路中的電阻為R滑=3×15Ω=45Ω三、實驗題11.(2023·遼寧鞍山·統(tǒng)考一模)探究“電流與電阻的關(guān)系”時,可供實驗器材有:三節(jié)新的干電池(電壓為4.5V)、電流表、電壓表、滑動變阻器(標(biāo)有“20Ω2A”字樣)、定值電阻5個(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、50Ω),開關(guān)一個,導(dǎo)線若干。小靜等同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的電路圖:(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線將圖乙中的實物圖連接完整,要求:滑片向右移動時電阻變大;___________(2)閉合開關(guān),電流表無示數(shù),電壓表有示數(shù),并接近電源電壓,則故障原因是:___________;(3)排除故障后,將定值電阻由5Ω更換為10Ω時,應(yīng)向___________(選填“左”或“右”)適當(dāng)調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,使電壓表示數(shù)保持不變;(4)圖丙是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出的定值電阻的IR圖像,其中陰影部分面積表示的物理量是___________,其數(shù)值為___________;(5)實驗中,在接入50Ω的定值電阻后,小靜同學(xué)無論怎樣移動滑片,都不能使電壓表示數(shù)達(dá)到原來的數(shù)值,為了能完成這次實驗,小靜采取的措施可行的是___________;A.調(diào)高電源電壓B.更換一個最大阻值為30Ω的滑動變阻器C.再串聯(lián)一個10Ω的電阻D.將電壓表改接到滑動變阻器兩端(6)如圖圖像中能大致反映本實驗中各物理量之間關(guān)系的是___________。A.電流表示數(shù)I與R阻值的關(guān)系

B.電壓表示數(shù)U與R阻值的關(guān)系C.變阻器接入電路阻值RP與R阻值的關(guān)系

D.電阻的功率PR與R阻值的關(guān)系【答案】

定值電阻斷路

電阻兩端的電壓

3V

BC

C【解析】(1)[1]滑動變阻器接一個上接線柱和一個下接線柱串聯(lián)在電路中,滑動變阻器滑片向右移動時電阻變大,所以滑動變阻器要接左下接線柱,如圖所示:(2)[2]若電流表沒有示數(shù),說明電路可能斷路;電壓表有示數(shù),說明電壓表、電流表、滑動變阻器、開關(guān)與電源相連,所以故障為與電壓表并聯(lián)的定值電阻斷路。(3)[3]根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知,將定值電阻由5Ω改接成10Ω的電阻,電阻增大,其分得的電壓增大;探究電流與電阻的實驗中應(yīng)控制電壓不變,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)增大滑動變阻器兩端的電壓,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)向右端移動,使電壓表示數(shù)恢復(fù)到原來的值。(4)[4][5]根據(jù)畫出IR圖像(如圖乙)知,圖中陰影面積為長方形,其面積等于IR,由歐姆定律得,U=IR,陰影面積表示的物理量是電阻兩端的電壓,其數(shù)值為U電=IR=0.6A×5Ω=3V(5)[6]A.設(shè)電源電壓為U,定值電阻兩端的電壓為UV,當(dāng)接入50Ω的定值電阻時,則代入數(shù)據(jù)得解得電源電壓為U=4.2V所以降低電源電壓可以完成這次實驗,故A不符合題意;BC.為了能完成這次實驗,滑動變阻器的最小電阻為代入數(shù)據(jù)得解得滑動變阻器的最大電阻為R滑最大=25Ω,所以更換一個最大阻值為30Ω的滑動變阻器可以完成這次實驗,故B符合題意;再串聯(lián)一個10Ω的電阻,測滑動變阻器與串聯(lián)的電阻的總阻值為故C符合題意;D.將電壓表改接到滑動變阻器兩端,不能改變電阻的分壓作用,無論怎樣移動滑片,都不能使電壓表示數(shù)達(dá)到原來的數(shù)值,所以不能完成這次實驗,故D不符合題意。故選BC。(6)[7]A.因電壓表示數(shù)不變,即電流與R乘積為一定值,故電流隨R的變化關(guān)系為反比例函數(shù),故A不符合題意;B.換用不同的電阻時,電壓表示數(shù)不變,故B不符合題意;C.定值電阻的電壓為2V,變阻器的電壓為1V,由分壓原理,變阻器與R的比值為1∶2,故變阻器連入電路的電阻與R的關(guān)系為一過原點(diǎn)的直線,故C符合題意;D.根據(jù)定值電阻的功率為即電阻的電功率與R乘積為一定值,電阻的電功率隨R變化關(guān)系為反比例函數(shù),故D不符合題意。故選C。12.(2022·重慶·重慶巴蜀中學(xué)??级#┬§o用如圖甲所示電路做“伏安法”測量小燈泡電阻的實驗,滑動變阻器標(biāo)有“50Ω2A”,小燈泡標(biāo)有“2.5V”。(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線將圖甲所示的電路連接完整(要求滑片向右滑動時燈泡變亮)。___________(2)連接完電路,閉合開關(guān)發(fā)現(xiàn)小燈泡未亮,電壓表指針迅速偏轉(zhuǎn)到最大刻度的右邊,出現(xiàn)這種情況的原因可能是小燈泡___________(選填“短路”或“斷路”)。(3)排除故障后,小靜閉合開關(guān),移動滑動變阻器的滑片,記錄數(shù)據(jù)如右表。其中電壓表示數(shù)為2.5V時,電流表示數(shù)如圖乙所示,其讀數(shù)為___________A,則小燈泡正常工作時的電阻為___________Ω。分析數(shù)據(jù)知小燈泡的電阻是變化的,原因是受___________影響。次數(shù)第一次第二次第三次電壓/V22.53電流/A0.360.42(4)小靜將電源電壓調(diào)節(jié)為6V,將圖甲電路中的小燈泡替換為定值電阻進(jìn)行“探究電流與電阻關(guān)系”實驗,她依次將三個不同的定值電阻接入電路,并記錄對應(yīng)的數(shù)據(jù),根據(jù)數(shù)據(jù)畫出了如圖丙所示圖像。①分析圖像可知:電壓一定時,電流與電阻成___________。②她每次記錄數(shù)據(jù)時,電壓表示數(shù)為___________V。③小靜最后將40Ω的定值電阻接入電路進(jìn)行驗證,發(fā)現(xiàn)無法完成上述探究,請為她提出一條解決問題的方案:___________。【答案】

斷路

0.4

6.25

溫度

反比

2

換最大阻值更大的滑動變阻器【解析】(1)[1]滑動變阻器一上一下的串聯(lián)在電路中,且滑片向右移動,燈泡變亮,說明電路的電流增大,電阻減小,接右下接線柱如圖所示(2)[2]連接完電路,閉合開關(guān)發(fā)現(xiàn),小燈泡不亮,說明電路中可能存在斷路,電壓表指針迅速偏轉(zhuǎn)到最大刻度的右邊,說明電壓表與電源相連接,所以故障是與電壓表并聯(lián)的小燈泡斷路。(3)[3]由圖乙可知,電流表的量程選擇為0~0.6A,分度值為0.02A,所以示數(shù)為0.4A。[4]由歐姆定律得,燈泡的電阻為[5]導(dǎo)電體的電阻會受到溫度的影響,一般的電阻隨溫度的升高而增大。(4)[6][7]分析丙圖可知,當(dāng)電阻越小時,電流越大;其中電流與電阻的乘積為電流與電阻的乘積為定值,電壓表示數(shù)為2V,電壓一定時,電流與電阻成反比。[8]電壓保持2V不變,根據(jù)串并聯(lián)電路的電壓規(guī)律,滑動變阻器兩端的電壓為根據(jù)串并聯(lián)電路的分壓原理可知當(dāng)40Ω電阻接入電路時原因是滑動變阻器的最大阻值太小,解決問題需要更換最大阻值更大的滑動變阻器。13.(2022·山東淄博·統(tǒng)考二模)小華同學(xué)利用如圖所示的電路探究電流與電壓的關(guān)系,電源電壓保持6V不變,滑動變阻器標(biāo)有“30Ω1A”字樣。(1)小華在將電流表接入電路時,發(fā)現(xiàn)電流表指針位置如圖甲所示,他需要進(jìn)行的操作是___________。(2)小華連接的實物圖中有一根導(dǎo)線接錯了,如圖乙,請你在錯誤的那根導(dǎo)線上畫“×”,并用筆畫線代表導(dǎo)線將電路連接正確(要求導(dǎo)線不能交叉)。()(3)閉合開關(guān),移動滑動變阻器的滑片到某位置,讀數(shù)時發(fā)現(xiàn):電壓表和電流表指針晃動不停,則電路存在的故障原因可能是___________。(4)排除故障后,小華移動滑動變阻器的滑片,將多次測量所得的數(shù)據(jù)繪制成U﹣I圖像,如圖丙所示的,分析圖像可得:當(dāng)電阻一定時,流經(jīng)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成___________比。(5)小華與同組的同學(xué)交流時,提出:用小燈泡替換定值電阻,也可以探究出電流與電壓的關(guān)系。小華的觀點(diǎn)是___________(選填“正確”或“錯誤”),原因是___________。(6)小華又找來一個未知阻值的定值電阻,用該電路測量其阻值。他將測量數(shù)據(jù)填入下表,分析表中數(shù)據(jù),可知,表格中第___________(填寫序號)組數(shù)據(jù)不是本實驗中測得的。所測未知電阻的阻值為___________Ω。序號12345U/V1.02.03.04.05.0I/A0.100.200.300.400.52R/Ω10.010.010.010.09.6【答案】

對電流表調(diào)零

某處接觸不良

錯誤

燈絲的電阻隨溫度的變化而變化

1

9.9【解析】(1)[1]電流表指針沒有對準(zhǔn)零刻度,實驗前要對電流表進(jìn)行調(diào)零。(2)[2]原圖中定值電阻被短路,定值電阻左端的接線柱應(yīng)與滑動變阻器的上接線柱相連,如圖所示:(3)[3]此現(xiàn)象的故障是電路中開關(guān)接觸不好或其他接線夾接觸不良。(4)[4]根據(jù)圖丙中電流與電壓的關(guān)系圖像是一條經(jīng)過原點(diǎn)的傾斜的直線,說明二者成正比例關(guān)系,從而可得出結(jié)論: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)[5][6]不能用小燈泡替換定值電阻,因為小燈泡燈絲的電阻隨溫度的變化而變化。(6)[7]由題意可知,電源電壓U=6V,滑動變阻器的最大值為R滑=30Ω,由表中數(shù)據(jù)可知,定值電阻的阻值大約為10Ω,當(dāng)滑動變阻器接入電路中的阻值最大時,電路中的電流最小,故最小電流為故第1組的數(shù)據(jù)不是本實驗中測得的。[8]剔除第1組數(shù)據(jù),所測未知電阻的阻值四、計算題14.(2022·安徽·校聯(lián)考模擬預(yù)測)在圖所示的電路中,電源電壓為12伏,滑動變阻器R1上標(biāo)有“40歐2安”字樣。(1)閉合開關(guān)后,將變阻器滑片P的位置置于右端,求此時電流表的示數(shù)I。(2)電路中有A、B、C三點(diǎn),若將定值電阻R2并聯(lián)接入其中的某兩點(diǎn)后,在移動變阻器滑片P的過程中,滑片P的位置(序號)及對應(yīng)的電流表示數(shù)如下表所示。序號123電流(安)0.20.30.6①請寫出“移動變阻器滑片P過程中”開關(guān)S所處的狀態(tài)。②求出定值電阻R2的阻值?!敬鸢浮浚?)0.3A;(2)①斷開;②20Ω【解析】解:(1)根據(jù)電路圖可知,電路為滑動變阻器的簡單電路,電流表測量電路電流;閉合開關(guān),滑動變阻器的滑片位于最右端時,滑動變阻器接入電路的阻值最大,即40Ω,此時電流表的示數(shù)I==0.3A(2)①三次實驗時電路的總電阻分別為R1總==60ΩR2總==40ΩR3總==20Ω由于并聯(lián)電路的總電阻小于任一分電阻,串聯(lián)的電路的總電阻大于任一分電阻,且R1總>40Ω所以實驗中滑動變阻器與定值電阻串聯(lián),因此定值電阻并聯(lián)在B、C兩點(diǎn),且實驗中開關(guān)處于斷開狀態(tài)。②因為ΔR=R1總R3總=60Ω20Ω=40Ω=R1max且串聯(lián)電路的總電阻等于各分電阻之和,所以R2=R3總=20Ω答:(1)此時電流表的示數(shù)是0.3A;(2)①移動變阻器滑片P過程中,開關(guān)S處于斷開狀態(tài);②定值電阻R2的阻值為20Ω。15.(2022·江蘇無錫·校聯(lián)考模擬預(yù)測)常用的呼氣式酒精測試儀有兩種:一種是燃料電池型酒精測試儀(簡稱“電池型”),利用酒精與電池內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生電壓,某款“電池型”工作電路如圖甲,燃料電池兩端的電壓與進(jìn)入電池的酒精濃度關(guān)系如圖乙。一種是氣敏電阻型酒精測試儀(簡稱“電阻型”),氣敏電阻的阻值隨酒精氣體濃度的變化而變化,某款“電阻型”工作電路如圖丙,電源電壓為9V,R1是阻值為25Ω的定值電阻,R2是氣敏電阻,其阻值與酒精濃度的關(guān)系如圖丁。酒精濃度(n)表示每100mL氣體中含有酒精的質(zhì)量。請完成下列問題。(1)已知R0的阻值為20Ω。若駕駛員每100mL呼出氣體內(nèi)含有40mg酒精,當(dāng)用該款“電池型”檢測時,圖甲中電流表的示數(shù)為多大?(2)用該款“電阻型”檢測時,請計算:①如果駕駛員沒有喝酒,電壓表的示數(shù)為多少?②如果電壓表示數(shù)為5V,駕駛員呼出的氣體,每100mL中含有酒精多少毫克?【答案】(1)0.1A;(2)3V,40mg【解析】解:(1)“電池型”檢測時,由題知每100mL呼出氣體中含有40mg酒精時,由乙圖可知,此時燃料電池的電壓為U燃由題可知R0=20Ω,根據(jù)歐姆定律得(2)①如果駕駛員沒有喝酒,由丁圖可知當(dāng)n為0時,R2=50Ω。此時電路為關(guān)于R1、R2的串聯(lián)電路,此時電路中的電流為電壓表的示數(shù)為U示=IR1=0.12A×25Ω=3V②由圖丙可知電壓表測量R1兩端的電壓,即U1=5V,分析電路可知R1與R2串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)得由歐姆定律得根據(jù)串聯(lián)電路各處電流相等由歐姆定律得當(dāng)R2=20Ω時,由丁圖可知每100mL呼出氣體中含有的酒精為40mg。答:(1)已知R0的阻值為20Ω。若駕駛員每100mL呼出氣體內(nèi)含有40mg酒精,當(dāng)用該款“電池型”檢測時,圖甲中電流表的示數(shù)為0.1A;(2)①如果駕駛員沒有喝酒,電壓表的示數(shù)為3V,②如果電壓表示數(shù)為5V,駕駛員呼出的氣體,每100mL中含有酒精40毫克。16.(2023·上?!そy(tǒng)考二模)R1為定值電阻,滑動變阻器R2為標(biāo)有“20歐1安”或“50歐1安”字樣中的一個。現(xiàn)將R和R2分別按圖(a)、(b)所示接入相同電源的電路。①若電阻R1的阻值為10歐,閉合開關(guān),通過R1的電流為0.2安,求R1兩端的電壓U1。②電壓表選用0~15伏量程,在電路安全工作情況下,移動變阻器R2的滑片P,發(fā)現(xiàn)有一個電路中滑片不能移到變阻器的任意一端,兩電路中總電流的最大變化量均為0.6安。I、請判斷圖(a)、(b)中滑片不能移到變阻器任意一端的電路并簡要說明理由。Ⅱ、通過計算說明變阻器R2的規(guī)格,并求出定值電阻R1的阻值。【答案】①2V;②見解析【解析】①R1兩端的電壓U1=I1R1=0.2A×10Ω=2V②Ⅰ(b)不能,因為(a)為并聯(lián)電路,滑片一定能移到最大阻值處,但滑片不能移到最左端,否則會造成短路,燒壞電源。Ⅱ、由滑動變阻器的規(guī)格可知通過滑動變阻器的最大電流為1A,兩電路中總電流的最大變化量均為0.6A。(a)中通過R1的電流不變,并聯(lián)電路干路電流等于各支路電流之和,所以通過滑動變阻器的最小電流為此時滑動變阻器接入電路的電阻最大,根據(jù)題意可知變阻器的最大阻值可能為50Ω或20Ω,由歐姆定律可得電源電壓可能為U=Ua2=Ia2minR2max=0.4A×50Ω=20V或U′=Ua2′=Ia2minR2max′=0.4A×20Ω=8V因電壓表選用0~15V量程,則圖b中電壓表的示數(shù)最大為15V,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知,電源電壓應(yīng)大于電壓表的最大示數(shù)15V,所以電源電壓為20V,且滑動變阻器的規(guī)格為“50Ω

1A”。(b)中兩電阻串聯(lián)接入電路,串聯(lián)電路各處電流相等,所以通過電路的最大電流為1A,通過電路的最小電流為此時滑動變

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